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摘 要：自然分材教学是教师让教学内容随学生的学力差异自然分化并指导学生研究和解决自己学习中存在的问题的教学理论与实践形态，课例以自然分材教学理论为指导，课堂分为感情调节、自学、互帮、释疑、合作交流与检测等环节，体现了以学生为主体的理念，落实了课堂教学效果检测，培养了学生的生物学核心素养。
关键词：自然分材教学；高中生物；教学实例；基因工程
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 收稿日期：2018-10-17 文章编号：1674-120X（2019）06-0089-02
“自然分材教学”系华东师范大学熊川武教授提出的教学理论，其实质为教师让教学内容随学生的学力差异自然分化并指导学生研究和解决自己学习中存在的问题的教学理论与实践形态[1]，后简称为自分教学。自分教学以问题导向为核心，在因材施教、分层教学等传统教改理论的基础上，将理解教育的理念与实践结合，构建了极具特色的理论体系[2]。在课堂教学方面，自分教学有五个彼此联系的环节，即自学、互帮、释疑、练习、反思，以上环节可根据需要变换顺序[3]，在近几年的教育实践中亦有所调整，笔者现结合《基因工程及其应用》的教学实践，讨论自分教学理论的各个教学环节。
一、教学过程
（一）感情调节
自分教学一个鲜明的特色是感情先行。一方面，要精心设计课堂的导入环节。本课以糖尿病人的故事导入，最初生产胰岛素的方法是从动物的胰岛中提取，其产量之低、售价之贵让病人无法得到有效治疗，此时学生会站在糖尿病人的角度，迫切希望有一种更高效的胰岛素生产方法，从而引出基因工程，为整节课提出了一个牵动学生情感并贯穿课堂始末的问题，即“如何让大肠杆菌合成人的胰岛素？”另一方面，自分教学倡导每节课都要有激励措施，如在湖南师范大学第二附属中学，由学校统一印制奖券，每节课教师当堂给表现优异的小组发奖券，学校提供多种兑奖方案由学生自主选择，深受学生喜爱，这也是一种感情调节。
（二）自学
自分教学并非凭空出世的教学理论，而是在已有教学理论基础上的再发展。如常规教学的自学环节中，教师的指导重心一般在内容上，预设问题，让学生通过自学找到答案。而自分教学的自学环节，教师的指导不仅有内容上的，更有方法上的指导[4]。本课例中，自学提示包括自学内容、自学时间、自学要求、方法指导、知者加速，其中方法指导翔实：“①用‘___’画出基因工程的概念。②用圆圈标出基因工程三种工具的名称，用‘___’画出它们的功能。③用序号标出基因工程的四个步骤。④若有疑问，请翻红牌求助。”在所给时间内提前完成了自学任务的学生，进入“知者加速”，具体提示为“完成任务的同学翻绿牌，并在图6-6上写出基因工程的四个步骤”。
常规教学中，常因学生人数众多且教师精力有限而很难落实分层教学，而自分教学给出了极富创造性的解决方案，贯彻了因材施教的教学理念。每个学生都有红、黄、绿三种牌子，自学开始，所有学生都翻黄牌，遇到困难可翻红牌求助，提前完成任务翻绿牌，这样教师便可以轻松掌握全班学生的学习情况。掌握了学情后，教师可采取分层指导，在“知者加速”环节中预设合理的附加任务给学有余力的学生，并给有疑问的学生针对性地答疑，若疑问较多，可记录共同疑问，在接下去的“释疑”环节集中答疑。
（三）邻座互说（互帮）
常规教学中，自学常有而自学检测却常被忽略，教师一般会将个别提问作为自学效果的检测，甚至有时没有检测，如此自学的效果便大打折扣了。自分教学提倡让尽可能多的学生参与课堂教学，因此设计了“邻座互说”环节。本课当中，教师将此环节设计在自学之后，旨在通过邻座互说，检测每一个学生的自学效果。具体要求为：①说者合上课本，用自己的语言说出基因工程的概念、三种工具的名称和作用，并依次说出四个关键步骤，听者打开课本，检测是否正确；②一人说完后两人交换角色；③完成后安静有序坐下。
