《中學(xué)生物教材編制和實驗》-子課題匯報

理解教材，把握教學(xué)施憶Shi_yi_22@一、《遺傳與進化》模塊的定位

有助于學(xué)生認識生命的延續(xù)和發(fā)展，了解遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；領(lǐng)悟假說演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用；理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統(tǒng)一，生物的遺傳變異與環(huán)境變化在進化過程中的對立統(tǒng)一，形成生物進化觀點?！?/p>

《普通高中生物課程標準》

《遺傳與進化》——人類對基因的本質(zhì)、功能及其現(xiàn)代應(yīng)用的研究歷程

人類怎樣認識到基因的存在？基因在哪里？基因是什么？基因怎樣行使功能？基因會發(fā)生怎樣的變化？人類如何利用基因？進化過程中基因頻率是如何改變的？

1.領(lǐng)悟假說演繹、建立模型等科學(xué)方法本模塊突出的科學(xué)方法：課程標準所指出的，本模塊有助于學(xué)生“領(lǐng)悟假說演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用”。二、《遺傳與進化》模塊的教育價值歸納：是從特殊事實中概括出一般原理的推理形式和思維方法。演繹：是從一般到特殊，根據(jù)一類事物都有的一般屬性、關(guān)系、本質(zhì)來推斷該類中的個別事物所具有的屬性、關(guān)系和本質(zhì)的推理形式和思維方法。

假說—演繹法的內(nèi)容主要安排在：第1章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》

第2章《基因和染色體的關(guān)系》

本模塊側(cè)重物理模型和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建：

DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和行為變化的模型種群基因頻率變化的數(shù)學(xué)模型

本模塊的科學(xué)探究活動實驗3個、探究2個、模型建構(gòu)2個、調(diào)查（課外實踐）2個、資料分析（資料搜集和分析）7個、思考與討論16個、技能訓(xùn)練5個。全面提高學(xué)生的生物學(xué)實驗操作技能、收集和處理信息的能力、科學(xué)探究能力。類型活動內(nèi)容所在章節(jié)實驗性狀分離比的模擬第1章，第1節(jié)觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片第2章，第1節(jié)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化第5章，第2節(jié)探究脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性第3章，第4節(jié)自然選擇對種群基因頻率變化的影響第7章，第2節(jié)資料搜集通過基因診斷來監(jiān)測遺傳病第5章，第3節(jié)人類基因組計劃及其影響第5章，第3節(jié)調(diào)查調(diào)查人群中的遺傳病第5章，第3節(jié)調(diào)查轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展現(xiàn)狀第6章，第2節(jié)本模塊科學(xué)活動

對立同一的觀點：理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統(tǒng)一，生物的遺傳變異與環(huán)境變化在進化過程中的對立統(tǒng)一”變是絕對的，不變是相對的；從量上比較，遺傳基因是大量的，改變的基因是少量的，少量的變異逐漸積累，量變會引起質(zhì)變，形成新的物種。

生物進化的觀點：在遺傳學(xué)知識的基礎(chǔ)上，較深入地學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物進化理論。

科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神：比如孟德爾熱愛科學(xué)、鍥而不舍、敢于獨立思考的精神，摩爾根尊重科學(xué)、勇于自我否定的精神，達爾文既能挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念，又能正視自己不足的精神，等等。

