摘 要:《伴性遺傳》這節課內容對學生思維訓練的強度較高,難點在于分析人類紅綠色盲的遺傳。為了突破本節課的難點,筆者主要通過層層設疑,引導學生自主探究紅綠色盲遺傳方式,再通過學生間的相互交流,相互評價,最后師生總結歸納形成結論。目的明確的探究活動促使學生進行深度學習,突出學生的主體地位,提高了學生的獨自探究能力。
關鍵詞:伴性遺傳;認知特點;活動探究;合作共學
一、說教材
《伴性遺傳》這節內容直扣主題,介紹了伴性遺傳的概念,以道爾頓的故事引出了人類的紅綠色盲癥,使內容更加生動活潑,從而激發學生的興趣,再通過資料分析、遺傳圖解書寫的活動等從學生直觀熟悉的疾病到具體分析疾病遺傳過程圖解,由宏觀到微觀、從現象到本質一步步剖析,符合學生認知發展規律??咕S生素D佝僂病的分析則類比紅綠色盲癥研究過程,使學生了解該知識的同時強化對紅綠色盲的理解。伴性遺傳的知識很貼近學生日常生活,又解釋了一些日常可知的病例,學生可以在學習的過程中獲得滿足,成就感油然而生。通過本節內容的學習,學生更加明確基因與染色體的關系,也為今后遺傳病的學習奠定了基礎。
二、說學情分析
學習起點分析:學生已經學習了遺傳學的基礎,了解基因型和表現型的關系,已掌握不同基因型個體產生的配子類型及雜交后代的基因型和表現型的比例、遺傳圖解的書寫方法等知識,這些為本節課的學習奠定了基礎。此外,社會生活能給他們提供大量與本節課內容息息相關的信息,能有效地推動課堂活動的開展。
認知特點分析:學生的認知表現在總是從直觀的、感興趣的方面認識新事物、學習新知識。伴性遺傳能解決一些常見的遺傳病例,激發學生的成就感和自豪感,此外,遺傳知識本身又與學生的生活息息相關,因而可以從內在動力上激發學生,但學生對色盲的遺傳特點和伴性遺傳病的遺傳規律還是知之甚少。
學習能力分析:高一學生已經具有一定的生物基礎,思維活躍,有一定的表達能力和歸納能力。所以教師可以以活動的形式引導學生歸納出伴性遺傳的規律及特點,并對學生提出更高的要求,即應用所學知識了解伴性遺傳在優生及生產實踐中的應用。
三、說教學目標
在新課標中本節內容要求理解的多識記的少。根據本節教材的結構特點以及學生的具體情況,筆者確定如下三維目標:
知識性目標:1.說出伴性遺傳的概念。
2.概述伴性遺傳的特點。
3.舉例說明伴性遺傳在實踐中的意義。
能力性目標:1.學會資料剖析,歸納遺傳規律。
2.培養探究問題能力,獲得研究生物學問題的方法。
情感性目標:1.科學品質教育。
2.人口教育(優生優育)。
四、說教學重難點
教學重點:伴性遺傳的特點。
教學難點:解析人類紅綠色盲癥的遺傳。
五、說教法和學法
教法:根據教學目標、教材特點及學生的認知特點,結合新課程理念,筆者確定了本節課的教學方法如下:
1.活動探究法
本節內容的難點在于分析人類紅綠色盲的遺傳,對此,筆者通過投影教材資料分析遺傳系譜圖,并層層設疑,引導學生自主探究紅綠色盲遺傳方式,再通過學生間的相互交流,相互評價,最后師生總結歸納形成結論,突破本節內容的難點。通過活動探究,學生的主體地位得以體現。
2.合作共學法
通過合作共學的教學方法,學生分組動手書寫4種婚配方式的遺傳圖解,再小組合作交流總結色盲遺傳規律和特點,突破本節難點。合作共學法可以激發學生自主參與的熱情,培養學生的小組合作學習的能力。
3.類比推理法
類比人類紅綠色盲分析思路,推理抗維生素D佝僂病遺傳特點,最后總結歸納出伴性遺傳特點,突出本節內容的難點。
學法:通過自主探究,學生自主概括知識,體驗知識形成過程。學生通過觀察分析、合作討論等方法和途徑去發現疑問,鍛煉獨立學習的能力。
六、說教學過程
如何才能讓學生嘗到探究性學習的樂趣并達到探索目的呢?筆者設計五個教學環節:
環節1 創設情境 導入新課
1.紅綠色盲癥的發現
【創設情境】道爾頓與色盲癥的故事。
【學生思考】從這個故事中你能獲得什么啟示呢?