（四）教师释疑
教师释疑环节与传统的讲授法有些类似，自分教学并未彻底否定讲授法，而是不赞同过度讲授。本课的释疑环节用时15分钟左右，解决的主要问题如下：
1. 基因工程的概念
2. 基因工程的三种工具
（1）限制酶。提问：获得目的基因需要什么工具？限制酶被比喻为什么？有什么特点？课件展示几种限制酶为例，要求学生画出黏性末端。
（2）DNA连接酶。提问：DNA连接酶的作用？ 作用部位是？
（3）运载体。提问：运载体的作用是？常用种类有？质粒是什么？来源？作为运载体要有哪些要求？讲解：标記基因的作用。讨论：以图6-5质粒为例，在插入目的基因的同时，插入一个抗生素抗性基因。请思考如何筛选出导入了目的基因的大肠杆菌？由此可见标记基因的作用是？
3. 基因工程的四个步骤
释疑环节以问题导学，大部分问题都由学生回答，教师只在有必要的时候补充解释，比如标记基因的作用是个难点，教材上提供的信息不足以理解，因此教师有必要补充说明，并创设情景引导学生在具体问题中加深理解。
（五）合作交流与检测
基因工程操作步骤的重难点是第二步“重组DNA的构建”，针对重难点设计了合作交流环节。教师通过合作交流提示语提供方法指导：“①请根据EcoRI限制酶的酶切位点，从人的DNA上剪下目的基因片段，在质粒上特定位置剪出缺口（图1b）；②请用胶带模拟DNA连接酶，将目的基因拼接到质粒上，注意胶带只能粘在DNA连接酶的作用位点（图1c）；③完成的小组，在重组质粒内侧写上组号上交，同时归还剪刀与胶带。”知者加速任务为“完成的小组坐下，不看书，简要写出基因工程的四个关键步骤”。
与自学提示一样，小组合作的时间、任务都相当明确，以确保活动的顺利进行；都预设了知者加速，使不同层次的小组都能充实地度过这段时间；都预设了奖励方案，最先完成的小组、正确的小组都可获得奖券。
全班11个小组中，有5个小组结果正确（图2a）；4个小组胶带粘贴位置错误（图2b），即未正确理解DNA连接酶的作用位点；2个小组失败，其原因为没掌握限制酶切割位点，直接破坏了目的基因（图2c）。此次小组活动起到了检测教学效果的作用，能正确完成任务的小组，可视为已基本掌握教学内容；此外，教师能通过展示暴露学生的错误理解，再引导学生发现错误，并讨论错误原因，及时纠正部分学生的错误知识。
（六）小结
最后，得出结论。通过基因工程可获得转入人的胰岛素基因的大肠杆菌，对比利用转基因大肠杆菌生产胰岛素与最初方法的产量，由此可解决糖尿病患者的问题，学生深刻体会到科学的力量。
二、效果与思考
本节教学设计的各个环节渗透了自分教学的思想，有以下优点：第一，充分体现了以学生为主体。坚持以问题导学，教师不过度讲授，通过提示语等措施提高学生自学和合作学习的有效性，充分突出学生的主体地位。第二，落实了教学效果的检测。教学不能脱离检测空谈效果，本课中不论是自学、教师讲解或是小组合作学习后，都及时地进行了检测，且检测方式多样，有邻座之间相互检测，或通过小组活动检测，而小组活动的结果也通过展示给予评价，可以及时发现并解决问题。第三，培养了学生生物学核心素养。在讲到糖尿病时引入感情调节的概念，关心患者的治疗，体现了生命观念，同时培养了学生的社会责任感；引导学生用科学方法解决胰岛素产量低价格高的问题，体现了理性思维的培养；创设情景让学生解决问题如标记基因的作用、构建重组DNA等活动，带领学生体验了科学探究的过程。
参考文献：
[1]熊川武.论自然分材教学[J].华东师范大学学报（教育科学版），2007，25（2）：1-7.
[2]刘耀明.自然分材教学的理论价值与实践意义[J].中小学管理，2010（4）：8-12.
