“雜交育種與誘變育種”一節的教學設計

張 冉

(遼寧省大連市第二十三中學 116031)

1 教材分析

“雜交育種與誘變育種”是人教版高中生物學教材《遺傳與進化》第6章第1節的內容。本節在課程標準中所對應的具體內容標準為“搜集生物變異在育種上應用的事例”，在知識層面要求達到“理解”水平。本節內容與初中生物學教學相銜接，其中初中側重于對遺傳和變異的現象和應用的感性認識，高中則側重于內在實質的理性分析，并應用原理解決相關問題。從高中生物學課程整體來看，必修2前五章集中講述了遺傳和變異的基本原理，由于是按照科學史線索展開的，為使主線清晰，較少涉及對這些原理的實際應用。本節所在的第六章集中講述這些原理在生產生活實踐上的應用，有重要的STS教育價值。同時也是學習選修3“植物細胞工程的實際應用”的知識基礎。

基于以上分析，將本節最核心的內容“遺傳和變異規律在改良農作物和培育家畜品種等方面的應用”確立為教學重點。由于學生缺少實際操作經驗和感性認識，對于各種育種方法的優點和局限性不易理解，因而成為教學的難點之一。另一難點則是“設計實驗方案并用遺傳圖解或流程圖的形式表示各種育種過程”，學生之前有過相應的訓練，但訓練中對科學性、系統性、完整性關注不足。

2 教學目標

2.1 知識目標 說出雜交育種和誘變育種的概念、方法、優點和局限性；舉例說出雜交育種、誘變育種在農業生產實踐中的應用；比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點。

2.2 能力目標 運用遺傳和變異的原理解決實際情境中的育種問題，并進行分析、展示、比較、評價；進行實驗程序設計和概念模型建構，運用遺傳圖解、流程圖等形式科學地表達育種過程；進行資料分析，從中提取、整合、運用、表達有效信息。

2.3 情感態度與價值觀目標 關注我國育種技術的發展及在國際上的競爭力，認同育種技術的改進對提高農業生產力、促進經濟與社會發展的重要性。

3 教學過程

3.1 激趣導入 教師播放袁隆平“超級稻風波”視頻。過渡語：“超級稻”出現了如此嚴重的問題，如何才能從根本上解決這個問題呢？那就需要培育出既高產又能抗稻瘟病的超級稻。前五章已經學習了遺傳和變異的基本原理，從本章開始就集中學習這些原理在生產實踐中的應用，其中最主要的一個方面就是進行育種。

設計意圖：選擇時事熱點新聞作為導入的材料，引起學生的關注，激發學習興趣，使學生做好學習心里準備。創設一個真實的問題情境，促進學習的遷移，引出問題主線，即水稻的育種問題。

3.2 自主梳理 引導學生畫一個概念圖，將遺傳、變異、基因的分離定律、基因的自由組合定律、基因突變、基因重組、染色體變異這些概念之間的內在聯系表示清楚。學生代表用投影儀展示概念圖，其他學生修正、補充、質疑。

設計意圖：應用“先行組織者”策略，促進學生知識的結構化與系統化。補習前提知識，促進學生形成良好的認知結構，提高解決問題時提取已有知識經驗的速度和準確度，促進學習的遷移。

3.3 合作探究 教師提供選擇育種、雜交育種、誘變育種等方面的相關資料，引導學生進行小組合作探究。

3.3.1 選擇育種 教師拋磚引玉展示資料，引出選擇育種，提出問題。學生分析問題，思考討論出選擇育種的優點和不足。

設計意圖：通過資料分析，讓學生厘清選擇育種的實質和不足，引發思考新的方法。

3.3.2 雜交育種 過渡語：現在我們要加入袁隆平的科研團隊，做袁隆平的研發助手。運用所學的遺傳和變異的相關知識，幫助袁隆平解決水稻育種的相關問題。讓學生閱讀學案中呈現的相關資料，進行小組合作探究。

資料1是有關袁隆平牽頭的 “中國超級稻育種計劃”的相關背景、實施、進展和成果。 資料2是介紹稻瘟病的相關信息。教師指導學生閱讀學案資料，組織小組完成學案探究任務：根據資料，嘗試從理論上探索如何培育既高產又抗稻瘟病的“超級稻”。將本小組的解決方案用遺傳圖解的形式表示出來。同時設置問題：①育種過程中采用何種方法？②在自主梳理繪制的概念圖中標注出所用方法依據的遺傳學原理；③預計在實際操作中可能會遇到哪些困難？怎樣才能解決這些困難？

教師巡回及時發現問題，適時予以個別指導。最后，找小組代表用投影儀進行展示，并組織引導其他小組成員進行互評、質疑、補充、完善，進而引導學生總結雜交育種的概念、方法、優缺點。

設計意圖：資料精選與導入視頻中的內容相關的信息，形成教學問題主線。根據最近發展區理論為學生提供學習支架。同時，提高學生的信息獲取、處理能力。組織、引導學生進行合作探究，突破教學重難點，促進學生學習的主動性、自主性、探索性。

3.3.3 誘變育種 由雜交育種的不足引出新的問題，激發學生新的思考，鼓勵學生應用所學的知識設想解決的辦法，布置完成學案探究任務：假設沒有找到合適的抗稻瘟病的優良水稻品種，現僅用“兩優0293”超級稻如何培養出既高產又抗稻瘟病的超級稻，同時又能彌補上述方法的缺陷呢？試以流程圖的形式寫出設計方案，并說明其中所運用的遺傳學原理、方法及該方法的優缺點。

設計意圖：促使學生頭腦中產生新知識與原有經驗之間的聯系，完成知識的建構。同時，理解所學知識的價值，引導學生認識科學技術與社會之間相互影響、相互制約的關系。

3.3.4 多倍體育種與單倍體育種 指導學生閱讀學案資料3：2013年袁隆平和武漢多倍體生物科技有限公司的相關信息，展示有關多倍體育種研究的最新成果。組織討論探究任務：該資料中采用的育種方法所依據的遺傳學原理是什么？采用的方法是什么？該育種方法有何優點和不足？

設計意圖：進一步引導學生用已有知識分析問題，讓學生體會育種方法的多樣，感悟科技的發展在促進經濟與社會發展方面的價值。

3.4 歸納升華 引導學生填寫幾種育種方法的比較(表1)。

表1 幾種育種方法的比較

設計意圖：促進記憶與遷移應用，同時對本節進行小結，并檢測教學目標達成情況。

3.5 課后延伸 讓學生課后繼續搜集其他的育種實例，分析其中所依據的遺傳學原理和方法，并與小組同學分享。

設計意圖：促進知識的遷移應用；體會我國育種工作的國際影響力，生成積極的情感態度價值觀。

4 教學反思

本節內容的教學設計充分體現了新課程理念和學習方式，教學目標明確，以“解決水稻育種問題”為主線，有利于教學目標的有效達成。在教學過程中，設計創設真實的問題情境，以充分激發學生內在學習動力，通過合作探究習得知識和科學思維方法、發展分析推理等思維能力、生成情感態度價值觀。此外，對教材進行了適當的加工和處理，并結合導學案將教學內容和時間合理分配，以突破教學重點與難點。