核心素養(yǎng)下《孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)

于慧敏

摘要 ：《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的實(shí)行讓教師更加清楚地認(rèn)識(shí)到了新時(shí)代的生物教學(xué)課堂應(yīng)該更加注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升，那核心素養(yǎng)是什么？我們應(yīng)該怎樣在課堂教學(xué)中滲透和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)呢？筆者以《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)》課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為例，希望能夠?yàn)榇蠹以诮虒W(xué)過(guò)程中提供一些參考。

關(guān)鍵詞 ：雜交實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)探究;科學(xué)思維;課堂教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2021）16-083

新課程標(biāo)準(zhǔn)下核心素養(yǎng)關(guān)注提升學(xué)生在生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任方面的發(fā)展和深入社會(huì)實(shí)際去解決一些現(xiàn)象，在本節(jié)課中筆者從核心素養(yǎng)出發(fā)通過(guò)設(shè)置學(xué)生活動(dòng)，探究性實(shí)驗(yàn)以及視頻資料展示帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)分離定律的過(guò)程，體會(huì)孟德?tīng)栠M(jìn)行科學(xué)研究時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神。在課堂教學(xué)活動(dòng)中落實(shí)提高核心素養(yǎng)能夠讓學(xué)生在實(shí)際生活中意識(shí)到分離定律可以解釋日常生活一些遺傳現(xiàn)象，統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法可以應(yīng)用在日?？茖W(xué)研究，切實(shí)提高學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)[1]。

一、導(dǎo)入新課

利用新教材人教版封面遺傳與進(jìn)化標(biāo)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)問(wèn)：“同學(xué)們，什么是遺傳？你能用俗語(yǔ)來(lái)說(shuō)明哪些是遺傳現(xiàn)象嗎？”學(xué)生的好奇心馬上就會(huì)被調(diào)動(dòng)起來(lái)，課堂氣氛也會(huì)變得比較活躍，學(xué)生1“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生的兒子會(huì)打洞?！睂W(xué)生2“種瓜得瓜，種豆得豆?！苯處熞獙?duì)學(xué)生的積極回答予以表?yè)P(yáng)，同時(shí)繼續(xù)設(shè)問(wèn)“那親代到子代是如何遺傳的呢？這其中有沒(méi)有什么規(guī)律？”引起學(xué)生興趣，帶動(dòng)學(xué)生積極思考。此時(shí)用多媒體播放《19世紀(jì)前人們對(duì)遺傳現(xiàn)象的一些看法》通過(guò)視頻使學(xué)生了解課本問(wèn)題探討中融合遺傳觀點(diǎn)并回答相關(guān)問(wèn)題。尤其第二個(gè)問(wèn)題班上學(xué)生就能說(shuō)出人性別的遺傳或者是人的身高這個(gè)證據(jù)?！澳峭瑢W(xué)們想不想知道到底是怎樣遺傳的呢？這其中又有什么奧秘呢？這就是這節(jié)課我們所要探究的內(nèi)容?！蓖ㄟ^(guò)提問(wèn)將學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情調(diào)動(dòng)起來(lái)，課堂氛圍也會(huì)變得比較活躍，有利于接下來(lái)新課的講授。

二、新課講授

1.孟德?tīng)柹胶?jiǎn)介

“融合遺傳觀點(diǎn)曾在19世紀(jì)下半葉十分盛行，然而孟德?tīng)枀s提出了完全不同的理論。那么孟德?tīng)柺钦l(shuí)呢？他提出的理論又是什么呢？下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)已有的相關(guān)知識(shí)和課件所展示的孟德?tīng)柹胶?jiǎn)介進(jìn)行小組討論，請(qǐng)小組代表發(fā)言《你所認(rèn)識(shí)的孟德?tīng)枴贰蓖ㄟ^(guò)設(shè)置此環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生合作探究精神和通過(guò)資料提取信息的能力，由于新高考特別注重學(xué)生閱讀能力的提升，所以在課堂教學(xué)中多展示資料，讓學(xué)生去總結(jié)概括提升這方面的能力。此環(huán)節(jié)的設(shè)置也可培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，講求科學(xué)實(shí)證去解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象的精神。

2.豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)

