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中职生物“孟德尔的豌豆杂交实验”的教学研究论文

发布时间:2019-11-20 16:32:27 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:教师怎样更好的在课堂授课中向学生传授更多的重点知识,是现在很多中学教师重点关注的课题。笔者通过对“孟德尔豌豆杂交实验(一)”的案例研究,其次以核心概念为主实行课堂活动内容的制定、实施和课后学生反馈进行分析研究。

关键词:概念教学;课堂教学;分离定律

本文引用格式:韩馥临.中职生物“孟德尔的豌豆杂交实验”的教学研究[J].教育现代化,2019,6(03):99-101.

一教育规划设计

(一)教学目标


       1.知识目标:依次说明豌豆能够当作遗传学杂交实验对象的特征和优势;详细说明一对相对性状遗传现象。

       2.能力目标:准确利用假说-演绎的系统分析手段去探索课题内容。

       3.情感态度和价值观目标:积极分析孟德尔能够成功的影响因素;从另一个角度去学习孟德尔做研究时,认真严谨、开拓创新、敢于尝试的做学问的品质。

(二)教学策略

         教学管理过程中尽可能的回归遗传课题的发展经历,开展引导式教学,帮助学生在假设、实践、检查的流程中顺利完成分离定律的分析。按照核心概念和以及单元课题中重难点,开展课堂教学内容规划,引导学生形成更好的学习和理解重要概念。

(三)主要活动设计

         1.重要概念一。研究对象豌豆是两性花植物,同时,它属于自花传粉植物。一般情况下它属于闭花受粉。它和其他两性花植物相比,更具有花大、子代繁殖多的提点。这些特点就是研究人员选择它作为遗传学杂交实验的研究对象。其次,强调了正确学习重要概念,有利于准确找出豌豆相关特点,有利于研究分析遗传学。按照杂交流程,实验中需要思考以下的问题:哪些是高等植物的生殖器官?它们是由什么组成的?→怎样做好不同性状个体的杂交?→作为雌雄双体的闭花受粉的植物,怎么才能摆脱自花传粉或者外界别的植物花粉的传播影响?→非自然传播花粉长大后的种子,详细记录它们杂交后的形状现象,找出其性状的遗传规律。按照豌豆的主要特点来看,分析选择它作为研究遗传学杂交实验的对象,定制以下的问题串:孟德尔顺利完成豌豆杂交实验后,找出了哪些有规律的现象,通过对比分析,推断出用别的研究材料进行试验为什么实现不了遗传学杂交规律→假设对子代种类依次整合梳理统计,研究对象需要达到哪些要求才能客观地确保统计数据正确?→除此之外,还要有哪些必备的性质和特点的实验材料?这些特点对实验成功有何益处?

          2.重要概念二。性状遗传规律和亲代产生配子的类型以及多少所占比重紧密联系配子类型以及多少比重,这深刻地影响了对子代性状表现和性状分离。为了成功向学生传受此概念,本次也订制了“抓球”实践,拿两个桶依次当作研究材料的精子库和卵子库。随后,取两款不同的小球当作两个种类的精子或卵子,做好准备工作之后,任意摸球搭配组合,多次取球搭配后,通过组合结果模拟分析子代基因型和表型的所占比重。学生了解模拟实验中各个步骤、每个实验工具以及过程中的实践目的后,依次变化雌、雄配子的占比。其次,学生借助模型实验,较为直观地体会到此比例搭配直接影响着子代表型和占比。

(四)教学过程中应该注意的几个基本问题

         1.实验教学应该具有一定的趣味性。不管处于哪个学习阶段,对于学生来说,具备较强趣味性的知识,学生学习的时候就会更加具有主动性和积极性,并且对于知识的理解和掌握程度也会大大提升。但是相反,如果所学知识过于枯燥,学生在学习的时候就会经常出现畏难情绪,学习效果自然就会受到较大的不利影响。因此在中职生物“孟德尔的豌豆杂交实验”的教学过程中,应该对教学的趣味性加以重视,不断突出实验的趣味性。同时,培养学生的学习兴趣,使学生产生深入学习的欲望,这样在实验的时候学生才会全身心的投入到学习过程中,各方面的能力才会得到较好的调动。

         2.不能急于求成。在教学实践中,任何一种教学形式的应用,都不是能够立竿见影看到教育效果的,而需要经过一段时间的适应过程,中职生物“孟德尔的豌豆杂交实验”教学更是如此。传统教学观念和教育形式已经由来已久,并且在教师和学生心中已经根深蒂固,要想从根本上去除传统教学模式的影响,必然需要一定的时间。在此过程中,需要老师不断总结教学模式的运用经验,同时与教学内容进行融入,最终才能真正发挥实验教学的积极作用。因此在中职生物“孟德尔的豌豆杂交实验”教学实践中,老师不能操之过急,应该根据正常的教学规律,不断探索和改进实验教学方式,解决学生学习过程中的突出问题。

