“孟德尔豌豆杂交实验(一)”(第二课时)的教学设计

“孟德尔豌豆杂交实验（一）”（第二课时）的教学设计
俞慧（江苏省昆山中学215300）
摘要本文通过多次设置探究悬疑，让学生课前课后动手动脑，完成对孟德尔分离定律假说的提出和验证的探究过程，从而理解该定律的内容，并体验科学探究过程的一般方法。

关键词孟德尔豌豆杂交实验教学设计
1教材分析
“孟德尔豌豆杂交实验（一）”是人教版高中生物学教材《遗传与进化》的第一章第一节。

这节内容的教学一般安排2课时：第一课主要涉及“一对相对性状的杂交实验”以及相关名词概念的教学；第二课时涉及“分离现象的解释和验证”以及分离定律的总结。

其中第二课时的教学重点是对分离定律提出的思维过程的模拟、对分离定律的阐明和以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法的教育；教学难点则是对孟德尔杂交实验假说和验证的探究，并使学生理解假说－演绎法。

其内容特点是理论性强，又很抽象，知识顺序上逻辑性十分严密，对学生的理解能力提出了较高的要求。

由此往往会使教师在教法上相对缺少发挥的空间，受到教材的束缚也比较大。

因此，如何既突破学生的思维障碍，把抽象知识形象化，又能突出学生的主体地位，摒以往教师一讲到底的做法，给予学生更多的思考空间和实践机会，则需要对这节内容进行创造性的教学设计。

2教学目标
2．1知识目标知道孟德尔由豌豆杂交实验而提出的分离定律的过程；阐明分离定律。

2．2能力目标学会用数学统计的方法来处理实验结果；掌握遗传图解的规范书写。

2．3情感态度与价值观目标认同敢于质疑，勇于创新，乐于实践以及严谨求实的科学态度和科学精神。

3教学过程
本节课对基因分离现象的假说和验证的探究进行设计，让学生追寻和重演孟德尔对生物性状遗传的探究过程，从分析现象到挖掘本质，层层深入，使学生在发现问题、提出问题、分析问题、解决问题中构建知识，从而深刻体会科学探究的过程，
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了解科学家坚持不懈
接了碱基之间的氢键［4］。

而美国教材中，虽然剪刀同样是既剪断了磷酸二酯键，也剪断了碱基之间的氢键，但在美国教材中没有直接将剪刀比喻成限制性内切酶，而是在最后的思考题中提出了这样一个问题“用剪刀剪切与用限制性内切酶剪切有什么不同？”通过学生思考、教师的引导，可以将这个缺陷弥补，这也是美国教材在这个实验中的高明之处。

3结论与启示
3．1注重物理模型在教学中应用在生物学教学中，制作物理模型是一种重要的学习方法，通过研究模型来揭示原型的形态、特征和本质，让微观、抽象的知识变得形象化、具体化。

中美教材都通过制作物理模型，培养了学生的动手能力，促进学生逻辑思维能力的发展，激发学生学习生物的兴趣。

3．2注重对学生实验技能的培养人教版教材和美国教材都非常重视学生实验技能的培养。

人教版在实验的最后提出让学生进一步模拟操作：“如果你有兴趣，可自制有SmaI切割点的纸板，然后按上述步骤剪切和连接，制成一个新的重组DNA分子。

”美国教材在实验最后有一个运用技能专栏：“设计并制作一个三维模型，来演示制备DNA的过程，你的模型可以考虑使用黏土等材料，给模型做好标记，并向同学解释你的模型。

”虽然两种教材在实验最后提出制作的模型不同，但都是为了进一步培养学生的动手能力、创新能力，从而提高学生的实验技能。

学生在动手操作过程中掌握了探究技能，提升了生物学素养。

3．3注重学生在实验中的安全性美国教材实验部分的“安全警示”提示透出浓浓的人文关怀，在此实验中提到了实验中要戴护目镜，使用尖锐物品时要小心。

人教版教材学生用书中没有出现相关的提示，需要教师在指导学生实验时提醒学生。

其实这样的提示性内容完全可以在学生用书中提及，帮助学生建立自我保护的理念，这点也是值得学习和借鉴的。

主要参考文献
［1］朱正威，赵占良．生物·选修3·现代生物科技专题．2007．北京：人民教育出版社
［2］［美］奥尔顿·比格斯著．廖苏梅，曾立译．2008．生物·生命的动力．杭州：浙江教育出版社
［3］蒋丹．2011．“重组DNA分子的模拟操作”实验的优化教学设计．生物学教学，36（8）：21 22
［4］宋玉蓉．2008．“重组DNA分子的模拟操作”中的问题及修正．生物学教学，33（2）：35?
追求科学真谛的执着精神。

3．1简单回顾，自然引入让学生补全孟德尔利用豌豆茎高这一性状进行的杂交实验过程，简单回顾上节课的主要内容，同时也让学生自然回忆以下概念：自交、杂交、正反交、显性和隐性性状、性状分离。

