性状分离比的模拟实验教学设计

性状分离比的模拟实验》教学设计一、教材分析本模拟实验是高中生物必修2《遗传与进化》第1章第1节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》中的内容。在学习了孟德尔关于一对相对性状的杂交实验中出现的性状分离现象的解释后开展。通过探究F2出现性状分离（比例为3：1）的原因，体验孟德尔提出的假说，学生加深对“遗传因子的分离和配子的随机结合与性状分离之间关系”的理解，能进一步明确分离定律的实质，也能为基因的自由组合定律认识和理解奠定坚实的知识基础。二、 教学目标知识与技能：认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状分离之间的关系；能正确运用实验材料用具，学会对数据进行收集、记录、统计、概括和推理，能正确分析引起实验误差的各种因素，设计科学合理的实验方案。过程与方法：通过自主学习、合作学习，体验孟德尔的假说。情感态度和价值观：通过小组合作，密切配合，养成团结协作的习惯，提高合作能力；通过对实验设计方案的讨论、完善，培养严谨求实的科学精神和态度。三、 教学重点和难点孟德尔的假说中，F2出现性状分离（比例为3：1）的原因最关键在于：遗传因子的分离和配子的随机结合，即F1形成配子时遗传因子的分离导致产生雌雄各两种配子（比例为1：1），雌雄配子随机结合。因此，在模拟实验的设计方案中，“如何模拟雌雄各产生两种配子（比例为1：1），如何保证雌雄配子的随机结合？”即是教学重点，同时这也是学生较难理解的，因此也是教学难点。本实验涉及到数据的记录和统计分析，因此如何设计科学合理的实验记录表格也是教学的难点。四、 学情分析通过对“一对相对性状的杂交实验中出现的性状分离现象的解释”的学习，学生对孟德尔所提出假说有了一定的了解，但是并未真正明确遗传因子的分离和配子的随机结合与性状分离之间关系。学生有一定的实验操作、观察、对比、分析、推理等能力。但长期以来由于时间紧，任务重，学生习惯于按照书本或教师预先设定的步骤，盲目地进行机械操作，然后填写记录表格，没有认真思考进行本模拟实验的目的、实验操作中每一步骤的意义，同时如何设计科学合理的实验记录表格也是学生的一大弱项。五、 教学策略及流程设计新课程标准十分强调培养学生的创新精神、实践能力、终身学习的能力和适应社会生活的能力。这要求生物教学需要从注重学生科学知识的传授转向全面提高学生的科学素养，提倡以探究、理解、体验、分享与合作等为主要特征的新型学习方式。本模拟实验在教材上属于部分探究活动，以往的教学中，本实验一般安排在一节课的中间完成，由于时间紧，学生直接按教材上的实验步骤进行实验，不能认真深入思考进行本模拟实验的目的及实验操作中每一步骤的意义，从而无法真正理解性状分离的原因，这将给分离定律实质的正确理解及自由组合定律的学习留下障碍；缺乏思考的实验，很大程度上限制了思维能力和创造能力的发挥。所以，为了考虑教学效果，将之设定为一节完整的探究活动的课，改变了以往传授式的学习，按照科学探究的一般过程进行。为缩短活动时间和降低难度要求，探究的问题由教师提出，学生在教师引导下作出假设，小组合作设计模拟实验，并通过集体交流、讨论获得完善的设计方案。学生主要完成实验设计方案，了解实验操作中每一步骤模拟的意义，对实验作出反思与改进。学会规范操作实验，学会分工合作，完成数据的收集、记录、统计、概括和推理，解释实验结果。本实验采用学生极其熟悉的实验材料——两种颜色的玻璃珠，特别容易提高学生的积极性，集中学生的注意力。教师引导学生进行实验方案的完善，使其明白模拟实验每一步骤的意义，进行数据的比较和概括，从数据中发现问题，驱动学生主动从各方面进行误差分析，进一步拓展学生对模拟实验的理解。本节课以三人小组为单位进行合作学习，每个班分为16个小组。小组内部分工合作，相互协调，进行实验设计、操作、数据统计和结果分析，这样有利于极大限度地发挥学生的思维潜能，提高学习效率，增强合作意识。小组之间引入竞争，组间的交流讨论能迸发出思维的火花，这样既能发挥个人的积极性和创造性，也能激发学生的成功意识和集体荣誉感。六、教学过程

