《染色体变异》概念教学案例.doc

染色体变异教学案例一、教材分析：1、教材内容“染色体变异”是现行高中生物（人教版）第六章“遗传和变异”中的第四节内容，讲述了染色体结构和数目两方面的变异。教材前后涉及了染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念，其中染色体组是本节内容的核心概念，是学习其他概念的基础和关键。 2、 教材地位本节内容与前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、个体发育、植物杂交技术、组织培养技术、生长素在农业生产上的应用等知识有联系，也是学习第五节“人类遗传病和优生”的基础，还与生产、生活和人类的健康知识有关，对学生有着相当大的吸引力。因此，本节教学通过设置问题情景，让学生观察、动手、思考和讨论，不仅可以让学生构建生物学的有关概念，而且可以激发学生学习生物科学的兴趣和发展探究学习的能力。3、教学重点与难点及突破（1）教学重点和难点：染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念（2）突破方法：通过动画演示、动手操作和打比方，使学生构建染色体组的概念通过具体实例提出二倍体、多倍体和单倍体的概念，再多举例子，使学生明确这些概念之间的区别和联系。二、学情分析1、高二学生已经学过染色体、同源染色体、非同源染色体等概念，为染色体组等新概念的建构奠定了认知基础。2、前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、个体发育、染色体是遗传物质的载体、植物杂交、生长素在农业生产上的应用等基础知识，为创设问题情景，新旧知识融会贯通，形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。3、我校大多数学生对学习有热情，但学习的主动性不强，缺乏深层次的思考，对基本概念、过程和原理往往一知半解，不能灵活运用所学知识。因此，教学中应设置好问题情景，让学生观察、动手、思考和讨论，适时引导、适时启发和适时鼓励，由浅入深，建构染色体组等基本概念。三、教学目标1、知识目标：学生能区分染色体结构变异的四种类型，能说出其对生物的影响。学生能描述染色体组、二倍体、多倍体、单倍体概念，并能准确运用这些术语。2、能力目标：通过对染色体组、二倍体、多倍体、单倍体这几个重要概念的分析比较，培养学生的分析能力、归纳综合能力和演绎思维能力。通过利用计算机课件演示雌雄果蝇产生生殖细胞的过程，培养学生的观察能力、空间想象能力，并能运用减数分裂培养知识的迁移能力。 3、态度、情感和价值观目标：通过了解在自然或人为条件下，染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状，树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辨证唯物主义观念。通过学习多倍体和单倍体在育种上的应用，体会到科学技术对推动社会进步的巨大作用。四、设计理念和思路提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系是高中生物课程改革的基本理念。按照高中生物课程标准的课程理念，并依据探究性学习、概念学习和建构主义学习的原理，我在课堂教学设计中采用以学生发展为本的主体性教学模式，提倡自主、探究、合作的学习方式，侧重学生的观察、对比、交流、合作、探究、归纳等学习方法的指导，创设问题情景，激活原有的知识系统，构建新的概念。五、教学资源1. 文字资源普通高中生物教科书（必修第二册）2. 多媒体资源多媒体课件3. 实验室资源剪成不同长度的细铁丝若干、橡皮泥六、教学过程1、教学流程影音资料导入新课 投影染色体结构变异图 学生讨论，得出结论 播放动画 学生理解染色体组概念 学生应用概念 投影常见二倍体、多倍体和单倍体实例 学生讨论比较概念 应用概念 教师总结2、教学步骤播放“猫叫综合症患儿”影音资料师：当自然条件和人为条件发生改变时，染色体数目和结构可以发生改变，从而引起生物性状发生改变，我们把这种变异叫做染色体变异。首先学习染色体结构变异。（一）染色体结构变异投影 染色体结构变异图生：小组讨论四种变异类型的不同和染色体结构变异引起的遗传学效应，指派一名代表发言，其他同学进行补充（学生讨论基本能完成教学目标）。师：在染色体变异中，染色体数目的改变对生物新类型的产生起着很大的作用，特别是细胞内的染色体以染色体组的形式成倍地增加或减少，在生产实践中应用比较普遍。我们重点探讨这一问题。