关键词:伴性遗传 科学思维 核心素养
一、教学理念
在《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中提出了“核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展”四大基本理念,其中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。“科学思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。科学思维具有极强的逻辑性和系统性,需要基于学生已有的生物学情境、事实和证据,运用归纳与概括、演绎与推理等特定的方法对学生进行培养。本文以“伴性遗传”为例,谈谈笔者的一些设计思路。
二、教材分析
“伴性遗传”位于人教版高中生物学必修2《遗传与进化》第2章第3节,内容包括伴性遗传的概念、特点及在实践中的运用。其中伴性遗传的概念、特点是教学的重点和难点。是在性别决定的基础上,基于遗传定律的进一步学习,并为“人类的遗传病”的学习奠定基础。通过本节课的学习,需要学生建构“性染色体上基因的遗传和性别相关联”这一核心概念。
三、教学目标
根据课程标准的要求,围绕培养学生核心素养的宗旨,现制定教学目标如下:
1.通过对遗传系谱图的分析,确定红绿色盲的遗传方式和基因在染色体上的位置,培养演绎推理的科学思维能力。
2.通过对4种婚配方式小组合作探究,认识红绿色盲的遗传规律,总结其特点,培养归纳概括的科学思维能力。
3.通过师生合作共同建构伴性遗传的概念,发展建构模型的科学思维。
四、教学过程
(一)创设情境,激发热情
教师利用《色觉检查图》对學生的色觉进行现场调查,再穿插教材P33“人类红绿色盲症”的小故事,以激发学生的学习热情。也可如此幽默:“如果哪一个同学是色盲,别担心,我们不怪你,要怪只能怪你的父母当初没有跟你商量就把你给生了下来。”以活跃课堂气氛,为学生创造一个轻松、愉快的学习环境。
(二)演绎推理,基因定位
教师可用PPT展示教材P34某红绿色盲家族遗传系谱图,然后提问:控制红绿色盲的基因是显性基因还是隐性基因?红绿色盲的基因最可能位于什么染色体上?
通过引导学生分析系谱图,父母正常但有子女患病,且父病子不病,可判断红绿色盲的基因最可能位于X染色体上。
接着,教师可用PPT展示X和Y染色体结构示意图,然后提问:如果Ⅰ2和Ⅱ4的父母不携带色盲基因,红绿色盲的基因是位于X和Y染色体的同源区段,还是X染色体的非同源区段?
然后,教师引导学生分别作出假设:
1.红绿色盲的基因位于X和Y染色体的同源区段。
2.红绿色盲的基因位于X染色体的非同源区段。
随后,教师引导学生运用演绎推理的方法,得出结论:红绿色盲的基因位于X染色体的非
同源区段。
(三)问题驱动,合作探究
学生清楚了红绿色盲的基因的位置后,再结合性别决定类型,便让他们写出有关色觉的基因
型和表现型,即:
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表现型
正常
正常(携带者)
色盲
正常
色盲
这时,教师又提出问题:“就人类中色盲而言,如果进行随机的婚配,人群中可有多少种婚配方式?”学生经短暂的思考后,便能答出有六种婚配方式。即:
(1)XBXB × XBY (2)XBXB × XbY (3)XBXb × XBY (4)XBXb × XbY (5)XbXb × XBY (6)XbXb × XbY
既然学生已知有六种婚配方式,便让学生在笔记本上写出这六种婚配方式的遗传图解。然后,教师巡回、指导。当学生都写完后,教师组织学生小组合作探究:找出每种婚配方式的色盲基因遗传规律及计算出子代患病的概率。小组合作探究结束后,教师用PPT逐一展示每种婚配方式的遗传图解(图略),由小组代表汇报他们是如何分析伴性遗传规律。
(四)归纳概括,建构概念
学生展示之后,教师可引导学生用专业术语共同解释红绿色盲的遗传规律,并计算出子代患病的概率,再用彩色笔画出父母的色盲基因(Xb)的传递方向。进而引导学生总结红绿色盲的遗传特点:
(1)色盲患者是男性多于女性;
(2)色盲是由男性通过他的女儿遗传给他的外孙(交叉隔代遗传)。
(3)母病子必病,女病父必病。
学习完红绿色盲的遗传之后,教师可简要介绍一下血友病,接着追问,如果控制性状的基因是显性基因,那它又有怎样的特点呢?然后组织学生以抗维生素D佝偻病为例进行探究,并总结归纳其特点。
五、教学反思
在本节课的学习中,笔者通过创设真实情境,来激发学生的学习热情和解决问题的欲望,以红绿色盲遗传系谱图为媒介,通过小组合作,让学生动起来,让课堂活起来,让学生运用已有的知识,进行演绎推理、归纳概括、分析比较,探究红绿色盲基因的位置、寻找遗传的规律、总结遗传的特点及建构伴性遗传的概念,培养了学生的科学思维能力,也提高了学生团队合作的科学探究能力。在整个教学中,尽可能地将内容生活化、自然化,并最终落脚于用所学生物学知识解决实际问题,提高学生的核心素养。
参考文献
[1]中華人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:2017年版[M].北京:人民教育出版社,2018:4-5
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