資源簡介

《基因在染色體上》說課稿
一、說課內容
二、說教材分析
《基因在染色體上》選自新人教版高中生物學必修二第二章第二節的內容，通過之前的學習學生已經分別從細胞水平和個體水平對減數分裂和遺傳規律有了充分的認識，為本概念的學習奠定認知基礎，但學生對于這兩部分內容的理解是相互孤立的。而本概念中薩頓的假說，摩爾根的果蠅雜交實驗從邏輯推理和實驗證據層面將二者連接起來。探究了基因和染色體的關系，本概念也為后續內容的學習奠定了基礎。從課標角度分析，本概念選自大概念三下的一般概念。基于教材內容，我將其拆解為以下三個概念內涵：
內涵1：基因和染色體的行為存在明顯的平行關系（行為現象現象）；
內涵2：基因位于染色體上，隨著染色體從親代傳給子代（染色體層面）；
內涵3：性染色體上的基因與決定性別的基因相連鎖，常常連在一起從親代傳遞給子代，并與性別相關聯（基因層面）。
三、說學情分析
本概念的授課對象為高一學生，他們已經具備了相應的的知識和能力基礎。
知識基礎：遺傳因子（基因）在親子代之間的傳遞規律；減數分裂染色體的行為變化。
能力基礎：一定的邏輯推理和信息提取能力。但在教學過程中發現他們的知識關聯能力有限，分析思維欠缺，收集事實證據提煉自己的觀點，進行合理的推理論證，訓練不足等，導致難以透徹理解果蠅的雜交社交實驗，難以體會假說演繹法。
基于以上分析，制定了如下的教學目標
目標一：通過基因與染色體相關事實的分析討論，闡明基因在染色體上；運用結構和功能觀，分析果蠅眼色與性別著重體現相聯系（生命觀念）；
目標二：基于果蠅眼色遺傳現象，能夠運用假說-演繹、歸納概括、批判性思維等科學思維方法，闡明控制果蠅紅白眼色的基因位于X染色體上（科學思維）【重難點】
目標三：通過感悟和體驗摩爾根對孟德爾遺傳規律的“懷疑→認同”的科學探索歷程，認同科學研究需要不斷探索，大膽質疑和嚴謹的邏輯循證。（科學思維）
三、說教學策略：為突出重點突破難點，采用認證式教學，在劉恩山教授非法認證模型的基礎上，進行二次認證，以提出問題→尋求證據→支持主張→修正主張的過程。體驗科學探究的一般思路，同時結合講說演繹法進行探究式學習。
四、說教學過程
提出問題，創設問題進行引發學生思考：
問題1：基因在細胞中究竟有沒有物質基礎？
問題2：孟德爾假設的遺傳因子究竟位于細胞的什么部位？
但此時學生對減數分裂和遺傳規律的理解是相互孤立的，而教材中文字量大，難以激發學生的探索欲望回答問題。于是教師利用模型模擬基因和同源染色體的分離的具體過程，讓學生直觀感受到二者行為上的相似性。同時提供表格支架，引導學生運用歸納概括，推理等科學方法，進行比較，從而感知“基因位于染色體，基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”這一概念內涵從而指向教學目標。
基于以上的事實和證據，學生不難提出主張基因位于染色體上，并隨著染色體從親代傳給子代，初步感知概念。
但其實有學生質疑，以上都是基于推理假說，沒有實驗證據而假說不一定正確。由此引出摩爾根的果蠅雜交實驗，通過假說演繹法進一步證實、完善概念。教師展示摩爾根的果蠅雜交實驗，引導學生思考該實驗結果與孟德爾實驗的關聯，學生可以得出結論：控制果蠅眼色的基因符合孟德爾的分離定律。
教師進一步領導學生觀察實驗結果，提出問題：為什么F2代白眼果蠅都是雄性？
此時學生雖有疑惑，但很難提出假說，進行解釋。
教師提供科學史料搭建教學支架：已知資料顯示基因決定性狀，而性別是由性感字體決定的。現在出現性別與性狀相關聯的現象，說明了什么呢？由此學生可以提出：控制果蠅紅白眼色的基因有可能位于性染色體上。在這個過程中，其實能夠給予事實和證據，被給定的情境中對可能的發展進行預測和解釋，發展了學生的科學思維。
