性状分离比的模拟实验 说课课件 2024—2025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 学校 姓名 说课环节 创设情境 创设情境 创设情境 二、实验教学目标、重难点 一、实验背景分析 五、教学过程 六、教学反思与自我评价 四、实验的改进 三、实验教法学法 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 本模拟实验是人教版2019高中生物必修2《遗传与进化》第1章第1节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》中的内容。 （一）教材分析 通过模拟雌雄配子的随机结合来探讨杂种后代性状分离比，体验孟德尔提出的假说，进一步明确分离定律的实质 ，也能为基因的自由组合定律认识和理解奠定坚实的知识基础。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 课标要求： 3.2.3阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状 （一）教材分析 “模拟植物或动物性状分离的杂交实验”属于《普通高中生物课程标准（实验）》中活动建议 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 （二）学情分析 高一学生有一定的观察、对比、分析、推理等能力；但对实验操作、实验改进为学生的弱项。 经过必修一的学习，学生已经有了基本的高中生物学科素养，本实验的实验方法步骤都能看懂，而且学生合作意识较强。 学生通过本节第一课时的学习，对孟德尔一对相对性状的杂交实验过程和假说有了初步了解，但需要体验孟德尔的假说来理解分离定律的本质。 学情分析 1 2 3 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 生命观念：通过体验孟德尔的假说，感知生命的神奇，从感性上认识遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系。 科学探究：设计、修正、完善并实施实验方案，理解分离定律的过程，提高分析、推理、动手操作能力，掌握科学探究的一般方法，提高了实验设计能力。 科学思维：构建数学模型，提高学生建模思维,直观模拟的基础上抽象出本质。帮助学生形成了解决问题的良好思维习惯，还着重培养了批判性思维。 社会责任：通过这次模拟实验学生学会了合作与分享，养成严谨求实、勇于实践、勇于创新的科学精神和态度。 01 02 03 04 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 重点 难点 重难点 突破 体验孟德尔假说的验证过程，理解模拟实验是如何验证孟德尔假说的。 对数据进行收集、记录、统计、概括和推理，得出杂合子自交后代性状分离比。 找出基因分离定律的实质，在直观模拟的基础上抽象出本质。 设计改进实验、进行实验、实验数据的统计、分析及实验拓展。 创设情境，激发学生的学习兴趣，让学生在自主合作、设计实验等一系列活动中， 掌握运用知识点逐步突破重难点。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (一）教学方法： 提出问题，引导学生积极主动地学习 讨论式演绎推理，围绕任务展开学习 对性状分离比的模拟实验进行设计、修正、完善并实施验证 启发式教学法 任务驱动法 小组合作探究法 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 比较归纳 (二）学生学法： 01 分析归纳法 合作探究法 总结反思法 02 03 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (一）材料选择不足： 2.改进方法： 曾采用扑克牌、硬币、掷骰子等等材料2种颜色的彩球验。经过实验，最终选择采用牙签（红色与黄色）代替彩色小球，牙签筒代替小桶来模拟实验。实验材料由教师准备改为由学生自制和采集，成本较低，且利用率高。 1.不足之处： 实验材料是小桶和彩球各20个。假设高中班学生50人左右，若每次实验时2人一组，则需要小桶50个，彩球1000个，成本较高，另外利用率低。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.不足之处： 教材模拟雌雄配子的彩球数量各有20个，数量少且是相等的。实际上，几乎所有有性生殖的生物，产生的雄配子数量远远多于雌配子数量。 （二）不能客观模拟自然界雌雄配子的数量关系 2.改进方法： 模拟了自然界雌配子数量一般少于雄配子这一关系，且适当增加配子数目，雌配子160个，雄配子100个。随着配子数目的增加，其雌雄配子结合的随机性就越大，实验的结果就更具有说服力。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.