獲得啟示:①有疑惑要及時記錄并認真分析、研究總結,不放過自己身邊任何一件小事;②敢于承認、面對自己的不足,要有尊重科學、獻身科學的優良品性。
【設計意圖】本環節可以激發學生的學習興趣,還可借此進行情感教育。
2.盲圖體驗 激發興趣
【媒體展示】展示紅綠色盲圖片,要求學生說出相應圖案。
【學生活動】進行色盲測試,同學間相互交流。
【設計意圖】學生檢測自己的色覺,使課堂氛圍更加活潑的同時還帶動學生們的積極性。
環節2 引導探究 難點突破
1.探究紅綠色盲的遺傳方式
【教師活動】引導學生發現只有通過家系才能分析人類遺傳病,不能像果蠅一樣做雜交實驗。
【媒體展示】多媒體展示色盲家族遺傳系譜圖。
【教師設疑】①家族系譜圖中的患病者是男性還是女性?
②判斷紅綠色盲基因的位置。
③紅綠色盲受什么基因控制?
【學生活動】學生自主分析系譜圖,對“色盲基因在哪里”作出假設,然后分組討論,得出色盲的遺傳方式——伴X隱性遺傳。
【教師活動】引導學生注意系譜圖中男女患病的比例,并提供人口普查中發現的色盲在男女性別中的比例,鼓勵學生大膽地針對“色盲基因在哪里”做出假設。
【設計意圖】體現新課程把學習的自主權交回給學生,讓學生真正成為課堂教學主體的理念。
2.探究紅綠色盲的遺傳特點
(1)基因型分析
【教師設疑】人群中有女性紅綠色盲患者嗎?
【學生活動】分析、討論,推出男女正常色覺和色盲基因型及表現型的結果,填入表格。
【教師設疑】為什么男患者多于女患者?
【學生活動】學生合作交流,師生總結歸納得出原因。
【設計意圖】通過學生合作交流,推出正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現型,培養學生分析問題的能力,增強學習信心。
(2)書寫嫁娶圖解
【教師設疑】①從表格中得出,男孩和女孩有幾種嫁娶方式呢?
②每種嫁娶方式的遺傳圖解如何書寫?
【教師活動】根據表格,學生很容易總結出6種嫁娶方式。教師引導學生一起完成其中2種嫁娶方式的遺傳圖解。
【學生活動】學生書寫剩下的4種嫁娶方式。教師將學生分四組,每組書寫一種嫁娶方式,每組再選一個代表到講臺,投影并敘述自己的答案。
【設計意圖】通過主動參與及師生合作歸納,規范學生遺傳圖解的書寫。
(3)探討歸納特點
【教師設疑】①色盲癥在男性和女性中,發病情況是怎樣的呢? (男患者多于女患者)
②男性患者色盲基因從誰那里傳來?以后又傳給誰?(交叉遺傳)
③女性患者的色盲基因從誰那里傳來?以后能傳給誰?(既來自父親,也來自母親,將來既傳給兒子,也傳給女兒)
④女性患者其雙親及子女表現型如何?(女病,其父其子必病)
【學生活動】學生通過觀察各種嫁娶方式的遺傳圖解,思考并分組討論,歸納出色盲基因遺傳的特點并擴展到伴X染色體隱性遺傳的特點上。
【設計意圖】教師通過自主探究、合作共學幫助學生深入理解遺傳圖解的書寫要求,引導學生應用孟德爾遺傳定律的同時還突出了本節課的重點,突破了本節課的難點。以問題串的形式推進學生思維的發展,通過學生間自答自糾讓學生成為學習的主人,使學生深入思考的同時課堂氣氛更加活躍。
【過渡設疑】伴性遺傳都是男性患者多于女性患者嗎?
3.探究抗維生素D佝僂病的遺傳特點
【教師設疑】調查顯示抗維生素D佝僂病的患病規律與紅綠色盲的剛好相反,這又是什么原因呢?并提示學生可以參照紅綠色盲的分析思路來探討歸納。
【設計意圖】由于有前面的基礎知識作鋪墊,學生迅速進入了討論狀態,并且很快就得出了相關結論, 培養學生知識遷移能力的同時深入理解自己所學的知識,起到舉一反三的作用,效果遠比教師直接講授要好得多。
4.總結提升 引出概念
【教師活動】引導學生通過比較紅綠色盲、抗維生素D佝僂病的異同點,嘗試給“伴性遺傳”下定義。
【學生活動】嘗試給“伴性遺傳”下一個完整的定義。
【設計意圖】在這一環節的學習中,學生對概念的獲得是在自己分析總結的基礎上主動建構起來的,這種理解是深刻而持久的。
5.深入研究 強化思維
【教師活動】某種牛是XY型性別決定方式。牛的黑毛對白毛是顯性性狀,受等位基因E/e控制?,F有多只純和黑色母牛、純和黑色公牛以及純和白色公牛,設計實驗方案,判斷出E/a基因的位置,寫出此時所有基因型的種類。
【學生活動】思考討論,設計實驗方案。學生通過類比人類婚配方式,很容易得出有2種組合可能,再通過簡單推導得出純和顯性與純和顯性結合后代全為純和顯性,故排除。所以唯一的組合只能是多只純和黑色母牛與純和白色公牛結合。XY染色體簡圖如下:
