浅谈“现代生物进化论”新课教学中运用核心概念的教学策略
浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法

浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法提高生物核心概念教学的有效性是教育改革的重要任务之一。
生物核心概念是指生物学中最基本、最重要的概念,掌握了这些概念,学生才能够深入理解和应用生物学知识。
由于生物学的复杂性和抽象性,学生往往难以掌握和理解这些核心概念。
提高生物核心概念教学的有效性成为教育工作者亟需解决的问题。
以下是几种提高生物核心概念教学有效性的方法:一、培养学生探究和思考能力生物学是一门实践性较强的学科,学生在学习生物核心概念时,应该注重培养学生的探究和思考能力。
教师可通过设计有关生物核心概念的实验和观察任务,引导学生主动参与学习过程,提高学生的观察能力和实践能力。
通过实践活动,学生可以直观地感受到生物核心概念,更易于理解和掌握。
二、采用多媒体教学手段生物核心概念涉及到很多抽象和难以观察的现象,传统的黑板教学方式往往无法很好地解释和展示这些现象。
教师可以采用多媒体教学手段,如PPT、动画等,来直观地演示和说明这些核心概念。
多媒体教学可以让学生更加直观地理解和记忆核心概念,提高学习效果。
三、组织课外活动四、激发学生学习兴趣学生对于生物核心概念的学习兴趣直接影响他们的学习效果。
教师在教学中应该注重激发学生的学习兴趣。
可以选择一些生动有趣的案例来引导学生思考和分析,让学生感受到生物核心概念的重要性和应用价值。
教师还可以使用一些趣味性的教学方法,如游戏、小组讨论等,提高学生的学习兴趣。
五、及时反馈和评价在提高生物核心概念教学的有效性中,及时反馈和评价是非常重要的。
教师可以通过定期的测试和作业来检测学生对核心概念的掌握情况,并及时给出反馈。
教师还可以根据学生的学习情况进行个性化辅导,帮助学生解决学习困难,提高学习效果。
提高生物核心概念教学的有效性需要教育工作者采用多种方法和手段。
培养学生的探究和思考能力、采用多媒体教学手段、组织课外活动、激发学生学习兴趣和及时反馈和评价都是有效的方法。
通过不断探索和创新,教育工作者可以进一步提高生物核心概念教学的有效性,帮助学生更好地理解和应用生物学知识。
刍议高中生物核心概念教学的有效策略

刍议高中生物核心概念教学的有效策略高中生物是学生在学习中取得高考成绩的重要科目之一。
生物学的核心概念是高中生物学习的基础和关键,因此如何有效地教学传授这些核心概念非常重要。
本文将就高中生物核心概念教学的有效策略展开讨论。
一、灵活运用多媒体教学手段多媒体教学手段能够将抽象的概念与生动的图画、动画、实验视频等形象结合,提高学生的学习兴趣和理解能力,是生物核心概念教学中不可忽视的重要策略。
教师可以运用多媒体教学软件,设计精美的课件,并在课堂上利用投影仪、电子白板等设备进行展示。
此外,教师还可以选择生动形象的实物模型,以及适当的动画视频等来进行教学,使抽象概念变得具体易懂。
二、提升实践操作能力生物是一门实践性很强的科学,让学生亲自动手操作,并进行实验观察,有助于加深对核心概念的理解和记忆。
教师在教学中应设置实验环节,鼓励学生参与其中。
同时,教师还可以引导学生进行一些简单的实践操作,例如显微镜观察、外部形态描述等,逐渐提升他们的实践操作能力。
此外,校园中的生物资源也应该充分利用,如校园内的花草树木、昆虫植物等可以作为实践实验的对象。
三、强化知识与生活的联系知识的学习离不开实际应用。
教师应该将核心概念与学生的日常生活相联系,以生物现象作为例子,引导学生运用所学知识解释生活中的现象。
例如,讲述细胞的结构时,可以引导学生观察洋葱或口腔内黏膜细胞;讲述遗传时,可以引导学生了解自己与家人的相似之处;讲述生物多样性时,可以引导学生去野外考察。
通过将知识与生活联系起来,学生更易于理解和记忆。
四、鼓励学生自主学习、合作学习高中生物核心概念的学习需要学生主动思考和积极参与。
教师可以通过引导和激发学生的学习兴趣,鼓励他们主动阅读相关的课外书籍和科普文章,从而拓宽知识面。
