資源簡介

《染色體變異》（第一課時）
——人教版（2019）
一、指導思想與理論依據
1. 高中生物學課程標準
新課標強調不同個體在同一階段同一方面的發展有所差別，教學要順應學生身心發展規律，關注學生個性化，這與千年前孔子所提倡的因材施教原則不謀而和。高中生物教學應當關注學生差異性，使每個學生都能在學習過程中得到興趣的激發以及能力的鍛煉。新課標還指出教師開展教學活動的目的在于培養學生的核心素養。優秀的教學設計使得學生興趣得到大幅度提升，學生愿意投入更多的時間與精力于生物學學科，課堂教學中的核心素養也就更易向學生滲透，從而促進學生核心素養的養成。
2. 建構主義理論
建構主義理論強調學生在學習過程中對知識的主動建構。皮亞杰認為知識是個體在與周圍環境相互作用的過程中逐步建構的，從而使自身的認知結構得到發展。因此學生不是被動的信息接受者而是主動建構者，外部信息本身是沒有意義的，只有學習者在原有的經驗基礎上，對新的信息進行反復的交互作用，才能夠建構信息的意義。本教學設計以建構主義理論為指導，主要采用探究式教學法等開展染色體變異的相關內容教學。
教學任務分析
課程標準分析
課程標準內容要求：舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
學業要求：基于證據，論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異；運用遺傳與變異的觀點，解釋常規遺傳學技術在現實生產生活中的應用。
教學內容分析
教學內容的分析是教師依據課程標準要求，熟悉教材內容的一個重要過程。“染色體變異”是人教版高中生物學教材必修二《遺傳與進化》模塊第5章第2節的內容，具體包括染色體的數目變異和染色體的結構變異。這節課是在學習了孟德爾的分離定律和自由組合定律、減數分裂、DNA的結構與功能和基因概念和功能等知識的基礎上開展的，因此，將基因突變、基因重組和染色體變異的知識結合，能幫助學生構建更為直觀而完整的知識體系，有助于學生對“遺傳和變異”整體理解，也可為介紹人類遺傳病、生物育種及生物進化等知識作鋪墊。
學情分析
這節課的授課對象是高一年級學生，在課堂上有較強的表達欲和表現力，同時他們具備一定的邏輯推理能力和歸納與概括的能力。因而在教學設計過程中，要結合學生的這些特征選擇適當的教學方法。在本節課之前，學生已經學習了DNA的結構與功能和基因概念和功能等相關內容，有了一定的知識儲備，有助于學生在接下來的學習中全面掌握遺傳和編譯的整體內容，最終讓學生建構“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”這一重要概念。
課時安排 一課時
教學重難點
教學重點：染色體組的概念。
確定依據：是染色體數目變異這一課的重要內容，也是學生掌握單倍體、二倍體、和多倍體等概念的重要基礎。
教學難點：理解染色體組的概念并判斷染色體組數。
確定依據：學生雖具備一定的邏輯推理能力和歸納與概括的能力，但具體應用這些科學思維處理實際問題的能力仍需加強。
教學難點突破方法：基于問題的探究式教學法、多媒體教學法
教學目標
通過對教材和課程標準的充分研讀，制定“染色體變異（第一課時）”的教學目標如下：
1. 通過分組討論比較異常染色體示意圖能準確講出染色體數目變異的類型。（生命觀念、科學思維）
2. 通過小組協作觀察果蠅配子的染色體形成過程圖能準確描述染色體組的概念。（生命觀念、科學思維）
3. 通過觀察不同類型水果的圖片，能準確講述單倍體、二倍體及多倍體的概念。（生命觀念、科學思維、社會責任）
教學資源
人教版高中生物學必修二教材、“天才指揮家舟舟”案例、圖片、課件等
設計思路
教學過程
創設情境，激發學習興趣
請學生集體觀看“天才指揮家舟舟”的視頻，通過21三體綜合征的實例激發學生的先學習興趣，進而提出問題，引導學生討論：什么是染色體變異？
設計意圖：通過觀看21三體綜合征患者的勵志視頻和相關問題的討論，對學生進行關懷他人教育的同時引出本節課的探究主題。
問題驅動，引導歸納染色體變異的概念和類型
首先，教師通過布置自主閱讀任務，引導學生思考分析并回答以下問題：（1）染色體變異的概念是什么？ （2）染色體變異包括幾類？
接著，教師通過課件展示染色體變異的概念和類型。
設計意圖：通過問題驅動、自主學習的方式，引導學生思考分析、歸納概括染色體變異的概念和類型。
合作探究，引導概括染色體數目變異的類型
首先，教師展示21三體綜合征患者的染色體組成示意圖及該病的病癥，引導學生思考討論并回答問題：21三體綜合征患者的染色體組成有什么特點？
接著，教師展示和特納氏綜合征患者的染色體組成示意圖及該病的病癥，引導學生思考討論并回答問題：特納氏綜合征患者的染色體組成有什么特點？
