“染色体变异及其应用”(第一课时)的教学设计
2017-08-20韦红群
韦红群
(广西贺州高级中学 542899)
1 教材分析及设计思路
苏教版高中生物学教材必修②《遗传与进化》第3章第3节“染色体变异及其应用”(第1课时)的内容包括染色体结构变异和数目变异,其中染色体数目的变异是教学重点。染色体组、二倍体、多倍体、单倍体这几个概念是学习遗传和变异及其相关内容的重要基础,而且它们之间既有区别又有联系,极易混淆,所以这几个概念是难点,其中又以染色体组为核心概念。
为了加深理解,从学生比较熟悉的人体细胞和果蝇体细胞染色体组成创设图片情境,采用多元化的教学手段,组织和引导学生对原有知识进行迁移,学生通过亲身体验构建染色体组模型并突破难点,再通过变式训练强化理解,最后绘制思维导图对染色体变异内容进行信息转换,建立记忆链接,培养学生获取信息能力。
2 教学目标
2.1 知识目标 说出染色体结构变异和数目变异的类型;理解染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。
2.2 能力目标 培养识图、绘制思维导图、比较分析和获取信息能力;尝试构建与分析染色体组模型。
2.3 情感态度与价值观目标 通过小组合作、相互评价,提高学生的合作意识。
3 教学过程
3.1 温故知新,复习导入 通过必修①和必修②部分知识的学习,教师引导,师生合作共同构建染色体思维导图(图1),然后以学生熟悉的人体细胞染色体组成图为例创设情境,学生观察说出人体细胞含有23对同源染色体;再展示雌雄果蝇体细胞中的染色体图,学生观察说出果蝇体细胞含有4对同源染色体。设置问题:雌雄果蝇生殖细胞中的染色体组成会是怎样的情况?子代果蝇又有怎样的染色体组成?引出本节课核心概念:染色体组。
图1 染色体思维导图
设计意图:首先通过构建思维导图,让学生对“染色体”有一个更全面系统的认识,为后面引出“染色体组”概念做铺垫;其次以人体细胞和果蝇体细胞染色体组成创设情境,通过知识间的联系,让学生从中发现相似点,通过设问引出“染色体组”的概念。
3.2 观察比较,总结特点,生成“染色体组”的概念 在学生回答前面问题的基础上,播放果蝇亲代、生殖细胞、子代中染色体数目和形态变化的视频,提示学生注意观察生殖细胞中染色体间的关系。得出2个特点:①是一组非同源染色体;②在形态和功能上各不相同。再结合同源染色体上相同位置上基因的关系以及学生已知的雄蜂的发育起点,得出第3个特点:③携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,生成“染色体组”的概念。
设计意图:以果绳的染色体作为实例,学生通过观察比较说出染色体组的特点,生成染色体组的概念,训练学生由具体到抽象的思维能力,从本质上剖析“染色体组”。
3.3 构建染色体组模型,理解基因自由组合定律 每5位学生为一个小组,课外时间利用彩色卡纸按要求完成某一生物体细胞染色体模型的制作(要求:①体细胞中有三对同源染色体;②同源染色体能区分来自不同的亲本)。然后课堂上学生根据一个染色体组的特点,尝试构建染色体组模型。教师巡堂了解学生建模情况,适当引导,然后组织各小组对所制作的模型进行展示并做简单介绍,其他小组则充当教师角色进行点评。最后师生选出两组成果作为代表进行展示(图2和图3),并让学生观察比较,使学生能理解或说出“一个染色体组中的非同源染色体由同源染色体的哪一条组成是随机的”,实现与孟德尔“基因自由组合定律”知识的联系,理解“同源染色体分离,非同源染色体自由组合”的同时,理解“染色体组”的概念。
图2 第三小组成果展示图
图3 第五小组成果展示图
设计意图:模型构建意在检测学生对染色体组的理解情况,突破教学难点。并以此为材料,共同分析获得染色体的分离和自由组合特点。
3.4 头脑风暴,染色体组数的判断 以染色体简图、基因型代表染色体、有丝分裂图、减数分裂图等多个图展示细胞中的染色体,让学生判断染色体组数,师生总结判断方法:①根据染色体图判定:细胞中形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组;②根据基因型判定:控制同一性状的基因出现几次就有几个染色体组;③根据染色体数目和染色体形态判定:染色体组数= 染色体数∕染色体形态数。
设计意图:意在通过变式训练,加强学生对知识的灵活运用,为二倍体、多倍体、单倍体的学习埋下伏笔。
3.5 绘制思维导图,形成“染色体变异”知识体系 重新展示果蝇亲代、生殖细胞、子代中染色体数目和形态上的变化图,在染色体组概念的背景下,学生说出子代果蝇体细胞中有两个染色体组,引出“二倍体”的概念,注意强调发育起点是“受精卵”。随后举例人体细胞也是二倍体,展示人的细胞减数分裂和受精作用简图,让学生在已有“正常情况下,减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定”认知的基础上,形成“在自然条件或人为因素的作用下,染色体会发生改变,从而引起生物性状的改变”的认知,引出染色体变异内容。
让学生快速浏览教材相关内容,教师给出关键词:诱导因素、类型、结果、特点、举例。小组合作,绘制染色体变异思维导图。教师巡堂引导,然后利用多媒体展示台进行成果展示、代表介绍、组员补充,其他组成员点评,最后在师生合作下共同完善思维导图(图4)。在此过程中教师则对一些易错点、高频考点进行细化,引导学生加以分析,完善知识体系。例如,引导学生对“易位”与“交叉互换”区分,对二倍体、多倍体与单倍体概念进行区分与判断,分析不同的染色体数目变异对应何种细胞分裂的异常,对具有奇数个染色体组的多倍体植物不育的原因进行分析等。在对21三体综合征的学习中,通过简单介绍智障指挥家舟舟的事迹,树立学生积极向上的人生观。
图4 染色体变异思维导图
设计意图:把主动权交给学生,小组合作,绘制染色体变异思维导图,培养学生获取信息和信息转换能力。
4 教学反思
本节的名词术语和概念较多,在整个教学过程中要注意概念形成的渐进性和连续性。教学内容上不是按教材顺序直接呈现,而是以“染色体—染色体组—染色体变异”为主线,对教材内容进行重新整合:先通过彩色卡纸构建染色体组模型活动突破核心难点,再通过变式训练、思维导图的应用,循序渐进把握重点,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用,建立记忆链接,产生立体印象,形成体系,容易达成教学目标。