不足之处： 由于小球数量较少，摇动充分与否难以把握，操作时经常忘记闭眼，而且由于容器较大，彩球的抓取并不能保证随机性。 2.改进方法： 牙签筒都只留一个出口孔，实验过程中只需来回摇动、翻转牙签筒，通过出口孔观察并记录即可，操作简单。避免了每次操作都需要用手混匀小球、抓取小球的步骤，保证了成对遗传因子分离的随机性。 （三）难以模拟雌性配子结合的随机性 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.不足之处： 靠一个人独立完成所有操作的时间过长，按100次计算，要20 min以上，对一节课来讲耗时过长，不适用于常规教学。另一个人记录数据，容易出错。 2.改进方法： 将2人一组改为4人一组的学生实验。其中两位同学一人一个性状分离模拟器专职操作，另两名同学分别记录结果并进行统计，运用小程序“金山文档”进行记录。 （四）实验耗时长 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (一)课前准备 (二)情境导入 (三)合作探究 (四)汇报总结 (五)拓展延伸 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.学生自由分组，4人一组，共12组。 2.进行预实验，对实验进行改进， 设计符合本校的实验方案。 3.准备实验材料： 每组牙签筒2个 每组牙签共260根（一个牙签筒100根，另一个牙签筒160根） 红墨水1瓶（其中染色130根，红色牙签代表 D 配子，黄色牙签代表 d配子） 平板电脑12台 (一)课前准备 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (二)复习回顾，情境导入 复习回顾：回顾孟德尔豌豆杂交实验过程，复习孟德尔假说的四个内容。 情境导入：杂合子 F1 产生精子和卵细胞的种类是肉眼看不见的，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，归纳出性状之间比例关系呢？ 1 2 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.介绍实验实验原理、实验材料。 (三)合作探究，模拟实验 2.介绍实验操作步骤及操作注意事项。 3.对实验结果作出假设：牙签的组合有3种， 理论上应出现DD：Dd：dd=1：2：1，显性：隐性=3：1。 ①科学实验中，无论实验结果是否正确，都需要将结果如实记录； ②要获得特定的比例关系，样本的数量应足够大。 ③注意实验安全。 ④学会合作，善始善终。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 4.学生进行小组合作，共同完成实验操作： (1)摇匀：摇动牙签筒，使黄色和红色的牙签混合均匀。 (2)翻转：翻转瓶身，一般有一根牙签掉出来，模拟D和d的分离。 (3)记录：用Excel记录牙签颜色，红色牙签代表D，黄色代表d。 (4)放回：将牙签重新放回牙签筒，摇匀，重复上述步骤100次。 (三)合作探究，模拟实验 教师利用Excel电子表格的相应求和公式及比例 公式，提前设计好模拟F1的雌配子遗传因子组成统计表、雄配子遗传因子组成统计表等，并利用WPS的分享多人编辑功能制成金山文档小程序分享给各个小组。每个小组3个记录统计员同步利用微信打开小程序中的统计表，输入相应数据，完成各自负责的表格数据汇总，如 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 4.学生进行小组合作，共同完成实验操作： (1)摇匀：摇动牙签筒，使黄色和红色的牙签混合均匀。 (2)翻转：翻转瓶身，一般有一根牙签掉出来，模拟D和d的分离。 (3)记录：用Excel记录牙签颜色，红色牙签代表D，黄色代表d。 (4)放回：将牙签重新放回牙签筒，摇匀，重复上述步骤100次。 (三)合作探究，模拟实验 教师利用Excel电子表格的相应求和公式及比例 公式，提前设计好模拟F1的雌配子遗传因子组成统计表、雄配子遗传因子组成统计表等，并利用WPS的分享多人编辑功能制成金山文档小程序分享给各个小组。每个小组3个记录统计员同步利用微信打开小程序中的统计表，输入相应数据，完成各自负责的表格数据汇总，如 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 5.小组讨论与交流： 发现问题，解决问题，比如在实验时会同时出现2根牙签，这就需要重新操作，多增加操作次数。 依据Excel记录表，进行总结和分析，分析实验结果跟预期差异较大的原因。 (三)合作探究，模拟实验 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 1.小组展示实验结果，并将实验数据通过腾讯文档填写，教师汇总全班数据。 (四)汇报结果，总结分析 3.