人教课标版高中生物必修2第2章《基因在染色体上》教学设计.docx
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人教课标版高中生物必修2第2章《基因在染色体上》教学设计
教学设计
教学设计
(一)
教材分析
《高中生物课程标准》的基本理念之一就是倡导探究性学习,生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。
教材中的许多生物知识是为学生的思维能力培养服务的,是重新演绎当年科学家探究过程。
本节提出“类比推理”方法,是对“假说—演绎法”科学方法的进一步培养,是对提出正确的“假设”的一种具体指导,对培养学生的提出假设很有帮助。
摩尔根实验证据是验证“类比推理”假设,同时摩尔根实验本身也是一个完整的“假说—演绎法”的科学思维方法。
要使学生能利用“类比推理”的方法探究基因与染色体的平行关系,必须在其较好掌握减数分裂与孟德尔的遗传规律的基础上,而这恰恰又是学生认知水平的两个难点,所以教师应该创设比较简单的问题情境进行引导,例如从一对相对性状、一对同源染色体开始推理。
教学目标
1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
3.尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
4.认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。
教学重点
1.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2.孟德尔遗传规律的现代解释。
教学难点
1.运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
2.基因位于染色体上的实验证据。
教学方法
讲授法、类比推理法、细胞图形法。
教学设计
1.以“类比推理”的科学方法为一条主线。
2.以“假说-演绎”的科学方法为课堂的第二条线索
萨顿假说的证据——摩尔根的果蝇杂交实验中体现了“假说-演绎”的方法。
教学过程
教师活动
学生活动
课堂反思
(一)导入“类比推理”
呈现两个类比推理题
1.玫瑰:
爱情
A.白色:
纯洁B.风雪:
晴朗
C.花朵:
蝴蝶D.器官:
血液
2.努力:
成功
A.生根:
发芽B.耕耘:
收获
C.城市:
乡村D.原告:
被告
思考讨论
学生较为感兴趣,也很快得出答案
指出“类比推理”是一种非常普遍的思维方式
(二)介绍“类比推理”
用光波概念的提出以及开普勒的一句话:
“我珍视类比胜过任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密。
”
听讲思考
指出“类比推理”是人们创造性思维活动的重要方法之一
(三)“类比推理”的思维方法在萨顿假说中的体现
过渡:
孟德尔在1857~1865年的8年间通过实验从生物的性状出发,发现了遗传的两大定律;科学家于19世纪80年代从细胞水平利用显微镜观察弄清了染色体的行为和数量变化。
那么,基因到底在哪里呢?
问题情境:
孟德尔豌豆杂交实验中基因的行为变化。
减数分裂过程中染色体的行为变化。
请同学们研究上述行为,运用类比推理的方法探究“基因与染色体的关系”
同桌相互讨论
①第一种方案:
完全放手,由学生自己寻找答案。
②第二种方案:
若学生遇到的困难太大,即采用第二种方案。
由教师引导寻找相似属性。
同桌:
A同学画出“孟德尔豌豆杂交实验中F1产生配子的图解”,B同学画出“减数分裂示意图”
由于孟德尔遗传规律和减数分裂都是学生认知上的难点,所以引导学生进行合作学习
师生共同归纳:
(四)萨顿假说的验证——摩尔根的果蝇杂交实验
过渡:
假说毕竟是假说,它的正确与否还需要事实检验
在上述活动中,实际就是20世纪初摩尔根和他的助手进行假说演绎的过程,为“基因在染色体上”提供了确凿的证据。
见备注
(五)类比推理的运用——孟德尔遗传规律的现代解释
用小结作过渡:
基因在哪里?
萨顿假说:
基因在染色体上
摩尔根:
果蝇杂交实验
刚才画“F1产生配子的图解”的A同学,在原图上添加染色体;而一开始画“减数分裂示意图”的B同学在原图上添加基因。
同桌A、B同学得到相同的图(如左图)
问题情境:
请学生用“基因在染色体上”来解释孟德尔的遗传规律
同桌:
B同学在F1产生配子的图中画出染色体
A同学在减数分裂形成精子的图中画出基因
(六)小试牛刀——用类比推理的方法解释一些实际问题
1.人的染色体中有23对染色体,其中第1号~第22号是常染色体,第23号是性染色体。
现在已经发现第13号、第18号或第21号染色体多一条的婴儿,都表现出严重的病症。
据不完全调查,现在还未发现其他常染色体多1条(或几条)的婴儿。
请你试着作出一些可能的解释。
2.A.DNA位于染色体上
细胞分裂时,DNA复制后平均分配到两个子细胞中。
B.基因位于染色体上
你能通过类比推理的方法,推断基因与DNA的关系吗?
