<第四节 基因是有遗传效应的DNA片段> 说课稿
国际分校 王美娟
高中生物课程的基本理念要求:1、提高生物科学素养;2、面向全体学生;3、倡导探究性;4、注重与现实生活的联系。
这些要求也确实完全符合了生物学习的特点。在平时的生物课堂实践中,我们都能发现在学生自主探究的学习知识、与实际应用密切联系的知识、通过自己实践的技能都能掌握的很好,而生物科学家的研究过程中表现出的科学态度和科学精神,以及生物科学技术的应用实例等都有助于激发学生的学习探究热情。所以本节课从这些学科特点出发来进行教学设计。
一、学习目标的确定
(一)教材分析
本节内容《基因是有遗传效应的DNA片段》位于位于必修二第三章第四节,主要内容有1、基因和DNA的联系;2、DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系;3、DNA指纹技术(可以课后拓展)。
而必修二《遗传与变异》其中一到四章是遗传知识部分,第五六七章主要是变异育种和进化。
一到四章教材的编写按照科学探究实验的发展史进行编排:第一章遗传因子的发现、第二章基因和染色体的关系、第三章基因的本质、第四章基因的表达。在本节之前逐步安排了孟德尔的豌豆杂交实验、减数分裂实验、萨顿的推论、摩尔根的果蝇杂交实验、格里菲斯和艾弗里的肺炎双球菌转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体转化实验、沃森和克里克的DNA双螺旋模型等科学探究,同时依次出现了和遗传有关的名词“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”等。
因而本节内容“1、基因和DNA的联系”是前面内容的概括与提升,是有利于学生形成遗传相关概念的体系。
而本节后的第4章《基因的表达》则涉及基因的表达,涉及遗传信息的流动概念,是遗传知识的进一步拓展,而这需要先理解本节内容“2、DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系”。所以本章起着承上启下的重要作用。
本节内容“3、DNA指纹技术“作为STS教育的内容则让学生感受到理论知识的奇妙应用
(二)学情分析
1、通过前面知识的学习,学生掌握了孟德尔发现的基因分离定律和自由组合定律、减数分裂中染色体的变化规律、摩尔根证实的“基因在染色体上”等内容,但是对多种遗传概念仍可能存在混淆。而本节内容“1、基因和DNA的联系,对遗传知识整体的学习起到了联通的作用,可以引导学生将前三章的知识整合,尝试建构概念图,建立比较系统的遗传相关概念体系。
2、高二的学生已经具备一定的学习的基本方法,如比较分析、简易推理等,而且应该能够地进行小组协作。在内容1的学习中,可以引导学生通过小组协作的方式,完成“基因和DNA关系实例”的分析,得出相应结论。
3、学生已有一定的数学技能,在学习“2、DNA分子中的遗传信息”时,应该能够通过数学方法推算碱基排序的多样性从而理解DNA分子的多样性和特异性。
4、对于内容三“3、DNA指纹技术”,学生从平时生活的媒体信息中也都有所了解,在此基础上进行探究也并不陌生。
(三)学习目标
1、知识目标:
a、基因和DNA的联系——理解基因是有遗传效应的DNA片段;(重点)
b、DNA的多样性和特异性及基因和遗传信息的关系;(重点、难点)
c、DNA指纹技术(可以课后拓展)
2、技能目标:
a、自主复习,收集资料;
b、在资料分析、思考与讨论、探究等问题讨论中,运用语言表达的能力及分享信息的能力;
c、运用简易数学方法探究生物学问题;
d、构建概念图;
3、情感、态度、价值观
a、初步形成科学不断发展的观念;
b、在小组合作探究中,学会交流合作;
c、初步形成遗传物质的结构与功能相统一、多样性与共同性相统一的观点;
d、初步了解到学科之间的相互渗透和共通性(薛定谔的《生命之光》);
本节教学可用1课时。
二、学习目标的达成
(一)教学策略
1、教学方法:活动单导学法。活动主要环节:“创设情境——实施活动——检测反馈”。
小组合作学习法。
2、教学方法优势:
a、依据建构主义理论和体验式学习的观念,主张在学生的自主学习和团队协作中,真正热爱生物学习,切实掌握学习技能,透彻理解生物学知识;
b、切实有针对性的反馈检测和评价机制,充分落实自主学习和协作活动取得的知识技能。
