《性狀分離比的模擬》實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本實(shí)驗(yàn)既是模擬實(shí)驗(yàn)又是定量分析實(shí)驗(yàn)，屬于部分探究活動，學(xué)生主要完成數(shù)據(jù)收集、記錄、統(tǒng)計(jì)、概括和推理，解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反思與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和概括，從中發(fā)現(xiàn)問題，驅(qū)動學(xué)生主動從各方面進(jìn)行誤差分析。當(dāng)學(xué)生思維活躍時(shí)候，鼓勵(lì)學(xué)生提出改進(jìn)方案，進(jìn)一步拓展學(xué)生對模擬實(shí)驗(yàn)理解。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本按照“發(fā)現(xiàn)問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析結(jié)果、得出結(jié)論”順序進(jìn)行教學(xué)。
新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡以探究、理解、體驗(yàn)、分享與合作等新型學(xué)習(xí)方式。按部就班實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力發(fā)揮。所以我大膽將實(shí)驗(yàn)稍作修整，1除了模擬本實(shí)驗(yàn)（即孟德爾自交實(shí)驗(yàn)）外，設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)M孟德爾測交試驗(yàn)，即開拓學(xué)生思維，又對本節(jié)課內(nèi)容前呼后應(yīng)。2本實(shí)驗(yàn)課本操作簡單，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有障礙，但有些學(xué)生會不認(rèn)真對待，小組分配改變傳統(tǒng)兩人，設(shè)置3人一小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)中一個(gè)學(xué)生抓球，另一個(gè)學(xué)生做記錄，第三位同學(xué)監(jiān)督并負(fù)責(zé)將小球放回原處及搖勻小球，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析
1.學(xué)習(xí)任務(wù)分析
“性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)”是高中生物人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》第1章第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）中教學(xué)內(nèi)容，是本書第一個(gè)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)是對孟德爾假說間接具體的體驗(yàn)。通過性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親身活動，將抽象的、肉眼看不見遺傳因子分離、配子隨機(jī)結(jié)合與遺傳結(jié)果關(guān)系直觀、明了地體現(xiàn)出來，進(jìn)一步體驗(yàn)孟德爾提出的假說，鍛煉學(xué)生合作探究能力，貫徹高中生物新課程教學(xué)理念，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)興趣，倡導(dǎo)協(xié)作探究精神。同時(shí)為認(rèn)識和理解基因分離定律、基因自由組合定律、減數(shù)分裂、受精作用過程中分離和組合情況奠定基礎(chǔ)。
2.學(xué)生情況分析
學(xué)生通過“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）”第一課時(shí)的學(xué)習(xí)，對孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)過程和孟德爾提出的假說有了初步了解，但是對分離現(xiàn)象的解釋并沒有真正地理解，對雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合會與性狀分離比之間關(guān)系還不太清楚。實(shí)驗(yàn)操作方面：學(xué)生有一定實(shí)驗(yàn)操作、觀察、對比、分析、推理等能力。
3.教學(xué)條件分析
本實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)器材、用具種類少、容易準(zhǔn)備，普通實(shí)驗(yàn)室具備該實(shí)驗(yàn)條件。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及突破策略
1.教學(xué)重點(diǎn)
正確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)材料用具；對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、記錄、統(tǒng)計(jì)、概括和推理；分析減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法；培養(yǎng)合作交流和創(chuàng)新思維能力。2.教學(xué)難點(diǎn)
養(yǎng)成尊重事實(shí)、勇于實(shí)踐、力求完美的科學(xué)精神和態(tài)度。
3.突破策略
模擬實(shí)驗(yàn)前正確引導(dǎo)學(xué)生小組合作明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、注意事項(xiàng)，教師簡單演示實(shí)驗(yàn)過程，讓全班學(xué)生參與合作統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果；同時(shí)提出優(yōu)化方案解決誤差問題；不斷提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生敢于實(shí)踐，創(chuàng)新，從而突破本節(jié)教學(xué)重、難點(diǎn)。
四、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
1.知識目標(biāo)
認(rèn)識和理解遺傳因子的分離和配子的隨機(jī)結(jié)合與性狀之間的關(guān)系。
2.能力目標(biāo)
正確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)材料用具；對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、記錄、統(tǒng)計(jì)、概括和推理；分析減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法；培養(yǎng)合作交流和創(chuàng)新思維能力。3.情感態(tài)度和價(jià)值觀
養(yǎng)成尊重事實(shí)、勇于實(shí)踐、力求完美的科學(xué)精神和態(tài)度。
五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
1. 教師準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)材料、器具：兩種顏色（黃、白）質(zhì)地相同、抓摸手感相同乒乓球或兩種顏色（黃、綠）豆子各200個(gè)。注意：可以不在小球上標(biāo)上D和d。不透明的大小體積相同小桶或其他圓柱形容器20個(gè)；多媒體課件
2. 學(xué)生準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)模擬實(shí)驗(yàn)
六、教學(xué)程序設(shè)計(jì)
七、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
八、問題探討
1.實(shí)驗(yàn)不可忽視的問題：模擬實(shí)驗(yàn)是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中比較難處理類型。一，學(xué)生不是直接面對實(shí)物進(jìn)行；二，教師一般認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)簡單，主觀上容易產(chǎn)生輕視思想；其三，實(shí)驗(yàn)本身屬于模型探究，挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)價(jià)值比較難。模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)又是最值得注意問題，但它科學(xué)性和客觀性往往存在不足之處，給學(xué)生掌握知識帶來不必要誤導(dǎo)，如將兩個(gè)小桶中的彩球總數(shù)都設(shè)計(jì)為相等20個(gè)，容易使學(xué)生產(chǎn)生雌、雄配子數(shù)目是相等的錯(cuò)誤認(rèn)識，這與自然界實(shí)際情況不符，應(yīng)提示學(xué)生，且加以改進(jìn)。
2.提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性：孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)需要滿足以下條件：1.子一代個(gè)體形成的配子數(shù)目相等且生活力相同2.雌雄配子結(jié)合機(jī)會相等
3.子二代不同基因型的個(gè)體存活率相等
4.遺傳因子間得顯隱性關(guān)系完全相等
5.觀察的自帶樣本數(shù)目足夠多。模擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能與實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件接近。
3.協(xié)調(diào)小組合作學(xué)習(xí)：小組內(nèi)部分工合作，相互協(xié)調(diào)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有利于極大限度地發(fā)揮學(xué)生的思維潛能，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)合作意識。小組之間引入競爭，組間交流討論能迸發(fā)出思維的火花，這樣既能發(fā)揮個(gè)人積極性和創(chuàng)造性，也能激發(fā)學(xué)生成功意識和集體榮譽(yù)感。