此外,合作学习也是有效的策略之一。
通过小组合作学习,学生可以互相讨论、交流自己的观点和思考,促进学生之间的互动和合作,共同学习与探究生物的核心概念。
五、培养科学思维和解决问题能力高中生物核心概念教学的目的不仅是掌握知识,更是培养学生的科学思维和解决问题的能力。
生物进化教学方法总结进化的教学策略与方法

生物进化教学方法总结进化的教学策略与方法生物进化教学方法总结进化的教学策略与方法教学方法是教师在教学实践中根据教学目标和学生特点,灵活运用的各类手段和策略。
在生物进化教学中,为了更好地帮助学生理解和掌握进化的概念和原理,采用有效的教学方法尤为重要。
本文将总结一些进化教学中常用的教学策略和方法,包括启发式教学、案例教学、实验教学和多媒体教学。
启发式教学启发式教学是一种以引导和激发学生思考和发现为主导的教学方法。
在生物进化教学中,启发式教学可以通过提出问题、展示现象、给予线索等方式,促使学生主动思考和发现进化的规律和机制。
例如,在探索物种起源和演化的过程中,教师可以提出一系列问题,引导学生思考进化的原因和驱动力,并通过展示相关实例和线索,帮助学生逐步揭示进化的过程和结果。
案例教学案例教学是一种将真实或虚拟的实例引入教学中,通过分析和解决问题的方法促使学生学习的教学方式。
在生物进化教学中,案例教学可以通过引入具体的物种演化案例,让学生在实际问题中学习进化的原理和推理方法。
例如,教师可以利用化石记录和遗传信息等相关案例,让学生通过观察和比较不同物种的特征和遗传信息,来剖析它们的亲缘关系和进化路径,培养学生的观察力和推理能力。
实验教学实验教学是一种通过实际操作和观察现象的方式,帮助学生理解和掌握知识的教学方法。
在生物进化教学中,实验教学可以通过设计和实施相关的实验,让学生亲自操作和观察进化现象,深入了解进化的过程和机制。
例如,教师可以设计基于遗传变异的实验,让学生通过模拟和观察遗传变异的效果,理解变异对进化和物种适应的重要性,同时培养学生的实验设计和数据分析能力。
多媒体教学多媒体教学是利用多种媒体手段,如图像、动画、视频等,来辅助教学,提高学生的学习效果和兴趣的教学方法。
在生物进化教学中,多媒体教学可以通过展示进化相关的图像、动画和视频,生动形象地呈现进化的过程和机制,激发学生的学习兴趣和空间想象力。
例如,教师可以利用动画和视频展示物种演化的动态过程,让学生更直观地理解物种的变化和适应性的发展。
现代生物进化理论的教案设计

现代生物进化理论的教案设计一、教学目标:1. 让学生了解现代生物进化理论的基本概念和原理。
2. 使学生理解生物进化的机制和过程。
3. 培养学生的科学思维和分析问题的能力。
二、教学内容:1. 现代生物进化理论的基本概念和原理。
2. 生物进化的机制和过程。
3. 生物进化的证据和实例。
三、教学重点和难点:1. 教学重点:现代生物进化理论的基本概念和原理,生物进化的机制和过程。
2. 教学难点:生物进化的机制和过程的理解和应用。
四、教学方法和手段:1. 教学方法:讲授法、案例分析法、小组讨论法。
2. 教学手段:多媒体课件、案例材料、小组讨论指南。
五、教学过程:1. 引入:通过展示一些生物多样性的图片,引发学生对生物进化的兴趣和好奇心。
2. 讲授现代生物进化理论的基本概念和原理:介绍现代生物进化理论的基本概念和原理,如种群遗传学、自然选择、基因流和基因漂变等。
3. 分析生物进化的机制和过程:通过案例分析,使学生理解生物进化的机制和过程,如适应性进化、渐变式进化和跳跃式进化等。
4. 讨论生物进化的证据和实例:引导学生通过小组讨论,分析一些生物进化的证据和实例,如化石记录、比较解剖学和分子生物学证据等。
5. 总结和展望:总结现代生物进化理论的主要观点,并展望生物进化研究的发展方向。
六、教学评估:1. 课堂参与度评估:观察学生在课堂上的参与程度,包括提问、回答问题、小组讨论等,以评估学生对现代生物进化理论的理解和兴趣。
2. 知识点掌握评估:通过课堂提问和小组讨论,评估学生对现代生物进化理论的基本概念和原理的掌握程度。
3. 课后作业评估:布置相关的课后作业,如小论文、研究报告或问题解答等,以评估学生对教学内容的吸收和应用能力。
