基因突变的教案剖析

《基因突变和基因重组》

第一课时的教案

一、教学目标

知识方面

1.举例说明基因突变的特征和原因（B：理解）

2.说出基因突变的意义（A：了解）

能力方面

1．通过观察正常红细胞与镰刀型红细胞的结构特点，训练学生的观察和比较能力。通过发挥媒体的直观功效，培养学生的观察、探究能力。

2．通过利用学生生活经验的创设，结合新知识培养学生的类比迁移能力。

3．通过对镰刀型细胞贫血症病因的讨论分析，使学生通过“材料—比较—归纳”的方式来获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力。

情感态度与价值观方面

1．通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。2．通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。

3．通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。

二、教学重难点分析

1、教学重点：

（1）基因突变的概念及特点

（2）基因突变的原因

2、教学难点

基因突变的概念和意义

三、教学设计思路

1.理论依据

（1）奥苏伯尔关于概念形成的学习理论

生物概念是人们对生物及生理现象本质特征的认识。正确的生物概念,既是生物学知识的组成部分,又为获得更系统的生物学知识奠定基础。奥苏伯尔认为学生获得概念主要有两条途径:概念形成和概念同化。概念形成:由学生从大量的同类事物或现象的不同例证中独立发现共同的本质特征,用归纳的方式抽取出一类事物的共同属性，从而获得某些概念。是获得概念的初级形式。概念同化:学生利用认知结构中原有的有关概念学习新概念的方式,是获得概念的主要形式。

生物学概念是生物学科思维的基本单位，是组成生物学学科知识的基本单位，概念教学是中学生物教学的主要内容。《基因突变和基因重组》这节课中的基因突变和基因重组就是遗传学中的两个重要概念，概念的形成是从感性认识上升到理性知识，将外部言语转化成内部言语的思维过程，所以在教学过程中要给学生提供丰富的感性材料，以进行观察、比较以及联系实际唤起学生原有的知识经验和生活体验学习，为进一步对原型的抽象和概括提供条件。由于学生头脑中没有用以同化基因突变这个新概念的相关知识，所以本节课关于基因突变的概念教学采用以概念形成方式进行教学。

（2）建构主义学习理论

建构主义认为：在教学中应是以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、

积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。在教学活动中，教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。因此在本节课中要利用好学生身边的事或学生的生活经验为学生创设情境，通过比较、推理和归纳的方法来理解基因突变的概念，结合生活实例，再经过学生对问题的探究、讨论、比较归纳，总结来说明基因突变的特征和引起的遗传效应从而构建出自己的知识结构。

（3）新课程标准下倡导的学习新理念

《高中生物课程标准》一个核心理念是倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。因此学习中的探究活动不仅可以是实验活动，也可以利用生物科学史、教材的资料、提出的问题、创建学习模型等进行探究。这些活动不一定具备实验探究活动的全部环节，但只要促进学生思维活动，那么这些学习过程就具有探究性。在本节课中，教材不仅提供了“积极思维”这样的能引导学生探究的好素材，同时也给学生提供了如解读图表、分析数据、举例描述等多种的探究活动，使学生能够形成对基因突变问题的解释或结论，并通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。

2.教学程序设计

首先用一个学生学习中会出现的一个实际问题创设境来引入新课，然后从实例入手，通过设计积极思维活动，来引导学生对镰刀型细胞贫血症的分析，让学生归纳基因突变的概念。然后在教师的引导下，不断地提出新问题让学生讨论、质疑，在师生的对话中让学生理解基因突变的原因和类型。接着通过由学生举例并自学教材内容来归纳基因突变的特点和重要意义。最后，通过引导学生以概念图的方式对本节课中的重要概念进行知识构建，使学生对基因突变的概念、时间、原因和遗传效应及突变的特征、意义等有着深入的理解，用课堂练习对本节课的知识进行巩固训练，给学生提出一个课外继续探究的问题，使学生能在课外有继续拓展提高的空间。这节课是对《基因控制蛋白质合成》的延续和延伸，创设好教学情境是本节课的关键环节，如果能够合理创设和运用教学情境，不仅可以激发和促进学生的情感活动，还在于激发和促进学生的认知活动和实践活动，能够提供丰富的学习素材，更有效地教与学。

3.教学过程流程图

图例： 教师活动 学生活动 师生活动

结合“积极思维”，分析镰刀型细胞贫血症的

病因，归纳基因突变的概念

本节小结、构建概念图，课外拓展研究

四、教学方法

根据本节课的特点，学习情境设计为真实情境与问题性情境相结合的模式，采用PowerPoint制作的线性结构课件。教学模式为“材料分析——比较归纳——讨论总结”的模式。