科學(xué)技術(shù)價值觀：

STS思想的滲透2.形成科學(xué)觀點，樹立正確的自然觀三、《遺傳與進化》教材設(shè)計思路

本模塊以人類對基因的本質(zhì)、功能及其現(xiàn)代應(yīng)用的研究歷程為主線展開，讓學(xué)生從濃郁的歷史感中獲取豐富的營養(yǎng)，“厚今薄古”，突出分子遺傳學(xué)和現(xiàn)代生物進化論的內(nèi)容。這樣編排，既展示科學(xué)的過程和方法，又體現(xiàn)個體水平、細胞水平、分子水平和遺傳學(xué)知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系；既能引導(dǎo)學(xué)生不斷提出問題，分析和解決問題，嘗試像科學(xué)家那樣進行解釋和推理，又能從眾多科學(xué)家表現(xiàn)出的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度及其他優(yōu)秀品質(zhì)中多有感悟。遺傳與進化遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因和染色體的關(guān)系基因的本質(zhì)基因的表達基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現(xiàn)代生物進化理論人類是怎樣認識到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化過程中基因頻率是如何變化的？四、《遺傳與進化》模塊的教學(xué)建議1.到位而不越位本模塊重在講清楚基本概念、基本原理和方法，不宜過多擴展或涉及細節(jié)。2.靈活處理教學(xué)內(nèi)容在完成課程標準規(guī)定的具體內(nèi)容標準的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實際情況取舍教學(xué)內(nèi)容。3.把握教學(xué)目標的全面性在教學(xué)過程中，應(yīng)當切實將知識、能力和情感態(tài)度價值觀三維目標融為一體。4.處理好探究性學(xué)習(xí)與有限課時之間的矛盾重在正確認識探究性學(xué)習(xí)，理解探究性學(xué)習(xí)的價值和意義。同時，也要認識到對許多教學(xué)內(nèi)容而言，采取接受式學(xué)習(xí)也是有效的方式。關(guān)鍵在于形成有意義學(xué)習(xí)。5.運用好科學(xué)史內(nèi)容本模塊涉及許多科學(xué)史內(nèi)容，有的甚至占了相當大的篇幅。目的是要提升學(xué)生對知識的認識，促進主動建構(gòu)知識，而不要讓學(xué)生將科學(xué)史本身作為基礎(chǔ)知識來記憶。五、《遺傳與進化》教材章節(jié)分析章節(jié)課時章節(jié)課時第1章，遺傳因子的發(fā)現(xiàn)4

第2節(jié)基因?qū)π誀羁刂?

第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗12

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）（1）

第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗22第5章基因突變及其他變異5第2章，基因和染色體的關(guān)系5

第1節(jié)基因突變和基因重組1

第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用3

第2節(jié)染色體變異2

第2節(jié)基因在染色體上1

第3節(jié)人類遺傳病2

第3節(jié)伴性遺傳1第6章從雜交育種到基因工程3第3章基因的本質(zhì)5

第1節(jié)雜交育種與誘變育種1

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)1

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用2

第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)2第7章現(xiàn)代生物進化理論5

第3節(jié)DNA復(fù)制1

第1節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的由來1

第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段1

第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容4第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出3

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

2第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（二）

本章循著人類認識基因之路，從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始，即從個體水平出發(fā)，來展示人類探索遺傳規(guī)律的歷程。

第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是按照孟德爾的探索過程由現(xiàn)象到本質(zhì)，層層深入地展開。發(fā)現(xiàn)問題：孟德爾觀察到的實驗現(xiàn)象提出假說：孟德爾對現(xiàn)象的分析驗證假說：對分離現(xiàn)象的解釋驗證實驗總結(jié)規(guī)律：總結(jié)出分離定律總之，讓學(xué)生比較完整地沿著孟德爾的探索過程進行思考，進而領(lǐng)悟其中的科學(xué)方法。這一節(jié)的教學(xué)要把握：

1.運用問題串的形式，層層深入地引發(fā)問題和分析問題，在分析和解決問題的過程中建構(gòu)知識框架。

2.對于雜交實驗的解釋和對遺傳規(guī)律的總結(jié)完全是根據(jù)孟德爾的推理得出的。在這里教材沒有引出基因的概念（跨越時代），而是按照科學(xué)史的發(fā)展順序開展?；蚺c染色體的關(guān)系在第2章減數(shù)分裂的內(nèi)容之后進行闡明。3.讓學(xué)生以“假如我是孟德爾”的方式去體驗當時實驗的過程、方法，并由此分析實驗的結(jié)果。

孟德爾取得成功的原因（來自遺傳學(xué)專著）

1.精心選擇實驗材料

2.精心設(shè)計實驗方法

3.精確的統(tǒng)計分析

4.首創(chuàng)了測交方法

第2節(jié)在安排上與第1節(jié)類似。這一節(jié)教學(xué)要把握：

1.要揭示孟德爾敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神：由一對相對性狀實驗想到兩對相對性狀實驗。

