灵活组织教学,切实提高教学有效性
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 提出问题
现代生物进化理论不仅是生物学中的一种具有重要地位的基础理论，同时，也是一种对世界观、自然观、人生观的形成有着重要影响的理论。学生在通过这一部分知识学习之后，可以了解达尔文之后的进化理论的发展，加深对科学本质的感悟和理解，体会科学理论的形成和发展并不是一蹴而就的过程，而是凝聚了众多科学家的艰辛努力、汗水与智慧的结晶才有的成果，同时亦可以进一步树立生物进化的观点及辩证唯物主义的观点。
本节课的核心内容是现代生物进化理论，包括：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生进化的原材料；自然选择决定进化的方向。而这一理论是在达尔文的自然选择学说为基础上发展起来的，但这一理论并非是对其的全盘否定，相反，是对达尔文理论的一种继承、修正、完善。达尔文理论由于受制于当时科学理论、研究方法及技术手段，同时缺乏必要的遗传学知识，所以只能从生物性状水平上研究，甚至不能解决“子代为什么会与亲本存在差异”这样简单的问题。而现代生物进化理论则借助于遗传学和分子生物学的发展，极大地丰富和发展了达尔文的“自然选择学说”。
本节课的知识是作为人教版高中生物教材《必修2?遗传与进化》的最后一章内容，学生在此之前已经了解了相关遗传与变异的基础知识，掌握了生物的杂交、自交、基因型、表现型概率的计算以及生物变异的类型和特点等内容。本章内容的第一节介绍了现代生物进化理论的由来，学生已经初步了解了之前的一些理论。由于教科书知识条理清晰，逻辑性强，于是笔者采用了以下教学流程：种群的概念→基因库→基因频率及其变化→突变和基因重组产生进化的原材料。至于自然选择决定生物进化的方向这部分内容，则放入下一课时。
2 引入新课――创设情景，激发学生学习的热情
笔者以前在设计教学时，用神创论、用进废退学说和自然选择学说3张图片导入新课，然后介绍由于当时科学水平发展的限制，达尔文并不能清楚地解释生物的遗传和变异现象。同时，对于物种大爆发也不能究其根源，所以学生就很有必要沿着科学家的研究踪迹，继续探究生物进化的规律。然后就进入了现代生物进化理论的学习。根据学生的反应来看，这是因为学生对所学内容并不是一无所知，这样的引入无法激起学生的学习兴趣。纵使后面的内容再怎么精彩，也不能算是一节成功的课。
如何引入新课，才能有效地激发学生学习的热情呢？
在本次设计中，笔者摆脱了教材的限制，并没有采用课本“自私的基因”那个例子，而是选择了一张图片、一段视频。这段视频介绍了英国的遗传学家通过研究表明人类的进化过程将会停滞不前，人类的体能及智能已经到了可能达到的最高程度，医学和科技的进步意味着适者生存的说法将不再完全正确。
选择了动物猫鼬的图片，猫鼬是一种身高仅12英寸的小型哺乳动物，在群体中有一些灵敏度高、比较勇敢的个体会担当“哨兵”，当发现天敌来袭时，会发出警报，提醒同伴注意躲避，全然不顾自己被抓获的危险。若按照自然选择学说来看，这样的个体将不断被淘汰，最终消亡。但实际上每一代群体中总会有这样的哨兵出现，这些“敏捷”的、“勇敢”的基因并不会随着个体的死亡而消失，于是就很自然地将研究对象由个体水平转向群体水平。
这样的设计大大促进了学生学习的积极性得到了高涨。在教学中，如果教师耍点“小聪明”，不局限于教材，而是将教材当作一种工具，灵活运用教材，也许会有意想不到的收获。
3 挖掘教材――充分拓展教学空间
在原先的教学设计中，笔者并没有将“自然选择决定生物进化的方向”放入本节课中，因为按照当时的预计，用数学方法讨论基因频率的变化是一个比较重要的知识，学生的思考分析讨论必将会耗费较大一段时间，如果将这部分内容也算进去的话，可能在45 min内很难有效地将知识呈现给学生，整节课就会囫囵吞枣，草草了事。后来经过再思考，才发现原来的想法过于想当然。如果教师能够在有限实践的课堂中，适当地重新组织，深入挖掘，充分整合教材资源，完全可以使课堂教学不会马虎了事，反而能培养学生的思考分析能力，提高他们的探究技能，从而顺利完成教学目标。
