《遺傳與進(jìn)化》模塊.總結(jié)

像科學(xué)家一樣思考---科學(xué)思維《遺傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)反思

必修模塊教學(xué)意義與價值《分子與細(xì)胞》——像科學(xué)家一樣試驗(yàn)《遺傳與進(jìn)化》——像科學(xué)家一樣思考《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》——像科學(xué)家一樣爭論《遺傳與進(jìn)化》模塊意義和價值：有助于學(xué)生生疏生命的連續(xù)和進(jìn)展，了解遺傳和變異規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；領(lǐng)悟假說演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)爭論中的應(yīng)用；理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統(tǒng)一，生物的遺傳變異與環(huán)境變化在進(jìn)化過程中的對立統(tǒng)一，形成生物進(jìn)化觀點(diǎn)?！哆z傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)分析學(xué)生開課時間：高一下(高二上)；2節(jié)/周沒有相應(yīng)數(shù)學(xué)學(xué)問做根底教學(xué)沒有相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，如何進(jìn)行遺傳規(guī)律教學(xué)，如何把握合適的教學(xué)深度？《遺傳與進(jìn)化》模塊教學(xué)分析新教材、高要求以科學(xué)家探究遺傳奇妙的歷程為學(xué)習(xí)線索；體驗(yàn)“假說-演繹”法沒有減數(shù)分裂學(xué)問背景，如何進(jìn)展遺傳規(guī)律的教學(xué)？沒有“足夠”的教學(xué)時間，如何在本模塊的教學(xué)中讓學(xué)生領(lǐng)悟“假說-演繹”法？？“假說—演繹法”？“假說—演繹法”是在觀看和分析根底上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，依據(jù)假說進(jìn)展演繹推理，再通過試驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)論。假照試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。演繹：即集合B具有某種屬性，a是集合B中的一個成員，所以a也具有該屬性?！彩菑囊话愕絺€別的規(guī)律推理方法。〕科學(xué)爭論與“假說演繹”酶是一類具有生物催化功能的有機(jī)物，就其化學(xué)本質(zhì)而言，到目前為止，人們所覺察的酶主要有蛋白質(zhì)和RNA兩大類，人的唾液中含有唾液淀粉酶，有人說：“唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)”。請?jiān)O(shè)計一個試驗(yàn)以證明該酶是蛋白質(zhì)。案例一、基因的分別定律教材分析：提出顆粒遺傳假說演繹推理設(shè)計測交試驗(yàn)F1：Dd教材處理課時：2概念：自花傳粉、異花傳粉；父本、母本；自交純種；性狀；相對性狀；性狀分別；遺傳因子；顯性遺傳因子；隱性遺傳因子純合子；雜合子；測交；分別定律技能：雜交〔正交、反交〕，現(xiàn)象：高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F(xiàn)1代全為高莖，高莖自交后代高莖和矮莖的比例為3：1，其他6對相對性狀均如此純種；性狀；相對性狀；雜交；自交；性狀分別；介紹孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)技能：雜交方法為什么F1都是高莖？矮莖真的消逝了嗎？F2中矮莖消失說明什么？為什么F2中高莖和矮莖數(shù)量比接近3：1？3：1性狀分別比是偶然消失嗎？提出問題：分析問題：顯性性狀；隱性性狀；遺傳因子提出假說顯性遺傳因子；隱性遺傳因子；純合子；雜合子F1：Dd受精時，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合F1產(chǎn)生2種配子性狀分別比模擬試驗(yàn)思考：兩個小桶和兩色小球分別代表？1.小桶中兩色小球?yàn)楹螖?shù)量要一樣？2.抓小球時能否“睜眼”？3.登記小球字母組合后為何要放回小球？4.抓小球前為何要將筒內(nèi)小球混勻？體驗(yàn)假說：統(tǒng)計全班試驗(yàn)結(jié)果，計算小球組合類型之間數(shù)量比遺傳圖解學(xué)習(xí)遺傳圖解如何證明假說？

