(1)教学重点。
①解释分离和自由组合的现象,阐明分离和自由组合定律。 ②体验孟德尔实验的科学方法。 ③分离定律和自由组合定律的运用。 ④分析孟德尔实验成功的原因。 (2)教学难点。
①对分离和自由组合现象的解释。 ②假说—演绎法的理解和运用。 2.教学对象分析。
教学对象分析是教学设计过程中的一个重要步骤,教学对象分析包括学习者的学习基础、知识水平、学习动机、认知策略与智力技能等。高中新课程强调学生学习的自主、探究、合作的学习方式,要想在教学活动中真正体现自主、探究、合作的学习方式,在进行教学设计时应该首先去了解学生,即分析学习者的特征。
单元教学设计中侧重对学习者的学习需要分析。学习需要分析的结果提供“差距”的有效资料和数据,从而帮助确定单元教学目标。分析学习需要往往是以教学中存在的问题作为起点的,单元教学设计主要考虑几个方面的问题:单元教学中是否有不适合学习者的学习目标?单元主题的分解是否切合学习者的学习状态?单元设计的教学传送方式是否有效?单元的知识呈现方式、教学手段、问题设计能否提高学习者的动机、兴趣?是否能够达到单元学习的整体目标?单元教学中是否增加了新的学习目标?资源和约束条件的情况怎样?
【案例】?遗传因子的发现”单元教学设计
——教学对象分析
俗话说:?龙生龙,凤生凤,老鼠生儿打地洞。?这是几千年来人们对遗传现象的总结。后代的许多特性与亲代相似,是随处可见的现象,在此基础上,学生很容易理解孟德尔的豌豆杂交实验中后代出现的遗传与变异现象。近几年来,随着科学技术的发展,生物科学的新成果、新技术屡见媒体报道,通过报纸、杂志、广播、电视等媒体的介绍,学生可以了解到许多新知识,如从对克隆动物来历的介绍中,可以知道细胞核中的遗传物质与动物的性状有密切的关系;从转基因耐贮存番茄,转基因抗虫棉,能产生人类蛋白质的转基因牛、羊的实例中,体验到基因与性状的关系。
学生在初中学习过的知识与本章内容有密切的联系。例如,在初中学习的?基因控制生物的性状?的知识,初步解决了基因与生物个体性状的关系问题;学习的?基因的显性和隐性?的知识,初步解决了控制相对性状的成对基因之间的关系问题,以及为什么具有相对性状差异的双亲,后代会有复杂的表现等问题。再有,学生学习的必要的数学知识,如有关比和比例的知识,有关二项式幂的知识也是学生学习本章必不可少的基础。
(二)编制单元教学目标
1.系统分析课程教学目标,确定单元教学的重点目标。
对整门课程及各教学单元进行教学目标分析,以确定当前教学单元知识的“主题”(即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容)。
2.单元教学目标应与检测项目对应匹配。
如何保证全部教学行为都能够不脱离教学目标呢?系统教学设计认为行为目标与教学结果检测项目之间必须有一一对应关系,也就是说,一个行为目标至少应有一项检测项目加以落实,必要时常常用几项检测项目(不同类型、不同形式)检查一个行为目标。再加上讲解实例、课内尝试练习和回家练习作业等,系统教学设计为教学目标的达成建立了可靠的监控调节机制。
3.准确界定与表述单元目标与课时目标的层次和关系。 对单元目标的表述宜突出概括性、整体性;对单元中各个课时目标则应尽可能具体表述,选用的行为动词要具有操作性,也可用列表方法加以表述。
【案例】?遗传因子的发现”单元教学设计
——教学目标分析
1.知识目标
(1)分析孟德尔遗传实验的科学方法。 (2)阐明分离定律。
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(3)阐明自由组合定律。 2.能力目标
(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)尝试进行杂交实验的设计。 3.情感、态度与价值观目标
认同敢于质疑、勇于创新、勇于实验,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。 (三)设计教学策略
1.设计单元教学组织策略。
(1)单元教学组织的策略——细化理论。
细化理论有两个主要特点,特点一:组织教学内容的基本原则是将概念按照“由一般到特殊”的顺序呈现;特点二:关注单元教学内容的各个部分如何彼此相关,以及各个部分和单元主题之间的关系。
细化理论的基本内容可用“一二四”概括。即:一个目标、两个过程、四个环节。 ①.一个目标:实现对单元教学内容最合理而有效的组织。 ②.两个过程:“概要”设计过程和一系列细化等级设计过程。通过两个设计过程来实现上述目标。
“概要”设计是指从单元教学内容中选出最基础和最有代表性的学习任务作为初始概要。
