《基因在染色體上》教學(xué)設(shè)計(jì).docVIP

基因在染色體上教學(xué)設(shè)計(jì)湖北武漢華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)(430223) 曾凡洪1 設(shè)計(jì)理念根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)的教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物學(xué)素養(yǎng)。結(jié)合本校開展的培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力(4C能力：即批判性思考及問題解決能力、有效溝通能力、團(tuán)隊(duì)共創(chuàng)能力、創(chuàng)造與創(chuàng)新能力及ICT即信息與通信技術(shù)能力)的主題活動(dòng)，本節(jié)課以“引導(dǎo)質(zhì)疑探究討論小結(jié)歸納”的過程來貫穿教學(xué)的始終，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考、勇于質(zhì)疑、樂于探究、合作學(xué)習(xí)、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖能力、獲取新知識(shí)的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及交流、表達(dá)與合作的能力。注重聯(lián)系實(shí)際，體驗(yàn)科學(xué)家探究遺傳規(guī)律的奧秘過程，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛之情，以形成學(xué)生正確的情感態(tài)度和價(jià)值觀。2 教材分析本節(jié)是高中生物（人教版）必修第二冊(cè)“第2章 基因和染色體的關(guān)系”中的第2節(jié)內(nèi)容，主要探討了薩頓假說、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。本節(jié)是以“減數(shù)分裂和受精作用”、“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”、“假設(shè)演繹法”等的知識(shí)為基礎(chǔ)，同時(shí)，也是學(xué)習(xí)第3節(jié)伴性遺傳和第5章第1節(jié)基因突變的基礎(chǔ)知識(shí)。所以，本節(jié)內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)遺傳變異的相關(guān)知識(shí)具有承上啟下的作用。3 教學(xué)目標(biāo)3.1 說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。3.2 嘗試運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。3.3 在質(zhì)疑、探究中重溫科學(xué)家的探索歷程。3.4 運(yùn)用有關(guān)基因和染色體的知識(shí)闡述孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。3.5 認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力，大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、縝密的思維，以及對(duì)科學(xué)的熱愛。4 教學(xué)重點(diǎn)4.1 基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。4.2 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。5 教學(xué)難點(diǎn)5.1 運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。5.2 基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及推理過程。6 教學(xué)策略本節(jié)教材內(nèi)容是“總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程”的一部分，教學(xué)難點(diǎn)較多，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力，尤其是批判性思維能力的好素材。因此，教師應(yīng)充分利用教材資源，圍繞“基因在染色體上”的探索過程，精心設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論和探究活動(dòng)，倡導(dǎo)學(xué)生開展思維探究。本節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)間為2課時(shí)6.1 認(rèn)真處理本節(jié)“問題探討”，聯(lián)想用同源染色體取代孟德爾的遺傳因子會(huì)出現(xiàn)的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注染色體與基因的關(guān)系。6.2 學(xué)生通過自己參與的活動(dòng)，提出與薩頓假說相似的觀點(diǎn)，體驗(yàn)成功的喜悅。引導(dǎo)學(xué)生畫減數(shù)分裂過程示意圖，據(jù)圖發(fā)現(xiàn)基因與染色體的平行關(guān)系。經(jīng)過思考和討論認(rèn)同基因在染色體上。6.3 分析摩爾根等人的研究是教學(xué)難點(diǎn)。教師可在清晰表述摩爾根研究的同時(shí)，提出一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生思考、質(zhì)疑、探究，先小組之間討論、交流，然后教師引導(dǎo)學(xué)生回答、其他同學(xué)補(bǔ)充完善、修正，教師因勢(shì)利導(dǎo)、層層引導(dǎo)，逐一完善、修正學(xué)生的答案，形成共識(shí)。最后教師最后予以小結(jié)、歸納來進(jìn)行突破重點(diǎn)，進(jìn)而得出基因在染色體上的結(jié)論。6.4 嘗試運(yùn)用研究成果解釋孟德爾遺傳規(guī)律。