人教版教学课件2010年石家庄教科所生物教研资料:《遗传与进化》教材分析与教学建议.ppt
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1、高中课程标准实验教科书生物 必修2,遗传与进化 教材分析与教学建议人教社新教材培训团成员,目录,、课程标准对本模块的价值述说、本模块编排体系的设计思路、本模块教学内容呈现特点、课程标准对具体内容标准的表述与人教版教材各章节对应 5、各章节教材分析和具体教学问题的教学建议“假说演绎法”及其科学方法教学以孟德尔的豌豆杂交实验(一)基因在染色体上内容为例以“问题串形式”组织教学活动,并将科学发现的过程与科学方法运用相结合。以“噬菌体侵染细菌的实验”为例本模块侧重物理模型的构建运用数学方法探究生物进化 以“种群基因频率的变化与生物进化”内容为例,、课程标准对本模块的价值述说,“生物2:遗传与进化”模块
2、有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。,、本模块编排体系的设计思路,遗传与进化第1章 遗传因子的发现第2章 基因和染色体的关系第3章 基因的本质第4章 基因的表达第5章 基因突变及其他变异第6章 从杂交育种到基因工程第7章 现代生物进化理论,、本模块教学内容呈现特点,编排上:按科学发现的先后编排循着人类认识基因之路展开编写上:科学发现的过程与科学方法运用的结合。巴甫洛夫曾指出:“科学随着方法论上获得成就
3、而不断跃进。方法论每前进一步,我们便仿佛上升了一级阶梯,于是,我们就展开更广阔的眼界,看见从未见过的事物。”关注科学技术与社会的联系有“科学技术社会”栏目,模块,科学家访谈,章,章首语并配图本章小结自我检测,问题探讨本节聚焦,节,练习,知识链接学科交叉相关信息资料搜集网站登录资料分析,思考讨论想象空间批判性思维?,技能训练科学方法模型构建探究,科学技术社会与生物有关的职业,科学家故事,知识,能力,情感,必修遗传与进化模块中的栏目(除正文、实验、调查外),科学探究活动的安排,实验 3项:性状分离比的模拟、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、低温诱导植物染色体数目的变化 探究 2项:脱氧核苷酸序列与
4、遗传信息的多样性、自然选择对种群基因频率变化的影响模型建构 2项:制作DNA双螺旋结构模型、建立减数分裂中染色体变化的模型 资料分析5项;资料搜集和分析2项思考与讨论 16项;调查 1项;技能训练 5项课外实践 1项,照片,、课程标准对具体内容标准的表述与人教版教材各章节对应,分析孟德尔遗传实验的科学方法阐明基因的分离规律和自由组合规律,阐明,举例说明,总结人类对遗传物质的探索过程,概述,概述,概述,概述,说明,概述,说明,简述,收集,列出,说出,收集,收集,说明,概述,5、各章节教材分析和具体教学问题的教学建议,第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2节 孟德尔的豌豆杂
5、交实验(二),第1章“遗传因子的发现”的教学建议 1.以问题串驱动问题探索 对实验过程采用问题串的形式,层层深入地引发问题和分析问题,在分析和解决问题的过程中建构知识框架。2.“假说演绎法”贯穿教学过程,假说演绎法及其教学,本模块有关假说演绎法的教学内容,孟德尔的豌豆杂交实验(一)、(二)基因在染色体上 萨顿提出假说:基因和染色体行为存在着明显的平行关系,摩尔根先怀疑孟德尔的遗传理论和萨顿的假说,后来通过实验证实 第4章 遗传密码的破译(选学),“假说演绎法”与“观察归纳法”的比较,归纳:是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法。(例如:归纳出勤奋能成才)演绎:是从一般到特殊,根据一类
6、事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。(例如:演绎出 能成才),“观察归纳法”让位于“假说演绎法”的原因,从近代科学到现代科学,以观察(实验)归纳为主的方法逐渐让位于以假说演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上不再处于经验材料的收集阶段,而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。爱因斯坦说:“适用于科学幼年时代以归纳为主的方法,正让位于探索性的演绎法”在应用假说演绎法时,仍需要以经验归纳法作补充,以一定的实验事实为根据。,孟德尔的豌豆杂交实验(一)教材内容,如何教学,我提供一种教学思路:,1、为课文内容起科学方法的副标题,突出科学方法教育
7、 书中标题 相应副标题 一对相对性状的实验 观察实验,发现问题 对分离现象的解释 分析问题,提出假说 对分离现象的验证 演绎推理,实验验证 分离定律 得到验证,假说成立,2、以相应副标题引领,领悟假说演绎的方法(1)副标题:观察实验,发现问题先以书中的“问题探讨”所反映的融合遗传切入学习主题高茎矮茎课文中问题串 发现问题 高茎为什么子一代都是高茎?难道矮茎性状消失了吗?(控制性状的因子没有混合)自交高茎矮茎为什么子二代矮茎性状 又出现了呢?(控制矮茎性状的因子没有消失):中出现:的性状 分离比是偶然的吗?(总是出现:),(2)副标题:分析问题,提出假说,分析问题:控制性状的因子没有混合、控制矮
8、茎性状的因子没有消失、总是出现:提出假说:(1)生物的性状是由遗传因子决定的(2)体细胞中遗传因子是成对存在的(3)生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。(4)受精时,雌雄配子的结合是时间随机的。,纯种高茎 纯种矮茎P DD dd 配子 D d Dd F1 高茎,高茎 高茎F1 Dd Dd 配子 D d D dF2 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3:1,(3)副标题:演绎推理,实验验证,应用假说演绎法,事实上观察、实验所检验的常常不是假说本身,而是假说的推论,即从假说中逻辑地推导出来的个别现象或事件的推论。如果孟德尔要直接验证他的假说,只能
