“孟德尔的豌豆杂交实验(二)”(第一课时)的教学设计[1]

“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”（第一课时）的教学设计高　越　张万明　（天津市实验中学　３０００７４）摘　要　以孟德尔自由组合定律的发现历程和科学方法的创造性作为教学线索组织实施教学，使学生在科学方法的引领下理解、掌握孟德尔的遗传定律，并接受科学品质的教育。

关键词　自由组合定律　科学方法　假说演绎　教学设计１　教材分析“孟德尔的豌豆杂交实验（二）”是人教版高中生物学教材枟遗传与进化枠第１章第２节的内容。

从知识层面看，是在继第１节“分离定律”中学习一对遗传因子遗传规律的基础上，再次循着科学家的思维轨迹，继续探索两（多）对遗传因子的遗传规律，并最终归纳出“自由组合定律”；从能力层面看，是以孟德尔的遗传实验为素材，再次深入理解假说演绎法这一现代科学方法，为本模块后续各章的学习奠定思维基础；从情感态度价值观层面看，领悟孟德尔在探究历程中表现出的批判性、创新性，以及严谨求实的科学态度和科学精神，是难得的经典教育素材。

并且从整个模块上看，既为后面“减数分裂”的学习埋下伏笔，又为杂交育种提供了理论依据，也为生物变异和进化的学习奠定基础。

本节教学内容主线讲述了孟德尔如何通过豌豆杂交实验提出自由组合定律，副线则是蕴藏在科学发现史中的假说演绎法的再次构建与学习。

因此，教学策略上可以以正、副标题的形式呈现教学要点，通过层层设疑，环环相扣，在新知的学习中渗透科学方法，在科学方法的引领下理解掌握新知，让学生在积极的思维想象和理性的推理过程中完成学习活动，在真实的教学情境中体验成功的愉悦，进而达成三维教学目标。

２　教学目标２．１　知识目标　阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律的内容。

２．２　能力目标　以孟德尔的遗传实验为素材，深入理解孟德尔遗传实验的科学方法；通过动手操作模拟实验，体验Ｆ１形成配子的种类及比例为１∶１∶１∶１的合理性。

２．３　情感态度与价值观目标　领悟并认同孟德尔敢于质疑、大胆创新和严谨求实的科学品质和科学精神。

３　教学过程３．１　温故知新，导入新课　首先，师生共同回顾孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验过程，复习巩固相对性状、性状分离等有关概念，通过再次重温这段发现史，明确科学研究方法的基本步骤，搭建本节的教学框架。

然后指出，孟德尔正是运用这样的科学研究方法，发现了分离定律，但他并没有因此停下科学探索的脚步，而是继续研究更为复杂的两对相对性状的杂交实验，以寻求控制不同性状的遗传因子间是否存在相互影响。

３．２　两对相对性状的杂交实验———观察实验，发现问题　ＰＰＴ课件分步展示两对相对性状的杂交实验过程。

依据分离定律的内容对Ｆ１进行显隐性判断并预测Ｆ２的性状分离比。

（学生更多的会说出黄圆∶绿皱＝３∶１）再比对实际自交结果，使学生产生认知冲突，进而让学生思考：与分离现象比较，你能发现什么新问题？引导学生重在“新”上考虑，以避免学生回答的过于“发散”，如Ｆ２为什么会出现新的性状组合（黄皱和绿圆）？为什么会有新的性状分离比（９∶３∶３∶１）？以问题驱动，激发学生的学习兴趣，实现有意学习，并让学生了解，科学研究的第一步就是要善于观察，勤于思考，并能提出有研究价值的问题。

３．３　对自由组合现象的解释———分析问题，提出假说　针对实验现象和学生提出的问题，师生共同分析讨论。

若是对每对相对性状分别单独分析时，会发现都是遵循分离定律的，这也恰好是对孟德尔第一遗传定律的再次验证与肯定。

那么，如何解释Ｆ２中不同于亲本的两种新类型呢？教师在此要强调是新的性状“组合”而并非新性状，引导学生从数学因式分解的角度分析，９∶３∶３∶１与（两个）３∶１能否建立数学联系？学生不难发现，所谓新类型不外乎是亲本性状的重新组合，同时分离比也发生了相应的变化。