教師展示果蠅體細胞染色體的組成，重點介紹果蠅的性染色體。引導學生提出以下三種假說：
假說1：控制果蠅紅白眼色的基因只位于Y染色體上。
假說2：控制果蠅紅白眼色的基因位于X和Y的同源區段上。
假說3：控制果蠅紅白眼色的基因只位于X染色體上。
同時讓學生分析，明確野生型果蠅為純種這一前提條件,基于學生對果蠅染色體組成的認識
和遺傳學的遺傳規律，學生可以提出合理的假說。并寫出遺傳圖解，形成了從現象到本質的科學研究思路。
根據實驗結果，學生不難否定假說1的存在，但假說2和假說3的實驗結果，均符合實驗現象。該如何區分呢？
學生根據之前的經驗，很容易想到可以利用測交的方法，利用孟德爾的方法：設計檢測F1的測交實驗，學生通過小組間的討論分析交流，發現無論是檢測F1的雌果蠅，還是F1的雄果蠅，其實驗結果仍是相同的，無法區分兩種假說。
教師引導學生一起分析發現：測交實驗之所以不能區分兩種假說的關鍵原因在于Y和Ya的表型是一樣的。教師進一步追問：既然按照孟德爾的方法無法區分兩種假說，我們又該如何設計實驗將其區分呢？
引導學生明確，接下來的目的是區分假說2和假說3。既然要區分兩種假說，就需要到
兩種假說的雜交實驗中找不同。確切的說就是要找到一種待檢測的果蠅。這個果蠅在兩種假說中的基因型不同，即產生的表型也不同。這樣才能區分兩種假說，在這個過程中要充分尊重學生已有的經驗和思維特點，引導學生設計實驗嘗試解決新情境，同時，引導學生觀察果蠅的雜交實驗，提示學生我們還存在野生型的紅眼雄果蠅，并要求學生寫出，兩種假說下他們的基因型。
通過分析不難發現兩種假說中的野生型紅眼雄果蠅的區別：YA和Y產生的子代的表型不同。由此確定了待測對象。對象已經確定，該選擇哪種雌果蠅與他進行雜交呢？基于學生已有的遺傳學知識，學生可以想到與隱性純合個體，也就是白眼雌果蠅進行雜交。那如何獲得白眼雌果蠅呢？
可以提示學生觀察之前的測交實驗，獲得白眼雌果蠅。接著教師引導學生重新進行實驗設計假說遺傳圖解。在分析遺傳圖解的過程中，發現該設計確實能夠區分兩種假說。學生通過層層的推理，找到了缺失的關鍵性驗證證據，對測交也有了更深刻的認識。學會了如何有目的地設計實驗，進行探究，對假說演繹法有進一步的學習體會。在這個過程中通過思維的碰撞，不斷有新的問題產生，新問題的產生又引發新的思考，在這樣的過程中，培養了學生的批判性思維、探究性思維。指向教學目標2的同時突出了教學重點突破了教學難點。
演繹推理之后需要實驗進行驗證，教師展示摩爾根等人的實驗結果，利用科學史證實了假說3，從而感知概念內涵3，指向教學目標3。最后，教師補充布里吉斯的細胞學證據，染色體異常與染色現象實驗，為基因在染色體上提供了細胞學證據，進一步無可辯駁的證實了假說3。通過摩爾根等人的實驗，最終證實完善了概念。基于特定的認證式教學模式，設置相應的論證環節，培養了學生發現問題→提出問題→分析問題→解決問題的能力，發展了學生的科學思維。
五、說教學反思
本概念教學過程中采用論證式教學與科學史相結合，對學生的科學思維能力發展起到了
推動作用，培養了他們的批判性思維。引導學生運用假說演繹法，重回科學家走過的路，真實解決問題。學生感悟科學內容依賴觀察和推論，科學本質內容。并且教師重視實證思想
以摩爾根、布里吉斯等的論文部分內容為依據，真實還原歷史情境體驗科研精神，重視實證思想發展科學思維。
六、板書設計

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