性状分离比的模拟实验 说课课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

“性状分离比的模拟实验”的优化与拓展 实验说课 1 目 录 CONTENTS 1 2 3 4 教材分析 教法与学法 改进与探索 教学实践 5 收获反思 2 第一部分 教材分析 1 3 教材地位和作用 地位：本实验主要是模拟遗传因子的分离与配子的随机结合与生物性状之间的数量关系，由此体验孟德尔的假说。也为将来学生学习自由组合定律，减数分裂，受精作用做良好的铺垫作用 作用：该实验作为经典的模拟实验运用数学统计学原理，建立遗传因子分离和雌雄配子随机结合的物理学研究模型，将抽象的、肉眼看不见的遗传因子的分离和配子的随机组合与性状之间的数量关系直观、明了地体现出来，因此是帮助学生理解分离定律的重要突破点之一。 4 认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系； 更加深刻理解基因的分离定律和自由组合定律 通过模拟实验中数据的收集、记录，分析产生误差的原因，提出改进方法 培养学生合作交流和创新思维能力 通过实验活动，培养学生勇于实践、尊重求实、科学严谨的科学态度 教学目标 1.认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系； 2.更加深刻的认识和理解基因的分离定律和自由组合定律 通过模拟实验中数据的收集、记录，分析产生误差的原因，提出改进方法 培养学生合作交流和创新思维能力 1.激发学生学习生物的兴趣和热情； 2.培养学生养成勇于实践、尊重事实、力求完美的科学态度。 5 教学重点 教学难点 突破方法 1、性状分离比模拟实验的操作过程及分析 2、用类比的方法进行其他模拟实验并提出设计方案 采用熟悉的实验材料激发学生的好奇心，在课堂上合理的开展小组合作探究 1、理解孟德尔遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系 2、用类比的方法进行其他模拟实验并提出设计方案 6 第二部分 教法与学法 2 7 教法 学法 教法 学法 讲 述 法 实 验 法 讨 论 法 小组合作式学习 自主探究式学习 8 第三部分 优化与拓展 3 9 优化与拓展 1、教学安排 时间安排在《减数分裂》以后，将课时调整为1课时。 变单纯的验证实验为探究性实验 对实验的应用进行了适当的拓展和延伸，并增加了对比试验 模拟一对相对性状 模拟两对相对对性状 整合 拓展 在教学中很多老师对模拟实验价值认识不足，主观上认为该实验类似游戏，加上课时压力，实验条件等诸多因素的限制导致此此实验有效开展的比例很低。我们通过对实验的条件和过程加以改进，进行了部分创新和尝试。 10 优化与拓展 2、实验改进 A、2人1组 改为5人1组 B、小桶 改为废弃的奶粉罐 C、两种颜色的彩球 改为两种颜色的玻璃弹珠 D、甲乙两个小桶彩球各20个改为其中一个小桶彩球40（两种颜色各20个）另一个小桶仍然是20个（两种颜色各10个） 由两人一组：全班50人要分25组，材料要求量巨大小组效率低，耗时长。一人抓取的时候两手同时抓取，且要闭上双眼抓完以后还要放回混匀。重复50至100次操作强度大。另一个人记录，无人检查有可能记录不准确。 改为4人1组，生1抓球，生2抓球，生3记录，生4检查核算记录结果 小桶上下形状不一致，上宽下窄，不利于小球充分混匀，统一购买时消耗量大，可重复利用率不高改为废弃的奶粉罐，形状大小适中，上下一致圆柱形，可以保证小球充分混匀，还可以排除个人主观因素。材料方便易取，环保实用。 两种颜色的彩球 两种颜色的玻璃弹珠（黑白围棋子或者不同种类的豆子）性状、大小、质量、手感相同的小球 甲桶和乙桶各20个小球。容易使学生误认为雌配子：雄配子=1:1。雄配子多于雌配子，甲桶：10个D、10个d；乙桶：20个D、20个d。更加接近科学事实，有利于学生对分离现象解释的理解。 11 第四部分 教学实践 4 12 + + = 做中学 自主 合作 探究 13 教学实践 01 03 02 04 复习回顾，情境导入 研讨原理，实验探究 汇报结果，自评互评 突破疑点，进一步探索 环节 复习回顾：回顾孟德尔一对相对性状豌豆杂交实验，复习孟德尔假说的四个要点。 情境导入：杂合子F1产生精子和卵细胞的种类及其比例是肉眼看不见的，我们能不能通过一些材料来模拟遗传因子的分离以及配子的随机结合，从而得知受精卵的种类及比例，归纳出性状之间的比例关系呢？ 