假說的核心？

能否證明F1遺傳因子Dd？分析假說：演繹推理：F1:DdF1×隱性親本分別比1:1設(shè)計測交試驗(yàn)猜測試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施測交試驗(yàn)分析試驗(yàn)結(jié)果證明假說：歸納分離定律復(fù)習(xí)遺傳圖解兩對相對性狀遺傳試驗(yàn)提出問題做出假設(shè)〔假說〕設(shè)計試驗(yàn)〔設(shè)計測交〕猜測試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施試驗(yàn)〔測交〕結(jié)果分析自由組合定律孟德爾試驗(yàn)方法啟發(fā)孟德爾遺傳規(guī)律再覺察

遺傳因子基因等位基因表現(xiàn)型基因型教學(xué)反思：巧用教材中的“問題串”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓問題成為課堂教學(xué)的中心。充分利用教學(xué)素材，像科學(xué)家一樣的思考，培育學(xué)生科學(xué)的思維力量，領(lǐng)悟“假說-演繹”法。面對全體學(xué)生，細(xì)心設(shè)計“概念”教學(xué)，努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)的三維目標(biāo)。案例二、基因在染色體上孟德爾雜交試驗(yàn)論文發(fā)表〔1866〕觀看馬蛔蟲精子、卵細(xì)胞染色體變化〔1883〕確認(rèn)精子、卵細(xì)胞形成要經(jīng)過減數(shù)分裂〔1890〕描述減數(shù)分裂全過程〔1891〕回眸歷史：任務(wù)1：分析孟德爾的假說中(等位)基因〔遺傳因子〕的動態(tài)變化〔P5頁〕任務(wù)2：分析減數(shù)分裂過程中(同源)染色體的動態(tài)(行為和數(shù)目)變化〔以精子的形成為例,P17～Ｐ18頁〕自主學(xué)習(xí)、合作爭論：完成任務(wù)(體細(xì)胞及配子中存在形式，來源，形成配子方式等〕基因染色體嘗試分析基因與染色體的關(guān)系基因的行為染色體的行為體細(xì)胞中的存在形式配子中的存在形式在體細(xì)胞中的來源形成配子時的組合方式傳遞中的性質(zhì)成對成單一個來自父方，一個來自母方自由組合雜交過程保持完整性獨(dú)立性成對成單一個來自父方，一個來自母方非同源染色體自由組合在配子形成和受精過程中保持穩(wěn)定性類比:基因和染色體之間具有平行關(guān)系推論：基因在染色體上看不見染色體基因看得見DdDd推理薩頓〔1903〕：精子和卵細(xì)胞的形成體細(xì)胞中染色體成對存在減數(shù)分裂同源染色體分別與等位基因分別特別相像回眸歷史：基因和染色體行為存在明顯平行關(guān)系基因在染色體上類比推理薩頓經(jīng)類比推理得出的結(jié)論——基因在染色體上究竟是否正確？由于缺少試驗(yàn)證據(jù)美國科學(xué)家摩爾根等對此持疑心態(tài)度基因位于染色體上的試驗(yàn)證據(jù)科學(xué)家:摩爾根實(shí)驗(yàn)材料:果蠅(一)試驗(yàn)現(xiàn)象如何解釋消失的問題呢?PF1F2紅眼〔雌、雄〕白眼(雄)3/41/4紅眼〔雌、雄〕×？理論依據(jù)〔已有學(xué)問〕：1、基于對果蠅體細(xì)胞染色體的生疏2、基于對薩頓假說的生疏——基因在染色體上爭論與猜測:假設(shè)依據(jù)薩頓的理論:基因在染色體上,那么,掌握白眼的基因是在常染色體上還是在性染色體上呢?假設(shè)在性染色體上,那又有哪些可能呢？提出假設(shè)假設(shè)二：掌握白眼的基因在X、Y染色體上假設(shè)一：掌握白眼的基因是在Y染色體上，而X染色體上沒有它的等位基因假設(shè)三：掌握白眼的基因在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。雌果蠅種類：紅眼〔ＸＷＸＷ〕紅眼〔ＸＷＸw〕白眼〔ＸWＸW〕雄果蠅種類：紅眼〔ＸＷＹ〕白眼〔ＸwＹ〕(二)經(jīng)過推理、想象提出假說:——掌握白眼的基因在X染色體上PF1F2×〔三〕對試驗(yàn)現(xiàn)象的解釋XWXWXwYXWYXw配子XWYXWXw×XwXWYXWXWXW〔雌〕XWXw〔雌〕XWY〔雄〕XwY〔雄〕3/4紅眼〔雌、雄〕1/4白眼〔雄〕(四)依據(jù)假說進(jìn)展演繹推理:紅眼（雌、雄）白眼（雌、雄）各占1/4各占1/4×F1XWXwXwY(五)試驗(yàn)驗(yàn)證摩爾根等人親自做了該試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：——證明白基因在染色體上紅眼紅眼白眼白眼雌雌雄雄126132120115與理論推想全都，完全符合假說，假說完全正確！人的體細(xì)胞只有23對染色體，卻有3～3.5萬個基因，基因與染色體可能有怎樣的對應(yīng)關(guān)系呢？基因在染色體上呈線性排列思考？一條染色體上有很多個基因結(jié)論：×減數(shù)分裂減數(shù)分裂DDDDDDDDDddDdddddddd高莖矮莖Ｐ：配子：F1：任務(wù)：完成圖中染色體上的基因標(biāo)注矮莖三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋AaBbABABABababab精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞ABABababaABbAaBbABABababAAbbaaBBAaBb三、孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞薩頓基因在染色體上證據(jù)現(xiàn)象假說演繹推理試驗(yàn)論證結(jié)論類比推理摩爾根試驗(yàn)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋應(yīng)用學(xué)習(xí)收獲：像科學(xué)家一樣爭論---科學(xué)爭論《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學(xué)思考

