高中生物浙科版遺傳與進化第一章孟德爾定律第一節(jié)分離定律 說課一等獎

《分離定律第2課時》教學設(shè)計教學設(shè)計思路本節(jié)內(nèi)容為“遺傳與進化”的第一章第一節(jié)。這節(jié)內(nèi)容的教學一般安排2課時:第1課時主要涉及相關(guān)名詞概念的教學、“一對相對性狀的雜交實驗”以及“對分離現(xiàn)象的解釋”。作為上一課的延伸和深入，第2課時除卻情感滲透外，本節(jié)課應(yīng)涵蓋的知識點有：1、通過具體可見的模擬實驗體驗孟德爾的假說內(nèi)容；2、設(shè)計可行性的實驗方案去驗證孟德爾的假說；3、歸納總結(jié)出分離定律。本節(jié)課的教學設(shè)計是沿著孟德爾當年的探索過程層層深入進而展開的，主要運用“探究式教學”、“啟發(fā)式教學”引導(dǎo)學生充分利用知識背景材料，以及已經(jīng)學過的知識作為基礎(chǔ)，獨立地、主動地探究，培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，逐步形成探索的科學方法與技巧。教學分析1.教材分析：本節(jié)是“遺傳與進化”的第一章第一節(jié)。第二課時涉及“性狀分離比的模擬實驗”、“對分離現(xiàn)象解釋的驗證”，最終總結(jié)歸納出分離定律?！靶誀罘蛛x比的模擬實驗”、“對分離現(xiàn)象解釋的驗證”是課堂的兩大核心內(nèi)容。此外，還應(yīng)以孟德爾的遺傳實驗為素材進行科學方法的教育，同時應(yīng)讓學生深刻理解“假說——演繹法”的內(nèi)涵。其內(nèi)容特點是理論性強，又很抽象，知識順序上邏輯性十分嚴密，對學生的理解能力提出了較高的要求。由此，如何既突破學生的思維障礙，把抽象知識形象化，又能突出學生的主體地位，摒棄以往教師一講到底的做法，給予學生更多的思考空間和實踐機會，則需對這節(jié)內(nèi)容進行創(chuàng)造性的教學設(shè)計。學情分析本節(jié)內(nèi)容是高中生物“遺傳與進化模塊”的第一課，課程中出現(xiàn)了大量完全陌生的新名詞、新概念、新方法等，這對學生而言是一次強烈的沖擊。然而班上學生靈活、好問，并且也具備了一定的觀察和認知能力，邏輯性雖然不很完善，但也已初步建立?；诖耍@節(jié)課的學習過程將會充滿著挑戰(zhàn)性，但是適當?shù)碾y度反而能在一定程度上激發(fā)學生的學習熱情。3.教學條件分析所有教室均有多媒體一體化設(shè)備，均可接入互聯(lián)網(wǎng)，支持音頻視頻等多種文件的播放與使用；這一節(jié)的模擬實驗需要用到的材料（小球、布袋等）實驗室均有儲備?？傊?，學校各項教學條件良好，完全可以滿足教學需要。4.教學重點與難點分析：1）重點：對分離現(xiàn)象的解釋，闡明分離定律；以孟德爾的遺傳實驗為素材，進行科學方法教育；運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。1）難點：解釋分離現(xiàn)象；領(lǐng)悟假說——演繹法。教學目標知識目標：1、闡明孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。2、體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和創(chuàng)新思維。3、運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。能力目標：1、用數(shù)學統(tǒng)計方法和遺傳學原理解釋或預(yù)測一些遺傳現(xiàn)象。2、嘗試設(shè)計測交實驗。情感、態(tài)度與價值觀目標：1、認同敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新以及嚴謹求實的科學態(tài)度與精神。