“三新”背景下优化教学设计提升教学效率的分析

杜蕊

传统的课堂教学是以教师讲授课本为主，重点强调教师教学过程的精彩程度和课堂容量的多少，学生的自主学习和合作学习往往被忽略，教学效率偏低。“三新”背景下的教学更加强调课堂效率高、质量高，强调要以学生为主体，教师为主导。要提高课堂效率，教师在备课环节就要优化教学设计，在明确学习目标和重难点的基础上更好地设计趣味导入和各种课堂活动，引导学生积极主动参与到课堂活动中，通过精讲细练、设置开放性作业等方式，在一定程度上提高课堂教学的效率。

一、教材分析

“基因表達与性状的关系”是人教版高中生物学必修2“遗传与进化”第4章第2节的内容。本节课包括4个内容：（1）基因如何控制生物体的性状？（2）细胞分化与基因表达有什么关系？（3）表观遗传信息是如何调控基因表达的？（4）怎样理解基因与性状关系的复杂性？本节内容既从分子水平上阐明遗传物质在生物体中是如何起作用的，又为学生理解变异的本质打下基础，起着承前启后的作用。

二、教学目标

1.通过对基因和性状关系的实例分析，认识生命的多样性和复杂性，进一步形成结构与功能观。

2.通过对细胞分化的原因的表格分析以及表观遗传实例的分析，培养信息获取能力和问题解决能力，提高科学探究的能力。

3.通过对生活中的表观遗传实例的分析，认识到不良生活习惯对后代的可能影响，养成健康文明的生活方式，树立正确的生命观。

三、教学重点和难点

1.教学重点：（1）基因表达产物与性状的关系以及细胞分化的原因；（2）表观遗传；（3）基因与性状关系的复杂性。

2.教学难点：（1）基因控制生物性状的方式以及细胞分化的实质；（2）表观遗传的概念、特点。

四、教学过程

▲环节一：导入新课，展示本节聚焦内容

教师活动：引导学生回忆学过的中心法则图解以及必修1学过的蛋白质的相关内容，提问：基因如何控制生物体的性状？引出本节课的主题：基因表达与性状的关系。在PPT上展示本节课的主题以及本节聚焦：（1）基因如何控制生物体的性状？（2）细胞分化与基因表达有什么关系？（3）表观遗传信息是如何调控基因表达的？（4）怎样理解基因与性状关系的复杂性？

学生活动：看PPT上展示的中心法则图解，回忆上节课所学内容以及蛋白质的相关内容。根据PPT和课本71页的“本节聚焦”，明确本节课的学习目标和重难点。

（设计意图：激发学生的学习兴趣。讲授新课前让学生明确本节课的目标和重难点，有计划地去学习新内容。）

▲环节二：讲授“基因表达产物与性状的关系”

教师活动：给学生安排任务一，用2分钟时间读课本71页第2、3段，完成PPT上展示的流程图一。引导学生根据流程图一起总结出：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。提问：酶的概念和作用？

给学生安排任务二，用1分钟时间读课本72页第1段，完成PPT上展示的流程图二。提问学生填写的流程图，提示这里的蛋白质其实就是载体蛋白，引导学生回忆必修1学过的物质跨膜运输的方式中载体蛋白的作用。引导学生根据流程图一起总结出：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

学生活动：规定时间内阅读教材并填写PPT上的流程图，回忆必修1学过的与酶相关的知识，回答：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数是RNA。然后和老师一起根据流程图二总结出：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

（设计意图：锻炼学生读取信息和提炼信息的能力，培养学生的自主能动性。）

▲环节三：学习“基因的选择性表达与细胞分化”内容

教师活动：生物体多种性状的形成都是以细胞分化为基础的，同一生物体的不同细胞，基因型相同，但形态、结构和功能却各不相同，这是为什么呢？与学生一起分析课本72页“思考·讨论”部分的表格，回忆生物体生长发育过程中有丝分裂和分化的相关内容，引导学生回答问题：（1）这三种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？（2）三种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？（3）在这三种细胞中是否存在着都表达的基因呢？请举例。根据学生回答的问题，引出管家基因和奢侈基因的概念以及表达情况，提出细胞分化的实质是奢侈基因的选择性表达。

学生活动：听老师的讲解，思考。与老师一起分析表格，回忆必修1学过的细胞分裂和分化的相关内容，回答问题：（1）不完全相同；（2）基因的选择性表达；（3）是的，比如ATP合成酶基因。听老师的讲解，在课本上补充相关的笔记。

（设计意图：通过对表格的分析，培养学生通过表格获取信息的能力。通过对旧知识更深层次的学习，学生对细胞分化有了更深入的理解。）

▲环节四：学习“表观遗传”

教师活动：基因什么时候表达、在哪里表达、表达水平的高低等都是会受到调控的，接下来我们一起学习调控基因表达的一种方式，也就是表观遗传。请同学们用2分钟时间阅读课本73页的“思考·讨论”并小组讨论问题1。下面我们以柳穿鱼花为例来分析第2个问题。在PPT上用白板笔写出遗传图解，分析F1和F2表现型的原因。资料2中小鼠毛色的遗传预制类似，都是基因的碱基序列保持不变，但是部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，使得性状发生改变，而且这种改变是可遗传的，由此得出了表观遗传的概念。这也是问题3的答案。接下来我们一起来看表观遗传的相关内容：（1）概念；（2）调控机制；（3）发生时期；（4）特点。

学生活动：在规定时间内阅读教材上的内容并小组讨论出问题1的答案。听老师讲解柳穿鱼花的遗传过程，与老师一起写对应的遗传图解，分析讨论2和讨论3的相关问题。听老师讲解，在课本对应位置做标记和补充。