2.建立一對相對性狀實驗與兩對相對性狀實驗的聯(lián)系。

3.討論孟德爾成功的原因。4.“假說—演繹法”貫穿教學(xué)過程

19世紀以前科學(xué)家對遺傳學(xué)的研究，多采用從實驗結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說。而假說—演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果出發(fā)、提出問題、做出假設(shè)、然后設(shè)計實驗驗證假說的研究方法，這種方法使生物科學(xué)的研究結(jié)果可以超越當時科學(xué)的發(fā)展，推動科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)。使遺傳學(xué)由描述性科學(xué)進入理性推導(dǎo)和實驗驗證的科學(xué)。

有關(guān)假說—演繹法的其他教學(xué)內(nèi)容舉例：第2章薩頓提出假說，摩爾根先懷疑孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說，后來通過實驗證實第3、4章DNA分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制方式的提出與證實，以及整個中心法則的提出與證實第4章遺傳密碼的破譯

第2章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用

第2節(jié)基因在染色體上第3節(jié)伴性遺傳

本章圍繞著科學(xué)家尋找基因在細胞中的位置而展開。首先是細胞學(xué)揭示減數(shù)分裂的過程，提出染色體的行為與基因在親子代間的傳遞行為具有驚人的一致性，進而提出了基因位于染色體上的假說；然后，通過摩爾根的果蠅實驗得以確認這一假說。

第1節(jié)分為“減數(shù)分裂”和“受精作用”兩個小節(jié)。在“減數(shù)分裂”教學(xué)時要把握：

1.不僅要認識魏斯曼預(yù)言的內(nèi)涵，即“在卵細胞和精子成熟的過程中,必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半。受精時，精子和卵細胞融合，恢復(fù)到正常的染色體數(shù)目”；同時，也要讓學(xué)生認識到科學(xué)預(yù)言是建立在對事實觀察和分析基礎(chǔ)上的。

2.減數(shù)分裂內(nèi)容出現(xiàn)的名詞較多，要結(jié)合圖形特征，讓學(xué)生觀察和理解這些名詞。此外，學(xué)生要學(xué)會識別3個重要圖解：“哺乳動物精子形成過程圖解”、“哺乳動物卵細胞的形成過程圖解”、“減數(shù)分裂圖解”。

在“受精作用”教學(xué)時要把握：

1.通過建立減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和行為變化的模型，模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化和非同源染色體的自由組合，理解配子中染色體組合的多樣性。2.理解受精作用的實質(zhì)。即本節(jié)最后一段話。

第2節(jié)在“”教學(xué)時要把握：

1.用“同源染色體”概念替換“遺傳因子”，重新認識孟德爾分離定律。引出“基因與染色體”一一對應(yīng)嗎？

2.通過介紹科學(xué)史，重點說明“類比推理”的思維方式。

3.摩爾根實驗的材料選擇、實驗說明的問題、實驗過程的思考路經(jīng)。

4.以對孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋，作為本節(jié)的小結(jié)。A對象具有a,b,c,d屬性B對象具有a,b,c屬性所以，B對象可能也有d屬性類比推理的形式

第3節(jié)“伴性遺傳”教學(xué)時要把握：

1.基于已有知識，通過實例引導(dǎo)學(xué)生分析。

2.訓(xùn)練學(xué)生看懂、能畫遺傳圖解。

3.鼓勵學(xué)生搜集相關(guān)資料

與原教材有所變化的其他地方：1.建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型2.“類比推理”方法的運用3.孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋（教學(xué)上注意：對前面所學(xué)內(nèi)容進行概括、總結(jié)）

第3章基因的本質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)第3節(jié)DNA的復(fù)制第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的

DNA片斷

本章中心：基因是什么？DNA或蛋白質(zhì)？幾多實驗，幾多論爭，是誰將謎底揭破？

第1節(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”教學(xué)時要把握：

1.首先要引發(fā)學(xué)生思考“DNA和蛋白質(zhì)究竟誰是遺傳物質(zhì)？”