环节一：复习回顾，情境导入 环节二：设计实验，模拟探究 （一）展示实验材料：废弃的奶粉罐 两种颜色的玻璃球 （二）教师设疑：如果我们用两个容器模拟产生雌雄配子的生殖器官，用颗粒状的物体模拟孟德尔所说的遗传因子，你如何模拟F1产生配子，雌雄配子随机结合的过程？进而归纳出受精卵的类型，最终归纳出性状之间的比例关系？请你设计出模拟方案和步骤，并预测出模拟的结果 （三）学生分组设计，展示设计方案，教师点评，找出最佳实验方案，并对该实验的原理方法和步骤进一步明确 环节二：设计实验，模拟探究 （四）分组实施实验，自己设计表格,记录实验结果，教师提出实验要求，一边巡视给予适当的指导 提出实验要求：在5min内，重复操作50次以上，看哪个小组分工合作最好，操作效率最高，记录单最清晰准确。 [此环节体现了新课标中倡导的自主、合作、探究的学习方式。] 17 环节三：汇报结果，学生互评 （一）上台汇报结果（数据填进设计好函数的Excel,投影展示）统计每组实验结果，生成全班实验数据。 18 环节三：汇报结果，学生互评 （二）学生小组自评和互评 学生通过小组讨论找出自己实验中的不足之处，分析实验结果跟预期差异较大的原因，提出实验的改进方法 全班通过展示交流，总结出实验的注意事项及改进方法：充分摇匀，闭眼抓球，每次统计完都放回去，统计要准确，统计次数足够多等。有些小组发现组员轮流抓球结果更接近3：1。 学生通过小组讨论找出自己实验中的不足之处，分析实验结果跟预期差异较大的原因，提出实验的改进方法 全班通过展示交流，总结出实验的注意事项及改进方法：充分摇匀，闭眼抓球，每次统计完都放回去，统计要准确，统计次数足够多等。有些小组发现组员轮流抓球结果更接近3：1。 19 （三）思考与讨论 问题1：每只小桶放入数量相等的两种不同的小球代表什么？抓取小球并合并的过程并模拟什么？小球有多少种组合形式？数量比是多少？ 问题2：为什么有的小组的比例不是接近3:1？请讨论你认为可能的原因是什么？ 问题3：小组结果与全班总的结果比较，说明了什么？ 问题4：孟德尔一对相对性状的3:1的分离比实现的条件有哪些？ 环节三：汇报结果，学生互评 （四）开展虚拟实验 使用虚拟现实技术，使用电脑登录(www.noboo.com)互联网虚拟实验室展开虚拟实验，绘制大数据分析柱形图，同时体验科技进步给我们带来的便捷，并进一步理解体会孟德尔的遗传定律。 环节四：突破疑点，进一步拓展 设疑：大家已经圆满完成一对性状分离比的模拟实验，用类似的方法我们还可以模拟什么过程？ 展示可以选用的实验材料：增加两种颜色的小球 要求：学生先独立思考，然后小组讨论，并将方案写在纸上投影向大家展示。 学生活动：根据所给材料（四种颜色的小球）， 设计拓展实验的实验方案。 组织形式：小组讨论，展示交流 环节四：突破疑点，进一步探索 学生设计的实验方案主要集中在以下几个方面： 一对相对性状测交后代分离比的模拟； 两对相对性状F1自交，F2出现9:3:3:1性状分离比的模拟； 两对相对性状F1产生配子的种类和比例模拟； 两对相对性状测交后代分离比的模拟； 环节四：突破疑点，进一步探索 第五部分 收获与反思 5 26 1 2 模拟活动使学生充分体会到合作学习带来的乐趣，激发了学生的学习热情，调动了学生的积极性,在学习中获得了喜悦感和成就感。 随着新课程改革的不断深入，合作性、探究性学习，已经成为主流。我们教师不妨大胆的把课堂还给学生，充分发挥学生的主体作用，激发学生创造性思维，这样才能在教师主导的基础上提高课堂的有效性。 收获 反思 3 通过把验证性实验改进为探究性实验，让学生在做中学，在学中思，思后做，有拓展，有延伸，有提高，有生成，加深了学生对分离定律和自由组合定律的理解，较好的实现了本节课的三维目标 27 在实际操作中我们主要增加抓取小球的数目来接近性状分离比，我们是否可以把小桶内小球的数量增加到60个或者更多来提高抓取的随机性呢？两对相对性状F1产生配子的种类和比例的模拟实验中，使用一个小桶的两种形状的材料来区分两对遗传因子，还是用两个小桶直接把两对遗传因子分开，还是两者都行？我们是否使用双色球模拟器来实现配子的生成更好的体现随机性？甚至于亲自带着学生重复孟德尔当年的杂交实验，体会孟德尔八年孜孜不倦科学研究的艰辛与快乐？ 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索….. 敬请批评指正，谢谢大家 $$