教学程序教师活动学生活动设计意图复习引入,提出本课探究主题展示"孟德尔的一对相对性状的杂交实验的过程及孟德尔对此现象解释的分析图解”，引出本课探究主题——体验孟德尔的假说。观察孟德尔假说的图解，重温孟德尔假说的四个要点。在老师的引导下，明确本课实际探究主题：探究f2出现性状分离（比例为3:1）的原因。温故而知新,让学生明确本课探究主题实验探究活动实验方案的设计作出假设展示探究主题“探究f2出现性状分离（比例为3:1）的原因”，引导学生对所提出的问题进行合理解释，即作出假设。（例如：孟德尔假说的四个要点中导致出现性状分离最关键的要点是什么？导致出现分离比为3:1的要点有哪些？）在教师引导下尝试对所提出的问题作出具体的假设：杂种F］自交，f2出现性状分离（比例为3:1）的原因：F］产生雌雄各两种类型的配子，比例为1：1；F］的雌雄配子随机结合从而导致f2的基因型为DD:Dd:dd=1:2:1学生学会根据探究问题作出合理的假设的科学研究方法，同时也进一步理解孟德尔假说中解释性状分离比的最关键要点,从而为正确理解分离定律的实质打下基础。提出实验设想引导学生进入设计实验验证假说的环节，并提出在有限的时间、条件下能否进行实验？从而弓1出模拟实验的概念。明确科学探究的重要环节之一：设计实验验证假说，了解本模拟实验的意义。使学生掌握科学探究的一般过程。了解科学研究的方法之一一模拟实验。模拟实验步骤设计1、 展示模拟实验的材料:两种玻璃球各20粒、塑料小盆和黑色塑料袋各两个。2、 展示思考题，布置具体明确的任务：小组合作设计实验，书写实验步骤，在设计过程中可以尝试操作头验，以使设计方案更科学合理。规定10分钟内完成任务。3、 巡堂,参与各小组讨论。明确任务后，依据教师所提供的思考题（如何模拟父本（雄性生殖器官）和母本（雌性生殖器官）？如何模拟雌雄各产生两种类型配子（D和d）,比例为1：1的过程？模拟雌雄配子结合时，如何做到随机结合？如何设计科学合理的记录表格？）进行自主学习，再通过小组合作交流，高效有序讨用熟悉的材料激发学生的实验兴趣。布置任务具体明确,并要求在规定时间完成任务,这样可使小组合作学习有序而高效,避免课堂流入热热闹闹的表面形式。注重学生的收获，使学生明确模拟实验的每

论实验方案及对应的思考题，进行预实验修正设计方案，最后获得以组为单位设计的模拟的方法和实验记录表。一步骤的意义。使不同程度的学生都能明确实验的每一步骤所模拟的对象。帮助学生进行知识的梳理。控制好时间准时让学生进入小组展示环节。要求展示的小组要结合所思考的问题进行讲解，兑明清楚实验操作每一步骤的目的。引导各小组间进行礼貌质疑、合作交流、共同讨论完善实验方案。例如：对该小组的设计方案有无疑问？有无补充？有无更好的做法？在这个过程中引导学生给予及时准确的评价。学生向全班展示实验设计方案，并说明操作的每一步骤的依据，展示小组设计的记录表。各小组间进行礼貌质疑、合作交流、准确评价，共同讨论完善实验方案。并了解了实验记录表的重要性，掌握设计记录表的要求：简单又便于记录。学生学会在规定的时间内完成任务,学会分工合作。在这个过程中,学生学会交流、合作、准确表达、礼貌质疑、学会评价。展示完善后的方案学生集体总结实验步骤及每一步骤的设计意图，统一实验记录表。展示统一的记录表格，方便后期各小组的实验数据的快速汇总。