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視頻標簽：基因突變,基因重組
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高二生物人教版必修2遺傳與進化-第1節(jié)基因突變和基因重組-北京
教學設(shè)計、課堂實錄及教案：高二生物人教版必修2遺傳與進化-第1節(jié)基因突變和基因重組-北京
基因突變教學設(shè)計
北京市第五十七中學鄭冬琪
（一） 教材地位與分析
教材地位：基因突變”是人教版教材《必修 2·遺傳和進化》第五章第一節(jié)“基因突變和基因重組”中第 1 課時的內(nèi)容
教材分析：教材通過對鐮刀型細胞貧血癥的實例分析，引入基因突變的概念，然后詳細闡述了基因突變的原因、特點和意義。學生能否掌握基因突變的特點、實例和意義，對以后理解生物進化的實質(zhì)和育種原理至關(guān)重要。學習內(nèi)容分析：學生能否掌握基因突變的特點、實例和意義，對以后理解生物進化的實質(zhì)和育種原理至關(guān)重要。 （二）學情分析
1.本班學生屬于高二年級第二梯隊班級，學生有較強的自主學習能力，并積累了一定的關(guān)于 DNA的生物學知識。學生樂于采用自主探究的學習方法改變了原有的傳統(tǒng)學習方式和地位。 2. 通過對親身設(shè)計實施的實驗的介紹和分析，讓學生親身體驗科學的研究思路和方法；通過親自對探究問題的素材分析和梳理，并展示給全班同學，都極大的調(diào)動了高二學生的探究興趣。
綜上所述，所以教師在課堂過程中只充當引導(dǎo)者和材料提供者，由學生完成全部探究過程和設(shè)計實驗過程。
（三）教學目標設(shè)計
知識目標：1、概述基因突變的概念含義 2、舉例說明基因突變的特征 3、概述基因突變的意義 能力目標：
1、 在設(shè)計科學實驗，提出有價值探究問題的過程中，提高設(shè)計實驗，操作實驗的能力 2、 在自主構(gòu)建基因突變概念過程中，提高歸納總結(jié)的能力
3、 在探究基因突變對生物性狀影響過程中，提高分析問題和解決問題的能力 4、 在解決探究問題，推敲結(jié)論嚴謹性的過程中提高思辨能力
情感目標：1、通過基因突變的誘發(fā)因素的學習，建立起健康的生活方式
2、通過基因突變的本質(zhì)的特點的分析，形成結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應(yīng)觀用生命觀念認識
生命世界、解釋生命現(xiàn)象。 （四）教學過程 課堂設(shè)計構(gòu)想：
1本節(jié)課首先對教材進行的整合與拓展
結(jié)合教材對現(xiàn)代生物學研究熱點“竹黃菌的誘變育種“”科學資料加以整合簡化梳理，使其
適應(yīng)高中生學習階段，作為學習素材和課堂線索輔助分析基因突變的原因、特點，對教材內(nèi)容印證學習。
2通過對一個完整實驗的綜合分析，涵蓋基因突變的知識目標
從完整的科學實驗角度出發(fā)，涵蓋基因突變的原因和各個特點，特點幫助學生了解基因突變
特點的本質(zhì)，同時理解生物性狀的改變其根本原因是基因結(jié)構(gòu)的改變這一教學難點。在能力上通過學生對素材的分析鍛煉學生獲取信息，分析實驗結(jié)果的學科能力。
3注重對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
同時通過根據(jù)素材的深入探討在較好地理解了生物學概念性知識的基礎(chǔ)上形成生命觀念——
結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應(yīng)觀。
教學過程
教學過程 教師活動
設(shè)計意圖
導(dǎo)入
學生課外實驗：
以三次諧波、X射線、化學誘變劑誘變萌發(fā)中的黃豆種子萌發(fā)率影響的結(jié)果匯報
1以學生親歷的實驗引發(fā)學生對實驗現(xiàn)象背后本質(zhì)原因的思考。 2培養(yǎng)學生設(shè)計實驗，實驗操作的能力，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶嶒瀸W思維。
3向?qū)W生滲透對照組實驗組，自變量無關(guān)變量的實驗基本技能 4引導(dǎo)學生在科學實驗探究中通過對結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)值得探討的學科問題
主體過程 1基因突變的概念
闖關(guān)1：
分析鐮刀型貧血癥實例，合作探究，構(gòu)建概念
教學方法：以教材中的經(jīng)典實驗引導(dǎo)學生對基因突變的概念自我建構(gòu) 列舉基因突變的實例
1引導(dǎo)學生分析原因，感知概念的形成過程。
2鞏固基因控制蛋白質(zhì)合成的具體過程，以實際案例讓學生體會鐮刀型細胞貧血癥發(fā)病的“直接原因”和“根本原因”。
2完善基因突變的概念 闖關(guān)2：
結(jié)合學生自主搜集“果蠅黑條體成因”和
“豌豆皺粒成因文獻及所構(gòu)建原理圖”完善基因突變的概念
1以學生學過的案例和新材料結(jié)合，在復(fù)習舊知的基礎(chǔ)上，完善學生構(gòu)建基因突變的概念
2通過學生自主搜索材料，并對文獻進行梳理，繪制原理圖，培養(yǎng)學生閱讀資料獲取信息的能力，同時提高運用歸納與概括方法對問題分析的能力
3探究基因突變的誘變方法
闖關(guān)3：
以青蒿素的發(fā)現(xiàn)及意義為契機， 通過提供“竹紅菌誘變育種的方法”，還原科研過程中對竹黃菌的形態(tài)學分析并呈現(xiàn)照片資料，學生合作討論探究基因突變的誘變方法