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊意義和價值有助于學(xué)生生疏發(fā)生在生物體內(nèi)部和生物與環(huán)境之間的相互作用，理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，生疏生命系統(tǒng)構(gòu)造和功能的整體性；領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)爭論中的應(yīng)用；形成生態(tài)學(xué)觀念和可持續(xù)進(jìn)展的觀念?！斗€(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊教學(xué)思考留意與學(xué)生生活實(shí)際的聯(lián)系留意與學(xué)生初中學(xué)問的連接留意教學(xué)要求的變化，把握適宜的教學(xué)深度留意利用教學(xué)素材，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生力量培育：構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、學(xué)會系統(tǒng)分析

怎樣建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型？種群的數(shù)量是怎樣變化的？哪些因素會影響種群數(shù)量的變化？如何利用種群數(shù)量的變化規(guī)律為生產(chǎn)實(shí)際所用？數(shù)學(xué)模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。大腸桿菌案例1.建構(gòu)種群增長數(shù)學(xué)模型思考：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個細(xì)菌每20分鐘分裂生殖一代時間分鐘20406080100120140160180細(xì)菌數(shù)量(2)依據(jù)上表，寫出n代細(xì)菌數(shù)量的計算公式。(1)請你計算出一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量:一、建構(gòu)種群增長模型〔3〕將數(shù)學(xué)公式〔N=2n)變?yōu)榍€圖曲線圖與數(shù)學(xué)方程式比較，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？直觀，但不夠準(zhǔn)確。一、建構(gòu)種群增長模型思考：在養(yǎng)分和生存空間沒有限制的狀況下，某1個細(xì)菌每20分鐘分裂生殖一代數(shù)學(xué)模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式．建立數(shù)學(xué)模型一般包括以下步驟：觀看爭論對象，提出問題提出合理的假設(shè)通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)或觀察等，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)細(xì)胞每20min分裂一次資源空間無限多，細(xì)菌種群的增長不受種群密度增加的影響Nn＝２n觀看、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)展檢驗(yàn)或修正細(xì)菌的數(shù)量／個模型假設(shè)？數(shù)學(xué)模型？推想：抱負(fù)條件下細(xì)菌數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型，自然界中有此類型嗎？二、種群增長的“J”型曲線1859年，24只野兔6億只以上的野兔近100年后實(shí)例1：澳大利亞野兔繪出上述實(shí)例中相關(guān)生物的增長曲線示意圖爭論：消失這種增長的緣由可能有哪些？“J”型增長的數(shù)學(xué)模型

