基于科学思维对孟德尔分离定律(1课时)的教学设计

    杨贵兰

    摘 要：教学设计是将学习理论和教学理论的原理转化为教学目的、教学条件、教学方法、教学评价等具体计划的系统过程。在必修二《遗传与进化》第一章第一节，笔者要以注重培养学生的科学思维能力的角度进行“孟德尔分离定律”一节课的教学设计，引导学生从表面现象认识到本质原因，逐步建立起科学思维的方式，提高核心素养。

    关键词：教学设计; 科学思维; 分离定律

    中图分类号：G633.91? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ?文章编号：1006-3315（2019）8-010-001

    1.教材分析与设计思路：“孟德尔分离定律”是人教版高中必修二《遗传与进化》中的核心内容之一，本节课内容包括：遗传学符号，豌豆杂交实验，模拟实验，分离定律和对分离现象验证等知识。孟德尔的遗传规律的发现过程完全遵循科学的共同特征，即在美国国家教育标准中对科学的描述：“怀疑是判断的起点，经验证据是判断的尺度，逻辑是辩论的武器。”本模块注重科学思维的培养。

    本节课内容充裕，在新课上课前笔者预先将孟德尔豌豆杂交实验整理，形成学案，让学生预习教科书，完成学案问题填写，学生要拍摄一张和父母的合影。新课重点以豌豆杂交实验的科学探究过程为主线，跟随生物学家在探究问题时的思想历程，感悟科学探究过程中的严谨，创新，求实的科学精神，拓展学生的科学思维，获得假说——演绎的思维方法，培养科学思维能力。再通过小组合作设计实验，发散思维模拟“配子形成过程”，锻炼学生科学思维和合作创新的能力。

    2.学情分析：学生在初中学习过花的结构及发育，有利于本节知识、特别是实验杂交过程中花的去雄的理解，但是初中知识大多数基础不牢，课堂上仍需要进行耐心讲解，打好基础。高一的学生思维跳跃，勇于猜想，但是科学思维，理性的思维方式尚不成熟，需要教师积极的进行引导，本节课沿着孟德尔的探究历程，培养学生在面对问题进行假设或者猜想时应如何进行科学探究，进一步建立科学思维。

    3.教学目标： 生命观念：通过分离定律的学习，学生以科学的视角解释生命现象，感悟生命的奥秘。

    科学思維：分析遗传实验的过程和结果，体验设计实验的方法和思维，感悟孟德尔实验的巧妙设计。通过本节学习，养成勇于创新、敢于质疑，形成严谨的科学精神。

    科学探究：学生设计实验来模拟生殖过程配子的产生，掌握分离定律的本质。

    社会责任：通过学习豌豆杂交实验，解释生产生活中的现象，体会生物学科的社会责任。

    4.教学重难点

    4.1教学重点： （1）说明分离现象，明确分离定律;（2）以孟德尔对相对性状的杂交实验为素材进行科学方法和科学思维的培养。

    4.2教学难点：（1）对分离定律的解释; （2）假说-演绎法的理解以及小组合作学习设计配子模拟实验。

    5.教学过程

    5.1创设情境，直观导入新课

    观看PPT上的豌豆亲本、子一代和子二代图片，请描述观察到的现象。我们把后代获得亲代特征的这种现象称为遗传，和亲代长得相同的表现类型叫相同的性状，不同的性状叫作相对性状。进一步解释遗传学名词亲本（P）、父本（♂）、母本（♀）、子代（F1、F2…Fn）、杂交（×）等概念，总结出豌豆的七对相对性状，为什么出现这样的现象。

    设计意图：学生观看图片，描述豌豆的变化，深刻理解相对性状这一遗传学名词，学生主动进入情境，引发思考，导入新课。

    5.2跟随先贤，初建科学思维

    1856年，孟德尔利用寺院花园种植豌豆、柳菊、玉米等植物，进行杂交试验。学生通过预习，完成学案的填写，初步了解豌豆杂交实验的过程，课堂上主要对疑难点进行解答。

    学生简述豌豆杂交实验过程，粗略掌握实验过程，提出问题精细掌握实验方法，深入掌握孟德尔杂交实验。

    1.请学生思考孟德尔的实验成功的原因？

    2.孟德尔进一步验证自己的猜想，进行测交实验，用子一代的杂合子和纯种隐性杂交，按照孟德尔的猜想应该得到怎样的比例呢？

    3.孟德尔从设计实验到完成实验都经历了哪些步骤？设计意图：通过讲解引导学生自行总结科学探究步骤，说出在杂交实验中使用的科学方法，归正指引假说-演绎法正确的实验过程，首先孟德尔观察实验现象，大胆的进行猜想，猜想后进行实验的设计、实施，搜集数据、进行统计、整合分析、得出结论，验证结论是否和假设一致，若不一致调整方案或者调整猜想，完善科学探究过程。

    5.3联系实际，达到学以致用

    笔者课前布置作业，让学生搜集和父母的合影，筛选后遵循本人同意，放映到课件上，进行五官对比，简单提示分析，让每位同学利用自己的家庭合影找出本人和父母脸部五官有什么地方长得相似，什么部位长得不同，找一对相对性状，试图用遗传学观点进行解释，并写出遗传图谱。设计意图：引导学生运用书本知识解释生活中的现象，激发学生求知欲、好奇心，培养学生从另一个角度看世界，感悟生命的奥秘。

    5.4小组合作，完成科学探究

    学生6人一组，各组选一个小组长，记录员，代表等，用已有的教具乒乓球和水桶模拟生殖器官产生配子的实验[3]，自行进行讲解和设置，限时5分钟，各小组轮流展示。设计意图：学生主动思考，运用课堂学习的探究方法和知识进行模拟实验，小组之间进行协调配合，增进学习热情和锻炼学生的科学思维，激起学生的求知欲，让建立起的科学思维方式学以致用。

    5.5课堂小结，完善知识体系

    本节课主要学习豌豆杂交实验，掌握实验成功的原因，重点是对分离定律进行解释，贯穿杂交实验的科学思维和科学方法假说—演绎法，并运用到实际中解释亲子代之间遗传现象。

    设计意图：总结归纳，捋清脉络，完善知识体系，也为后续知识的学习埋下伏笔，为下一节课自由组合定律做铺垫。反思和结合旧知，直指本质。

    参考文献：

    [1]何克抗.论“教学设计与教学论”[J]电化教育研究，2001，（4）

    [2]徐小欢，李德红.基于科学思维的启发式教学在高中生物教学中的应用——以“DNA的复制方式教学为例”[J]中学生物学， 2018，34（08）：26-28.

    [3]人教版高中生物必修二《遗传与进化》