[3]熊川武，邵博学. “自然分材教学”的理论与实践探析[J]. 课程·教材·教法，2009（2）：13-18.
[4]熊川武.自然分材教学与常规教学的八个不同[J].大学教育科学，2011（1）：31-34.
关键词：自然分材教学；高中生物；教学实例；基因工程
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 收稿日期：2018-10-17 文章编号：1674-120X（2019）06-0089-02
“自然分材教学”系华东师范大学熊川武教授提出的教学理论，其实质为教师让教学内容随学生的学力差异自然分化并指导学生研究和解决自己学习中存在的问题的教学理论与实践形态[1]，后简称为自分教学。自分教学以问题导向为核心，在因材施教、分层教学等传统教改理论的基础上，将理解教育的理念与实践结合，构建了极具特色的理论体系[2]。在课堂教学方面，自分教学有五个彼此联系的环节，即自学、互帮、释疑、练习、反思，以上环节可根据需要变换顺序[3]，在近几年的教育实践中亦有所调整，笔者现结合《基因工程及其应用》的教学实践，讨论自分教学理论的各个教学环节。
一、教学过程
（一）感情调节
自分教学一个鲜明的特色是感情先行。一方面，要精心设计课堂的导入环节。本课以糖尿病人的故事导入，最初生产胰岛素的方法是从动物的胰岛中提取，其产量之低、售价之贵让病人无法得到有效治疗，此时学生会站在糖尿病人的角度，迫切希望有一种更高效的胰岛素生产方法，从而引出基因工程，为整节课提出了一个牵动学生情感并贯穿课堂始末的问题，即“如何让大肠杆菌合成人的胰岛素？”另一方面，自分教学倡导每节课都要有激励措施，如在湖南师范大学第二附属中学，由学校统一印制奖券，每节课教师当堂给表现优异的小组发奖券，学校提供多种兑奖方案由学生自主选择，深受学生喜爱，这也是一种感情调节。
（二）自学
自分教学并非凭空出世的教学理论，而是在已有教学理论基础上的再发展。如常规教学的自学环节中，教师的指导重心一般在内容上，预设问题，让学生通过自学找到答案。而自分教学的自学环节，教师的指导不仅有内容上的，更有方法上的指导[4]。本课例中，自学提示包括自学内容、自学时间、自学要求、方法指导、知者加速，其中方法指导翔实：“①用‘___’画出基因工程的概念。②用圆圈标出基因工程三种工具的名称，用‘___’画出它们的功能。③用序号标出基因工程的四个步骤。④若有疑问，请翻红牌求助。”在所给时间内提前完成了自学任务的学生，进入“知者加速”，具体提示为“完成任务的同学翻绿牌，并在图6-6上写出基因工程的四个步骤”。
常规教学中，常因学生人数众多且教师精力有限而很难落实分层教学，而自分教学给出了极富创造性的解决方案，贯彻了因材施教的教学理念。每个学生都有红、黄、绿三种牌子，自学开始，所有学生都翻黄牌，遇到困难可翻红牌求助，提前完成任务翻绿牌，这样教师便可以轻松掌握全班学生的学习情况。掌握了学情后，教师可采取分层指导，在“知者加速”环节中预设合理的附加任务给学有余力的学生，并给有疑问的学生针对性地答疑，若疑问较多，可记录共同疑问，在接下去的“释疑”环节集中答疑。
（三）邻座互说（互帮）
常规教学中，自学常有而自学检测却常被忽略，教师一般会将个别提问作为自学效果的检测，甚至有时没有检测，如此自学的效果便大打折扣了。自分教学提倡让尽可能多的学生参与课堂教学，因此设计了“邻座互说”环节。本课当中，教师将此环节设计在自学之后，旨在通过邻座互说，检测每一个学生的自学效果。具体要求为：①说者合上课本，用自己的语言说出基因工程的概念、三种工具的名称和作用，并依次说出四个关键步骤，听者打开课本，检测是否正确；②一人说完后两人交换角色；③完成后安静有序坐下。
（四）教师释疑