1、模型假設(shè)：

抱負(fù)狀態(tài)——食物充分，空間不限，氣候適宜，沒有敵害等；〔N0為起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后該種群的數(shù)量，λ為年均增長率．〕2、種群“J”型增長的數(shù)學(xué)模型公式：Nt=N0

λt

種群的數(shù)量每年以肯定的倍數(shù)增長，其次年是第一年的λ倍。澳洲野兔“J”能夠始終持續(xù)下去嗎？推想：資源和空間有限，種內(nèi)競爭加劇，天敵數(shù)量增加，不行能始終“J”型增長！[例]生態(tài)學(xué)家高斯的試驗(yàn)：種群經(jīng)過一定時間的增長后，數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長曲線，稱為“S”型曲線．大草履蟲種群的增長曲線存在環(huán)境阻力———自然條件〔現(xiàn)實(shí)狀態(tài)〕——食物等資源和空間總是有限的，種內(nèi)競爭不斷加劇，捕食者數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致該種群的誕生率降低，死亡率增高。當(dāng)誕生率與死亡率相等時，種群的增長就會停頓，有時會穩(wěn)定在肯定的水平。三、種群增長的“S”型曲線種群數(shù)量到達(dá)環(huán)境所允許的最大值〔K值〕后，將停頓增長并在K值左右保持相對穩(wěn)定。K值：在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量。三、種群增長的“S”型曲線

爭論：從環(huán)境容納量〔K值〕的角度思考：〔1〕對瀕危動物如大熊貓應(yīng)實(shí)行什么愛護(hù)措施？〔2〕對家鼠等有害動物的掌握，應(yīng)當(dāng)實(shí)行什么措施？建立自然愛護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。可以實(shí)行措施降低有害動物種群的環(huán)境容納量，如將食物貯存在安全處，斷絕或削減它們的食物來源；室內(nèi)實(shí)行硬化地面等措施，削減它們挖造巢穴的場所；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。三、種群增長的“S”型曲線種群數(shù)量種群增長的“J”型曲線〔在抱負(fù)狀態(tài)下的種群增長〕種群增長的“S”型曲線〔在有限環(huán)境下的種群增長〕大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動之中的，四、種群數(shù)量的波動和下降

東亞飛蝗種群數(shù)量的波動在不利條件之下，還會急劇下降，甚至滅亡課后調(diào)查：長江流域，近百年有多少物種消逝或?yàn)l臨滅亡?同時探究在其背后的緣由。案例2.構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)造概念模型用“系統(tǒng)”觀點(diǎn)分析問題假設(shè)沒有太陽？假設(shè)沒有植物？假設(shè)水中大魚變多？系統(tǒng)中各種組成成分相互聯(lián)系！1.你認(rèn)真看一看，圖中有哪些成分？2.圖中的這些成分之間有什么關(guān)系？3.用關(guān)鍵詞、方框、線段和箭頭等，構(gòu)建生物與非生物之間關(guān)系的圖示模型，并在小組內(nèi)溝通各自建構(gòu)的模型。爭論：爭論：1、這個生態(tài)系統(tǒng)中有哪些生物？

2、分析食物聯(lián)系，盡可能多的畫出食物鏈。小組內(nèi)比較并修改。3、小組內(nèi)共同完成食物網(wǎng)。爭論：4、除食物鏈外還有哪些成分？在生態(tài)系統(tǒng)中可以缺少嗎，為什么