c、小组合作学习,能让学生乐于讨论敢于探究,能让学生在合作探究中学会交流合作,善于表达,而且能缩短自主学习的时间。
3、通过活动突破重难点
a.充分利用“资料分析”,通过小组协作对实例的分析和讨论来理解“a、基因与DNA的关系”。
b.合理组织探究活动,帮助学生用数学方法解决生物学问题,从而明确“b、DNA的多样性和特异性及基因和遗传信息的关系”;
c、通过已经提示的词语构建概念图的活动,将知识目标的a和b提升,形成遗传概念体系。
(二)学习过程
教学准备:活动单、各组的小黑板、大黑板。
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学习过程 |
学习目标达成 |
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1、课前预习 |
教师活动:
(1)印发导学案,布置预习作业;
(2)批改预习作业,确定课堂投影的作业。 |
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学生活动:
(1)从教科书中收集本册书学习以来所涉及的科学家姓名、年代等。
(2)“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”,将以上词语两个一组,用前面所学知识造句。
(3)将(1)中的科学家名称与(2)中的句子连线。 |
技能目标:
a、自主复习,收集资料;
b、构建概念图(为概念图形成做了一定的铺垫)
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2、课堂学习
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导入(5分钟)
教师:投影作业中的内容,学生观察分析,(1)判断其中的正确错误;
(2)科学家在遗传上的探究历程;
引导学生发现有无“基因-DNA”“基因-脱氧核苷酸”这样的组合造句,引入活动一探究“基因和DNA的关系”。 |
3、情感、态度、价值观
a、初步形成科学不断发展的观念; |
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活动一探究“基因和DNA的关系”。(15分钟)
问题1、这些实例分别对应说明了什么?
问题2、生物体内的DNA分子数目和基因数目有什么关系?那个例子能证明你的结论。
问题3、基因是独立的吗?可以转移吗?你有什么新的设想呢?
问题4、基因的作用是什么?
问题5、基因和DNA的关系你能表达了吗?
小组讨论,答案呈现在小黑板上,到时间同时挂出公布。
教师活动:引导小组间互评,再将聚焦的问题共同讨论,最后达成结论并板书:
“一个DNA分子上有多个基因”
“DNA有些片段是基因,有些片段不是基因”
“基因具有独立性,控制某一性状,可以转移”
“基因是可以独立控制生物性状(遗传效应)的DNA片段”
根据学生的创新想法给以积极的肯定(有科学家的创新精神),再适当提及基因工程(以后要学) |
1、知识目标:
a、基因和DNA的联系——理解基因是有遗传效应的DNA片段;(重点)
2、技能目标:
b、在资料分析、思考与讨论、探究等问题讨论中,运用语言表达的能力及分享信息的能力;
3、情感、态度、价值观
b、在小组合作探究中,学会交流合作;
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教师逐个设问引入到下一环节学习:
基因都是相同的吗? DNA都是相同的吗? 不同在哪里呢? |
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活动二:DNA片段中的遗传信息(14分钟)
问题1、不同DNA的区别主要在哪些方面?
问题2、完成书本P57的探究。用小黑板呈现各小组的讨论分析过程。
问题3、例1、若某DNA片段有100个碱基,它最多有多少种?这些都可能是基因吗?
例2、已知某DNA片段有100对碱基,且其中A:T:G:C=1:2:3:4,则它可能有( )种。
A4100 B4200 C450 D以上都不对
问题4、有这么多种组合方式,你和其他人的DNA一样吗?可以检测吗?