教师释疑环节与传统的讲授法有些类似，自分教学并未彻底否定讲授法，而是不赞同过度讲授。本课的释疑环节用时15分钟左右，解决的主要问题如下：
1. 基因工程的概念
2. 基因工程的三种工具
（1）限制酶。提问：获得目的基因需要什么工具？限制酶被比喻为什么？有什么特点？课件展示几种限制酶为例，要求学生画出黏性末端。
（2）DNA连接酶。提问：DNA连接酶的作用？ 作用部位是？
（3）运载体。提问：运载体的作用是？常用种类有？质粒是什么？来源？作为运载体要有哪些要求？讲解：标記基因的作用。讨论：以图6-5质粒为例，在插入目的基因的同时，插入一个抗生素抗性基因。请思考如何筛选出导入了目的基因的大肠杆菌？由此可见标记基因的作用是？
3. 基因工程的四个步骤
释疑环节以问题导学，大部分问题都由学生回答，教师只在有必要的时候补充解释，比如标记基因的作用是个难点，教材上提供的信息不足以理解，因此教师有必要补充说明，并创设情景引导学生在具体问题中加深理解。
（五）合作交流与检测
基因工程操作步骤的重难点是第二步“重组DNA的构建”，针对重难点设计了合作交流环节。教师通过合作交流提示语提供方法指导：“①请根据EcoRI限制酶的酶切位点，从人的DNA上剪下目的基因片段，在质粒上特定位置剪出缺口（图1b）；②请用胶带模拟DNA连接酶，将目的基因拼接到质粒上，注意胶带只能粘在DNA连接酶的作用位点（图1c）；③完成的小组，在重组质粒内侧写上组号上交，同时归还剪刀与胶带。”知者加速任务为“完成的小组坐下，不看书，简要写出基因工程的四个关键步骤”。
与自学提示一样，小组合作的时间、任务都相当明确，以确保活动的顺利进行；都预设了知者加速，使不同层次的小组都能充实地度过这段时间；都预设了奖励方案，最先完成的小组、正确的小组都可获得奖券。
全班11个小组中，有5个小组结果正确（图2a）；4个小组胶带粘贴位置错误（图2b），即未正确理解DNA连接酶的作用位点；2个小组失败，其原因为没掌握限制酶切割位点，直接破坏了目的基因（图2c）。此次小组活动起到了检测教学效果的作用，能正确完成任务的小组，可视为已基本掌握教学内容；此外，教师能通过展示暴露学生的错误理解，再引导学生发现错误，并讨论错误原因，及时纠正部分学生的错误知识。
（六）小结
最后，得出结论。通过基因工程可获得转入人的胰岛素基因的大肠杆菌，对比利用转基因大肠杆菌生产胰岛素与最初方法的产量，由此可解决糖尿病患者的问题，学生深刻体会到科学的力量。
二、效果与思考
本节教学设计的各个环节渗透了自分教学的思想，有以下优点：第一，充分体现了以学生为主体。坚持以问题导学，教师不过度讲授，通过提示语等措施提高学生自学和合作学习的有效性，充分突出学生的主体地位。第二，落实了教学效果的检测。教学不能脱离检测空谈效果，本课中不论是自学、教师讲解或是小组合作学习后，都及时地进行了检测，且检测方式多样，有邻座之间相互检测，或通过小组活动检测，而小组活动的结果也通过展示给予评价，可以及时发现并解决问题。第三，培养了学生生物学核心素养。在讲到糖尿病时引入感情调节的概念，关心患者的治疗，体现了生命观念，同时培养了学生的社会责任感；引导学生用科学方法解决胰岛素产量低价格高的问题，体现了理性思维的培养；创设情景让学生解决问题如标记基因的作用、构建重组DNA等活动，带领学生体验了科学探究的过程。
参考文献：
[1]熊川武.论自然分材教学[J].华东师范大学学报（教育科学版），2007，25（2）：1-7.
[2]刘耀明.自然分材教学的理论价值与实践意义[J].中小学管理，2010（4）：8-12.
[3]熊川武，邵博学. “自然分材教学”的理论与实践探析[J]. 课程·教材·教法，2009（2）：13-18.
[4]熊川武.自然分材教学与常规教学的八个不同[J].大学教育科学，2011（1）：31-34.