（设计意图：通过组内阅读教材和讨论，培养学生的阅读能力和小组合作能力。教师对重难点进行讲解，让学生明确重难点，掌握相关内容。）

▲环节五：回归问题探讨，总结基因与性状的关系

教师活动：接下来我们回到本节最前面的“问题探讨”部分，根据PPT讲解水毛茛的叶形不同的原因，得出：基因和性状并不是一一对应的关系。那么基因与性状之间到底有什么关系呢？

通过今天的学习我们知道了：（1）基因决定生物性状；（2）生物性状还会受到环境等条件的影响。首先我们来看基因是如何决定生物体的性状的。接下来请同学们拿出稿纸，在稿纸上写孟德尔基因分离和自由组合定律的遗传图解，我请两位同学在黑板上写。根据学生写的遗传图解，分析出：（1）一个基因控制一种性状；（2）一个基因控制多种性状；（3）多个基因控制一种性状，同时表型还会受到环境的影响，最后得出公式：表型=基因型+环境。

学生活动：看PPT上的图片和问题，回答：（1）基因型相同；（2）环境因素。思考老师提出的问题，看PPT上的相关内容。写孟德尔的分离定律和自由组合定律的遗传图解。听老师讲解，记笔记。

（设计意图：根据对已有知识的回顾引出新知识，促进学生新旧知识的联系。）

▲环节六：课堂小结，课堂练习

根据PPT上的思維导图，和学生一起总结本节课所学内容。邀请学生进行PPT上设置的PK活动，并让所有学生做知识强化1、2两道题，提问个别学生回答原因。

（设计意图：加深记忆，活跃课堂氛围，对知识及时巩固。）

▲环节七：布置作业

作业：（1）整理本节笔记；（2）完成课本75页的思维训练；（3）预习5.1“基因突变和基因重组”。

（设计意图：对本节课所学内容进行更好的理解和记忆。）

五、板书设计（略）

六、教学反思

总体来说，这节课比较完美地达到了预设的教学目标和教学效果。

（一）根据课标要求，明确教学目标和重难点

高效课堂离不开明确的教学目标，教学目标的设定方法由以前的三维目标过渡到现在的核心素养目标，更加细化和具体。由于学生的个体差异较大，所以根据学生学情，分层次、分步骤地设置学习目标能让学习效率更高。本节课的教学目标设定为让学生通过表观遗传现象及机理的分析，认识到生命的多样性和复杂性，形成结构与功能观，树立正确的生命观念；通过对表观遗传现象典型实例的分析，提升学生的演绎推理和科学论证的能力；通过对吸烟相关内容的解释让学生认识到不良的生活习惯对自己、身边的人及后代的影响，养成健康文明的生活方式，并且劝阻周围人戒烟，培养学生的社会责任。

（二）趣味导入新课，增强学生的学习兴趣

生物学是一门与生活实际联系密切的学科，教师在寻找导入的视频、图片等素材时可以搜集一些与生活实际联系密切的题材，让学生从自己身边的事例入手，结合教师提供的图片或视频，自然而然地过渡到要学习的新课内容，让学生对所学内容产生强烈求知欲的同时提升知识的应用能力。在本节设计导入环节时，我搜集了同卵双胞胎的图片，引导学生结合学过的“基因的表达”相关内容，解释同卵双胞胎性状相似度很高的原因，又提出他们有一些微小的差异，进而引出表观遗传的相关内容，通过已有知识解释生活中的实例并自然引入新课，极大地激发了学生的学习兴趣。

（三）巧妙设计课堂环节，提升课堂效率

“三新”背景下的课堂，教师一定要少教、少讲，把课堂的主体还给学生，但教师也不能完全放任不管。在设计本节课堂环节时，针对“基因表达产物与性状的关系”这一内容，设置了学生自主学习，具体是教师在PPT上展示挖空了的流程图，让学生定时自主阅读课本填空，然后引导学生总结出基因对性状的直接控制和间接控制方式；对于“基因的选择性表达和细胞分化”的内容，由于学生识图表能力较弱，设计了教师带着学生一起读取表格中的相关信息，再精讲管家基因和奢侈基因的表达情况，和学生一起总结出细胞分化的实质；在“表观遗传”模块，设计学生定时看书并小组讨论资料中性状改变的原因，鼓励学生尝试用学过的遗传图解解释相关现象，再引入表观遗传。对于表观遗传的概念、特点、发生时期及调控机制设计教师精讲，尤其在讲述调控机制DNA的甲基化时，把甲基化比作一把小锁，锁住了基因的表达，让抽象的知识具体化、生活化，便于学生理解。在“基因和性状关系”模块设计了把本节教材最前面的问题探讨变换至此，引导学生根据问题探讨得出“表型=基因型+环境”的公式，再指定2位学生在黑板上写出基因的分离定律和自由组合定律的遗传图解（其他学生在自己练习本上写），根据遗传图解引导学生推出基因和性状的1对1及多对1的关系（9∶3∶3∶1的变式9∶6∶1），让学生回顾已有知识进而推导出新的结论，再引导学生此知识点在第5章的“人类遗传病”中也有涉及，通过承前启后的方式复习学过内容的同时引出后面的内容，让学生意识到高中生物学知识不是碎片化的，而是环环相扣的，有利于培养学生的大局观及知识的综合应用能力。

总之，在“三新”背景下，教师要想提高课堂教学效率，一定要优化教学设计，根据教材特点和学生学情设计出适合学生的、能激发学生主动探索和求知的教学方法，再在课堂上积极落实，促进师生共同成长。

编辑：赵飞飞