Ⅰ為X、Y染色體同源區段,Ⅱ1是Y染色體非同源區段,Ⅱ2是X染色體非同源區段。E/e基因的位置有常染色體、X染色體非同源區段、X與Y染色體同源區段三種可能。多只純和黑色母牛與純和白色公牛結合,子二代中黑毛∶白毛=3∶1,統計子二代中白毛個體,如果白毛個體中雌雄比例為1∶1,則基因位于常染色體上,所有的基因型有EE、Ee、ee三種。如果子二代中白毛個體全為雄性,則基因可能位于Ⅱ2區段上,也可能位于Ⅰ區段上。怎么具體確定呢?學生很容易會想到繼續進行各種組合篩選,但每一種組合都去篩選,無疑是一項巨大的工程,在此教師進行適當的提示:結合題設條件,雄性個體必須是顯性純和,雌性個體只能選擇F1中的黑色雜合個體。根據遺傳圖解,雜交組合二中子一代如果黑色∶白色=3∶1,且白色全是雄性,則證明基因只位于Ⅱ2區段,基因型共5種,分別為XEXE、XEXe、XeXe、XEY、XeY;如果子一代中全是黑色個體,則基因位于Ⅰ區段,所有的基因型有7種可能,分別為XEXE、XEXe、XeXe、XEYE、XEYe、XeYE、XeYe。
【設計意圖】高考對實驗的設計能力要求越來越高,對學生的核心素養的培養也越來越重視。學生要具備嚴謹科學的實驗設計能力,這就要求教師必須在課堂教學中時刻強調實驗的重要性,還要引導學生自己設計實驗,培養學生實驗技能,真正做到深度教學。
環節3 拓展運用 回歸生活
1.人類本身 指導生育
【教師設疑】一個患有色盲或抗維生素D佝僂病的女性與一個正常男性結婚,他們想要一個可愛健康的寶貝,你能給他們一點建議嗎?
【學生活動】小組討論,提出方案,模擬醫師角色進行遺傳咨詢,體會優生。
2.生產實踐 創造財富
【教師設疑】人類性別決定的方式是XY型,其他生物也一樣嗎?與人類不同,雞的性別決定方式正好和人類相反。教師呈現材料,引導思考怎樣在早期將雌雄雛雞區分開呢?
【設計意圖】課標強調應當將所學知識與實際生活相結合,學以致用,學習的終極目的是為了更好地指導生活。
環節4 知識小結 加深印象
【教師、學生活動】師生共同總結一下內容:
1.伴性遺傳的概念。
2.伴性遺傳的特點。
3.伴性遺傳在實踐中的意義。
【設計意圖】幫助學生構建自己的知識框架,鞏固所學內容。
【當堂練習 當堂反饋】
【例】如下家族系譜圖中的遺傳病受B、b基因控制,請回答下列問題:
(1)該病屬于 性遺傳病,其致病基因在染色體上。
(2)Ⅲ4是雜合體的幾率為 。
(3)Ⅲ4和Ⅳ1基因相同的概率是 。
【設計意圖】課堂練習是課堂教學的重要組成部分,它不僅能幫助學生鞏固所學內容、深化理解,而且能及時發現問題,進而做到查漏補缺,以便教師對學生暴露出的問題及時提出改進建議。
環節5 小任務:社會調查 聯系實際
【學生活動】色盲調查:調查周圍有紅綠色盲或其他遺傳病的人及其家系。
【設計意圖】繼續學習,把知識的探究過程延伸到課外,給學生一個更大的思維空間。
七、說板書設計
板書要清晰簡潔,才能幫助學生理清知識層次,構建完整的知識結構。對此筆者設計如下板書:
第二章第三節 伴性遺傳
1.伴性遺傳特點
①伴X隱性遺傳②伴X顯性遺傳
1)男患>女患1)女患>男患
2)隔代、交叉遺傳2)代代有患者
3)女病,其父其子必病 3)男病,其母其女必病
2.伴性遺傳概念
3.應用:優生蘆花雞
八、說教學反思
隨著新高考的推進,學生的核心素養及學習能力的培養逐漸呈現上升趨勢。深度學習成為教育界新的熱潮。學生的探究能力、知識遷移能力以及語言表達歸納能力將成為未來學生主要發展培養的能力。本節課遵照新課標的理念,注重學生自主學習、合作探究精神的培養,還課堂給學生,充分體現學生的主人翁地位。本節課的內容與學生生活聯系緊密,這就容易調動學生的積極性,讓他們積極參與到課堂討論研究當中。結合學生實際情況,本節課在幾個環節都嘗試引導學生進行自主探究式學習,如對紅綠色盲遺傳家系圖的分析及色盲遺傳圖解的書寫,直至最后對抗維生素D佝僂病的分析,都是通過教師創設一定的情境,引導學生進行獨立探討,通過相關軟件將學生探究的結果投射到大屏幕上,在生生、師生間的討論中逐步解決問題。實踐應用與課外延伸調查則使學生感受知識源于生活、服務生活的思想理念,促進學生核心素養的形成。
參考文獻
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