2.要用問題串的教學(xué)方式講述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗。在進述時，要始終讓學(xué)生思考：實驗為什么說明了“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”。體會實驗設(shè)計的思考方式。

第2節(jié)“DNA分子的結(jié)構(gòu)”教學(xué)時要把握：

1.以講故事的形式，呈現(xiàn)沃森和克里克的研究歷程，及其重大意義。

2.借助多媒體或圖片，講解DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。讓學(xué)生直觀感受DNA模型。

與原教材比較，變化是：沒有直接講述DNA分子的結(jié)構(gòu)特點，而是先采取講故事的形式，以沃森和克里克的研究歷程為主線，逐步呈現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的特點

這則故事給學(xué)生的啟示是多方面的：

1.自然地了解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的基本內(nèi)容

2.兩個年輕學(xué)者能脫穎而出并非偶然：對問題的興趣是科學(xué)探索的開端；多學(xué)科知識的背景是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前提；科學(xué)的思維方法，鍥而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和與他人合作的品質(zhì)，是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。

第3節(jié)“DNA分子的復(fù)制”教學(xué)時要把握：

1.使學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系。

2.DNA半保留復(fù)制實驗難度較在，安排選學(xué)。

沃森和克里克在制作DNA模型時，就已經(jīng)推測出了DNA分子的自我復(fù)制的機制這一事實。先講推測，后講述DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)，再次體現(xiàn)假說—演繹法的應(yīng)用。

注意：

1.科學(xué)史是分析和討論的材料，不是基礎(chǔ)知識，不能“為史而史”。應(yīng)及時對基本概念和原理進行歸納和梳理，不要讓它們淹沒在科學(xué)史的“海洋”中。

2.注意體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的科學(xué)方法。

3.學(xué)生不必記住每位科學(xué)家的工作，但是應(yīng)了解一項重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，往往是許多科學(xué)家努力的結(jié)果。

第4節(jié)“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”教學(xué)時要把握：

1.將基因與DNA分子結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來思考。

2.通過探究活動，使學(xué)生認識DNA上脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。

起承上啟下的作用：本節(jié)內(nèi)容既是對本章內(nèi)容的概括與提升，又為第4章《基因的表達》作鋪墊1.基因概念是不斷發(fā)展的。本節(jié)標題的這句話是大家普遍認可的對基因的概述。

2.原教材中有關(guān)基因的概念，是一句結(jié)論性的話。新教材提供許多資料，讓學(xué)生分析，自己得出結(jié)論。

第4章基因的表達第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）

本章的核心內(nèi)容是從分子水平上闡明遺傳物質(zhì)在生物體內(nèi)是如何起作用的，即遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。

第1節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”教學(xué)時要把握：

1.以問題為主線，貫穿轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。教材用了四個獨立成段的問題統(tǒng)領(lǐng)全文，突出轉(zhuǎn)錄、翻譯的主干過程，保證主線清晰。引發(fā)學(xué)生思考，以期改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

2.注意從細胞水平和分子水平兩個層面引導(dǎo)學(xué)生認識轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

3.圖文并用，便于學(xué)生的閱讀和自學(xué)。

第2節(jié)“基因?qū)π誀畹目刂啤苯虒W(xué)時要把握：

1.中心法則的提出和發(fā)展，重在讓學(xué)生認識生命世界的復(fù)雜性。

2.基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系是對三者關(guān)系的總結(jié)。

教學(xué)上注意：這是對初、高中相關(guān)內(nèi)容的總結(jié)

第3節(jié)“遺傳密碼的破譯”教學(xué)時要把握：

該部分內(nèi)容是選學(xué)。教學(xué)時要著力在實驗的設(shè)計思路上，體驗科學(xué)研究的嚴密性。同時，感受研究要有新思路、新方法，即要有創(chuàng)新意識。重在科學(xué)方法和科學(xué)思維的訓(xùn)練第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組

