1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计 2022—2023学年高一下学期生物人教版必修2

孟德尔的豌豆杂交实验（一） 教学设计 一、教材分析 “孟德尔的豌豆杂交实验（一）”是人教版高中生物学教材《必修2·遗传与进化》第一章“遗传因子的发现”第一节的内容，是该教材的开篇之作。本节内容以一对相对性状的杂交实验探究历程为主线，从宏观现象到微观本质层层深入，并用生物学特有的符号表征对遗传过程作出图解。该教材按科学史发展的顺序编写，学生在学习本节内容时缺乏细胞遗传——减数分裂相关知识作支撑，理解上存在一定的难度。如何组织学生像孟德尔那样，根据实验结果去推理分析，从而揭示现象背后的规律，学习科学思维方法，是本节教学的重难点。 二、学情分析 学生在初中阶段已经学习了基因的显性和隐性、基因控制生物性状等相关知识，但高中生物学更强调对学生归纳总结、逻辑推理等科学思维的培养，理解性状分离现象背后的基因分离定律。理解是教育真正的核心目标，能够记住或背下某些知识，只能称为“知道”，若能将学到的知识进行加工并且能够灵活地运用于新的情境中，则说明学生已“理解”这些知识。“追求理解”表达的是教育价值取向的转变，从“育分”走向“育人”模式的转型。 三、教学目标 ①尝试应用归纳法概括描述孟德尔的一对相对性状杂交实验结果；基于性状分离的实验现象，通过推理和想象提出假说，再根据假说进行演绎推理，了解并掌握基本的科学方法。 ②通过“性状分离比的模拟实验”，进一步体验孟德尔实验研究中的思维过程，提升对分离定律的理解。 ③通过运用分离定律解释遗传现象，预测种群内某一遗传性状的分布及变化。 四、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入，唤醒记忆 教师播放改编歌曲《豌豆花》 学生观看视频，回忆与豌豆杂交实验相关的人和物。 歌曲是学生喜欢的艺术形式，也是容易传播的表现形式，能够迅速吸引学生的目光，快速进入课堂，视频中的人和物可以带领学生从记忆中“再现”所学。 实验—假说—演绎推理—验证—得出结论 教师按照孟德尔的实验流程组织教学，有利于学生发展提出问题、分析问题的能力，将自己的思维与科学家的思维碰撞对比，从而更好地体悟科学方法。 【（一）观察实验—发现问题】 教师呈现选用高茎、矮茎这一对相对性状进行杂交的实验结果。值得注意的是，子二代的性状分离比不应该直接呈现3∶1，孟德尔获得成功的原因之一是用统计学的方法对实验结果进行了数量分析，但这样的分析不是一蹴而就的，就一对相对性状的杂交实验结果还不足以直接确定3∶1的性状分离比。 教师用表格呈现豌豆7对相对性状的杂交实验结果，引导学生尝试应用归纳法概括描述孟德尔的一对相对性状杂交实验结果。 【（二）提出假说】 教师提供融合遗传和颗粒遗传两种孟德尔所处时代存在的观点，让学生选择支持的观点并阐述理由。并呈现孟德尔为解释实验作出的4点假设，从对宏观现象的描述深入到细胞、分子等微观水平，并用特有的生物学符号进行表征，对实验过程作出遗传图解。 教师将事先准备好的牛奶和葡萄汁混合（模拟融合遗传），让学生观察颜色；将白色和红色卡纸混合，像洗扑克牌一样打乱，询问学生某一张卡纸的颜色（模拟颗粒遗传）。 学生无法解释3∶1的性状分离比，教师此时直接呈现孟德尔的4点假设，是因为学生学习本节内容时，缺乏细胞学遗传——减数分裂的相关知识作支撑，让学生自己提出是比较困难的，会出现“假学习”现象。第一点解释将看得见的性状与看不见的遗传因子联系起来了。那么，这个遗传因子在细胞中又是怎么存在的呢？教师边讲述边写遗传图解，用生物学特有的符号表征解释宏观事件，从对实验现象的感性认识逐步上升到理性思维。 【（三）性状分离比模拟实验】 按照教材上的实验步骤操作，组织学生分小组实验。在实验中每组给的小球数量不尽相同，但都满足每个小桶内红球和绿球数量相等，这样设计是为了让学生明白“性状分离比的模拟实验”模拟的关键是什么，为何每次抓取的小球还需要放回原桶，DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是建立在什么基础上的。弄清这些问题后，学生也在慢慢接近分离定律的本质——看得见的性状分离是因为看不见的遗传因子的分离导致的，这才是本实验的核心。 表1 “性状分离比模拟实验”小组调查结果统计 【（四）演绎推理—实验验证—得出结论】 看不见的遗传因子分离是否可以通过实验证明呢？有了前面的铺垫，教师可以抛出问题：尝试设计杂交实验检测F1产生了两种数量相等的配子，组织学生讨论交流，学生用符号表征进行演绎推理，随后讲述测交实验，揭示分离定律的本质——性状分离是因为控制相对性状的遗传因子发生了分离。 学生尝试应用归纳法概括描述孟德尔的一对相对性状杂交实验结果。 学生描述实验结果的过程，既能锻炼语言表达能力，又可以发展提出问题的能力。 学生根据上面的实验结果，选择支持的观点并阐述理由。 按照教材上的实验步骤操作，每一小组的组长将本组的实验结果汇总，登记到班