在“自然选择决定生物进化的方向”这一内容的教学时，笔者对教材的知识进行了适当的调整，将课本知识结成“点”，连成“线”和“面”，从而达到以生为本、事半功倍的目的。在以英国曼彻斯特地区的桦尺蠖为例，探究自然选择对种群基因频率变化的影响时，先播放了视频《生物进化的原因――自然选择》，并将相关知识进行分解，以材料形式呈现给学生，供其思考。
材料1：英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，夜间活动，白天栖息在树干上。自然条件下桦尺蠖触角和足有长的也有短的，体色有深些的也有浅些的。
材料2：试验表明，桦尺蠖之间能进行相互杂交，黑色的桦尺蠖杂交能产生浅色的桦尺蠖，而浅色的桦尺蠖之间杂交，其后代都是浅色的。
材料3：19世纪中叶以前，浅色的桦尺蠖数量较多，到20世纪中叶则是黑色的桦尺蠖成了常见类型。这种现象被成为桦尺蠖的“工业黑化现象”。
材料4：19世纪时，该地区的树干上长满了地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色
材料5：19世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为5%，浅灰色基因（s）频率为95%。20世纪，桦尺蠖种群中黑色基因（S）频率为95%，浅灰色基因（s）频率为5%。
教师依次列出5则材料，并配以相关问题呈递给学生，使其在不知不觉中完成思考分析，再以数学方法来探究自然选择对种群基因频率的影响，从而达到感性认识与理性分析相结合。最终学生的材料分析能力、数学思维能力都得到了培养与提高。 4 合作学习――有效教学的重要途径
在最初的教学中，不包括“自然选择决定生物进化的方向”这一内容，所以45 min的时间颇为充足，对基因频率随着杂交、自交的变化趋势的讲解分析比较详细，由此推出哈代―温伯格的遗传平衡定律，甚至涉及到了遗传漂变。后来，随着教学计划的改变，课堂容量增加了，但教学时间并未改变，所以在对教材知识作结构化处理的同时，改变了教学方式。
学生主体观是现代教育观念的核心所在，把学生放在教学的主体位置，面向全体学生是教师追求的目标，而合作学习恰恰是实现这一目标，提高课堂教学效率的重要途径。在探究基因频率变化的教学过程中，笔者采用了合作学习的方式，将全班学生分成了4组，并给每组学生布置任务如下：
4个学习小组都必须完成的任务：在五种条件都具备的前提下，计算后代基因频率和基因型频率的改变；
以下的任务不要求都完成，每个小组完成相对应的任务，时间允许，可以完成其他的任务。
组一：在讨论题2中的群体满足五个条件的情况下，计算子二代、子三代的基因频率与基因型频率；分析一下各代基因频率与基因型频率相同吗？
组二：某个种群中有AA 30个，Aa 60个，aa 10个，现这10个aa个体失去了求偶和交配能力，则随机交配一代后，A和a基因频率分别为多少？
组三：某个种群中有AA 30个，Aa 60个，aa 10个，其中有一个aa个体突变为Aa，则A和a基因频率分别为多少？
组四：某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv、vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约为多少？
布置任务后，学生进行思考、讨论、计算，教师并没有成为旁观者，对学生放任自流，而是监控整个合作学习的过程，并对巡视过程中出现的问题进行指导与纠正。就在思考讨论中，学生能够深切体会到种群大小、是否自由交配、有无迁入和迁出、变异以及自然选择给基因频率的改变带来的影响。而这种思考讨论正是知识建构的过程，通过学生自己动脑思考、动手探究获得的知识往往是最深刻的。
合作学习不仅仅表现在学生对某些问题的讨论分析上，更可以用于课前预习、材料搜集，或者课堂的探究活动、实验设计等。已有更多的研究者发现合作学习对于培养学生的学习能力和创新思维，加强学生的集体观念和合作意识，改善师生关系，提高学生学习的兴趣方面具有重要意义。
课堂教学是一门科学，同时也是一种艺术。一名教师作为课堂教学的主导者，不是简单地将知识灌输给学生，而是根据学生的认知规律、课程标准的要求对教材知识进行整合重构，为学生的学习提供充分的材料，让学生积极参与形成概念的分析、比较、归纳、综合、抽象、概括等一系列思维活动，从使而知识不断生成，不断建构，学生的合作精神、创新能力也得到了提高。