七、教学资源:1. 多媒体课件:提供详细的现代生物进化理论的基本概念和原理的讲解,以及相关的图表和实例。
2. 案例材料:提供一些实际的生物进化案例,供学生分析和讨论。
3. 小组讨论指南:提供一些问题和建议,引导学生进行有效的小组讨论。
浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法

浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法提高生物核心概念教学有效性是当前生物教育工作者面临的重要问题。
生物核心概念教学的有效性直接关系到学生对生物学知识的掌握程度,而生物学作为自然科学中的一个重要分支,对于培养学生的科学素养和创新能力具有重要意义。
本文将从教学方法、教学资源和教学评价三个方面来进行浅谈,以提高生物核心概念教学的有效性。
一、教学方法1. 多媒体辅助教学多媒体技术在生物核心概念教学中的应用可以使抽象的概念变得具体,让学生更容易理解和接受。
通过图像、视频等方式展示生物核心概念的相关内容,可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。
多媒体辅助教学还可以为学生提供更加直观的学习体验,有利于加深他们对生物核心概念的理解和记忆。
2. 问题驱动教学问题驱动教学是一种以问题为引导,让学生通过探究和解决问题的方式来学习知识的教学方法。
在生物核心概念教学中,可以通过提出具体的问题,引导学生主动思考和探索相关知识,从而加深他们对生物核心概念的理解和认识。
问题驱动教学也可以培养学生的批判性思维和创新能力,有利于提高生物核心概念教学的有效性。
3. 合作学习二、教学资源1. 生物实验室实验是生物学学习中的重要环节,通过实验可以让学生亲自动手操作,观察现象,从而更加直观地理解和掌握生物核心概念。
教师可以结合生物实验室的资源,设计相关的实验项目,让学生在实践中感受和体验生物核心概念,提高他们的学习效果。
2. 生物科普读物生物科普读物是学生了解生物核心概念的重要资源之一,通过生物科普读物,学生可以在课外了解更多有趣的生物知识,扩大对生物核心概念的认识范围,提高他们的学习兴趣和主动性。
3. 生物教学软件随着科技的发展,生物教学软件已经成为生物教学的重要工具之一,通过生物教学软件,学生可以在电脑或手机上进行生物核心概念的学习,动画、模拟实验等形式可以使学生更加生动地学习生物核心概念。
三、教学评价1. 多元化评价在生物核心概念教学中,应该采用多种形式的评价方式,通过考查学生的观察、实验设计、实验操作、数据分析和解释等能力,全面评价学生对生物核心概念的学习成果,以促进学生全面发展。
高中生物教学课例《现代生物进化理论的由来》课程思政核心素养教学设计及总结反思

文进化论的贡献及其局限性尚不了解,这也是设计本节
教学难点的依据。因此介绍生物进化理论的发展过程,
分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局
限性,有助于学生理解科学不是一个静态的体系,而是
一个不断发展动态过程,科学领域没有终极真理,矛盾
才是科学不断向前发展的动力。
讲授法、讨论法。
以问题为纽带,通过四个达尔文自然选择学说内容
经从性状水平深入到基因水平,人们逐渐认识到遗传和 变异的本质。获得性遗传的观点,已经被大多数学者所 摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究,已经从以生 物个体为单位,发展到以种群为基本单位。这样就形成 了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,从而极 大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
课堂小结、练习
间、生物与无机环境之间进行着激烈的生存斗争,斗争 的结果是一部分个体被淘汰。——生存斗争
问:在生存斗争中,必然有胜、有败,什么样的个 体容易获胜,并生存下来?