进一步思考：为什么会出现两对性状的自由组合？在这一环节要充分考虑学生已有的知识储备和认知水平的差异，实施分层次教学：或依据孟德尔先前的研究思路与方法大胆预测“性状的自由组合意味着决定性状的遗传因子的自由组合”（这将与孟德尔的假说不谋而合，要极力肯定与表扬）；或阅读教材相关内容，了解科学家是如何解释的，这也是学习的一种捷径，培养学生的阅读能力和自学能力，并初步体会孟德尔假说的创新性。

通过学习，明确孟德尔假说的核心内容是Ｆ１产生配子时，控制不同性状的遗传因子是自由组合的。

那么，Ｆ１（ＹｙＲｒ）究竟能产生几种配子，比例如何？接下来通过一个模拟实验，让学生在亲自动手操作中思考并找到这一问题的答案。

为了能有效、顺利地完成这一教学环节，教师可以产生雄配子为例，讲解Ｆ１形成配子种类及其比例的模拟实验的过程及要求。

每一学习小组（２～４人）的学具为一个塑料小桶，内装４种颜色的塑料球各一，２大２小。

用小桶模拟豌豆Ｆ１的原始生殖细胞，用黄球和绿球（大球）代表决定粒色的Ｙ和ｙ遗传因子（以体现遗传因子的颗粒型，下同），用红球和黑球（小球）代表决定粒形的Ｒ和ｒ遗传因子。

提示学生随机盲抓小桶里大球、小球各１个，组合在一起，代表产生的一种特定类型的配子，然后把球放回小桶里，摇匀，重复操作１０次，记录组合情况。

汇总所有小组的实验结果，统计全班数据，并与预测的结果（１∶１∶１∶１）进行比较，体验孟德尔假说的合理性。

通过全员参与模拟实验，培养学生的探究、合作学习的能力，体会模拟实验是科学研究的一种方法，以此突破教学的重点和难点，同时体验运用数学统计方法的必要性。

对于模拟实验补充说明如下：（１）模拟实验是依据相似性原理用模型来代替研究对象（原型），并揭示其本质和规律的方法，只可体验、启发，并非验证（为后面理解测交验证的必要性扫清思路上的障碍）。

（２）有了“分离定律”一节的“性状分离比模拟实验”做基础，实施本节模拟实验教学相对较为容易，但须让学生明确两次模拟实验的内容有所不同。

上节模拟体验的是Ｆ２个体的性状分离比，而本节则是模拟体验Ｆ１形成配子的种类及其比例。

（３）实际的数据统计或许与理论值（１∶１∶１∶１）相差甚远（统计学意义上的差异显著），这也属正常，此时教师可利用这一教学生成，让学生知道统计学的特点就是实验样本数越大，统计结果越接近准确。

（４）还可以结合计算机软件，应用电脑模拟抓取小球的过程，由于随机输入的实验次数可以更多，结果则更具有说服力和可信度。

然后，教师强调：模拟雄配子的形成如此，雌配子的形成也是这样的。

接下来，由学生尝试构建Ｆ１雌雄配子结合产生Ｆ２的棋盘图，并思考回答问题：配子结合方式有多少种类型？性状表现有多少种类型？遗传因子组成有多少种类型？教师适时传授用棋盘图解答遗传问题的学习方法。

在统计性状分离比（９∶３∶３∶１）与孟德尔实验结果一致的基础上，师生达成共识：“Ｆ１产生４种配子，比例为１∶１∶１∶１”的假设是合理的，并进一步体会孟德尔假说的创新性。

３．４　对自由组合现象解释的验证———演绎推理，实验验证　虽然孟德尔的解释与自由组合现象的分离比相符合，即假说具有一定的合理性，但合理不等于正确，因为它不符合逻辑上的必然性，因此还需实验验证。

