孟德爾雜交實驗的再優(yōu)化

一、教材和學情分析（1課時）

1.教學內容分析

現代建構主義否定知識的客觀性，主張科學的本質即科學探究，探究的工具是正確的思想方法。“假說—演繹推理”是孟德爾雜交實驗的核心研究思想。該思維模型在“浙科版”教材中沒有開辟專門的章節(jié)內容，但作為“課標”和“考試說明”的要求編者在編寫教材時已經有機地將孟德爾的研究思路融入孟德爾雜交實驗之中。挖掘孟德爾雜交實驗的思維模型是本課的主要內容，學生通過模擬的親身經歷，結合個人獨立分析、小組相互討論等活動，自主建構“假說-演繹推理”的思維模型，最終達到知識、能力、情感三者合一的學習目標。 

2.學習者分析

學生已經了解一對相對性狀的雜交實驗，理解分離定律的實質，對雜交實驗的方法和步驟已有初步感性認識。但學生對科學本質的認識和理解未上升到理性領悟的程度，這是影響學生對該模型建構的重要因素。根據學生的實際和“課標”、“考試說明”的要求確定本節(jié)課的學習重難點。（1）學習重點：學生領悟“假說-演繹推理模型”的邏輯思維結構。（2）學習難點：學生自主建構 “假說-演繹推理”模型的邏輯思維結構，并在實踐中理解該模型的應用。

3. 教學目標

（1）知識目標：復述孟德爾雜交實驗基本探究過程，體驗提出假說，演繹推理求證在科學發(fā)展中的重要作用。

（2）能力目標：領會科學探究的基本思想方法，嘗試該模型在探究實驗中的應用。

（3）情感態(tài)度與價值觀目標：樹立科學的本質即為科學探究的思想，養(yǎng)成科學的健康的思維習慣。

二、教學過程設計

1.重演科學史，完善感性認識

［啟發(fā)引導］教師指導學生閱讀“浙科版”第一章第一節(jié)“分離定律”。［提問啟發(fā)］孟德爾取得偉大的科學成就不僅要靠勤奮的精神和堅韌不拔的意志，而且還與他正確的科學研究思路有關。請大家把自己虛擬為孟德爾重新經歷豌豆雜交實驗，初步歸納出自己親歷雜交實驗時的研究思路、方法和步驟。

［模擬親歷雜交實驗］學生模擬親歷雜交實驗，然后學生小組合作討論，嘗試歸納出自己在雜交實驗中的研究方法和思路。

［師生互動］經學生獨立分析思考，結合小組討論，再請每個小組的學生代表發(fā)言，歸納出自己在雜交實驗中的方法和思路。根據學生的歸納和表述，教師再加以評價和歸納，最后再借助多媒體師生共同討論，并列表1歸納孟德爾研究的方法、思路。

表1 孟德爾研究思路

孟德爾的研究思路

孟德爾的操作方法

開展雜交實驗

觀察實驗現象

豌豆七對相對性狀的單獨雜交實驗中，F1均為一種性狀，F2性狀分離，比例為3∶1。

歸納推理

提出問題

為什么F1均只有一種表現型？

為什么F2中均出現3∶1的分離比？ 

內在原因是什么？

續(xù)表

孟德爾的研究思路

孟德爾的操作方法

大膽想象完美演繹

提出解釋（假說）

（1）生物的性狀是由遺傳因子決定的，遺傳因子有顯、隱性之分。

（2）體細胞中遺傳因子是成對存在的。

（3）生物體在形成生殖細胞（配子）時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，配子中只有每對遺傳因子中的一個。

（4）受精時雌雄配子的結合是隨機的。

運用假說預設實驗演繹推理預測結果

根據假說預設測交實驗。

預測測交實驗結果為 ： 1（紫花） ∶1（白花）。

實施實驗驗證假說

真實實驗結果為紫花∶白花=1∶1，

真實的測交實驗結果與預設測交實驗結果相一致，證明解釋（假說）是正確的。

設計意圖：以學生自己親歷的雜交實驗研究過程為背景和主線，教師提出啟發(fā)性問題，學生利用已有的知識和思維能力整理出自己親歷的研究過程和運用的思維過程，為“假說-演繹推理”模型的建構做好鋪墊。

2. 從感性認識發(fā)展到理性認識，建構“假說-演繹推理模型”的邏輯結構圖

［教師小結設問］在同學們親身經歷了孟德爾的研究過程以后，已經發(fā)現自己（孟德爾）的研究思路中，突現了“假說”和“演繹推理”兩個重要的環(huán)節(jié)，那么請大家結合剛才經歷的雜交實驗研究歷程，舉例說明什么叫“假說”，什么叫“演繹推理”，談一談自己的認識。

［學生思考歸納］學生有不同的理解和表述。

［教師評價小結］教師根據學生的回答及時評價：同學們剛才我們在自己（孟德爾）的研究過程中，了解到他提出的解釋就是“假說”。假說，有時又可以稱為假設，它是對問題作出的一種嘗試性的回答。假說在邏輯上是個判斷，它的提出是有事實基礎的，假說要有科學性、合理性、可檢驗性等基本特點。

同時我們注意到孟德爾用自己提出的解釋（假說）作為理論依據，結合預設的測交實驗“演繹推理”測交實驗的結果，所以“演繹推理”就是從提出的假說出發(fā)作出符合邏輯的判斷，它在邏輯思維上經歷了從一般性前提到特殊性結論的過程。

［教師提示］請同學們結合剛才自己經歷的孟德爾的研究過程初步繪制出“假說-演繹推理”模型的邏輯思維結構圖。

［討論、繪制“假說-演繹推理”模型的邏輯思維結構圖］學生會根據自己的理解繪制出不同的“假說-演繹推理”模型的邏輯思維結構圖。

［教師評價小結］展示學生繪制的思維結構圖，及時點評，最后教師歸納小結。假說-演繹推理的思路結構是：在觀察和分析的基礎上提出問題，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說指導預設實驗，并進行演繹推理得到預期結果，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結果相符，就證明假說（假設）是正確的，反之，則證明假說（假設）是錯誤的，必須終止和擯棄，再重新建立假說，再次演繹求證。教師邊講解邊用多媒體展示“假說-演繹推理”模型的邏輯結構圖。如圖1所示。

圖1 “假說-演繹推理”模型的邏輯結構圖

設計意圖：學生通過自己重新經歷的孟德爾的研究過程，與孟德爾研究產生跨時代的感應和共鳴，感悟到雜交實驗研究中縝密的邏輯思維，使學生最終實現從雜交實驗的感性經歷到思維模型的理性內化的飛躍。

三、學案式板書設計（略） 

四、反思

本節(jié)課在教材上沒有專門的設計和編排，是對孟德爾雜交實驗思想方法的挖掘和深化。在孟德爾的研究過程中尋找、發(fā)現科學探究的本質，激發(fā)學生的學習興趣，降低學生領悟思維模型的難度，使學生感悟到強大的思想武器才是探究科學真理的力量源泉，并為學生的自主研究作好思想方法上的鋪墊。

(責任編輯 廖銀燕）

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