思考讨论
备注:
关于摩尔根的实验,学生根据自己的疑问作出的假设主要有以下几种:
提出问题:
为什么杂交后代中白眼性状总是与性别有关?
作出假设:
①控制眼色的基因在常染色体上。
②控制眼色的基因在Y染色体上,而X染色体上没有。
③控制眼色的基因在X染色体上,而Y染色体上没有。
④控制眼色的基因在X染色体上和Y染色体上都有。
关于前2种假设,学生经过课堂讨论很快否定;
关于第4种假设,教师引导学生画遗传图解,正反交的结果不同,所以与摩尔根的实验也不符合。
附:
学生课堂讲义
寻找基因
A.画出孟德尔豌豆杂交实验中F1产生配子的过程。
一对相对性状的豌豆杂交实验中
两对相对性状的豌豆杂交实验中
B.画出哺乳动物通过减数分裂形成精子的过程(分别以一对、两对同源染色体为例)
教学设计
(二)
作者:
刘鸿,江苏省扬州中学教师,本文系江苏省教学创新设计大赛获奖作品。
普通高中生物课程标准的基本理念之一在于倡导探究性学习,培养学生搜集和处理科学信息的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作等能力等,如何使教学理念与课堂实践相结合是我们教师必须认真思考的问题和加以履行的职责。
基于对这一基本理念的理解,笔者认为在课堂教学中应结合教学内容引导学生深入思考,领悟科学家如何汲取前人的知识经验,提出新的问题,探寻解决问题的思路和方法,找寻实验依据,启发学生在获得新知识的基础上以新的高度、新的视角重新认识原有的知识内容,锻炼思维的批判性。
教材分析
本节内容是联系细胞学和遗传的相关知识的枢纽,在整个高中生物学必修内容的知识体系中属于一个可以承上启下的关键内容。
深刻地理解基因与染色体的平行关系有助于学生理解生物物质基础、结构基础和功能三者之间的关系。
教材中内容的选用和编排也十分有利于培养学生的思维和探究的能力。
教学目标
(一)知识目标
1.说出细胞学和遗传规律的有关基础知识。
2.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
3.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
(二)能力目标
1.尝试总结归纳细胞学和遗传规律的有关知识,培养比较、归纳、总结的思维能力。
2.尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上,提高分析和解决问题的能力。
3.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质,锻炼批判性思维能力。
(三)情感态度与价值观目标
激发学生对科学的热爱,认同科学研究需要丰富的想象力,在大胆质疑的同时必须小心求证,培养质疑、求实、创新以及勇于实践的科学精神。
教学重点
1.基因和染色体的平行关系。
2.基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
3.孟德尔遗传规律的现代解释。
教学难点
1.运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
2.基因位于染色体上的实验证据。
教学实施过程
教学流程
教师引导
学生活动
引入内容
请同学们回忆必修1所学的关于细胞结构中与生物的遗传有关的部分。
提出细胞核、染色体等的结构。
提出问题
为什么把染色体与遗传联系起来呢?
在细胞的研究中究竟哪些内容提示我们染色体与生物遗传的稳定性密切相关?