（二）染色体数目的变异1、染色体组播放“雌雄果蝇减数分裂形成有性生殖细胞的过程”动画师：看完动画同学们分组思考下列问题，一、二两组思“思考问题1”，三四两组思考“问题2”。如果你有不明白的地方，可以与同组同学或同桌同学讨论完成，或向老师提出问题。课件展示：问题1、果蝇体细胞中有几对同源染色体，几对常染色体，几对性染色体？问题2、精子中的四条染色体有什么特点？怎样表示？（生看书、小组讨论，讨论后每组选出一、二个代表发言或补充，学生基本能顺利完成任务）结论：学生总结出“果蝇的一个生殖细胞内的全部染色体称为一个染色体组”。案例说明：科学概念是以语言形式来揭示事物的本质特征，对学生来说，它既抽象又难懂难记。如果概念的学习缺乏一定的感性材料或经验的支持，容易使学生死背定义而未能理解和掌握其真正含义。总之，感性材料越丰富、越全面，概念掌握就越准确。基于这种考虑，为了让学生掌握染色体组这个重要概念，通过播放雌雄果蝇减数分裂形成有性生殖细胞的过程，使学生先感性认识到染色体组是一套完整的非同源染色体，再引导学生讨论、归纳概念要点，既激发了学生的学习兴趣，又将抽象的内容形象化，直观生动，有利于学生掌握概念。师：那么如何理解染色体组的概念？请同学们充分挖掘你的才智，通过阅读理解帮老师解答这个难题。以小组为单位，看哪一组理解得最快、最准确。（学生看书，小组讨论）学生经过反复讨论，相互补充，总结出“一个染色体组”的概念：“细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组”。学生容易理解区分雌雄果蝇配子中的两套不同的染色体，但对“携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息”不能完全理解或正确理解。师：投影展示“雌雄果蝇减数分裂形成有性生殖细胞的过程”提问：你能从“雌雄果蝇减数分裂形成有性生殖细胞的过程”图中归纳出“雌雄配子”中染色体的共同的、关键的特征？（学生充分发言，相互补充，基本上能讲出“染色体组是指某种生物的一套完整的非同源染色体。”从而推出：“携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，一个染色体组就是一个基因组”）案例说明：这是一个核心概念，既是重点，又是难点，学生很难完整准确地把握，对这一概念的理解，直接关系到对下面“二倍体、多倍体和单倍体”概念的理解，虽然在播放动画的过程中学生有了基础性的了解，但不能够很快在理解“携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息”，为了解决这一问题，通过再现相关图片，两次讨论，引发学生主动思考的基础上，教师再引导其总结出“共同的、关键的特征”，符合“从特殊到普遍”的认知第一阶段的规律，在帮助接受能力差的学生理解的同时，深化了理解能力强的学生的思维，体现了全体发展原则。投影：投影“男性、女性染色体分组图”。师：同学们已经知道了果蝇的一个染色体组有关知识，那么你能知道“人的精子、卵细胞的染色体组”的情况吗？看谁理解得最快（要求说明理由）？（学生抢答）生：人的一个精子、卵细胞中的23条染色体组成一个染色体组，人的体细胞有2个染色体组。投影：有三个染色体组的细胞图。师：该细胞中有三种形态的染色体各三条，请同学们用细铁丝代表染色体，把细胞内的染色体组成不同的染色体组。等会请每组推出一位代表上讲台展示。（各小组动手操作后，指定一名代表，在实物投影仪上展示组成的染色体组。其它各组学生进行评价，判断其组成的染色体组是否正确。认为不正确的由本组其他同学重新组成，直到完全正确。）师：把染色体组成染色体组和分发课本类似。开学初，每个同学都会领到一套课本，语、数、外、理、化、生、政、史、地等课本各一本才能组成一套课本，同样的道理，细胞内每一种形态的染色体都拿出一条，才能组成一个染色体组。案例说明：了解概念、理解概念、掌握概念的目的是为了应用，如何让学生把学到的概念加以应用，这是掌握概念的目的，这符合“从普遍到特殊”的认知的第二阶段的规律。它在加深对概念的理解基础上，检验学生对概念掌握的程度。为了使学生系统地理解，轻松的运用，我先投影出“人的染色体分组图”，通过抢答的方式，创造一个竞争的环境，促进学生积极思考，快速整合刚学过的新知识，充分调动学生的学习主动性和积极性，学生很快地判断出“人的精子、卵细胞中的23条染色体就是一个染色体组，人的体细胞中有二个染色体组。”并能说明理由。在此基础上，再让学生动手操作，小组成员之间讨论，让同组同学之间协作学习，在展示过程中，出现某一小组代表组合错误的时候，让本组其它同学纠正，如果还是不会，让其它组同学帮助解决，创造学生“人人是老师”的氛围，让已掌握概念的同学帮助理解有困难的同学，展示了“生生互动”情景，将课堂教学气氛推向一个高潮。