并设疑：①为何F
1
都是高茎，难道矮茎消失了吗？②为何
F 2又出现矮茎呢？③F
2
出现3ʒ1的性状分离比是偶
然的吗？自然引出课题。

3．2假说探究，突破难点首先给出讨论提示：①为方便分析，我们可用字母来代表遗传因子（一个字母代表一个遗传因子）；②一个性状应该由几个遗传因子决定呢？你可以分别用1个、2个、3个……试试看；③怎
样表示亲本、F
1、F
2
呢？④尝试把你的假说用图解来
表示，看能否对孟德尔豌豆杂交实验作出合理的解释。

让学生独立或分小组思考讨论并在纸上大胆推想，然后巡回指导，并选择两位学生的图解投影展示，让他们自圆其说，最后归纳总结，师生共同完成遗传图解，得出孟德尔假说的内容。

这里没有直接给出假说，而是通过给出讨论提示、创设思考情景，让学生亲身经历探究过程，尝试对实验现象做出自己的假说。

这样不但可降低学生思考难度，让他们对自我探究能力充满自信，而且可让学生对在叙述和书写中暴露出来的问题加深印象，也可以培养他们的逻辑思维和语言组织能力。

再进行性状分离比模拟实验：拿出两个袋子，每袋内分别装红乒乓球10个（标D）、白乒乓球10个（标d），分别从两袋子里抓取一个乒乓球放在一起，形成组合（DD、Dd或dd），重复多次。

学生观察并在教师引导下回答以下问题：①两个袋子和两种乒乓球的含义；②每个袋子里两种乒乓球数量的含义；③分别抓取乒乓球并组合在一起的含义；④为何要重复多次抓取组合？接着，让学生汇报课前10人一组的模拟实验结果，明确全班的实验结果更加接近预期结果的原因———实验样本数量越大，统计结果越精确。

这样不但将模拟实验与遗传实验环环相扣，让学生充分理解每个实验环节的真正意义，体会孟德尔假说的合理性，而且还能有效节约课堂时间，培养学生自学能力与合作精神，并让他们体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。

3．3二次探究，验证假说给学生提供三种交配方
案，选择验证方法①F
1代高茎与纯种高茎杂交；②F
1
代高茎自交；③F
1
代高茎与纯种矮茎杂交（测交）。

让
学生尝试找到正确验证方案，排除其他方案：①第一种
方案后代全为高茎，不能判断F
1
代高茎是否为杂合子；②第二种方案看似可以成立，但它是本实验中产生F
2
的步骤，不能用“提出假说的实验步骤”来证明根据
这些实验步骤而作出的假说；③第三种方案后代高矮
茎之比为1ʒ1，正好可以解释F
1
为杂合子的猜想。

另外，此实验过程和杂交实验一样，都要经过去雄、套袋、授粉等处理，自交实验不需经过这些过程，而孟德尔欲解释的恰恰又是杂交实验过程，出于考虑避免操作过程对结果的影响，他放弃了简单易行的自交方法，而采用了测交实验，充分体现了科学家严谨的实验态度。

未直接给出用测交的方式来验证假说，而是引导学生二次探究的设计，以激发学生的思考动力，让其自然理解测交的定义，并理解孟德尔采用测交的用意，同时也为让学生能灵活解决生产中的一些实际问题而埋下伏笔，例如验证某一生物个体是否为杂合子时，除了测交实验，有时自交或许是个更好的选择。

最后，为了再次给学生一个练习的机会，使他们在内化测交含义的同时，进一步巩固遗传图解的规范书写，让学生独立在纸上构筑测交遗传图解并予以点评。

3．4得出结论，归纳方法师生共同总结孟德尔第一定律———分离定律。

介绍“假说－演绎法”的定义，并引导学生说出科学探究的一般过程：发现问题→提出设想→验证假设→总结规律。

4教学反思
本节教学，结合内容理论性和逻辑性较强的特点，设计了多处探究悬疑，尤其是对假说和验证的探究设计，让学生能“自圆其说”，完成图解，对深化课堂知识和规范书写都较为有效，这在学生后来的作业中都有所体现，同时也在后面对自由组合定律的学习中得到了印证。

但是，由于本节内容较多，在1课时内进行多次探究活动还是显得比较仓促，对分离定律的归纳和小结都是匆忙给出的，也没有与之前的假说内容建立呼应关系，看来在时间分配上还有待调整。

另外，由于课程内容的先后安排，教材中还没有提及基因、基因型等名词，对自交、杂交等概念的教学尚需进一步完善。

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(上接第24页)
果雄蜂进行减数分裂使精子的染色体数目减半，那么形成的受精卵的染色体数目会怎样？若要维持蜜蜂前后代体细胞中染色体数目的恒定，雄蜂产生的精子染色体数目应该是多少？从而引出“假减数分裂”的知识，对教学内容进行适当的拓展和补充，将学生的学习热情充分调动起来，让学生在充满情感的教学情境中实现师生的共同发展。

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