接著，教師展示總結：個別染色體的增加或減少，都會導致生物體性狀改變。這是染色體數目變異的第一種類型。染色體還可以以染色體組的形式增加或減少，什么是染色體組呢？教師展示果蠅體細胞染色體組成示意圖，引導學生思考并回答下列問題：（1）雌雄果蠅體細胞的性染色體組成一樣嗎？有什么區別？（2）圖中的兩條Ⅱ號染色體是什么關系？Ⅲ號和Ⅳ號呢？（3）在減數分裂形成配子的過程中，同源染色體分離發生在什么時期？減數分裂Ⅱ中有無同源染色體？減數分裂Ⅱ形成的配子中有無同源染色體？
接著，教師展示觀察果蠅配子的染色體組成示意圖，引導學生思考、討論下列問題：（1）果蠅配子中的染色體，形態、大小有什么區別？（2）果蠅配子中的這些染色體有什么關系？
教師指導學生小組討論，每組歸納概括出結論后派小組代表展示交流，教師及時給予引導性評價，完善問題答案。小組代表分組展示，全體師生共同交流評價。
教師提出染色體組：果蠅配子中的這些染色體組就叫做一個染色體組，引導學生說出染色體組的概念。繼續展示果蠅配子的染色體形成過程圖，引導學生概括染色體組的特點：（1）一組非同源染色體；（2）染色體的形態、大小、功能各不相同。教師繼續展示蜂王和雄蜂的體細胞染色體組成示意圖，介紹蜂王和雄蜂的個體發育歷程，引導學生說出染色體組的第三個特點：（3）含有該物種生長、發育、遺傳、變異的全套遺傳信息。
教師通過小游戲環節，以雙手的十根手指類比一個細胞中的十個染色體，引導學生判斷出同源染色體、如何表示一個染色體組等，使學生加深對染色體組概念和特點的理解。
設計意圖：通過以上資料的分析討論，讓學生以小組的形式合作探究出染色體組的概念，然后展示果蠅配子的染色體形成過程圖和蜂王和雄蜂的體細胞染色體組成示意圖，讓學生通過思考討論、展示活動、交流評價，能準確描述染色體組的概念和特點，通過小游戲環節將染色體組概念和特點這部分內容內化升華，進一步提升學生的科學思維能力。
合作探究，嘗試判斷細胞中染色體組的數目
教師展示判斷細胞中染色體組的數目的兩種方法，讓學生以小組的形式合作判斷三組細胞中各個細胞的染色體組的數目。學生通過思考討論、展示交流，能準確判斷各個細胞中染色體組的數目，從而使學生的科學思維得到訓練。
設計意圖：通過展示判斷細胞中染色體組的數目方法，讓學生從整體上把握染色體組的概念，充分培養學生的科學思維。
合作探究，準確辨析單倍體、二倍體及多倍體的概念
教師展示不同類型水果的圖片（二倍體草莓、三倍體香蕉、四倍體草莓等），介紹二倍體、多倍體及單倍體的概念，引導學生思考、討論下列問題：（1）多倍體植株具有哪些優點？（2）人工誘導多倍體的方法有哪些？（3）用秋水仙素人工誘導染色體加倍的原理是什么？（4）單倍體育種的優點有哪些？學生通過思考討論、展示交流，能準確說出多倍體的優點、單倍體育種的優點和人工誘導染色體數目加倍的原理，使學生加深對這些知識的理解。
設計意圖：通過展示多倍體水果圖片和問題串引導，讓學生能準確辨析單倍體、二倍體及多倍體的概念及育種實踐應用，逐步構建完善學生關于染色體數目變異的知識體系。
課堂小結，總結概括知識內容
師生共同總結本節課所學的知識點，讓學生加深對染色體數目變異這一部分內容的理解，培養學生歸納概括總結的能力。
課堂反饋，通過練習鞏固學習成果
（1）知某二倍體生物的體細胞中含有8條染色體,則下列可表示該生物1個染色體組的是（ C ）
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
（2）秋水仙素誘導多倍體形成的原因是（ B）
A.誘導染色體多次復制 B.抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成
C.促進細胞融合 D.促使染色單體分開，形成染色體
課后作業
完成課后訓練P33習題。
預習染色體結構變異的內容。
板書設計
教學反思
本節課采用直觀演示、任務驅動、小組合作、共同探究、師生互動等方法進行教學，以學生為中心開展教學活動，充分體現了學生在課堂中的主體地位。在教學過程中，首先向學生展示21三體綜合征患者實例的相關資料，并通過提出針對性問題引導學生分析討論，逐步歸納概括染色體數目變異的類型，培養科學思維；再通過材料分析、合作交流，引導學生準確把握染色體組的概念，學會判斷細胞中染色體組的數目，讓學生從整體上把握染色體組的概念，充分培養學生的科學思維。最后通過資料展示和問題串引導，學生構建了單倍體、二倍體及多倍體的概念及育種實踐原理和應用，完善了本節課的知識體系。
不足之處在于：本節課部分內容較難，特別是染色體組的概念、辨析方法，這就需要教師認真設計教學環節，學生在課前做好預習，與前面所學的知識聯系起來，熟悉減數分裂的過程中染色體的數目和行為變化，在課堂各個環節中師生高度配合，從而確保本節課順利高效地完成。

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