1、用“类比推理法”进行“自由组合定律”第1课时的教学设计 人教版教材必修2第1章遗传因子发现两节内容，从教材的编排来看，都是以“假说演绎”的科学探究方法为主线，即在观察和分析杂交实验结果的基础上发现和提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假设，再通过实验对假设进行验证，然后运用数学统计方法分析数据并得出结论。在第1节孟德尔豌豆杂交实验(一)中，学生已领略了假说演绎法的风采。如果在第2节孟德尔豌豆杂交实验(二)，换个教学策略-“类比推理”，既可给学生带来新颖的体验，提高学习兴趣，也可赋于知识的活力和科学探究魅力。下述是在我教学实践中，利用“类比推理”方法进行设计的的主要教学环节，与同行分享。一、教
2、材分析 本节是在学生已具有分离定律知识的基础上开展教学活动的，学生对孟德尔的杂交实验有了一定的感性认识。但由于自由组合定律涉及两对相对性状，历来是学生学习的难点，特别是学生在没有学习减数分裂知识，不知道同源染色体行为变化的情况上，来理解这方面的内容则更加因难。本节课又是第六章第一节从杂交育种到诱变育种的基础。因此，本节课既是难点又是重点。要讲练结合，注重夯实基础。二、教学目标 知识目标 1阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及基因自由组合定律；2分析孟德尔获得成功的原因；3说出基因型、表现型和等位基因的含义。方法与过程目标 1运用数学统计方法和遗传学原理解释或预测一些遗传现象；2尝试进行杂交实验
3、的设计。情感态度与价值观目标1 让学生亲历科学探究过程；2认同敢干质疑、勇于创新、勇于实践，以及严谨、求实的科学态度和科学精神。三、教学重点对自由组合现象的解释、阐明自由组合定律； 四、教学难点对于孟德尔提出假说的内容，是较简单，但是为什么会提出这样的内容，依据是什么。如果能够解决这一问题，才可以让学生真正领会知识建构过程，同时也可培养学生思维能力，提出问题和解决问题的能力，因此“提出问题的依据”的内容是本节课难点，同时也重点。五、教学过程 （一）从一则笑话引入课题 一位女模特对爱因斯坦说：让我嫁给你吧，孩子一定像我一样漂亮，像你一样聪明。爱因斯坦笑笑说：“那如果像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那
4、如何是好？”这是个杜撰的故事，但现实确实会碰到这样一对夫妇，如果他们结婚，会有怎样的后代？聪明与愚蠢，漂亮与丑陋，这两对相对性状之间关系如何？美貌与智慧二者是否相关？引导学生思考，得出“两对相对性状之间互不干扰，自由组合”的结论。 （二）复习一对相对性状杂交结果 孟德尔除了做高茎和矮茎这对相对性状，还对豌豆其他6对相对性状进行杂交实验。请分别写出黄色子叶（Y）和绿色子叶（y）、圆粒（R）和皱粒（r）这两对相对性状的杂交实验的遗传图解。 （三）“类比推理”黄色圆粒与绿色皱粒杂交结果 借助上述故事的结论“两对相对性状之间互不干扰，自由组合”，请学生尝试推导孟德尔用黄色圆粒与绿色皱粒豌豆进行杂交实验
5、的子一代与子二代结果如何，并写相关遗传图解。并提示同学自由组合可以棋盘式进行推导。 由于“两对相对性状互不干扰”，F1的表现型应为黄色圆粒。再依据两对相对性状之间是“自由组合”，得出F2应有4种表现型，且比例为9:3:3:1（如图2）。孟德尔豌豆杂交实验，F2代总共得到556粒种子中，黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒的数量依次是315、108、101和32，它们的数量比接近于9:3:3:1。初步验证了，我们的类比推理的结论是正确的。 （四）“类比推理”遗传因子组合方式（基因型）的自由组合 生物表现型是受基因型控制的，控制两对相对性状的基因型之间是否也遵循“互不干扰，自由组合”原则？用相关
6、遗传图解推导（如图3）。从图3的结果可以看出，两对基因型之间的“互不干扰，自由组合”可以科学解释表现型之间的“互不干扰，自由组合”的原因。 （五）“类比推理”配子形成过程，两对等位基因之间的自由组合 我们都知道联系前后代的“桥梁”是生殖细胞，子代的基因型是由配子的组合方式决定的，控制两对相对性状的遗传因子在形成配子时，是否也遵循“互不干扰，自由组合”原则？用相关遗传图解推导说明（如图4）。 从图4的结果分析，两对配子之间的“互不干扰，自由组合”可以很好地解释基因型之间的“互不干扰，自由组合”的原因。这也是当时孟德尔作出的解释内容之一：“F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可
7、以自由组合”。上述类比推理结果都是我们一厢情愿的，纸上谈兵，正确与否还需下节验证 （六）归纳总结，布置作业 本节是从一则小故事开始，大胆地假想两对相对性状是“互不干扰，自由组合”，然后再推导基因型，最终深入到配子形成过程两对遗传因子之间的“互不干扰，自由组合”。这种思路与孟德尔的“假说-演绎”科学思维方式有何导同点？请同学们课后思考。六、教学反思 1 与假说-演绎法”教学思维相比较 “假说演绎法”教学思维是从两对相对性状杂交实验现象入手，分析本质的过程，让学生被动地接受科学家思维方式，有软磨硬泡之嫌。而本节课先用一则小故事激活学生的内驱力，激发学生的学习兴趣，再用“类比推理法” 追根求源，层层
8、深入剖析两对相对性状之间“互不干扰，自由组合”的真正原因。更符合学生认识规律，更注重学生思维的形成过程和知识体系的建构，让学生领会到为什么当时孟德尔为什么会提出这样的假说，旨在培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力，真正感受到科学思维探究的乐趣、魅力和成就感。 2从情感态度和价值观方面分析 利用“类比推理”方法，对培养学生创造性思维，勇于创新和实践以及严谨、求实的科学态度和科学精神都有积极意义。3从课堂关系重构角度分析 本节课从生活常识联系到遗传规律，从一对相对性状深入到多对相对性状，帮助学生以旧经验建构成新经验，使学生从经验的此岸渡到彼岸。注重学习氛围的营造和学法的指导，符合“学主教从”的课堂关系。总之，本节课利用“类比推理”教学策略，不管是认识规律、情感教育和能力培养还是课堂关系重构，都比传统教学更进一步。