二 教学流程设计

(一)孟德尔生平简介


          在正式开始实验之前,为了培养学生的学习兴趣,为学生普及更多的知识,简要介绍了孟德尔的生平事迹。孟德尔是奥地利人,出生在一个贫困的农村家庭中,但所幸的是孟德尔的父母是园艺家,因此,从小的时候开始孟德尔就开始接触到植物相关的知识。后来,孟德尔当地的教会支持他到首都念大学,孟德尔大学毕业后辗转到布鲁恩,从此开始了超过八年年的豌豆杂交实验,今天我们要模拟的就是孟德尔的豌豆杂交实验。

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(二)介绍实验材料

         借助对两性花个体的描述,此类个体植物之间的杂交形式以及流程中、重点关注它们的组织构成以及受粉特征两个关键,同时提供一定的指导,提升学生对植物杂交的认知程度,和学生一起解决实验时出现的现象以及问题,最后学生能够形成概念:豌豆这种两性花植物一般情况下自花传粉、闭花受粉。而且它们形状相对较大、子代繁殖多等特点都极为适合做此类遗传学杂交实验。介绍实验材料的步骤是非常重要的,这是学生进行孟德尔豌豆杂交实验的前提和基础。如果学生不了解实验所用的基础材料,那么在实验的时候,学生就会在实验的时候出现无从下手的情况,或者对于实验材料的用途不够了解,在操作的过程中存在问题,出现实验流程不规范的现象,进而影响实验的整体进程和结果。

          1.对相对性状的杂交实验。此实验步骤中学生应该了解的里面是:F1在1组进行相对性状的杂交实验时显示出了显性性状,而F2在进行实验时,显示出来3比1的性状分离比率。老师最初应该借助图片的形式来分别直观地展示出高茎豌豆和矮茎豌豆杂交两者的实验现象,其次,依次放入另外六组进行实验,实验后依次展示出每组的实验结果。这样有顺序对比的实验方式,不仅能够帮助学生掌握到相对性状规律,而且还让学生更好地学习了解到显性和隐性性状、杂交、性状分离等概念。

         2.解释性状分离现象。此环节应该让学生认知的典型概念有:性状遗传规律是紧密结合亲代配子类型和数量的。在学生有了基本概念认识的基础上,根据实验现象,让学生真实感受到性状分离的基本含义,同时能够利用所学知识理解和掌握其中的原理,这对于学生后续学习的有效开展,是具有水分积极的促进作用的。

       3.孟德尔的假说和解释。孟德尔在分析前文提到的性状遗传规律时,提出了四点假设。学生借助详细的遗传图解显现出实验过程中的每个环节和得出的结果。课堂中学生在逐渐理解到了每种生物相对应的基因与基因型可以直接影响他们的性状形态。在这一过程中,向同学们渗透了假说演绎这种科学研究的方式,了解这一方式对于进行实验研究是十分重要的。假说演绎是指科学研究者为了获得某一问题的答案,根据以往的经验想象出问题的答案,同时还要根据假说进行演绎推理,模拟现实场景,如果经过实验的检验,结果与假说预期一致,则假说具有一定的合理性,可以上升为理论,如果结果与假说预期不一致,则说明了假说的不正确性,需要对相应的问题进行进一步的研究。

         4.性状分离比模拟实验。学生亲自实践前面的模拟实验,明确实验内容和要求,熟悉掌握过程中每一个工具和每个操作环节的目的和意义。其次,依次变化两个小型桶中两款小球比重,随后开展实验,并收集整理结果和分析研究。借助小球比例变动前后不同的现象与结果,探索、交流最后形成重要概念:子代的表型类型以及比重都受亲本产生的配子类型以及比中影响,甚至决定的[1]。

          5.对分离现象的验证。此环节需要传授概念目标是:在进行测交实验中,能够借助模拟实验,典型的类型和比重推断出所产生的配子的类型和产生数量的比重。引领学生对孟德尔指出的四种假说开展探索研究,找出相对核心理论。引导学生用F1组实验去验证前文假设,正是因为该研究没有办法直接用眼静去观察,着手进行测交模拟实验,经过实验后观察他们不同阶段不同组合的性状形式,推测并研究F1配子的情形,确保此环节能够顺利传送关键概念。其次,拿实验后得到的演绎推测的最终结果和孟德尔的实验结果作对比,检验其假设结论的准确程度。与其同时,通过对假说-演绎的普通流程和环节开展整合和总结[2]。

      6.分离规律的实质。孟德尔提出的遗传因子的分离假说,用他自己所设计的测交等一系列试验,已经得到了充分的验证,亦被后人无数次的试验所证实,现已被世人所公认,并被尊称为孟德尔的分离规律。那么,孟德尔分离规律的实质是什么呢?这可以用一句话来概括,那就是:杂合体中决定某一性状的成对遗传因子,在减数分裂过程中,彼此分离,互不干扰,使得配子中只具有成对遗传因子中的一个,从而产生数目相等的、两种类型的配子,且独立地遗传给后代,这就是孟德尔的分离规律。