学生自评和互评：找出实验中的不足之处，进行误差分析，提出实验的改进方法，认识到实验次数与实验结果的关系。 2.教师指导构建数学模型，提高学生建模思维和建模能力。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (四)汇报结果，总结分析 5.得出结论：发现重复次数越多，实验结果越接近性状分离比3∶ 1。性状分离比的条件：子一代产生两种配子，数量相等，活力相同；雌雄配子结合机会相等；子二代个体存活机会相等；样本数目足够多；完全显性等。 4.师生点评以及互动：运用 Excel 表格进行统计，运用 Excel 强大的计算能力，统计全班各组合的总数和平均值。过全班展示交流，总结出实验的注意事项及改进方法。教师对学生的实验方案进行鼓励性评价和适当点评，典型的实验方案加以强调。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (五)拓展延伸 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (五)拓展延伸 一对相对性状的模拟实验 两对相对性状的模拟实验 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (五)拓展延伸 随机各抓取的小球合并 雌雄配子随机结合完成受精作用 重复多次 F2 Y_R_:Y_rr:yyR_：Y_rr 9 : 3 : 3 : 1 预期结果 YR Yr yR yr 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (五)拓展延伸 有层次、分阶段拓展教材实验：教材中为1对基因分离定律性状分离比的模拟，对学生的思维提升稍显不足，在此基础上增设了2对基因符合自由组合定律的性状分离比，通过此实验，让学生对分离定律和自由组合定律的实质有更为直观的认识。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (五)拓展延伸 结题作业：完成活动小组的实验 探究报告。 活动作业：查阅相关资料，设计实验 对基因符合自由组合定律的性状分离比进行验证。 巩固提升 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (一)教学亮点 变“验证性实验”为“验证-探究”一体性实验 “教师主导性实验” 转变为“学生沉浸式实验” 与现代信息技术相结合,善于利用本校资源 操作简单，主要锻炼学生科学思维。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (二)不足之处 01 02 03 实验材料相对简陋 操作单一 实验材料相对简陋 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (三)教学反思 由“验证性实验”改为“验证-探究”一体性实验，学生由实验的操作者变成了设计者，充分调动了学生的积极性，开阔了学生的学习思路，提高了学生的创新探究能力， 模拟实验的结果受模型的限制，得出的结论不完全可靠，实验方案需要在实践中不断改进和逐渐完善的过程，在今后的教学中将会继续寻找更好的实验方案。 整个教学设计充分体现了教师为主导、学生为主体的教学观念。在实验教学中需要我们教师不断地给学生渗透科学的探究精神，进而形成科学的理性思维，更需要我们教师具备扎实的专业素养。 在实验的教学中，教师引导学生对原有的实验材料或过程进行改进与创新，将生活中常见材料应用在实验教学中，同时注意科学性与可行性。 我们将《性状分离比的模拟实验》由“验证性实验”改为“验证-探究”一体性实验，学生由实验的操作者变成了设计者，充分调动了学生的积极性，开阔了学生的学习思路，提高了学生的创新探究能力，培养了学生实验思维能力，为学生以后的自主探索打下了坚实的基础。 背景分析 目标、难点 教法学法 实验改进 教学过程 教学反思 (三)教学反思 在实验的教学中，教师引导学生对原有的实验材料或过程进行改进与创新，将生活中常见材料应用在实验教学中，同时注意科学性与可行性。 整个教学设计充分体现了教师为主导、学生为主体的教学观念。在实验教学中需要我们教师不断地给学生渗透科学的探究精神，进而形成科学的理性思维，更需要我们教师具备扎实的专业素养。 由“验证性实验”改为“验证-探究”一体性实验，学生由实验的操作者变成了设计者，充分调动了学生的积极性，开阔了学生的学习思路，提高了学生的创新探究能力， 模拟实验的结果受模型的限制，得出的结论不完全可靠，实验方案需要在实践中不断改进和逐渐完善的过程，在今后的教学中将会继续寻找更好的实验方案。 通过本节课的实验， 进一步加深了学生对遗传因子的分离和雌、雄配子的随机结合与生物性状之间的数量关系的认识和理解。为学习分离定律的实质打下牢固的基础。 2、实验步骤修改后简单易行，减少了学生抄作上的失误对实验结果的影响。 3、进一步激发了学生的实验热情，对以后的实验做好了情感铺垫。 谢谢聆听！ Lavf55.33.100 $