资料三:生物个体既能保持亲本的遗传性状,又普 遍存在差异(变异)——一母生九子,连母十个样,许 多变异可遗传的;有的变异更适应环境,有的却更不适 应环境(变异具有不定向性)。——遗传变异
2.拉马克过于强调环境改变直接导致物种的改变。 拉马克进化学说提出后并没有引起社会重视,连达 尔文都认为物种是不变的,是上帝创造的,直到开始他 著名的 5 年航海旅程中,仔细观察各地动植物化石,并 进行大量思考,写出了关于生物进化的著名论著《物种 起源》,提出了自然选择学说。 二、达尔文的自然选择学说 分析以下材料,总结自然选择学说的主要内容: 资料一:鳕鱼的年产卵量是 500 万粒,如果鳕鱼所 产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出 6 年,整个大西 洋就会被鳕鱼塞满。 一头雌象一生产仔 6 头,一对大象 750 年可产生 1900 万头大象后代。 答:生物具有很强的繁殖能力,短时间内能产生大 量后代,总是大大超出超出环境的承受能力。——过度 繁殖 问:为什么自然界中的生物总是繁殖的多,生存下 来的少呢? 资料二:小熊相互斗争、不同生物捕食猎物、以及 多种生物与恶劣的无机环境之间的斗争情景。 答:因为自然资源是有限的,生物在争夺有限的空 间和食物的情况下同种生物个体之间、不同种生物之
浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法

浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法提高生物核心概念教学的有效性是培养学生对生物科学的兴趣和理解的关键。
以下是几种方法,可以帮助教师提高生物核心概念教学的有效性。
一、多媒体技术的应用多媒体技术可以帮助教师更生动地展示生物现象和概念,激发学生的兴趣。
通过使用幻灯片、视频和动画等多媒体教具,可以使学生更加直观地理解抽象的生物概念,并且能够在视觉、听觉等多个方面进行感知,提高学生的学习效果。
二、实践和实验操作生物核心概念的学习最好通过实践和实验操作来完成。
学生通过亲自观察、操作和实验,可以更加深入地理解生物现象和概念。
教师可以组织学生进行实验,让他们亲手操作并观察生物现象,从而加深对核心概念的理解。
三、启发式教学法启发式教学法是一种能够引导学生主动学习的教学方法。
在生物核心概念教学中,教师可以使用启发式问题引导学生思考和探究,激发他们的学习兴趣和主动性。
可以提出一个问题,让学生自己思考、实验和探索,从中总结出生物核心概念。
四、示例分析法生物核心概念常常需要通过具体的例子来解释和理解。
教师可以选取一些有代表性的例子,通过具体实例来让学生理解抽象的核心概念。
通过示例分析法,学生可以更加直观地理解生物概念,并将其应用到实际问题中。
五、合作学习合作学习是一种能够促进学生互动和合作的学习方式。
在生物核心概念教学中,学生可以通过小组合作的方式互相讨论和交流,共同探究和理解生物概念。
教师可以组织小组活动,让学生在合作中学习和发现。
六、问题解决和应用生物核心概念的学习最终目的是为了学生能够运用所学知识解决实际问题和应用到实际生活中。
在教学过程中,教师需要引导学生思考和解决真实生活中的问题,让他们能够将所学知识应用到实际情境中,并体会到生物核心概念的价值和意义。
提高生物核心概念教学的有效性可以通过多媒体技术的应用、实践和实验操作、启发式教学法、示例分析法、合作学习以及问题解决和应用等方法来实现。
教师可以根据具体情况选择合适的方法,并结合实际教学情境进行教学设计,以提高学生对生物核心概念的理解和兴趣。
浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法

浅谈提高生物核心概念教学有效性的方法提高生物核心概念教学的有效性是教育工作者一直关注的问题。
生物学作为自然科学的一门重要学科,涉及到广泛的知识内容,教学过程中往往面临着理论知识与实践应用的结合、概念与实验的统一、科学思维与科学技能的培养等多方面的挑战。
本文将从教学方法、教学手段、课程设置等方面,浅谈一些提高生物核心概念教学有效性的方法。