一系列细化等级的设计,要求对选出的初始概要不断进行逐级细化,细化的复杂程度和精细程度逐级加深。
以?减数分裂中染色体行为?主题单元教学设计为例(参考人教版教材),首先确定该单元的?概要?是过程性的,其第一级细化是:减数分裂各时期中染色体行为特征及其数目变化。第二级细化可以形成下列的问题串:?什么是染色体???亲代之间‘染色体’和‘遗传因子’的传递是在什么过程中实现的???染色体在配子的形成和结合过程中是如何变化的???减数分裂过程是如何实现染色体数目的减半的???精子和卵细胞是如何形成的?在精子和卵细胞形成过程中染色体是如何变化的???精子和卵细胞的结合是如何完成的?染色体又有什么变化??第三级细化就是介绍比第二级细化更深入的过程,如对?精子和卵细胞的结合是如何完成的??进一步的细化可形成下列问题:?什么是受精???受精后染色体数目发生了什么变化??等等。
由以上分析可见,每一级的细化结果都是其下一级细化的“概要”。这是细化过程的一个重要特点。
③.四个环节:是指为保证细化过程的一致性和系统性,必须注意四个教学设计环节的密切配合。这四个环节是选择、定序、综合和总结。
选择是指从学科的知识内容中选出为了达到单元教学目标所需要的各种概念和知识点,从而为概要设计做好准备。
定序的目的是要使教学内容按照“从一般到特殊”的次序来组织和安排,这既是概要设计和细化系列设计的指导思想,又是设计的基本内容,应该贯串在这两个设计过程的始终,从而保证每次细化结果的一致性。
综合的作用是要维护知识体系的结构性、系统性,即确定各个知识点之间的相互联系。通过综合应使学习者看到各个概念之间的关联以及它们在更大的概念图如模块中(乃至整个课程中)所处的地位。
总结对于学习的保持和迁移都是很重要的。在一个教学单元将要结束时必需对本单元之内所教过的所有知识和概念进行总结。
(2)从个别到一般的教学策略。 这是一种从认识个别的、特殊的现象和事物入手,推广到认识同类事物的本质属性并形成概念的一种认知策略。这种策略有助于帮助学生在学会知识的同时,也形成抽象、综合、概括的能力。
(3)引导发现和顿悟的教学策略。
这是一种着重于优良学习品质培养和形成的教学策略。根据这种教学策略选择的教学方法,应特别强调学生的主体作用,重视引导学生独立自主地提出问题、发现问题和解决问题。重视顿悟、发现、创造等思维品质培养,因而对学生素质的提高极具意义。
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以上三种教学策略当然不是单元教学策略的全部,也不是对任何单元教学都适用。对绝大多数单元教学来说,往往需要把多种教学策略综合运用。
2.设计教学内容传递策略。
为实现教学内容由教师向学生的有效传递,应仔细考虑教学媒体的选用和教学的交互方式。传递策略就是有关教学媒体的选择、使用以及学生如何分组(个别化、双人组、小组或是班级授课等不同交互方式)的策略。
3.设计管理策略。
在上面教学组织策略和教学内容传递策略已经确定的前提下,如何对教学资源进行计划与分配的策略。
【案例】?遗传因子的发现”单元教学设计
——教学策略设计
1.教学策略 本章内容是按科学发现史的线索编写的,利用教师以分离定律的发现过程为载体,对学生进行科学方法的教育。依据课程标准的要求,分析孟德尔的科学研究方法,提高学生的科学素养也是本节教学的主要目标之一。教师在教学中应结合课标的要求、教材的特点和学生的认知情况开展教学活动,采用的教学策略是:
(1)以问题为线索,引导学生通过质疑和推理来学习本节内容。
(2)遵循?学习—实践—创新?的思路,简介孟德尔发现遗传规律的过程,使学生明确孟德尔的成功离不开坚实的知识基础、持之以恒的实验探究以及科学创新的实验方法,也就是说孟德尔的科学发现不是偶然的。
(3)用科学方法教育统领教学的全过程。教材中关于分离定律发现过程的写法,体现了?观察实验、发现问题—分析问题、提出假设—设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律?的科学研究一般过程。
(4)将模拟实验与孟德尔的豌豆杂交实验有机结合,突破教学中的难点。 (5)适时地进行技能训练和课堂练习,夯实基础,注重能力。 2.教学设计思路 分析推理 问题诱发 设计验证
提出假设 探究引领 领悟假说—演绎
法
归纳概述 技能(思维)训练 建立模型 夯实基础 该教学设计思路体现了孟德尔科学发现的内在逻辑性与学生认知规律的高度统一,不仅让学生了解孟德尔科学发现相关生物学知识,更重要的是让学生体验到孟德尔实验的科学方法。