9、用显微观察的方法,确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式,这在当时是不可能的。那么,孟德尔设计的测交实验,实际上检验的是演绎的“推论”演绎推导:杂种一代 隐性纯合子 测交 Dd(高茎)dd(矮茎)配子 D d d 后代 Dd(高茎)dd(矮茎)1:1实验验证:按上述演绎推导设计实验,实施实验,统计结果,证实假说正确。“演绎论证的论据往往是一般规律(这里就是指假说),而论题是特殊事物(这里就是指测交)。”(摘自教育科研手册),假说演绎法,根据一些经验事实、通过自由的创造提出一个假说,然后由假说再通过演绎推理,推理出一些可以用实验和观测来检验的推论。这些推论假如证实了,那么说明这个理论是对的;
10、推论证实不了,那么这个理论就不对,要重新修正。这就是假说演绎法。,(4)副标题:得到验证,假说成立,分离定律“在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代”,配合的板书或投影,(1)一对相对性状的实验 副标题:观察实验,发现问题,(2)对分离现象的解释 副标题:分析问题,提出假说,假说的基本点:、生物的性状是由遗传因子决定的、在体细胞中遗传因子是成对存在的。决定显性性状的为显性遗传因子,决定隐性性状的为隐性遗传因子。当同时存在时表现为显性性状、生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗传因子彼
11、此分离,分别进入不同的配子中、受精时,雌雄配子的结合是随机的。以遗传图解方式解释 P DD(纯种高茎)dd(纯种矮茎)配子 D d F1 Dd(高茎),F1 Dd(高茎)Dd(高茎)配子 D d D dF2 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3:1,(3)对分离现象的验证 副标题:演绎推理,实验验证,领悟假说演绎法采用教学方法是:先将科学研究置于山穷水尽的窘境,然后领入柳暗花明的佳境,41,先将科学研究置于山穷水尽的窘境 如果孟德尔要直接验证他的假说,只能用显微观察的方法,确定遗传因子的真实存在和遗传因子的传递方式,这在当时是不可能的。再引入科学家名言 巴甫洛夫曾指出:“科学随着
12、方法论上获得成就而不断跃进。方法论每前进一步,我们便仿佛上升了一级阶梯,于是,我们就展开更广阔的眼界,看见从未见过的事物。”爱因斯坦说:“适用于科学幼年时代以归纳为主的方法,正让位于探索性的演绎法”接着学习“假说演绎法”应用假说演绎法,事实上所检验的常常不是假说本身,而是假说的推论,即从假说中逻辑地推导出来的个别现象或事件的推论。孟德尔设计的测 交实验,实际上检验的是演绎的“推论”,(3)对分离现象的验证 副标题:演绎推理,实验验证,以孟德尔假说为理论依据 演绎推理出特殊思维产物 测交 用实验证实演绎推理的思维产物测交实验验证,统计结果,证实假说正确。,高茎 x 矮茎 Dd ddD d dDd
13、 dd高茎 矮茎1:1,(1)生物的性状是由遗传因子决定的(2)体细胞中遗传因子是成对存在的(3)生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗 传因子彼此分离,分别进入不同的配子中(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的,板书如下:,本节教学其他建议,书中编入性状分离比的模拟实验,加强了学生对假说的合理性的认识。模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应先可不提假说演绎法。在感受孟德尔的豌豆杂交实验的全过程后,有了感性认识,再揭示假说演绎法。孟德尔成功的原因让学生讨论,可放自由组合定律后进行,建议:模拟实验的每一环节要与实际过程一一对应,如何在孟德尔的豌豆杂交实验(二)一节教学中体现科学方法:假说演绎法,也可
14、模仿孟德尔的豌豆杂交实验(一)一节教学,第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 第2节 基因在染色体上 第3节 伴性遗传,与原教材有所变化的其他地方:1.建立减数分裂中染色体变化的模型 2.“类比推理”方法的运用 3.孟德尔遗传规律的现代解释(教学上注意:对前面所学内容进行概括、总结),第2节基因在染色体上是新内容,萨顿的假说、摩尔根的实验证据,体现了假说演绎的过程。(过去教材提摩尔根,是与连锁互换规律相联系;其实摩尔根真正的历史贡献,是将基因定位在染色体上。教师需要补充相应的专业知识),用同源染色体替换遗传因子,发现问题,进行类比推理,提出基因在染色体上的假说,本节学习过程、
15、用同源染色体替换遗传因子,发现问题、进行类比推理,提出基因在染色体上的假说、摩尔根的实验证明基因在染色体上,摩尔根的实验证明基因在染色体上,用直观图形式进行类比推理,提出基因在染色体上的假说,(1)用同源染色体替换遗传因子的方法,发现问题,(2)分析问题,提出假说,分析问题萨顿研究蝗虫体细胞、生殖细胞、受精卵的染色体,发现:蝗虫体细胞染色体条(对)体细胞基因(遗传因子)成对存在生殖细胞染色体条形成生殖细胞时,成对基因(遗传因子)彼此分离,分别进入不同的配子受精卵的染色体对雌雄配子结合提出假说基因在染色体上的,如何证明,需要实验材料,摩尔根潜心研究果蝇遗传,一天发现红眼果蝇中出现了一只白眼雄果蝇
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