五、教学资源

苏教版高中生物教材《必修2遗传与进化》；多媒体课件；图片图表及文本资料

第四节 基因突变和基因重组

一、基因突变

1、实例分析：镰刀型细胞贫血症的病因是什么？

2、基因突变的概念

3、基因突变的原因

4、基因突变的特征

5、基因突变的意义

八、教学反思：

这节课在充分备课的前提下，取得了令自己满意的效果，对于取得的成功，主要有以下几个方面的体会。

1、有效课堂教学需要现代教育理论的科学指导。

在新课程改革背景下,用新教材教学已经有两年。能不能从老的教学思路、模式中跳出来，把握好课程改革的精神、理念使常态课堂真正成为有效课堂、高效课堂，深入学习《课程标准》、依据《课标》来指导平时的教学是非常重要的前提。本课中关于基因突变的标准要求是：理解镰刀状细胞贫血的病因，形成基因突变的概念；简述基因发生突变的时间、原因和遗传效应（分子病或代谢缺陷）；举例说明自然突变的特征，简述基因突变的意义。从中可以看出在教学中需要教师引导学生形成概念，帮助他们构建关于基因突变概念的本质和外延的关系，通过对问题的探究和思维过程来发展学生的能力，形成科学的情感态度和价值观。通过对《标准》的学习和解读，使我明确了这节课重点在于基因突变概念的教学，而对于概念教学有很多理论进行了阐述，其中最典型的就是奥苏伯尔的概念学习理论。在平时注意学习现代教育理论的基础上，使我在课堂教学实践活动中能够依靠这些理论来形成自己的教学模式，并促进教学质量提升。

这节课中为达到让学生理解基因突变概念的内涵和外延的目的，我首先给学生列举了学习中容易出现的错误问题引入新课，实际上是根据学生的生活体验来进行类比、推理从而为后面所学知识进行概括来提供依据。然后通过正常人与镰刀型细胞贫血症患者在红细胞、蛋白质和基因不同层次上进行比较、归纳，在学生思考、讨论分析中理解基因突变的内涵和外延，即基因突变的本质属性是基因结构的变化，而它的外延包括碱基对的增添、缺失或替换。在对这些教学问题处理时，我先组织引导分析教材中的“积极思维”，在这个基础上，再引导学生分析其他两个方面的例证，这样就可以涵盖概念的外延，从而达到揭示概念内涵的目的。在教学中本人遵循了由现象出发，深入研究到问题的本质这一研究规律，从而取得了较好的教学效果。

在基因突变的其他内容（原因、特点、意义等）教学上要达到目标的有效性，就必须让学生积极地参加认知活动，主动地建构信息的意义，进行有意义的学习而不是被动地接受现成结论。我又让学生以自己的生活经验来举出与基因突变的原因、特点的实例，来引导他们进行分析、比较、归纳等思维活动，将上述内容在师生的对话互动中顺利地完成了课前所预定的目标。通过在以学生认知水平下的生活现象、经验来创设情境很好地激发了学生的形式逻辑思维、发散性思维和批判性思维，同时也注重培养他们对生命价值的认同。在质疑、讨论、交流中培养学生形成良好的思维方式，也进一步提高学生自己的学习能力。

2、运用好概念图教学提升教学质量

概念图是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等，是把人脑中隐形知识显性化、可视化，便于思考、交流和表达。美国康乃尔大学教育系的诺瓦克教授提出：“意义学习”是将新的概念同化到已有的认知结构中，概念图对学习者和教师同样重要，可以在教学活动中帮助师生的认知活动，有助于整合新旧知识，在大脑中构建知识网络。奥苏贝尔认为新知识的学习取决于新旧知识能否达到意义的同化。换言之，知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的。学习就是建立一个概念网络，不断地向网络增添新内容。为了使学习有意义，学习者个体必须把新知识和学过的概念联系起来。而概念图的作用就是可以促进这个过程的形成。这是因为概念图可以把整合的过程清晰地呈现出来，并使学习者看到概念之间的关系。

依据《课程标准》编写的生物教材不管是人教版还是苏教版，在课程设计上都十分重视引导学生构建概念图，培养他们的综合归纳能力。所以在本节课中当学生理解了基因突变的各要素之后，再通过引导他们画关系图、概念图，使我看到了学生在画概念图中表达了对基

因突变概念正确或错误的理解，从而进行及时的诊断。同时通过对学生的指导，也有效地帮助学生认识了自己的学习状况。学生洞悉概念要素之间的内在联系使他们整合起来后，课堂教学效率得到明显地提升。

3、教学目标达成更需要注重学生自主发展。

新的《课程标准》不仅倡导探究性学习，还注重与现实生活的联系。《标准》指出：在高中生物课程中“注重与现实生活的联系”会有效地增强学生学习的兴趣和主动性。在学生身边的热点新闻、医疗健康、个人生活、当地资源、环境保护等都包含与他们切身利益相关的生物学问题，教师在教学中适当的加入这些内容会开阔学生的思路，加深对相关知识的理解。为了能落实《标准》的要求，我一方面在课堂中引导学生联系生活中的所熟悉的现象，分析基因突变的原因、危害及保护措施等相关知识，同时在完成本节课制定的各项目标要求的基础上，布置了学生在课后继续调查和收集资料来了解人们又是如何利用基因突变的原理为生产生活服务的探究活动。这样可以使学生加深有关基因突变知识的理解，还可以让学生能在课后通过自定计划，自定步调，自主选择学习资源，以互相交流实现自我评价，进而促进学生的自主发展。对于一节课而言不仅是完成课堂45分钟的教学任务，还要具有生成性，即重在思维的拓展、方法的习得、规律的把握、素养的提升。从在本节课结束后，学生又给我提出了许多值得讨论探究的新问题，如基因突变为什么只变成它的等位基因而不是其他的非等位基因？为什么在生物进化中只有基因突变才能提供最初的原材料？等等。课上完后，使我对了人本主义强调学生为“中心”的教育理念有了更深入的理解，即学生是有天赋学习潜能和创造潜能的人，学校的一切工作，教师的一切行为都从学生的发展出发，只有学生真正成为学习活动的主体，自主、主动、全身心地投入学习，才是最有效的学习。