“選擇正確的實(shí)驗(yàn)材料是成功的一半，正如同學(xué)們所說(shuō)，孟德?tīng)柶鋵?shí)也用過(guò)山柳菊等其他植物做實(shí)驗(yàn)但是沒(méi)有成功，為什么用豌豆能夠成功？”這部分可以讓學(xué)生根據(jù)課本內(nèi)容結(jié)合多媒體進(jìn)行總結(jié)培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)概括能力。學(xué)生很快可以總結(jié)豌豆自花傳粉，有易于區(qū)分的性狀。同時(shí)引出相對(duì)性狀概念，多媒體展示例題讓學(xué)生判斷。“那除了這些還有什么優(yōu)點(diǎn)呢？”豌豆花的大小會(huì)不會(huì)有影響？”此時(shí)學(xué)生能聯(lián)系上：豌豆花大容易操作。同時(shí)向?qū)W生補(bǔ)充我們實(shí)驗(yàn)種植的植物，要易于種植，防止由于植物成活率低而造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確。這部分的引導(dǎo)和總結(jié)中增強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)探究能力。

3.一對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)

利用多媒體展示豌豆的相對(duì)性狀示意圖以及各種字母符號(hào)和正交、反交、顯性性狀、隱性性狀和性狀分離概念，學(xué)生回答多媒體中的關(guān)于性狀判斷的例題，當(dāng)堂進(jìn)行鞏固?！澳沁@么多性狀孟德?tīng)柺侨绾窝芯磕?？很好有的同學(xué)已經(jīng)說(shuō)出來(lái)了，孟德?tīng)枌?fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單，首先對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究。請(qǐng)同學(xué)們帶著問(wèn)題閱讀本部分內(nèi)容?！边@部分通過(guò)設(shè)置問(wèn)題串（1）為什么子一代都是高莖而沒(méi)有矮莖的呢？（2）為什么子一代沒(méi)有矮莖而子二代又出現(xiàn)了呢？（3）子二代高莖和矮莖性狀分離比3：1是偶然？還是必然？是個(gè)別現(xiàn)象？還是普遍現(xiàn)象[2]？引領(lǐng)學(xué)生閱讀課本積極思考，總結(jié)回答。讓學(xué)生體會(huì)到孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)的巧妙體會(huì)到數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)研究的重要意義，激發(fā)學(xué)生思維。

4.對(duì)分離現(xiàn)象的解釋

設(shè)置學(xué)生活動(dòng)，先向?qū)W生拋出問(wèn)題“如果你是孟德?tīng)柲銜?huì)怎么樣去解釋你的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？”這時(shí)學(xué)生會(huì)進(jìn)行思考到底如何去解釋?zhuān)O(shè)置認(rèn)知障礙，激發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考討論?！澳敲系?tīng)柺窃趺礃咏忉尫蛛x現(xiàn)象呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，小組進(jìn)行討論并繪制相關(guān)遺傳圖解?！笔紫日?qǐng)一個(gè)小組代表回答孟德?tīng)査岬募僬f(shuō)有哪些[3]？在點(diǎn)評(píng)的時(shí)候講解相關(guān)概念。然后各個(gè)小組來(lái)講臺(tái)展示每個(gè)小組所畫(huà)的遺傳圖解。在展示的過(guò)程中教師對(duì)每個(gè)小組的成果予以積極評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽動(dòng)手去做。同時(shí)提醒學(xué)生畫(huà)遺傳圖解應(yīng)該注意的問(wèn)題：（1）左側(cè)注明親子代關(guān)系。（2）寫(xiě)清楚每一代表現(xiàn)型和基因型及最后一代的比例。（3）用箭頭表示基因在上下代之間傳遞關(guān)系，用棋盤(pán)或者是相交線(xiàn)表示形成子代的時(shí)候雌雄配子的結(jié)合情況。通過(guò)此環(huán)節(jié)設(shè)置可以提高學(xué)生的理性思維和合作探究的能力。

筆者認(rèn)為關(guān)于性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)可以指導(dǎo)學(xué)生明白相關(guān)的原理和要求，提供相應(yīng)教具讓學(xué)生在課外活動(dòng)的時(shí)候組織完成，教師需要提前設(shè)置好記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格，分發(fā)給各組小組長(zhǎng)，最后由班長(zhǎng)進(jìn)行全班匯總并且展示相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生合作交流和實(shí)驗(yàn)整理記錄的能力，體會(huì)到數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)廣泛應(yīng)用于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