实验探究活动实验操作提出实验要求：3分钟内完成实验操作，并记录汇总；每小组派一代表将数据录入计算机的Excel记录表中，表格自动计算汇总。学生合理分工，见范操作实验，及时记录数据，准确将数据进行整理汇总并录入电脑。性状分离比模拟实验记录表要求在规定时间内尽可能重复操作实验多次,这样会使学生体会壬到分工合作的重要性，养成按时完成任务的好习惯。要求各小组数据展示，实际上是引入了组间竞争机制。通过各小组数据对比,完成次数较少的小组的学生学会|反思分工合作应怎样组别实验次数f2基因型DDDd12•••8合计000DD:Dd:de

进行更高效。分析结果投影展示全班的实验记录表，要求小组讨论，提出数据间的问题，分析产生差异的原因。教师对发言进行点评与归纳。学生分析数据，小组讨论，寻找数据之间存在的类似点和差异点。提出数据间的问题，分析产生差异的原因。明确重复实验可减小误差。引导学生学会进行实验数据分析。学会根据实验发现问题,提出问题,分析问题,解决问题。引导学生学会尊重客观事实,禁止虚假捏造,提高学生的科学素养和分析解决问题的能力。得出结论引导学生根据实验数据得出结论，吏学生明确结论与假设的关系。尝试说出实验的结论。明确结论与假设之间的关系。培养学生根据实验结果准确得出结论的能力。明确结论与假设之间的关系。知识拓展通过展示玉米花粉粒的染色图片及相关信息使学生进一步明确杂合子(Aa)产生两种类型的配子，比例1:1提出孟德尔验证其假说的方法——测交实验。学生阅读资料获取信息。使学生了解科学发展，获取更多相关信息。了解本节课只是通过模拟实验体验孟德尔的假说,要能说明假说的正确性必需进行测交实验来进一步验证。课堂小结提问：你的收获是什么？学生交流谈本节课的收获。改变以往的由教师小结为主体的模式。由学生通过谈收获进行总结,教师可通过学生的表述及时了解学生的掌握情况,以便为后面的教学做好学情分析。板书设计】性状分离比的模拟实验提出问题：探究探究性状分离比（3：1）产生的原因。作出假设：设计实验——模拟实验得出结论七、教学反思激发学生主动学习，学会科学的实验设计以往做实验，整个课堂是挺热闹的，但学生往往是对着课本的方法步骤照葫芦画瓢，一节课后对为什么进行本模拟实验，实验操作中每一步骤模拟的意义并不明确，从而无法真正体验孟德尔的假说，也无法为后面的测交实验埋下伏笔。所以为了促使学生明确实验的目的，教师需要引导学生对所提出的问题作出合理假设。为了促使学生主动思考，教师只给出实验材料，要求学生学会在规定时间内进行实验方案的设计，并要能说明每一步骤设计的意图，然后进行展示交流，共同完善实验方案。这样，学生能在自主学习，交流的基础上准确明白模拟实验每一步骤的意义。也明确为什么要注意一些操作，例如：两个盆，每个盆中为什么均放置两种彩球各10粒？为什么要将所抓取的彩珠放回原盆？师生共同完善方案后再有序进行正式实验操作，这样的实验过程，有序而高效，学生能在理解的基础上主动，愉快投入实验，加深对孟德尔假说的理解。注重培养学生能力和提高科学素养学生在这样的课堂中，学会规范的科学实验设计、学会交流合作、大胆展示、礼貌质疑。根据Excel记录表分析数据之间的类似点和差异点，该环节除了得出实验结论外，还致力于培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，增强口头表达与交流能力。及时点评与组间竞争评价和过程监控是合作学习策略的基本要素之一。评价的目的是激发学生的学习动机和热情，让学生感到成功，而不是证明学生的失败。本节课的点评包括：（1）教师在实验过程中注意观察学生的表现，引导他们比较不同的操作方式，真正理解模拟实验的原理。（2）展示学生设计的数据记录单，