一、注重生物核心概念的引导与培养二、采用生动形象的教学方法生物学的教学内容往往涉及到一些抽象和复杂的概念,这对学生的理解和记忆能力提出了一定的挑战。
教师在教学中应该注重采用生动形象的教学方法,通过图表、图片、视频等多种形式,生动直观地呈现生物学知识,激发学生的学习兴趣和积极性。
在教学细胞结构时,可以通过显微镜观察、细胞模型制作等方式,让学生亲自参与和体验,从而使抽象的理论知识变得具体和生动。
三、提倡问题驱动的教学四、注重课程的跨学科性设计五、注重实践应用的教学六、注重个性化教学在教学中,要注重学生的个性化需求和差异化学习,采取灵活多样的教学手段和策略。
可以根据学生的兴趣爱好设计个性化的任务和项目,鼓励学生通过自主学习和自主探索来理解和掌握生物核心概念。
还可以采用多元评价的方式,对学生的学习成果进行多方位、全面性的评价,促进学生的全面发展和个性化成长。
七、注重教师自身素质的提高提高生物核心概念教学有效性,离不开教师自身素质的提高。
教师要不断提升自己的学科专业知识、教育教学理论、教学方法和教学手段等方面的能力,不断学习和探索生物教育教学的最新成果和发展趋势。
只有教师具有丰富的生物学知识、熟练的教学技能和积极的教育态度,才能更好地提升生物核心概念教学的有效性。
提高生物核心概念教学的有效性,需要多方面的努力和探索。
教师要注重生物核心概念的引导与培养,采用生动形象的教学方法,提倡问题驱动的教学,注重课程的跨学科性设计,注重实践应用的教学,注重个性化教学,以及注重教师自身素质的提高。
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浅谈“现代生物进化论”新课教学中运用核心概念的教学策略北京市八一中学严卫国摘要:本文以“现代生物进化论”新课教学为例,简要阐述了如何运用核心概念的思想组织高中新课标生物模块教学,如何帮助学生领会和把握生物学概念的核心,领悟概念所反映的生物学思想方法,学会使用科学思维,形成生物学认知结构,切实发展学生的学习能力。
一、前言:知识的理解,能力的培养、智力的发展总是要以理解和掌握生物学概念为前提,生物学的发展史表明,生物学的发展首先是概念的发展,概念是生物学理论的基础和精髓,概念也是思维过程的核心,一个新概念的提出,往往标志着人们观念的改变,促进生物学科的发展,甚至是对生物学科全新的认识。
有些生物教师在生物课堂教学中没有抓住生物概念的核心进行教学,因此在教学中往往缺少前后一致,贯穿始终的生物思想主线,学生经常在没有对生物学概念和思想方法有基本了解的情况下盲目进行大量的解题训练。
学生虽然用了大量时间学习生物学,完成了无数次解题训练,但是他们的生物学基础仍然很脆弱,一旦遇到新题中出现新的情景仍然束手无策,这种现状对学生的发展造成了不利的影响。
因此,在教学中构建一个反映生物学发展逻辑,符合生物学认知规律的生物学核心概念、思想方法结构体系,并使核心概念和思想方法在课堂中得到落实,就能提高生物学的教学质量和效益,这也是生物学课堂教学改革的关键。
以下是笔者根据自己在高中教学的感受,以“现代生物进化论”新课教学为例,论述运用核心概念、思想方法在高中生物课开展教学,帮助学生领会和把握生物学概念的核心,领悟概念所反映的生物学思想方法的真谛,学会使用科学思维,形成生物学认知结构,切实发展学生的学习能力。
二、对核心概念的认识生物学概念是指在众多生物学实施的基础上,归纳、推理出来的结论,是人类思维活动的结果,是抽象的,主观的反应。
而生物学核心概念是生物学最核心的概念性知识,包括了概念、原理、规律等,是构成各个知识系统的关键元素,也是分析各类生物学问题,解决问题的关键。
在高中新课教学中,如果教师能运用核心概念引导学生对所学知识进行理解、深化、拓宽并灵活应用,就能使学生对所学生物学知识概括化、网络化,这样更有利于学生更准确地掌握学科的知识体系,使教学更有成效。
三、《现代生物进化论》教学中的核心概念教学1.对现代生物进化论教学内容分析在“遗传与进化”模块中的“生物的进化”部分,主要涉及现代生物进化理论的基本内容、生物进化与生物多样性的形成,以及生物进化观点对人们思想观念的影响等知识点。