由于学生已经有了“豌豆杂交实验（一）”的基础，理解这一内容并不难。

要让学生进一步领悟假说演绎法这一间接证明的科学方法，从思路上并非直接验证假说本身，而是要检验通过假说演绎推导出来的个别现象或事件的正确性。

可让学生尝试设计Ｆ１的测交实验，并预测实验结果，再用事实———与孟德尔实际种植实验的数据统计结果进行比对，验证孟德尔自由组合现象解释的正确性。

在这里，教师要充分利用教材所提供的测交实验数据表提出问题：孟德尔为什么要做正反交的测交实验？是否有重复、多余操作之嫌，其意欲何为？引导学生理解：孟德尔正是通过正反交实验，才能有力说明Ｆ１产生雄配子的类型比是１∶１∶１∶１，产生雌配子的类型比也是如此，从而证明假说的正确性（又进一步体现孟德尔严谨求实的科学作风）。

３．５　自由组合定律———归纳综合，总结规律　综上，引导学生理清思路，整理已有结论，师生共同归纳总结孟德尔第二遗传定律———自由组合定律，明确定律中所阐述的核心内容及有别于分离定律的适用范围。

在分享学习成果的同时，培养学生的概括、表达能力。

３．６　巩固提高，铺垫下文　应用训练题（选原创的２题）检测教学目标的达成情况，及时反馈学情，进一步提升教学效果。

例１　模拟实验是依据相似性原理用模型来代替研究对象，并揭示其本质和规律的方法。

在本章两节教学中，均涉及到了模拟实验，但模拟内容有所不同。

本节教学中的模拟实验，模拟体验的是（　）Ａ．Ｆ１形成配子种类及其比例Ｂ．雌雄配子结合的方式及比例Ｃ．Ｆ２遗传因子组合形式及比例Ｄ．Ｆ２个体性状分离比例２　很多科学发现往往归因于科学方法的合理运用。

在孟德尔时代，遗传因子是不可见的，但孟德尔通过严谨的实验设计，间接发现并证明了遗传因子的存在，请问他所运用的方法是（　）Ａ．显微观察法 Ｂ．模拟实验法Ｃ．归纳法 Ｄ．假说—演绎法参考答案：１Ａ；２Ｄ。

教师总结：假说—演绎法的运用仅仅是孟德尔获得成功的一个原因。

那么，通过这两节课的学习，除了创造性地运用科学方法以外，你认为孟德尔获得成功还有哪些原因？从而提出下节研究课题———孟德尔获得成功的原因。

４　教学反思孟德尔遗传定律的发现历程是一个经典的科学探“饮食与营养”一节的自主探究教学许　明　（江苏省丹阳市实验学校　２１２３００）摘　要　采用“先探后教”的教学策略，改验证实验为探究实验，通过“营养成分名片”、“探究实验超市”引导学生自主设计、自主探究，从而有效突破重难点。

关键词　营养成分名片　探究实验超市　自主探究教学１　教材分析苏科版枟生物枠七年级上册第５章“人体的物质和能量来源于食物”中第一节“饮食与营养”的内容，是在学生掌握了第４章“绿色植物是有机物的生产者”后，从人类角度对生物是如何从环境中获取物质和能量所进行的进一步分析。

在这部分内容中并安排了“选购三餐食物”活动创设情境，又用图文并茂的方式呈现了“鉴定食物主要成分”的方法，旨在让学生通过实验来发现食物中的营养物质。

课程标准对本节内容相对应的要求是：说出人体的主要营养物质，设计一份营养合理的食谱。

尽管营养是日常生活中常见的概念，七年级学生对此有一定的模糊认识，但对具体什么是营养物质并不理解，对各种营养成分的特点也并不了解，对各种实验器材的使用还很陌生，让其自主设计出实验存在一定的难度。

因此，能否引导学生自主设计出实验成为本节课成败的关键。

据此，在本节教学中，将“说出食物中含有糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐、维生素等营养物质”作为重点，将探究食物的主要营养成分作为难点，教学设计如下。

２　教学目标２．１　知识目标　说出食物中含有糖类、蛋白质、脂肪、水分、无机盐和维生素等营养物质；举例说出含糖类、蛋白质、脂肪较多的常见食物。

２．２　能力目标　初步尝试设计实验，学会探究常见几种食物中是否含有淀粉、蛋白质、脂肪、无机盐。