1在預(yù)設(shè)學生回答有困難的地方，通過對資料的信息獲取，分析概括基因突變的誘變方法，闖關(guān)中準備密信，以此激發(fā)學生的學習熱情；
2材料就是 “高產(chǎn)竹黃菌”的培育，為回答導(dǎo)入探究問題做鋪墊，并且該材料可形成后面探究基因突變特征的主線
3基因突變中的 “基因突變的誘變方法”和“基因突變的特征”中兩大問題的探討全部圍繞這一大材料展開，形成特征鮮明的課堂主線
4突出學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)讓學生既能夠能夠運用歸納與概括方法
探討生命現(xiàn)象及規(guī)律同時鍛煉學生對實驗結(jié)果進行分析，并在后續(xù)課程中加以運用
4基因突變的特點
闖關(guān)活動4：
通過對“竹紅菌誘變育種”進行進一步的分子生物分析資料的分析，結(jié)合形態(tài)學分析進一步概括基因突變的特點，并領(lǐng)會基因突變的本質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變，而不單純停留于形態(tài)功能的改變
1通過“竹黃菌誘變育種”的形態(tài)學和分子學研究材料的信息或許，通過運用歸納與概括方法探討基因突變的特點，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)
2通過對材料的進一步剖析解讀，使學生真正理解基因突變的本質(zhì)在于基因結(jié)構(gòu)的改變，即不是停留于通過物理化學的方法進行誘導(dǎo)后生物形態(tài)學發(fā)生了改變，為后期區(qū)別于染色體變異做鋪墊 3培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)，樹立嚴謹?shù)纳^，對觀察到的生命現(xiàn)象及特征進行科學的實驗探究，獲得確鑿的實驗證據(jù)，并加以用，幫助理解和解釋其他范圍內(nèi)的相關(guān)事件
5完成基因突變知識梳理圖 闖關(guān)活動五：
完成基因突變知識梳理圖
回歸課本知識幫助學生總結(jié)知識和對學習效果進行反饋 6回歸導(dǎo)入問題，深化基因突變實質(zhì)，完善設(shè)計實驗
闖關(guān)活動6：
回答導(dǎo)入問題“經(jīng)過物理和化學方法處理過的黃豆萌發(fā)率明顯低于對照組的原因”，以及如何驗證你的想法？（回歸于鑒定基因結(jié)構(gòu)是否改變）
設(shè)計意圖：，
1反饋學生本堂課程學習情況 2樹立嚴謹?shù)纳^，，對觀察到的生命現(xiàn)象及特征進行科學的實驗探究，獲得確鑿的實驗證據(jù)，引導(dǎo)學生對所學知識并加以用幫助理解和解釋其他范圍內(nèi)的相關(guān)事件
（五）學習效果評價設(shè)計
本節(jié)課教師僅僅教師在課堂過程中只充當引導(dǎo)者和材料提供者，由學生完成全部探究過程和設(shè)計實驗過程，課堂過程氣氛好 學生思維活躍。
（六）教學設(shè)計特色說明與教學反思 教學設(shè)計特色說明： 特色1：
本節(jié)課堂以在課堂開始提出學生在完成課外實驗后的實驗結(jié)果，并提出質(zhì)疑。 并以此為目標，以闖關(guān)形式完成整堂課程，在探究闖關(guān)的過程中以密信的形式提供科學資料，通過對資料的綜合分析解讀，深刻理解基因突變的概念、原因、特點和意義。
特色2：
本堂課程，并未沿襲常規(guī)資料，傳統(tǒng)資料通常是一個一個單獨的實例實證，通過一個實例分析基因突變的一個特點或者原因，是單獨呈現(xiàn)的，雖然看上去也資料豐富，但是不利于培養(yǎng)學生對生物實驗的整體意識，也不利于學生培養(yǎng)從實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果出發(fā)分析實驗，探究問題的學科能力。
而本堂課程的資料“以培育竹紅菌素高產(chǎn)菌株“”一個大實驗為資料依托，其中涉及 1物理和化學的方法對菌株的誘變 2菌株誘變后的形態(tài)學分析
3對突變菌株的分子生物學分析。 通過教師對資料的簡化整合梳理，并配以實驗真實照片不但使其很好適應(yīng)這一節(jié)教學深度的要求，同時讓學生從本質(zhì)上理解導(dǎo)致生物性狀的根本原因是由于基因結(jié)構(gòu)的改變，再次深入理解鐮刀型貧血癥實例中要探究的問題本 特色3：
結(jié)尾呼應(yīng)導(dǎo)入中學生實驗的實驗結(jié)果，更重要的是引導(dǎo)學生產(chǎn)生批判思維，不局限于與對實驗現(xiàn)象的想當然，而是引導(dǎo)學生理解要深入分析其學科本質(zhì)。
學生通過本堂課程的知識的梳理后回歸對導(dǎo)入問題的理性分析，推測其實驗現(xiàn)象出現(xiàn)背后的原因可能是基因突變，但是也提出質(zhì)疑，明確必須通過分子生物學的測序分析，真正確定是基金結(jié)構(gòu)改變，才能驗證實驗現(xiàn)象與基因突變的相關(guān)性。最后通過課下分析傳統(tǒng)實例 完成作業(yè)，進一步深刻體會基因突變的概念、原因、及特點。
同時本堂課程的深入，為將來學習誘變育種在學科章節(jié)間為學生提供整體的學習思路，體現(xiàn)生物學科章節(jié)與章節(jié)間的連貫性，通過對基因突變的利與弊深入理解基因突變?yōu)樯镞M化提供原材料這一抽象概念。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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