学生通过本章内容的学习,不仅要了解生物进化理论在达尔文之后的发展,进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点,而且能够通过学习进化理论的发展过程,加深对科学本质的理解和感悟。
2.学生情况分析学生通过前面几章遗传、变异的学习,以及初中对达尔文自然选择学说的认识,自然选择在其认知结构里已经存在,这可以为本节课学习提供基础,将遗传变异与生物进化联系在一起。
高二学生理解能力、迁移能力、语言表达能力等都有一定的基础,可以为本节课的互动提供客观基础。
3.确定本单元的核心概念、一般概念和具体概念《课程标准》是确定核心概念的纲领性文件,虽然目前北京市正在使用两套教材——浙科版、人教版,不同版本教材在阐述课标的内容要求时,选择的事例有很大的差异,但是核心内容不会改变。
我们可以通过分析不同教材的“交集”,归纳出该单元的核心概念。
现代生物进化论认为,生物进化的基本单位是种群,生物进化过程的实质就是种群基因频率的改变过程。
因此,要使学生达到《生物课程标准》规定的“说明生物进化理论的主要内容”,理解种群基因频率的改变与生物进化的关系,本单元的教学就首先要使学生能够解释种群、种群基因库和基因频率三个基本概念,然后在此基础上,使学生理解生物进化的过程与自然选择的密切关系,本节课,甚至本章所讲述的内容都和这一个过程有千丝万缕的联系。
所以,本单元的核心概念应该是:生物进化的实质是在自然选择的作用下种群基因频率的改变。
作为支撑并围绕核心概念展开的一般概念主要有:种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组产生进化的原材料;物种的形成方式有同地物种形成和异地物种形成两类情况;是否出现生殖隔离是判断是否形成了新物种的唯一标准;不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,即共同进化等。
具体概念主要有:种群、基因频率、基因库、生殖隔离、地理隔离、突变和基因重组、自然选择、共同进化等。
4.实施核心概念教学的策略核心概念教学是一种教学设计的理念。
它要求以核心概念为教学重点,以构建核心概念为教学目标,实施概念教学可以使用探究式、讲述式等教学形式。
依据《生物课程标准》提出“用数学方法讨论基因频率的变化”的活动建议,以及学生已经有的孟德尔遗传定律的知识基础和能力基础,教师可以引导学生以曼彻斯特桦尺蛾在工业革命前后体色基因频率的变化为例,讨论种群基因组成的特点、基因频率的变化,使学生掌握基因频率的基本计算方法;通过分析影响种群基因频率变化的因素,引出变异和自然选择对基因频率的影响,得出最重要的结论——突变和基因重组可以产生进化的原材料,但是不能决定进化的方向,只有通过自然选择才可以使种群的基因频率发生定向改变,最终才能导致生物进化。
课例1:现代生物进化论对生物进化的解释⑴提出中心问题首先对19世纪达尔文的自然选择学说作简单介绍,然后说明达尔文学说还存在着缺陷——限于当时科学的发展水平,达尔文仅仅是从自然选择、适者生存的角度解释生物进化,从个体的层面解释进化,无法对遗传和变异的本质,以及自然选择对遗传和变异如何起作用等问题做出本质上的阐明。
那么,现代生物进化理论又是如何理解生物进化的呢?⑵创设问题情境并讨论引用资料:英国曼彻斯特地区桦尺蛾种群变异的问题19世纪中期以前,曼彻斯特地区95%以上的桦尺蛾为浅灰色常态型(ss);20世纪中期以后,该地区95%以上的桦尺蛾却为黑色突变型(SS或Ss )。
这种情况的改变与英国工业发展所造成的污染及鸟类的选择性捕食有关。
这就是著名的工业黑化现象,是自然选择的一个典型的现代事例。
请学生分析和讨论:①桦尺蛾的这种变化是曼彻斯特及其类似地区独有的,还是所有地区都发生的?为什么? 老师总结并得出结论,并引入下一个问题。
②桦尺蛾的这种进化方向是环境决定,还是由遗传物质的变异导致的?环境的改变和遗传物质的变异从中分别起了什么作用?老师总结:定向的自然选择是决定生物进化方向的主要因素,突变和基因重组则为进化提供原材料。