第2節(jié)染色體變異

第3節(jié)人類遺傳病本章集中解決的問題是：基因為什么會變？怎么變？變對生物生存有何影響？

本章在知識方面的要求主要集中在了解水平，因此不必在知識方面過多地加深。本章在情感態(tài)度與價值觀方面有一定的要求，其中探討人類遺傳病的監(jiān)測預(yù)防是經(jīng)歷（感受）水平的，而關(guān)注人類基因組計劃是反應(yīng)（認同）水平的，教學(xué)時要處理好知識學(xué)習(xí)與情感態(tài)度教育的關(guān)系。

第1節(jié)“基因突變和基因重組”教學(xué)時要把握：

1.講述“基因突變”要避免從概念到概念，而應(yīng)當從實例分析入手，再歸納總結(jié)概念。即從現(xiàn)象到概念，從宏觀到微觀展開?；蛑亟M在講自由組合定律時已學(xué)過了，不作為重點。

2.要用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的類型。英文字母游戲密碼子氨基酸性狀。3.基因突變和基因重組的意義是教學(xué)的難點。要讓學(xué)生理解基因突變最重要的特點是產(chǎn)生了新的基因；基因重組產(chǎn)生了新的基因型。前者是生物變異的根本來源，是生物進化的原材料；后者是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。

第2節(jié)“染色體變異”教學(xué)時要把握：

1.染色體結(jié)構(gòu)變異是學(xué)生了解的內(nèi)容，可通過圖解的方式，讓學(xué)生直觀地認識染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。

2.染色體數(shù)目變異是本節(jié)的重點。染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等都是具體概念，可以通過對具體的事物（圖解）的認識來理解這些概念。其中，單倍體概念是難點，學(xué)生容易將單倍體與一倍體、二倍體、三倍體相混淆。由受精卵發(fā)育成的個體，含有幾個染色體組就是幾倍體；由配子直接發(fā)育成的生物個體，不管含有幾個染色體組，都稱為單倍體。

第3節(jié)“人類遺傳病”教學(xué)時要把握：

本節(jié)有一個調(diào)查“人群中的遺傳病”、兩個資料搜集和分析“通過基因診斷來監(jiān)測遺傳病”和“人類基因組計劃及其影響”，活動內(nèi)容多，要注意統(tǒng)籌安排。在活動之前，應(yīng)當有必要介紹一些背景資料和方法。第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)雜交育種與誘變育種

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用

本章內(nèi)容圍繞遺傳學(xué)原理和規(guī)律在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用展開。通過雜交育種、誘變育種和基因工程，呈現(xiàn)了人類應(yīng)用遺傳學(xué)原理和規(guī)律對其他生物利用和改造的歷程，體現(xiàn)了科學(xué)與技術(shù)的互動。

1.本章內(nèi)容圍繞遺傳學(xué)規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用展開。通過截取三個具有代表性的階段，即雜交育種、誘變育種和基因工程，再現(xiàn)了人類對其他生物利用和改造的歷程，體現(xiàn)了科學(xué)與技術(shù)的互動。

2.注意“到位而不越位”，關(guān)于基因工程的內(nèi)容，選修課《現(xiàn)代生物科技專題》設(shè)有專題，本章講清楚最基本的原理和方法，舉例說明其應(yīng)用即可，不要過多涉及技術(shù)細節(jié)，對應(yīng)用范圍的介紹也不求全面。

第1節(jié)“雜交育種與誘變育種”教學(xué)時要把握：

引導(dǎo)學(xué)生思考“雜交育種”歷史久遠，但有其局限性（是什么？）。相比之下誘變育種存在著哪些優(yōu)勢？

第2節(jié)“基因工程”教學(xué)時要把握：

簡要介紹基因工程的原理，使學(xué)生有一個基本的認識，不要過多展開。重點可放在對轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性討論上。

第7章現(xiàn)代生物進化理論

第1節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的由來

第2節(jié)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容

現(xiàn)代生物進化理論有諸多流派。本章主要介紹為大多數(shù)學(xué)者所接受的、影響最為廣泛的主流理論——綜合進化理論。

第1節(jié)“現(xiàn)代生物進化理論的由來”教學(xué)時要把握：

1.通過呈現(xiàn)多方面的視角，使學(xué)生對現(xiàn)代綜合進化理論的