《染色体变异》教学设计案例

第1页共7页《染色体变异》概念教学设计案例一、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：①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②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：第2页共7页①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。②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：①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。②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：①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。②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）染色体结构变异第3页共7页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”。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”．）第4页共7页案例说明：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第5页共7页么？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，而第6页共7页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