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一、教学设计的基本理念

对教材内容进行重组,设计问题串,组织探究活动,整个教学中教师只起引导作用,让学生在动脑的过程中学会把握要点,逐步得出结论,最终获得知识,真正用科学思维方式来学习生物学知识。

二、教学过程

(一)提出问题

以美国历史上第一位华裔首席刑侦鉴定专家李昌钰的杰出成就为切入点,先后展示我校探究实验室的PCR仪图片、DNA指纹检测图等,并交流以下问题:DNA指纹图上的片段代表什么?是否就是基因?(很多学生都会回答是基因。)借此引出核心问题的探讨:基因是否等于DNA?

(二)资料分析,解决问题

指导学生阅读新教材“遗传与进化”本节内容的资料1和3(从数量关系上分析基因与DNA的关系),并思考以下问题:

1.一个DNA分子就是一个基因吗?

2.填写下页表:

通过对资料中数据的分析,学生写出关系式:全部基因的碱基对数<DNA分子的碱基对数,并得出以下结论:基因是DNA的片段。

问:人的DNA分子中,有98%不能称为基因,而只有2%能称为基因,同样是DNA的一段序列,之所以能称为基因,有何特殊的作用?阅读资料2和4(从基因的作用进行分析),并思考以下问题:

1.资料2中转基因小鼠为何能发光?为何要设置第3号小鼠?

2.吃得多就一定能长胖吗?资料4中的HMGIC基因起什么作用?

学生能从资料2中的信息比较容易地得出转基因小鼠发光是因为获得了海蜇的绿色荧光蛋白基因。在这里教师对学生的回答进行挖掘提升:小鼠能发光,证明海蜇的这种基因不仅传给小鼠,而且能表现出来,起到控制小鼠的特定性状的作用,即具有了特定的“效应”。另外,提问“设置3号小鼠”的目的,是为了强调对照实验方法在生物学实验中的广泛应用,进一步培养学生的生物学技能。分析资料4就可以得到相关信息:HMGIC基因就能起到控制小鼠肥胖这一性状的作用。学生自然得到以下结论:基因具有特定的遗传效应。

学生结合上述资料,就能很顺利地从DNA水平上给基因下一个完整的定义:基因是有遗传效应的DNA片段。

(三)情境活动,深入问题

问:为什么DNA分子能储存大量的遗传信息?

结合脱氧核苷酸的结构简图,学生很容易发现遗传信息就应该蕴藏在四种碱基的排列顺序之中。

引导学生活动:探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

根据情境,用数学方法推算碱基排列的多种组合方式,进而推理出碱基排列的千变万化,保证了遗传信息的多样性;学生从具体数字不难体会到,虽然碱基对的排序是多样的,但对具体的个体、具体的基因来说,只能是其中的一种,即DNA分子具有特异性。

(四)总结

基因就是具有遗传效应的特定的DNA片段,也可以说是DNA分子中特定的有遗传效应的脱氧核苷酸序列。最后要求学生理清基因、DNA和染色体之间的关系,并且画概念图。此题具有一定的开放性,能够给学生足够的思维空间,也能够帮助学生更好地理解三者之间的关系。

三、教学反思

开头从社会的热点问题引入,学生兴趣高,能很快进入学习角色。教师对本节教材中的资料分析进行了重组,条理更清晰,有利于学生构建新知识,同时也认识到教材内容不是让他们被动地不加思考地全盘接受,而是一些供他们分析和思考的素材。

对资料1和3设计表格分析数据,指向更明确,学生能迅速抓住有效信息;在各个知识点之间设计问题串衔接,环环相扣,学生能跟随教师的思路,一步步推导,自主获得重要概念。在DNA遗传信息多样性和特异性的探究活动中,利用数学中的排列组合方法解决生物学问题,能更好地突破这一难点,学生易于理解。

在最后画概念图的环节中,学生有的用数学集合图表示,有的用文字、箭头表示,有的直接用简图表示,都能充分发挥主观能动性,很好地呈现出基因、DNA和染色体之间的关系。教学中还设计了合理简洁的板书,要点突出,给学生留下思考的空间和知识内化的机会,加强学生对知识的理解和归纳能力。

整节课学生均能积极收集和整理信息,主动参与探究过程,大胆说出自己的见解,有思维的碰撞,收到了很好的效果。

    
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