三 教学实施

(一)体验模拟实验过程


       老师提前准备好两个小桶,里面随机投放不同的颜色。在投放的过程中,标记好D以及d的两种类型小球,依次象征这雌、雄配子。实验中要准确控制含两者基因配比,其数量比率1比1。安排好学生根据教材要求的实验环节,依次按步骤,分配好小组,开展实验,一组按要求反复开展五十回次,同时及时做好备案。各个小组实验后应该详细统记好DD∶Dd∶dd这三种彩球搭配的构成比重,找出其中一个小组统计出的结果与事前计划1比2比1有差异,每个小组把数据整合后得出的结果就几乎接近预估值,指出DD以及Dd呈现出的显性性状、dd组合对应的是隐性性状,整个班级结果几乎接近3比1的分离比重。与此同时,也说明愈多的样本量,数据相对产生出偏离的偶然机会就越小[3]。

(二)探讨模拟实验的内涵

        老师安排学生在研究思考中展开热烈的讨论,清楚的知道每一个实验工具对应的说明:两个小桶依次是雌、雄配子库;两款小球依次是指具有显性和隐性基因的配子;每次在两个桶中分别拿出一个小球代表的字母,其搭配的构成就是子代个体基因。老师继续对学生提问:假设同学进行前一次取球之后,不将球还原回桶里,立即开展下次的取球,如果实验中有这种情况出现会不会对实验结果造成一定的影响?如果有影响,原因是什么?在探讨此问题时,学生有不同的回答,最终老师主张借助实验去分析配子比重,变化分离比[4]。

(三)形成概念

        配子的类型以及所占比中影响着子代的性状情况以及分离比重,改变两桶内小球数量以及组合,分析研究其最后的结果能否出现变化。把两个小桶内,两款小球的多少都严格控制到D∶d=2∶1,是指亲代中包含D的配子数量的一般是d,在反复重来,开展实验,收集整合每组结果[5]。根据整个班级的实验结果指出:子代基因DD、·Dd、dd比例很大程度远离之前的预计比例1比2比1,实际结果的比例约为4比4比1。老师在传送重要概念时,对“子代的性状分离情况和亲代配子之间的关系?”为了更好的帮助同学尽快形成重要概念,不断去激发学生们思考。

(四)强化应用

        孟德尔的豌豆杂交实验揭示了遗传规律,为后续的基因分离规律及基因的自由组合规律的学习奠定了十分重要的基础。在完成基础实验之后,可以趁热打铁,为学生提出相关的例题,让学生做出解答。例如,提出某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如下表所示的结果,由此推断不正确的是()
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      这样学生就可以通过刚才的知识展开深入思考,进而有效加深学生的学习印象。

四 教学反思

         以核心概念为重点去开展教学活动,有利于让老师和学生能够集中于重要概念的研究,让学习目标更加清晰。课程设计里每个环节全都应该有清晰的概念传授目标,老师能够借助同学的课堂具体表现,来判断学生学习概念的实际理解情况,并实时通过反馈去开展补救内容。总结和反馈过程里,老师任意选择三位同学去谈学习和实验感想。学生们的表达虽然有不同,但重点都是表达出了老师课前制定的核心概念,可以说明达到了老师课前的授课目标,这直接成为了概念传递过程中获得成功的强有力依据。老师应该积极转变教学方式,树立平等教育观念,摒弃之前在课堂上的主导地位,逐渐转变为学生学习的参与者、引导者,给学生营造一个相对宽松的实验环境和思维空间,鼓励学生针对所学知识进行思考和探索。使学生通过教学实验,不仅能够实现理论知识的提高,而且在综合能力方面也能实现质的飞越,帮助学生养成良好的自主学习和探索学习能力,打破传统的思维定式,提高实验教学的开放性。综上所述:开展以核心概念为重点的课堂模式,具有着清晰目标、教学掌控方便。所以,笔者认为今后可以继续推广,希望在今后的实践里做出更多的完善。

参考文献

[1]张宜萍,唐晓春.对“孟德尔遗传定律”科学史的再认识[J].生物学通报,2013(05):16-17.
[2]文静,陈国梁,齐向英.基于交流生成式的“孟德尔的豌豆杂交实验”小结课教学设计[J].科教导刊(下旬),2017(03):64-65.
[3]李磊.“孟尔豌豆杂交实验方法(1课时)”教学设计[J].生物学通报,2008(02):29-31.
[4]罗雯文.孟德尔的豌豆杂交实验(一)的教学设计——“支架式教学”的应用[J].考试周刊,2018(10):157.
[5]刘恩山.中学生物学教学中的概念表述与传递[J].中学生物学,2011,(11):27.

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