生物课堂情境教学的实践以“基因分离定律”为例

小夏 科学 更新 2024-01-31

在新课程改革的背景下,各种新的教学方法层出不穷,情境式教学法逐渐受到一线教师的重视。 情境教学可以充分发挥个体情绪对学生认知活动的强化和调节作用,同时还可以提高知识的直观性,帮助学生产生更多的灵感,让学生自觉学习。 在情境的创造中,教师需要对教学内容进行重新加工,将复杂的教学内容转化为具体可感知的东西,将学生代入情境,提高学生的学习效果。 通常,教师营造的教学情境是以图像为主体的特定场景,具有一定的情绪或情感色彩,可以优化学生的学习体验,让学生更流畅地理解课本内容,提高学习效果。 在高中阶段的生物教学中,教师不仅要让学生了解学科知识,还要培养学生理性思考的能力,让学生认识到实验是学习生物学的重要方法,引导学生在具体情境下学习,用生物学知识解决实际问题。 以高中生物中的“基因分离规律”为例,采用情境教学法,将问题情境、实验情境、博弈情境相结合,充分发挥了情境教学的优势,取得了良好的教学效果。

1. 教学基础

1)教材分析。

《基因分离规律》是《人民教育版》高中生物第二必修课第一章第一节的内容。 教材从教材的编排角度出发,首先介绍了孟德尔的杂交实验方法和实验现象,然后用“遗传因素”表达了孟德尔对实验现象的分析,解释了分离现象产生的原因,总结了基因分离规律的本质。 本节涵盖了大量的生物学概念,包括显性性状、隐性性状、性状分离等。 教师在教学中要注意基因分离规律在全教材中的基本地位,加强科学史教育和科学方法教育,提高学生的学习效果。

2)课程的教学目标。

1.孟德尔关于一对相对性状杂交的实验概述;

2.确定给定的性状是否是相对的;

3.解释分离现象的原因;

4.总结和分析实验数据,解释遗传现象,并尝试设计杂交实验

5.提高创新创造能力,学习孟德尔敢于质疑和挑战的品质。

3)学习情境分析。

高中生已经有了一定的生物学基础,认知能力、能力都有了很大的提高,但学生在题中的动机主要是对相关问题的好奇心,具有兴趣导向性,缺乏明确的目的,逻辑思维不够清晰。 高中生不了解遗传和变异的本质机制,只能从生活经验中理解遗传的一些肤浅现象。 为此,教师可以在教学内容的基础上,创造丰富的课堂教学情境,提高学生学习的直观性。

二、教学过程

1)创造问题情境,激发学生的思维。

在日常生活中,人们常说孩子长得像爸爸妈妈,或者说孩子的性格和爸爸妈妈一样。 老师问学生:“这是什么意思?”

根据老师给出的提示,学生根据自己的生活经历回答“遗传”。

为了进一步引发反思,贴近课程内容,老师继续提问:“生活中,有的父母有双眼皮,但出生的孩子却有单眼皮;有些妈妈有卷发,孩子有卷发。 什么决定了遗传?”

遗传是生物学的重要组成部分,在学习这一部分时,很多学生会觉得知识太难,学习压力大,通过与现实生活的联系,学生可以从生命的角度看待遗传,提高学习兴趣,联想到常见的遗传现象,思考遗传相关问题。

2)搭建活动情境,引导学生练习。

活动一:收集信息,开展合作学习。

每个小组的学生在课前收集孟德尔的信息,将收集到的所有材料制作成PPT,然后在课堂上交换报告,讲解孟德尔的生平和事迹。

在收集资料、交流报告的过程中,各小组的同学们都能够总结孟德尔的教育历程,体会孟德尔对科学的热爱,感受到孟德尔在8年豌豆实验中的执着和奉献,被孟德尔的人生事迹所感动。

活动二:核心概念的实践经验。

在学习孟德尔对相对性状杂交实验之前,学生首先需要了解什么是相对性状,此时,老师可以用一个简单的动作来解释相对性状:“学生伸出双手,然后双手交叉在一起,保持这个姿势不动,大家面面相觑,每个人的手的位置有什么区别?”

在没有明确规则的情况下,学生的手势以两种状态呈现,一种是右手拇指在上面,另一种是左手拇指在上面。 老师适时总结道:“同学们,手的这两种状态基本上可以理解为一对相对性状,而相对性状是同一生物同一性状的不同类型表现。 ”

活动三:分析判断,加强讲解练习。

在理解了相对特质的概念后,教师需要进行课堂练习,让学生判断题中的描述是否为相对特质。

1.猫的短毛和狗的卷发;

2.兔子的长毛和狗的短毛;

3.兔子的长毛和短毛;

4.短毛猫和长毛猫;

5.短毛猫和白毛猫;

6.人类的脸颊有酒窝和没有酒窝;

7.人类的单眼皮和双眼皮。

在学生完成一系列对/错问题后,教师可以请学生举例说明人、动物和植物,并列出一些相对特征。 在学生举例的过程中,教师及时进行评价,并进行总结和概括,强调“同一物种”、“同一性状”和“不同类型的表达”。

3)创造实验情境,锻炼学生的思维能力。

1.**模拟实验**,总结实验步骤。

老师问一个问题:“我怎样才能改变豌豆的性状?然后引入了孟德尔的杂交实验,孟德尔选择了豌豆的一对相对性状——紫色和白色的花朵。 结合问题,老师通过多台设备人工异花授粉的模拟实验,为学生创造了一个真实的实验情境。

学生观察模拟实验内容,总结模拟实验步骤,完成以下填空题:

1)去除雌性亲本未成熟花的所有雄蕊;

2)袋装隔离:用纸袋隔绝花粉与外界的干扰;

3)当雌蕊成熟时,从另一株植物上收集花粉,撒在雌蕊的柱头上;

4)将花粉与外界隔离,以确保杂交获得的种子完全是人工授粉的。

完成实验题后,老师可以问“你为什么要去找男生?剪刀和刷子在模拟实验中有哪些作用?”