教师:1、在呈现探究过程的各组小黑板中,让各组都派代表做出评价打分,挑出最好的一组来讲解过程。
2、小组讨论结果汇总分析过程中写总结板书
DNA分子的不同体现在碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序中,
碱基对排列顺序多样导致DNA分子的多样,及基因的多样性。
3、要求学生完成例1和例2,总结解题的注意点。
4、由例2引导出不是所有的序列都可能成为基因。
5、由问题4学生可以联系生活中的一些信息来回答“亲子鉴定”“罪犯确定”等,引导学生关注书本P58的“DNA指纹技术”。
板书:DNA分子的特异性 |
1、知识目标:
b、DNA的多样性和特异性及基因和遗传信息的关系;(重点、难点)
2、技能目标:
b、在资料分析、思考与讨论、探究等问题讨论中,运用语言表达的能力及分享信息的能力;
c、运用简易数学方法探究生物学问题;
3、情感、态度、价值观
b、在小组合作探究中,学会交流合作;
3、情感、态度、价值观
c、初步形成遗传物质的结构与功能相统一、多样性与共同性相统一的观点; |
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课堂检测(8分钟):再用这些词语“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”以及你所搜集的科学家姓名来完成概念图构建,需要的地方做注释。(个人单独完成)
选取几位同学到大黑板来构建概念图(其他同学的作为课堂检测作业,下课就交上)。
通过对几位同学构建的概念图进行学生批改、教师点评,进一步确定基因和DNA、遗传信息等的关系。 |
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(3分钟)结束:这些遗传信息究竟怎样控制生物的性状的呢?引导学生了解书P56的相关信息,介绍薛定谔,让学生发现生物和物理之间的共通性,有利于增加物生班学生的学习信心。
在第四章《基因的表达》将会进一步学习这些内容。 |
3、情感、态度、价值观
d、初步了解到学科之间的相互渗透和共通性(薛定谔的《生命之光》);
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3、
课后巩固拓展 |
1、书后练习
3、课后了解薛定谔的《生命之光》(又称《生命是什么》),了解其中对遗传信息传递等解释。 |
3、情感、态度、价值观
d、初步了解到学科之间的相互渗透和共通性
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(三)学习目标达成的评价机制
1、预习作业的完成;
2、小组协作中的个人表现,小组之间的评比;
3、建构的概念图是否合理(在导学案中完成,上交)。
(四)注意:
1、在活动中要关注学生是否真实讨论,要在各小组间巡视并及时指导,对学生的讨论要往与本课相关的方向引导;
2、在不同的情况下,该活动单导学课的进展速度可能会有不同,可以适当调整活动3作为作业。
三、相关链接
1、教学方法:活动单导学法。活动主要环节:“创设情境——实施活动——检测反馈”。
(“创设情境”是指通过语言、图片、声音和视频等形式创设课堂导入的情境,“情”是激发学生的学习兴趣和学习欲望,“境”是为学生提供学习的认知背景;“实施活动”是指根据“活动单”设计的活动方案落实教学目标,教学过程由一系列活动组成;“检测反馈”就是通过点评、总结、练习等方法对学生个体、小组学习过程与学习结果进行检测评价。)
2、薛定谔:是奥地利著名理论物理学家,波动力学理论的创始人。
他在1943年2月在爱尔兰都柏林三一学院做了演讲,题目就是《生命是什么?》,1944年他的演讲稿出版,这本书作为经典之作对生物学发展的影响非常大。薛定谔从物理学家的眼光,运用热力学和量子力学理论来解释生命的本质,推动了物理学家和化学家运用理化的方式来研究生命活动,像华生和克里克发现DNA结构也是受到了他的影响,其中克里克本身就是物理学家,却最终以获诺贝尔生理与医学奖而著称于世,这也说明科学发展到后来,学科之间是相互融合,渗透的,界线也变得模糊。此书之所以成为经典,在于薛定谔在该书中大胆地预测了后来被证实的科学事实,像遗传信息,密码传递等。