联系细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用中染色体的数目变化。
介绍萨顿对蝗虫生殖细胞的研究。
总结出基因和染色体的平行关系并与课本中所列萨顿的推论进行比较。
对学生的回答予以评价,并介绍萨顿对蝗虫的研究。
引入孟德尔定律,引导学生尝试将遗传因子换成同源染色体。
阅读孟德尔第一定律并启发学生思考问题探讨1。
启发式教学帮助学生逐条归纳基因与染色体的平行关系,简要板书,完成基因行为与染色体行为的比较表格。
基因行为
染色体行为
结合减数分裂、受精作用以及同源染色体的相关知识与教师一起共同体验萨顿对蝗虫生殖细胞的研究。
阅读、思考、交流
联系孟德尔定律,比较基因与染色体的行为,在教师的启发和指导下完成比较表格。
科学研究方法介绍
举例说明类比推理的研究方法。
可由教师先举例,再要求学生举例说明。
体会类比推理的方法,尝试举例说明。
与孟德尔所用材料相对照。
指出萨顿提出的只是推论,看其是否成立要以实验为依据。
对此美国科学家摩尔根作出了重要贡献。
提醒学生注意摩尔根选用的实验材料,回忆孟德尔实验选用豌豆作为实验材料的优点,用类比的方法启发学生列出果蝇作为遗传实验材料的优点。
1.有多个易于区分的相对性状,如体色等;
2.生长周期短,繁殖速度快,能缩短研究周期;
3.做杂交时,结果可靠,易于分析;
4.后代个体多,可用于统计。
阅读摩尔根实验的有关段落,思考有关实验材料的问题,在老师的启发下列举果蝇作为遗传实验材料的优点。
摩尔根实验过程
与孟德尔实验作类比,讲解摩尔根实验。
比较相对性状(显、隐性性状)、实验过程,要求学生根据分离定律预测实验结果,再进一步指出虽然果蝇红眼与白眼的个体数比例为3∶1,但是有性别上的差异。
推测摩尔根实验的结果与孟德尔实验比较
提出问题
为什么F2中白眼全部是雄性?
思考为什么F2中白眼全部是雄性?
介绍背景知识
对果蝇的染色体已经有了一定了解。
要求学生阅读教材,总结出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成。
阅读教材。
写出果蝇体细胞和精子、卵细胞可能的染色体组成:
体细胞:
♀3对+XX
♂3对+XY
卵细胞:
3+X
精子:
3+Y或3+X
解释实验现象
引导学生联系控制白眼的基因与性染色体,启发学生大胆想象该基因是否可能是在性染色体上。
要求学生分别给出推测依据。
根据学生给出的一些依据作出适当评价。
讲解排除该基因在Y染色体上的情况。
若在Y染色体上,则F2是白眼,则逆推F1雄性应该均为白眼,且雌果蝇也不可能有白眼的,这与事实不符。
指出摩尔根推测基因在X染色体上而Y染色体上没有相应的等位基因。
要求学生自己分析,说明摩尔根的推测能否解释实验现象。
给予学生板演的遗传图解给予适当的评价和修正。
有的学生猜测控制白眼的基因在Y染色体上,有的认为在X染色体上,简要地说明一些依据。
听讲,领悟。
学生利用遗传图解,分析说明摩尔根的推测能够解释实验现象。
(板演)
验证实验
指出摩尔根又通过测交等方法验证上述解释,写出几组测交实验组合,要求学生根据摩尔根的推测预测实验结果:
1.F2中的白眼雄蝇×F1红眼雌蝇。
2.红眼雄蝇×白眼雌蝇。
指出测交实验与事实符合,说明白眼基因在X染色体上。
引导学生阅读教材并总结
指导学生完成教材中的思考与讨论的基因符号标注,引出孟德尔遗传规律的现代解释。
画出简单的遗传图解,预测测交实验结果。
阅读。
完成教材中的思考与讨论的基因符号标注。
孟德尔遗传规律的现代解释
要求学生模仿思考与讨论中的图形,结合教材中的黑体字,用图解的方式表示出基因分离定律和自由组合定律的实质,将图画在课后作业本上。
课后批改作业,根据作业情况评讲并小结孟德尔遗传定律的解释。
思考如何联系基因在染色体上的观点及减数分裂的知识解释孟德尔遗传规律,完成画图作业。
本节教案内容虽然是必修内容,但由于涉及的知识点较多,又有较多理科思维的探究活动,因此从课堂学生的反应,以及课后学生作业反映的情况来看,对于理科班的同学更适宜,教学效果比较令人满意。
课堂中学生积极参与思考活动,主动探究,整个课堂气氛比较活跃,节奏紧凑。
但在时间上略显紧张,学生的表达仍不够充分。
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- 基因在染色体上 教课 高中生物 必修 基因 染色体 教学 设计