6.4.1 教師課件展示具有一對(duì)同源染色體攜帶一對(duì)等位基因的減數(shù)分裂過程圖，引導(dǎo)學(xué)討論，并用現(xiàn)代觀點(diǎn)來解釋孟德爾的分離定律。6.4.2 在上述活動(dòng)的基礎(chǔ)上，教師課件進(jìn)一步展示具有兩對(duì)同源染色體攜帶兩對(duì)等位基因的減數(shù)分裂過程圖，引導(dǎo)學(xué)生用現(xiàn)代觀點(diǎn)來解釋孟德爾的自由組合定律。6.5 運(yùn)用類比推理的方法，推斷基因與DNA長鏈的關(guān)系。 7 教學(xué)方法自學(xué)法、探究式問題討論法、引導(dǎo)探索法、歸納總結(jié)法、合作交流法等綜合運(yùn)用。8 教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容及程序教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)和減數(shù)分裂、受精作用的相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們回顧以下問題：1、孟德爾對(duì)豌豆的性狀分離現(xiàn)象的原因解釋，提出了哪些假說？2、假設(shè)一個(gè)精原細(xì)胞中含有兩對(duì)同源染色體，畫出其減數(shù)分裂形成精細(xì)胞的過程圖。教師引導(dǎo)，并利用投影進(jìn)行演示、更正。學(xué)生回答后，教師因勢(shì)利導(dǎo)：根據(jù)孟德爾的假說和減數(shù)分裂中染色體的行為，你能提出什么觀點(diǎn)？學(xué)生進(jìn)行討論、思考，畫圖，然后后回答相關(guān)問題學(xué)生討論、交流后回答鞏固知識(shí)、創(chuàng)設(shè)情境、思考問題、激發(fā)興趣、導(dǎo)入新課，為后面的學(xué)習(xí)作鋪墊。合作交流、體會(huì)成功的喜悅一、薩頓的假說引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生回答后，引出并介紹類比推理的研究方法。利用加拿大外交官布朗競選省議員中運(yùn)用類比推理的事例，指出類比推理的缺陷，從而說明：提出的假說是需要實(shí)驗(yàn)來證明的。學(xué)生閱讀教材，討論、領(lǐng)會(huì)薩頓假說引導(dǎo)學(xué)生獲得科學(xué)結(jié)論，激發(fā)其學(xué)習(xí)的欲望。二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、實(shí)驗(yàn)者2、實(shí)驗(yàn)材料及其特點(diǎn)3、實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象4、實(shí)驗(yàn)分析5、提出假說摩爾根的設(shè)想實(shí)驗(yàn)解釋6、驗(yàn)證7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論教師通過ppt介紹摩爾根及其與果蠅相關(guān)的故事。教師在學(xué)生回答相關(guān)問題后，再介紹果蠅作為模式生物的相關(guān)知識(shí)。與果蠅有關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)的故事。布置學(xué)生看書，并請(qǐng)學(xué)生上黑板模擬用遺傳圖解的形式表達(dá)出來摩爾根首先做了實(shí)驗(yàn)一：P 紅眼（雌） 白眼（雄） F1 紅眼（雌、雄） F1雌雄交配F2 紅眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/41、通過紅眼與白眼果蠅親本雜交得到的F1全為紅眼，說明什么問題？2、F1自交，F(xiàn)2紅眼：白眼=3:1，又能說明什么問題？3、上圖中白眼果蠅都為雄性，你能提出什么問題？教師導(dǎo)言過渡：摩爾根又是如何解釋這一現(xiàn)象的呢？教師介紹性染色體及常染色體的相關(guān)知識(shí)。布置學(xué)生閱讀教材請(qǐng)學(xué)生上來用遺傳圖解的形式板書實(shí)驗(yàn)一：P XWXW XwY 紅雌 白雄 F1 XWXw XWY紅雌 紅雄XWYXWXWXW紅雌XWY紅雄XwXWXw紅雌XwY白雄F2 教師過渡：摩爾根用自己提出的假說很好地解釋了自己所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否就此證明了自己的假說是正確的呢？ 如何驗(yàn)證呢？ 引導(dǎo)學(xué)生回顧測(cè)交的含義及親本的選擇問題 請(qǐng)學(xué)生在黑板上板書測(cè)交圖解實(shí)驗(yàn)二：P XWXw XwY 紅雌 白雄 測(cè)交后代XWXw XWY XwXw XwY紅雌 紅雄 白雌 白雄 1 ：1 ：1 ：1 教師引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：單純依據(jù)測(cè)交結(jié)果，能否確定控制果蠅眼色的基因一定位于X染色體上？ 教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：既然不能，還應(yīng)該做怎樣的雜交實(shí)驗(yàn)？ 在引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論后，請(qǐng)學(xué)生在黑板上板書其遺傳圖解實(shí)驗(yàn)三：P XwXw XWY 白雌 紅雄 F1 XWXw XwY紅雌 白雄 1 ：1在引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)三后，教師說明：其實(shí)摩爾根他們當(dāng)初也做了這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，最后才確定控制果蠅眼色的基因一定位于X染色體上。我們剛才只是親自沿著科學(xué)家們的足跡，重溫了一下他們的探索歷程，看來我們大家也具備科學(xué)家的基本素質(zhì)。