2、領(lǐng)悟孟德爾超越時代的非凡思想，感受人類對遺傳探索之路的艱辛曲折與精彩絕倫。教學策略與手段：本節(jié)課將采用“引導(dǎo)觀察分析實驗現(xiàn)象—提出假設(shè)—實驗驗證再分析”的教學模式，融合運用引導(dǎo)啟發(fā)、實踐探究等方法，配以多媒體輔助教學，尤其在“對分離現(xiàn)象解釋的驗證”這一環(huán)節(jié)設(shè)計了學生活動，完全放手讓學生自我生成相關(guān)實驗方案，突出了學生的主體性和能動性。教學過程本節(jié)課旨在讓學生追尋和重演孟德爾對生物性狀遺傳的探究過程，從分析現(xiàn)象到挖掘本質(zhì)，層層深入，使學生在“發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——分析問題——解決問題”中構(gòu)建知識，從而深刻體會科學探究的過程，了解科學家堅持不懈追求科學真諦的探索精神。1、知識回顧簡單回顧上節(jié)課的主要內(nèi)容：讓學生描述孟德爾一對相對性狀雜交實驗的過程和結(jié)果：純種紫花豌豆與純種白花豌豆雜交，F(xiàn)1全部顯現(xiàn)紫花，F(xiàn)2既有紫花又有白花（性狀分離），分離比接近3：1?；仡櫟耐瑫r也在無形中強化了“自交”、“雜交”、“正反交”、“顯性和隱性性狀”等概念。（2）緊隨其后，用提問的方式得出孟德爾據(jù)此現(xiàn)象提出的問題：為何F1都是紫花，難道白花消失了嗎?為何F2又出現(xiàn)紫花和白花并且比例約為3：1？當然這之中最關(guān)鍵的是最后一個問題。（3）進而，回顧上一節(jié)課體驗孟德爾提出假說的思維過程與假說具體內(nèi)容：a.生物的性狀是由遺傳因子決定的；b.體細胞中的遺傳因子是成對存在的；c.生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個；c.受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。2、體驗新知性狀分離比的模擬實驗該實驗絕不是讓學生成為模擬實驗數(shù)據(jù)生成的機器，而是要去體驗孟德爾精彩的思維過程。這里，為了改變以往的“教師講、學生聽”的被動模式，使學生在思考中自己生成知識，在實驗開始之前，教師只給每個小組提供材料：不同顏色的小球、布袋等。提問學生如何通過這些給定的材料會模擬實驗過程，進而進一步明確以下內(nèi)容：甲乙兩個布袋代表什么？藍（D）、黃(d）兩種彩球分別代表什么？不同彩球的隨機組合，模擬的是什么？通過整理，學生基本可以生成實驗的基本步驟，在此基礎(chǔ)上，教師給出實驗操作的參考步驟，引導(dǎo)學生通過對比教師給出的與自己的步驟得出一些關(guān)鍵點，如：“充分混勻”、“隨機”、“放回”、“重復(fù)50-100次”，理解這些關(guān)鍵詞所代表的含義及其必要性。在實驗開始之前應(yīng)引導(dǎo)各小組明確分工，高效完成實驗過程，用excel表格（表1）記錄并處理數(shù)據(jù)，師生一起分析數(shù)據(jù)。全班的實驗結(jié)果更加接近預(yù)期結(jié)果的原因，樣本數(shù)量越大，統(tǒng)計結(jié)果越精確。這樣不但將模擬實驗與遺傳實驗環(huán)環(huán)相扣，讓學生充分理解每個實驗環(huán)節(jié)的真正意義，體會孟德爾假說的合理性，而且還能有效節(jié)約課堂時間，培養(yǎng)學生自學能力與合作精神，并讓他們體驗用數(shù)學統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果的必要性。