5.對(duì)分離現(xiàn)象的驗(yàn)證

（1）《假說(shuō)——演繹法》的介紹

利用多媒體播放介紹《假說(shuō)——演繹法》使學(xué)生明白《假說(shuō)——演繹法》和傳統(tǒng)歸納法的內(nèi)容區(qū)別，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)歸納。筆者認(rèn)為在學(xué)生觀看之前先提出兩個(gè)問(wèn)題：①《假說(shuō)——演繹法》的過(guò)程是什么？②《假說(shuō)——演繹法》和傳統(tǒng)歸納法有什么不同？引領(lǐng)學(xué)生帶著問(wèn)題去觀看，去思考，這樣可以使學(xué)生在觀看的同時(shí)積極思考，總結(jié)。多媒體視頻的播放會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，讓學(xué)生換一種方式去學(xué)習(xí)，去思考。

（2）對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證

孟德?tīng)柕募僬f(shuō)能夠合理地解釋了雜交試驗(yàn)中出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象，但是一個(gè)正確假說(shuō)不光能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還應(yīng)該可以預(yù)測(cè)一些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和所預(yù)期的結(jié)果一致，則假說(shuō)得到了驗(yàn)證[3]。在這個(gè)問(wèn)題上筆者認(rèn)為首先帶領(lǐng)學(xué)生思考：“要驗(yàn)證分離現(xiàn)象最關(guān)鍵問(wèn)題是驗(yàn)證什么呢？”在這個(gè)問(wèn)題上學(xué)生可能沒(méi)有那么快想到最關(guān)鍵的是驗(yàn)證F1（Dd）是否產(chǎn)生了兩種配子（D：d≈1：1），這個(gè)問(wèn)題的解決可以從假說(shuō)的內(nèi)容入手，假說(shuō)中第三條：形成配子時(shí)成對(duì)的遺傳因子分離。在這個(gè)時(shí)候問(wèn)學(xué)生“如果F1（Dd）產(chǎn)生配子時(shí)不發(fā)生分離，則會(huì)出現(xiàn)什么情況？”此時(shí)學(xué)生就能回答出形成的配子中一定會(huì)含有顯性基因，則后代一定不會(huì)有矮莖dd這種表型。此時(shí)學(xué)生就會(huì)明白關(guān)鍵問(wèn)題是形成配子時(shí)候F1（Dd）成對(duì)的遺傳因子要分離?！澳窃鯓尤ヲ?yàn)證遺傳因子D和d分離了呢？”這有學(xué)生就會(huì)說(shuō)直接去觀察看看，提示學(xué)生直接去觀察配子方便么？這是學(xué)生就會(huì)想到，是不方便的?！巴ㄟ^(guò)配子直接觀察不方便，那怎樣看起來(lái)方便呢？”學(xué)生此時(shí)就能回答出“看看配子結(jié)合后的后代長(zhǎng)得什么樣子?！边@時(shí)學(xué)生思維就會(huì)很活躍，“要讓F1（Dd）做雜交試驗(yàn)，與其結(jié)合的異性個(gè)體（DD、Dd和dd）該怎么選擇呢？下面同學(xué)們分三組分別代表DD、Dd和dd，組內(nèi)進(jìn)行討論，分析所代表遺傳因子組成適不適合與F1雜交，組內(nèi)統(tǒng)一意見(jiàn)之后，由小組代表發(fā)言?！贝颂幾寣W(xué)生進(jìn)行角色扮演分別代表三個(gè)角色能夠讓學(xué)生更快地開(kāi)動(dòng)腦筋，小組合作交流意見(jiàn)，提高學(xué)生合作探究能力，學(xué)生交流完后請(qǐng)學(xué)生扮演。DD組：“我是DD，由于我只能產(chǎn)生一種類(lèi)型配子D，所以F1（Dd）不管產(chǎn)生配子有幾種，與我相結(jié)合，由于我產(chǎn)生的是顯性遺傳因子，后代都會(huì)表現(xiàn)高莖。所以我不適合?！盌d組：“我是Dd，我與待測(cè)個(gè)體遺傳因子組成是相同的，也就是和孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)F1自交的結(jié)果相同，沒(méi)辦法去檢測(cè)。所以我也不適合。”dd組：“我是dd，這個(gè)任務(wù)非我莫屬了，由于我只能產(chǎn)生一種類(lèi)型配子d，它是一種隱性遺傳因子，當(dāng)F1代產(chǎn)生的配子與我結(jié)合后，如果子一代含顯性遺傳因子則表現(xiàn)為顯性性狀，如果是隱性遺傳因子則表現(xiàn)為隱性性狀。所以通過(guò)觀察我與F1的后代就能看出遺傳因子有沒(méi)有發(fā)生分離了?！边@時(shí)給出測(cè)交試驗(yàn)的概念，告訴學(xué)生測(cè)交如何選擇親本。指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)畫(huà)遺傳圖解預(yù)測(cè)測(cè)交試驗(yàn)，此時(shí)教師巡視學(xué)生遺傳圖解的繪制情況。通過(guò)多媒體展示規(guī)范的測(cè)交試驗(yàn)圖解，并且對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)糾正。通過(guò)此環(huán)節(jié)的設(shè)置使學(xué)生鞏固遺傳圖解的畫(huà)法。“那實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如何呢？課件展示孟德?tīng)枩y(cè)交試驗(yàn)結(jié)果，高莖與矮莖形狀比例確實(shí)是接近1：1[4]?！惫P者認(rèn)為此時(shí)就可以詢(xún)問(wèn)學(xué)生“孟德?tīng)柕募僬f(shuō)正確嗎？為什么？”在學(xué)習(xí)過(guò)《假說(shuō)——演繹法》之后，學(xué)生就能回答“假說(shuō)是正確的，因?yàn)轭A(yù)測(cè)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致！”