介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的研究成果基因在染色體上，一條染色體上有很多基因，基因在染色體上呈線性排列學(xué)生閱讀教材聽講學(xué)生看書，討論分析，并依次回答相應(yīng)的問題學(xué)生聽講學(xué)生看書、畫圖學(xué)生回答學(xué)生討論、交流后回答學(xué)生閱讀教材聽講、領(lǐng)會(huì)學(xué)生閱讀后回答學(xué)生完成圖解學(xué)生討論、回答得出還需驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：測(cè)交回顧測(cè)交知識(shí)學(xué)生板書學(xué)生小組討論、分析，得出結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論學(xué)生板書學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅和驚喜感悟生命科學(xué)的神奇和魅力學(xué)生閱讀教材后歸納總結(jié)培養(yǎng)交流合作能力。激發(fā)興趣鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)的能力培養(yǎng)學(xué)生的合作交流和團(tuán)隊(duì)精神及邏輯推理能力和想象力激發(fā)興趣培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力和解題能力培養(yǎng)學(xué)生的分析推理和解題能力培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、大膽質(zhì)疑及嚴(yán)謹(jǐn)縝密的思維能力激勵(lì)學(xué)生豐富的想象力，大膽質(zhì)疑精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、縝密的思維，以及對(duì)科學(xué)的熱愛認(rèn)同基因在染色體上呈線性排列三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋（一）基因的分離定律的實(shí)質(zhì)（二）基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)教師課件展示具有一對(duì)同源染色體攜帶一對(duì)等位基因的減數(shù)分裂過程圖。教師課件進(jìn)一步展示具有兩對(duì)同源染色體攜帶兩對(duì)等位基因的減數(shù)分裂過程圖。學(xué)生討論、交流后總結(jié)分離定律實(shí)質(zhì)學(xué)生相互討論、交流回答相關(guān)問題，并相互補(bǔ)充完善自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題以及交流、表達(dá)與合作的能力。突出重點(diǎn)內(nèi)容，核心概念重點(diǎn)突破課堂小結(jié)以概念圖的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小結(jié)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)師生互動(dòng)，適時(shí)歸納、補(bǔ)充。培養(yǎng)學(xué)生交流、表達(dá)與歸納總結(jié)的能力課堂檢測(cè)運(yùn)用類比推理的方法，推斷基因與DNA長鏈的關(guān)系學(xué)生相互討論、交流后回答類比推理技能訓(xùn)練，檢測(cè)學(xué)習(xí)效果9 板書設(shè)計(jì)第2節(jié) 基因在染色體上一、薩頓的假說 類比推理法二、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、實(shí)驗(yàn)者：摩爾根2、實(shí)驗(yàn)材料及其優(yōu)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)材料：果蠅果蠅作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料具有的優(yōu)點(diǎn)：個(gè)體小、易飼養(yǎng)繁殖速度快有一些易于區(qū)分的相對(duì)性狀后代數(shù)目多染色體數(shù)目少3、實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象4、實(shí)驗(yàn)分析 果蠅的紅眼是顯性性狀 紅眼和白眼受一對(duì)等位基因控制 白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別(雄性)相關(guān)聯(lián)5、摩爾根關(guān)于果蠅眼色遺傳的解釋6、驗(yàn)證7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 基因位于染色體上，一條染色體上有很多基因，他們?cè)谌旧w上呈線性排列三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋（一）基因的分離定律的實(shí)質(zhì)（二）基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)10 教學(xué)反思在本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中，我既在一定程度上遵循了教材上的教學(xué)內(nèi)容來安排教學(xué)，同時(shí)又對(duì)教材進(jìn)行了合理的再加工。以上教學(xué)過程的設(shè)計(jì)以學(xué)生的思維過程為線索，力求再現(xiàn)摩爾根當(dāng)初的探究過程，有意引起學(xué)生探究過程中的矛盾沖突，便于突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師主要采取自學(xué)法、探究式問題討論法、引導(dǎo)探索法、歸納總結(jié)法、合作交流法等等教學(xué)方法綜合運(yùn)用來進(jìn)行教學(xué)，通過教師的層層引導(dǎo)、學(xué)生的相互討論、交流合作和學(xué)生相互補(bǔ)充完善來回答相關(guān)問題。學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)科學(xué)探究過程，并及時(shí)與其他同學(xué)一起探討交流，然后自己的推理分析又推翻了自認(rèn)為很有道理的假設(shè)，當(dāng)學(xué)生集合他們的智慧結(jié)晶，最終用遺傳圖解的方式解決問題后，學(xué)生對(duì)正確的結(jié)論會(huì)有更深刻的認(rèn)識(shí)，在自己的腦海中也會(huì)留下深刻的印象，同時(shí)通過嘗試書寫遺傳圖解解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不僅