基于科學思維對孟德爾分離定律(1課時)的教學設計

楊貴蘭

摘 要：教學設計是將學習理論和教學理論的原理轉化為教學目的、教學條件、教學方法、教學評價等具體計劃的系統過程。在必修二《遺傳與進化》第一章第一節，筆者要以注重培養學生的科學思維能力的角度進行“孟德爾分離定律”一節課的教學設計，引導學生從表面現象認識到本質原因，逐步建立起科學思維的方式，提高核心素養。

關鍵詞：教學設計; 科學思維; 分離定律

中圖分類號：G633.91? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2019）8-010-001

1.教材分析與設計思路：“孟德爾分離定律”是人教版高中必修二《遺傳與進化》中的核心內容之一，本節課內容包括：遺傳學符號，豌豆雜交實驗，模擬實驗，分離定律和對分離現象驗證等知識。孟德爾的遺傳規律的發現過程完全遵循科學的共同特征，即在美國國家教育標準中對科學的描述：“懷疑是判斷的起點，經驗證據是判斷的尺度，邏輯是辯論的武器。”本模塊注重科學思維的培養。

本節課內容充裕，在新課上課前筆者預先將孟德爾豌豆雜交實驗整理，形成學案，讓學生預習教科書，完成學案問題填寫，學生要拍攝一張和父母的合影。新課重點以豌豆雜交實驗的科學探究過程為主線，跟隨生物學家在探究問題時的思想歷程，感悟科學探究過程中的嚴謹，創新，求實的科學精神，拓展學生的科學思維，獲得假說——演繹的思維方法，培養科學思維能力。再通過小組合作設計實驗，發散思維模擬“配子形成過程”，鍛煉學生科學思維和合作創新的能力。

2.學情分析：學生在初中學習過花的結構及發育，有利于本節知識、特別是實驗雜交過程中花的去雄的理解，但是初中知識大多數基礎不牢，課堂上仍需要進行耐心講解，打好基礎。高一的學生思維跳躍，勇于猜想，但是科學思維，理性的思維方式尚不成熟，需要教師積極的進行引導，本節課沿著孟德爾的探究歷程，培養學生在面對問題進行假設或者猜想時應如何進行科學探究，進一步建立科學思維。

3.教學目標： 生命觀念：通過分離定律的學習，學生以科學的視角解釋生命現象，感悟生命的奧秘。

科學思維：分析遺傳實驗的過程和結果，體驗設計實驗的方法和思維，感悟孟德爾實驗的巧妙設計。通過本節學習，養成勇于創新、敢于質疑，形成嚴謹的科學精神。

科學探究：學生設計實驗來模擬生殖過程配子的產生，掌握分離定律的本質。

社會責任：通過學習豌豆雜交實驗，解釋生產生活中的現象，體會生物學科的社會責任。

4.教學重難點

4.1教學重點： （1）說明分離現象，明確分離定律;（2）以孟德爾對相對性狀的雜交實驗為素材進行科學方法和科學思維的培養。

4.2教學難點：（1）對分離定律的解釋; （2）假說-演繹法的理解以及小組合作學習設計配子模擬實驗。

5.教學過程

5.1創設情境，直觀導入新課

觀看PPT上的豌豆親本、子一代和子二代圖片，請描述觀察到的現象。我們把后代獲得親代特征的這種現象稱為遺傳，和親代長得相同的表現類型叫相同的性狀，不同的性狀叫作相對性狀。進一步解釋遺傳學名詞親本（P）、父本（♂）、母本（♀）、子代（F1、F2…Fn）、雜交（×）等概念，總結出豌豆的七對相對性狀，為什么出現這樣的現象。

設計意圖：學生觀看圖片，描述豌豆的變化，深刻理解相對性狀這一遺傳學名詞，學生主動進入情境，引發思考，導入新課。

5.2跟隨先賢，初建科學思維

1856年，孟德爾利用寺院花園種植豌豆、柳菊、玉米等植物，進行雜交試驗。學生通過預習，完成學案的填寫，初步了解豌豆雜交實驗的過程，課堂上主要對疑難點進行解答。

學生簡述豌豆雜交實驗過程，粗略掌握實驗過程，提出問題精細掌握實驗方法，深入掌握孟德爾雜交實驗。

1.請學生思考孟德爾的實驗成功的原因？

2.孟德爾進一步驗證自己的猜想，進行測交實驗，用子一代的雜合子和純種隱性雜交，按照孟德爾的猜想應該得到怎樣的比例呢？

3.孟德爾從設計實驗到完成實驗都經歷了哪些步驟？設計意圖：通過講解引導學生自行總結科學探究步驟，說出在雜交實驗中使用的科學方法，歸正指引假說-演繹法正確的實驗過程，首先孟德爾觀察實驗現象，大膽的進行猜想，猜想后進行實驗的設計、實施，搜集數據、進行統計、整合分析、得出結論，驗證結論是否和假設一致，若不一致調整方案或者調整猜想，完善科學探究過程。

5.3聯系實際，達到學以致用

筆者課前布置作業，讓學生搜集和父母的合影，篩選后遵循本人同意，放映到課件上，進行五官對比，簡單提示分析，讓每位同學利用自己的家庭合影找出本人和父母臉部五官有什么地方長得相似，什么部位長得不同，找一對相對性狀，試圖用遺傳學觀點進行解釋，并寫出遺傳圖譜。設計意圖：引導學生運用書本知識解釋生活中的現象，激發學生求知欲、好奇心，培養學生從另一個角度看世界，感悟生命的奧秘。

5.4小組合作，完成科學探究

學生6人一組，各組選一個小組長，記錄員，代表等，用已有的教具乒乓球和水桶模擬生殖器官產生配子的實驗[3]，自行進行講解和設置，限時5分鐘，各小組輪流展示。設計意圖：學生主動思考，運用課堂學習的探究方法和知識進行模擬實驗，小組之間進行協調配合，增進學習熱情和鍛煉學生的科學思維，激起學生的求知欲，讓建立起的科學思維方式學以致用。

5.5課堂小結，完善知識體系

本節課主要學習豌豆雜交實驗，掌握實驗成功的原因，重點是對分離定律進行解釋，貫穿雜交實驗的科學思維和科學方法假說—演繹法，并運用到實際中解釋親子代之間遺傳現象。

設計意圖：總結歸納，捋清脈絡，完善知識體系，也為后續知識的學習埋下伏筆，為下一節課自由組合定律做鋪墊。反思和結合舊知，直指本質。

參考文獻：

[1]何克抗.論“教學設計與教學論”[J]電化教育研究，2001，（4）

[2]徐小歡，李德紅.基于科學思維的啟發式教學在高中生物教學中的應用——以“DNA的復制方式教學為例”[J]中學生物學， 2018，34（08）：26-28.

[3]人教版高中生物必修二《遺傳與進化》