③已知在19世纪中期以前曼彻斯特地区的桦尺蛾中仅有5%的表现型为黑色,那么,请推算出该时期浅色桦尺蛾的表现型、桦尺蛾的3种基因型SS, Ss、和ss、基因S和s各自的几率是多少?④又知在20世纪中期以后曼彻斯特地区仅有5%的桦尺蛾表现型为浅色,那么,请推算出该时期黑色桦尺蛾的表现型、桦尺蛾的3种基因型SS, Ss和ss、基因S和S的几率各是多少?学生计算,老师总结并点明如下理念:种群是生物进化的单位,生物进化在实质上是基因频率发生变化的过程;突变和基因重组产生进化的原材料;自然选择决定生物进化的方向。
课例2 遗传平衡和影响种群基因频率的因素“用数学方法讨论基因频率的变化”是内容标准中建议的活动,原则上有条件则应在课堂中安排并且做好这个活动。
这个活动的目的至少有2点:一是帮助学生学习认识遗传平衡定律;二是帮助学生理解自然选择是如何改变种群基因频率的。
在通过数学计算讨论种群中基因频率和基因频率的变化这个活动中,教师主要起引导者作用,教师只要交代清楚基因频率和基因型频率的定义和计算方法,然后要求学生自己及独立完成计算,并归纳平衡现象。
这样可以让学生认识到数学方法在生物研究中的重要作用,并且通过计算、分析和归纳,培养学生的逻辑性思维习惯。
例1:在某桦尺蛾种群中,决定翅色为黑色的基因为A,决定翅色为灰色的基因为a,从这个种群中随机抽取100个个体,测得基因型为AA、Aa和aa的个体为30、60、10个。
⑴求AA、Aa和aa的基因型频率⑵求A和a的基因频率;⑶该种群配子中A、a的基因频率分别为多少?⑷求该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率。
(种群中雌雄配子在受精时随机结合)第一小问和第二小问:求其基因型频率和基因频率,使学生明白基因型频率和基因频率的定义。
第三小问,是起引导过渡作用,明确下一代的基因型是这一代配子里的基因组合的结果。
然后再完成第四小问,在随机交配的基础上,求下一代的基因型频率。
学生的思维会比较连贯。
这个例题可以起到示例的作用。
通过计算引导学生发现:在亲代中基因频率(即亲代产生配子的比率)为: A的基因频率为p=0.6,a的基因频率为q=0.4,并且这样的基因频率在子一代、子二代、子三代中均保持不变。
在亲代中3种基因型的频率分别为D(AA)=30%、H(Aa)=60%、R(aa)=10%,在子一代、子二代、子三代中3种基因型的频率分别改变为36%、48%、16%,且从子二代开始保持不变。
根据孟德尔遗传定律,计算亲子代间基因频率、基因型频率,引导学生用数学的方法归纳出哈代—温伯格定律:假设在一个种群中有一对等位基因 A 和 a,设基因 A 的频率为 p,基因 a 的频率为 q,因为(p + q) = A % + a % = 1。
则(p + q)2= p2 + 2pq + q2 = AA% + Aa % + aa % = 1这一代产生的配子,有A和a两种,其中基因型为AA的个体只产生配子A,基因型为aa的个体只产生配子a,基因型Aa的个体将产生半数配子A和半数配子a。
所以,基因A的频率= p2 + pq∵p+q=1∴p2 + pq = p ( p + q ) = p同理,基因a的频率= q2 + pq = q(p+q )= q。
可见,基因频率没有改变,基因A的频率还是p,基因a的频率还是q。
3种基因型AA、Aa和aa的频率也将保持不变,以后代代如此,也就是使群体在遗传上保持平衡。
教师可以引导学生思考,这种遗传平衡在自然界里是否真实存在?探讨遗传平衡定律对于理解一个现存的自然种群有什么意义?教师以英国曼彻斯特地区桦尺蛾种群工业黑化现象为例,将遗传平衡定律应用于自然种群的分析。
该现象中自然选择起了关键作用,由于这一结论来自于对工业区和非工业区的标志重捕与鸟类捕食实验结果的分析,而且污染治理后的预期也与实际结果完全相符,所以具有很强的科学性,因此很有说服力。
例2:植物中存在由基因突变导致的白化现象,基因型为aa的种子可以正常萌发成为白化苗,但是由于缺乏叶绿素,白化苗不能正常生长、无法留下后代。
假定有一株小麦苗的基因型为Aa,该株小麦自花传粉共结出第一代种子100粒,全部种植后自花授粉获得第二代种子。