6.分離定律

“孟德?tīng)栮P(guān)于一對(duì)相對(duì)性狀實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及解釋?zhuān)笕藢⑵湔沓梢?guī)律，你們能總結(jié)出來(lái)嗎？”引起學(xué)生思考，讓學(xué)生發(fā)言，學(xué)生大部分能對(duì)孟德?tīng)柕募僬f(shuō)進(jìn)行總結(jié)但可能會(huì)有所欠缺，多媒體展示分離定律的內(nèi)容。同時(shí)展示一些相關(guān)圖片和資料，向?qū)W生說(shuō)明分離定律在自然界中是廣泛分布的，能夠解釋很多現(xiàn)象，例如說(shuō)父母正常而其子女會(huì)患白化病，小麥的抗倒伏和易倒伏等相對(duì)性狀的遺傳[3]。這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)置可以提高學(xué)生的歸納能力，增強(qiáng)學(xué)生探索生物遺傳奧秘的興趣。

三、課堂總結(jié)

在課堂總結(jié)上，筆者認(rèn)為可以讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，這樣可以帶動(dòng)學(xué)生思考本節(jié)課自己收獲了哪些？教師進(jìn)行遺漏知識(shí)補(bǔ)充。同時(shí)多媒體展示本節(jié)課堂小結(jié)，讓學(xué)生形成一個(gè)整體的框架。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課是新教材高中生物必修二遺傳與進(jìn)化第一章第一節(jié)，是引起學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳與進(jìn)化興趣很關(guān)鍵的一節(jié)。在本節(jié)課的實(shí)際教學(xué)中，一定要提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，利用多媒體視頻播放，小組討論，角色扮演，實(shí)驗(yàn)探究等多種方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，當(dāng)然也要在潛移默化中提高學(xué)生的閱讀獲取信息能力，歸納能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。引?dǎo)學(xué)生注意觀察生活的現(xiàn)象并用自己所學(xué)知識(shí)去解釋?zhuān)瑢⑿抡n標(biāo)核心素養(yǎng)“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任”滲透到課堂教學(xué)和生活實(shí)際的方方面面。

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[3]朱正威，趙占良，普通高中教科書(shū).生物學(xué).必修2：遺傳與進(jìn)化/人民教育出版社.課程教材研究所.生物課程教材研究開(kāi)發(fā)中心編著.北京：人民教育出版社，2019.

[4]唐益才，林清武，錢(qián)志東.鼎尖教案[M].生物學(xué).必修2：遺傳與進(jìn)化：人教版/延吉：延邊教育出版社，2019（12）.

（作者單位：山東省平度第一中學(xué)，山東 青島 266700）