这两个环节符合了“从简单到复杂”的思维规律。这样处理的处理，对于学生深刻理解概念、牢固掌握概念有十分重大的作用。师：通过以上学习，我们理解了什么？（生答：我们理解了“染色体组的概念”）不同生物体细胞中的染色体组数是不同的，因此生物有二倍体、多倍体和单倍体之分，那么，这三个概念的要点及其联系和区别又是什么？下面请同学们观看投影后，阅读课文，分组讨论。各组以表格的形式将这三个概念的联系和区别归纳出来。2、二倍体、多倍体、单倍体投影：常见二倍体、多倍体和单倍体实例。生阅读课文，小组讨论学习“二倍体、多倍体、单倍体”的概念后， 生：（在实物投影上展示本组成果）单倍体二倍体多倍体区别概念不同（略）（略）（略）发育起点不同（略）（略）（略）染色体组数不同（略）（略）（略）联系体细胞中都有染色体组；二倍体、多倍体都是由受精卵发育来的师：通过上面知道的学习，你们谁能告诉我：由含有三个染色体组的生殖细胞直接发育的生物称为：A、单倍体 B、三倍体 C、二倍体 D、六倍体生1：三倍体，因为有三个染色体组。生2：不对，应该是单倍体，因为是由生殖细胞直接发育来的个体。师：大家同意哪一个同学的观点？（学生充分发言的基础上，教师总结）结论：由配子直接发育成的新个体都是单倍体（不管它含有多少个染色体组），正确的答案应该是A。 案例说明：要让学生正确把握概念，必须让学生重视概念中的关键词及关键特征，摒弃无关特征的影响，只有这样才能使学生真正把握概念的内涵和外延，应用时才不会出现差错。二倍体、多倍体和单倍体的概念、区别和联系，很多同学似是而非，不能用概念去解决实际问题。针对学生这种情况，通过组织学生自学、讨论，自主地总结出概念的要点，内化学生对概念的理解把握，并在比较三个概念的区别和联系的过程中，深化他们对相关概念的理解，不仅解决了难点，还培养了学生分析问题、归纳问题的能力。最后用一道练习题，检测学生对概念的理解和应用情况，目的是了解学生是否还存在着问题，这是重视个体，体现全体发展的需要。最后教师两次强调“由配子直接发育成的新个体都是单倍体（不管它含有多少个染色体组）”，使学生对“二倍体、多倍体、多倍体”的概念有了十分清晰的理解，完成了学生对本课时概念的掌握。师： 本节课我们重点学习了染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念，请同学们理清这些概念之间的关系，下节课我们学习多倍体和单倍体的特点和育种上的应用。七、教学评价设计国家基础教育课程改革纲要（试行）明确提出课程评价改革的目标是：促进学生的全面发展，促进教师的不断发展。纲要指出，要“建立促进学生全面发展的评价体系，评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能，了解学生发展的需求，帮助学生认识自我，建立信心。发挥评价的教育功能，促进学生在原有水平上的发展。”探究性学习，其评价就不仅仅要关注学习结果，更应关注学习的过程中和在学习过程中产生的种种体验。因此，在评价方式上，我以老师主导的形成性评价为主，根据教学进程设置各种类型的形成性问题，引导学生观察、分析、讨论、归纳总结，以求及时反馈教学效果，调整教学进程。同时，还设置了一些测评题，旨在了解学生的自我评价和反馈学生对知识理解的准确性，从而体现评价主体、评价方式、评价方法的多元化。八、教学反思1、坚持了学生是学习的主体性原则，真正发挥学生的主体作用。现代认知学习理论认为，学生的学习过程，就是学生运用原有的认知结构同化新知识的过程，即认知结构的建构、转换、发展和重建的过程，学生是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。因此，在本案例中，我设计了多类型、多层次的学生活动，通过学生的观察、合作和讨论，建构染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。这样，学生不仅理解了概念，还能灵活运用概念，提高学生学习生物学知识的水平，达到培养学生科学素质的目的。2、坚持了学生学习的协作性原则。本案例以小组活动为主，如学习二倍体、多倍体、单倍体的概念，小组成员进行充分讨论，然后把三者的区别和联系设计成表格，作为本组的共同探究成果。这样，既培养了学生独立思考的创新精神，又发扬了学生互相帮助、协同配合的团队精神。总之，不管在知识目标的落实，还是在能力目标，情感目标的培养方面都取得了理想的教学效果。3、充分发挥了教师的主导作用。教师是课堂教学的组织者、促进者、指导者、和服务者， “教”是为学生的“学”