2.结合实验设计问题,突破关键点和难点。

模拟实验1:紫豌豆作为雌性亲本,白豌豆作为雄性亲本提供花粉。

问:紫豌豆和白豌豆的实验结果如何?

根据所学和实际经验,有的学生认为杂交F1豌豆是白色的花朵,有的学生认为杂交F1豌豆是紫色的花朵,有的学生认为它们是浅紫色的。

教师模拟实验,并呈现实验的过程和结果。 在实验**中,所有杂交的F1豌豆都是紫色的花朵。 这时,同学们会好奇为什么只有紫色的花是遗传的,于是会继续思考后续的实验,对这种现象进行深入研究。

有学生提出,有可能是本实验中紫豌豆作为雌性亲本被阉割造成的,老师请学生设计实验。

模拟实验2:以白花豌豆为雌亲本去雄性,紫花豌豆以雄性亲本为杂交。 老师**模拟实验**,有同学以为杂交F1豌豆都是白色的花朵,**结果出乎意料,后代还是全是紫色的花朵。

教师总结实验结果,向学生介绍显性性状、隐性性状、正交性状和反向杂交等概念。

模拟实验3:老师**模拟实验**,让紫花的后代自交,实验结果为:既有紫花,也有白花。

老师用多**设备讲解性状分离的概念,并统计了紫花和白花的数据,经过数据统计,第二代紫花和白花的比例为3:1。 问一个问题:“第二代紫花与白花的比例是巧合吗?同学们将杂交实验的数据与其他豌豆的相对性状相结合,进行归纳统计和计算,最终得出结论。

老师解释了重要的概念:显性性状、显性基因、隐性性状、隐性基因和性状分离。

4)设计游戏情境,加强知识的应用。

老师问一个问题:“在之前的实验中,遗传性状在F2中被3 1分开,为什么这个比例?为什么不是 2 1 或 1 1?”

学生游戏:小彩球模拟性状分离。

1.游戏用具。

标有A和B的两个塑料桶,20个红球,20个蓝球(两个球只是颜色不同),纸和一支笔。

2.游戏的步骤。

1)在红球上标记D,在蓝球上标记D,准备写有A和B的小桶,用这两个小桶模拟男女***军官。

2)将两种彩球放入A和B两个小桶中,每个小桶中放入10个彩球,模拟雌性产生的两个配子数量相等,雄性产生的两个配子数量相同。

3)摇晃A和B的两个小桶,使桶中的两个彩球充分混合。

4)学生闭上眼睛,将左手和右手分别放入A和B的两个塑料桶中,随机抓取一个彩色球,然后将左手接住的球和右手接住的球组合在一起,模拟雌雄配子的随机组合,并在纸上记录字母的组合。

5)重复接球游戏,学生将接球的彩球放回原来的桶中,摇匀,然后重复(4)的接球环节至少30次,接球次数越多越好。

6)学生将统计捕获记录的结果,准确记录dd、dd、dd出现的次数,并得出结论计算这三种情况的概率。

通过创造博弈情境,让学生充分参与课堂活动,在观察博弈现象、统计博弈数据的过程中,了解遗传因子分离与配子、性状随机组合之间的定量关系,从而体验孟德尔假说。

3. 对教学的反思

1)用问题引导学生思考。

在本次实践教学中,教师充分利用情景教学法,为学生创造了大量的问题情境,通过问题引导学生思考,有效促进了学生思维的发展。 在整个教学过程中,教师首先利用生活中的常见现象来激发学生的兴趣,用问题引导学生关注生活中与遗传有关的现象,建立生物学知识与学生生活的关系,减轻学生的心理负担。 在后续教学中,教师一直用提问推动课堂教学活动开展,与学生沟通,问题情境的价值得到充分体现。 在问题情境的创造中,教师需要把握问题的难易程度和密度,保证问题随着课堂教学节奏的发展而发展,辅助教学活动的发展。

2)通过活动增强学生的体验。

教师在讲解复杂的生物学知识时,引导学生收集信息,让学生有更多的参与机会,拓宽知识视野,提高学习兴趣。 此外,教师让学生用双手交叉双手感受一对相对特质,使复杂的知识通俗易懂,提高学生在课堂上的参与感和体验感。 高中生在理解学科概念方面存在困难,因此教师可以积极以小组形式工作,全面加强学生对知识的理解。

3)通过实验可视化内容。

在本次教学实践中,老师为学生呈现了三个模拟实验,三个实验层层递进,呈现的内容不断深化,让学生了解重要的知识点。 在模拟实验过程中,教师不断提问,让学生根据已有的经验和实验内容大胆猜测结果,调动了学生的好奇心,一些意想不到的结果可以激发学生的欲望,帮助学生深入记忆知识。 此外,教师在教学过程中还引导学生自主设计实验,使其掌握一流题的方法,加强知识转移。

4)用游戏来激发学生的兴趣。

游戏情境可以充分调动学生的学习兴趣,让学生参与课堂活动。 在本次教学实践中,为了让学生了解F2中遗传性状被3 1隔开,老师设计了一个接球彩球游戏,让学生可以反复接球,反复记录数据,模拟杂交过程,对数据进行统计归纳,提高学习效果。 在以后的教学中,教师可以根据教学内容和学生的兴趣爱好,适当地引入游戏情境,使课堂活动更加丰富多彩,加深学生对知识的理解和应用。 (作者:王世荣)。

*:新课程杂志。

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