表1此處，強調(diào)孟德爾當年的實驗數(shù)據(jù)是在從多對相對性狀大量雜交實驗得出的上千植株中統(tǒng)計而來的，體會孟德爾超乎常人的艱辛與執(zhí)著，以及其對科學真理的炙熱追求。對分離現(xiàn)象解釋的驗證應(yīng)當明確，模擬實驗只是具體化地重演了孟德爾的假說過程，并未證明該假說正確與否。而一種正確的假說，如果僅僅能解釋已有的實驗現(xiàn)象是不夠的，應(yīng)該還能預(yù)測一些未發(fā)生的實驗結(jié)果。由此，該假說若要成為真理，還需要進一步的實驗驗證?！皩Ψ蛛x現(xiàn)象解釋的驗證”是課堂最核心的知識點。這里并未直接給出用測交實驗的親本組合，而是給出用豌豆進行實驗的所有實驗組合（①DD×DD②dd×dd③Dd×Dd④DD×Dd⑤DD×dd⑥D(zhuǎn)d×dd），然后引導(dǎo)學生自己選擇一種可行的實驗方案。給予學生足夠思考時間后，讓學生自發(fā)到講臺上寫出自己的選擇，并口頭表述自己選擇該方案的理由以及具體的實驗過程，而后師生共同分析評價，指出方案⑥為最適實驗方案，亦即孟德爾當年的進行的實驗，又稱為“測交實驗”。為什么方案⑥為最佳方案？其原因在于隱形純合子（dd）才能不影響紫花親本中遺傳因子的表達，才能精確地驗證該親本的遺傳因子組成是否確實如同孟德爾所言的雜合子（Dd）。若能驗證F1遺傳因子組成卻為Dd，且與隱形純合子的雜交結(jié)果確為紫花：白花=1:1，那就證明了“形成配子的時候，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中”，而這恰恰就是假說中最核心的一點。這也是“測交實驗”的巧妙之處。根據(jù)孟德爾的假說推導(dǎo)出雜交后代的表現(xiàn)型及性狀后，強調(diào)該過程只是理論推測，實際情況究竟是否如此，需要真正進行該雜交試驗。而孟德爾當年真真正正完成了該實驗后，統(tǒng)計得到的數(shù)據(jù)為紫花豌豆30株，白花豌豆34株，比例約為1：1，至此才確認孟德爾的假說是正確的。對分離現(xiàn)象解釋的驗證這一環(huán)節(jié)，完全放手放學生自己設(shè)計驗證過程，這一設(shè)計目的在于激發(fā)學生的思考動力，體驗孟德爾的思維火花，讓其自然理解測交的定義，并理解孟德爾采用測交的用意，同時也為讓學生能靈活解決生產(chǎn)中的一些實際問題而埋下伏筆，例如驗證某一生物個體是否為雜合子時，測交實驗就是可行性的選擇。分離定律經(jīng)過以上一番驗證，證實了孟德爾假說的正確性，而后人將之歸納整理為分離定律，帶領(lǐng)學生閱讀并真正理解分離定律。并且，點名該定律發(fā)現(xiàn)過程始終貫穿的一種科學研究方法：假說——演繹法，明確其內(nèi)涵，領(lǐng)悟其精髓。應(yīng)該說，假說——演繹法使遺傳學的研究結(jié)果可以超越當時科學的發(fā)展，推動科學的新發(fā)現(xiàn)，使遺傳學由描述性科學進入理性推導(dǎo)和實驗驗證的科學。“假說—演繹法”在遺傳學的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。教學反思本節(jié)教學，結(jié)合內(nèi)容理論性和邏輯性較強的特點，設(shè)計了多處探究懸疑，尤其是對假說和驗證的探究設(shè)計，讓學生能“自圓其說”，完成圖解，對深化課堂知識和規(guī)范書寫都較為有效，這在學生后來的作業(yè)中都有所體現(xiàn)，同時在后面對自由組合定律的學習中也得到了印證！然而，本節(jié)課依然存在著諸多不足：（1）由于本節(jié)內(nèi)容較多，在一節(jié)課時內(nèi)進行多次活動還是顯得比較倉促，對分離定律的歸納和小結(jié)略顯匆忙，而且對學生的情感滲透沒有來得及進行，這是最大的缺憾。（2）對于學生的反饋和評價還非常稚嫩，對于學生的逼問太緊