基于科學(xué)思維培養(yǎng)的“伴性遺傳”一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)

和濤

摘要：以“伴性遺傳”為例，通過創(chuàng)設(shè)情境、問題驅(qū)動(dòng)、小組合作探究等形式，運(yùn)用演繹推理、歸納概括的方法，幫助學(xué)生建構(gòu)伴性遺傳的概念，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：伴性遺傳???科學(xué)思維???核心素養(yǎng)

一、教學(xué)理念

在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中提出了“核心素養(yǎng)為宗旨、內(nèi)容聚焦大概念、教學(xué)過程重實(shí)踐、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促發(fā)展”四大基本理念，其中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任?！翱茖W(xué)思維”是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。科學(xué)思維具有極強(qiáng)的邏輯性和系統(tǒng)性，需要基于學(xué)生已有的生物學(xué)情境、事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理等特定的方法對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。本文以“伴性遺傳”為例，談?wù)劰P者的一些設(shè)計(jì)思路。

二、教材分析

“伴性遺傳”位于人教版高中生物學(xué)必修2《遺傳與進(jìn)化》第2章第3節(jié)，內(nèi)容包括伴性遺傳的概念、特點(diǎn)及在實(shí)踐中的運(yùn)用。其中伴性遺傳的概念、特點(diǎn)是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。是在性別決定的基礎(chǔ)上，基于遺傳定律的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，并為“人類的遺傳病”的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生建構(gòu)“性染色體上基因的遺傳和性別相關(guān)聯(lián)”這一核心概念。

三、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的宗旨，現(xiàn)制定教學(xué)目標(biāo)如下：

1.通過對遺傳系譜圖的分析，確定紅綠色盲的遺傳方式和基因在染色體上的位置，培養(yǎng)演繹推理的科學(xué)思維能力。

2.通過對4種婚配方式小組合作探究，認(rèn)識(shí)紅綠色盲的遺傳規(guī)律，總結(jié)其特點(diǎn)，培養(yǎng)歸納概括的科學(xué)思維能力。

3.通過師生合作共同建構(gòu)伴性遺傳的概念，發(fā)展建構(gòu)模型的科學(xué)思維。

四、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)熱情

教師利用《色覺檢查圖》對學(xué)生的色覺進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，再穿插教材P33“人類紅綠色盲癥”的小故事，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。也可如此幽默：“如果哪一個(gè)同學(xué)是色盲，別擔(dān)心，我們不怪你，要怪只能怪你的父母當(dāng)初沒有跟你商量就把你給生了下來?！币曰钴S課堂氣氛，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（二）演繹推理，基因定位

教師可用PPT展示教材P34某紅綠色盲家族遺傳系譜圖，然后提問：控制紅綠色盲的基因是顯性基因還是隱性基因？紅綠色盲的基因最可能位于什么染色體上？

通過引導(dǎo)學(xué)生分析系譜圖，父母正常但有子女患病，且父病子不病，可判斷紅綠色盲的基因最可能位于X染色體上。

接著，教師可用PPT展示X和Y染色體結(jié)構(gòu)示意圖，然后提問：如果Ⅰ₂和Ⅱ₄的父母不攜帶色盲基因，紅綠色盲的基因是位于X和Y染色體的同源區(qū)段，還是X染色體的非同源區(qū)段？

然后，教師引導(dǎo)學(xué)生分別作出假設(shè)：

1.紅綠色盲的基因位于X和Y染色體的同源區(qū)段。

2.紅綠色盲的基因位于X染色體的非同源區(qū)段。

隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用演繹推理的方法，得出結(jié)論：紅綠色盲的基因位于X染色體的非

同源區(qū)段。

（三）問題驅(qū)動(dòng)，合作探究

學(xué)生清楚了紅綠色盲的基因的位置后，再結(jié)合性別決定類型，便讓他們寫出有關(guān)色覺的基因

型和表現(xiàn)型，即：

女性

男性

基因型

X^BX^B

X^BX^b

X^bX^b

X^BY

X^bY

表現(xiàn)型

正常

正常（攜帶者）

色盲

正常

色盲

這時(shí)，教師又提出問題：“就人類中色盲而言，如果進(jìn)行隨機(jī)的婚配，人群中可有多少種婚配方式？”學(xué)生經(jīng)短暫的思考后，便能答出有六種婚配方式。即：

（1）X^BX^B?× X^BY ?（2）X^BX^B?× X^bY ?（3）X^BX^b?× X^BY ??（4）X^BX^b?× X^bY ??（5）X^bX^b?× X^BY （6）X^bX^b?× X^bY

既然學(xué)生已知有六種婚配方式，便讓學(xué)生在筆記本上寫出這六種婚配方式的遺傳圖解。然后，教師巡回、指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生都寫完后，教師組織學(xué)生小組合作探究：找出每種婚配方式的色盲基因遺傳規(guī)律及計(jì)算出子代患病的概率。小組合作探究結(jié)束后，教師用PPT逐一展示每種婚配方式的遺傳圖解（圖略），由小組代表匯報(bào)他們是如何分析伴性遺傳規(guī)律。

（四）歸納概括，建構(gòu)概念

學(xué)生展示之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生用專業(yè)術(shù)語共同解釋紅綠色盲的遺傳規(guī)律，并計(jì)算出子代患病的概率，再用彩色筆畫出父母的色盲基因（X^b）的傳遞方向。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)紅綠色盲的遺傳特點(diǎn)：

（1）色盲患者是男性多于女性;

（2）色盲是由男性通過他的女兒遺傳給他的外孫（交叉隔代遺傳）。

（3）母病子必病，女病父必病。

學(xué)習(xí)完紅綠色盲的遺傳之后，教師可簡要介紹一下血友病，接著追問，如果控制性狀的基因是顯性基因，那它又有怎樣的特點(diǎn)呢？然后組織學(xué)生以抗維生素D佝僂病為例進(jìn)行探究，并總結(jié)歸納其特點(diǎn)。

五、教學(xué)反思

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，筆者通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和解決問題的欲望，以紅綠色盲遺傳系譜圖為媒介，通過小組合作，讓學(xué)生動(dòng)起來，讓課堂活起來，讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)，進(jìn)行演繹推理、歸納概括、分析比較，探究紅綠色盲基因的位置、尋找遺傳的規(guī)律、總結(jié)遺傳的特點(diǎn)及建構(gòu)伴性遺傳的概念，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力，也提高了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的科學(xué)探究能力。在整個(gè)教學(xué)中，盡可能地將內(nèi)容生活化、自然化，并最終落腳于用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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