3.教学过程
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第一课时
1.问题诱发,探究引领 教师的组织和引导 学生活动 达成目标 备注 (1)简释?融合遗传? (1)交流、探讨身激发学生?板书(或课件) (2)设疑:按?融合遗边的生物遗传现象是的探究欲望,P紫花×白花 传?理论孟德尔豌豆杂交实否符合?融合遗传?引起学生的学↓ 验F1、F2应是什么花色 的特点 习兴趣 F1 ? 色 (3)质疑:孟氏发现F1(2)领会?融合遗融合理论: 为紫色,与?融合遗传?理传?与孟氏豌豆杂交F1粉红色 论相矛盾。该如何解释孟氏实验的矛盾 F2粉红色
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的发现 孟氏发现: F1紫 F2紫∶白=3∶1 达成目标 (1)使学生掌握遗传图谱绘制的技能要点 (2)培养学生的问题意识,给予学生发散性思维启动已有知识的空间 (3)师生共同解决疑惑问题,强化对概念的学习 (4)培养学生自学能力,使学生在反馈、思考中进一步突破难点 (5)开阔学生思维,为介绍孟氏杂交实验做好铺垫? 备注 板书(或课件) P 高×矮 (♀或♂)↓(♀或♂) F1 高 ↓ F2 高 矮 787 277 3 ∶1 ?性状、显性性状、隐性性状、性状分离的概念 ?板书(或课件) P 纯高×纯矮 (DD) (dd) ↓ ↓ 配子 D d F1 高(Dd) Dd Dd 配子 D d D d F2 DD Dd d d 3高 :1矮 ? 纯合子、杂合子、显性遗传因子、隐性遗传因子概念 2.分析推理,提出假说 教师的组织和引导 学生活动 (1)板图高矮豌豆杂交(1)边听讲边掌握遗传表现型图谱 绘制遗传图谱的要点 (2)设疑: (2)结合教师问题①为什么F1代都是高阅读教材概括孟氏假茎?难道矮茎性状消失了说的要点 吗? ①生物体的性状②为什么F2代矮茎又出是由遗传因子决定现了呢? 的,遗传因子之间既③F2代中呈3∶1的性状不会相互融合,也不分离比是偶然的吗? 会在传递中消失。 (3)引导学生阅读教材: ②体细胞中遗传孟氏假说内涵是什么? 因子是成对存在的。 (4)组织学生反馈、交③生物体在形成流对孟氏假说的理解 配子时,成对的遗传(5)引导学生课后思考: 因子彼此分离,分别①孟氏假说与?融合遗进入不同的配子中。 传?本质区别是什么? ④受精对雌雄配②孟氏假说是在人类还子的结合是随机的。 没有认识?配子的形成??受(3)交流和反馈 精过程染色体的行为变化?(4)课下思考和讨前提出的,你认为有何深刻论,继续查阅相关资意义? 料 ③孟氏的假说能严密地解释他发现的问题和现象,但毕竟是假说,该怎样检验它的正确性? 第二课时 3.设计验证,领悟?假说—演绎法? 教师的组织和引导 学生活动 (1)孟氏假说如果是正(1)领悟?假说—演确的,仅仅?自圆其说?是绎法?在科学研究中不够的,作为正确的解释还的重要地位 能预测另一些实验的结果 (2)绘制遗传图解,(2)?假说—演绎法?的理解测交实验过程,介绍: 预测实验结果 举例: (3)思考讨论教师的①凯库勒提出苯分子结问题,预测结果与实构 际结果完全符合。测②运用门捷列夫周期表交实验不仅证明了孟发现新的元素 氏假说的正确性,还(3)简介孟德尔测交实体现了生物在形成配验绘遗传图解,预测测交实子时,遗传因子的行验结果 为变化规律 (4)巡视检查学生习作(4)比较测交实验和达成目标 (1)领悟科学研究?假说—演绎法?和?归纳法?的区别 (2)巩固绘制遗传图解的基本技能 (3)体验孟氏测交试验的巧妙性 备注 板书(课件) F1 高 矮 Dd dd 配子 D d d 测交 Dd dd 后代 高 矮 1 : 1 测交概念 ?介绍?归纳法?的科学上客观存在的?不严谨性?,?假说—演绎法?比?归纳法?在科学思维上更为严谨,实验结果更为客观 34
情况 教材第4页表1-1的(5)设疑测交实验巧妙研究方法,领悟?假何在?说明什么问题? 说—演绎法?和传统(6)教材第4页表1-1的?归纳法?的不同 运用了什么科学研究方法?与?假说—演绎?法最大的区别是什么? 4.归纳概括,建立模型 教师的组织和引导 学生活动 达成目标 备注 (1)引导学生归纳分离(1)依据一对相对(1)梳理知模型实验的意定律 性状的遗传实验,归识体系,建构义:科学结论产生后,(2)组织模型建立活动:纳分离定律 知识网络 能使人们更加广泛地性状分离比的模拟实验 (2)参与模型实验(2)培养学了解和接受,具有快①简介模型实验的科学活动 生的阅读能速、直观、成本简约,内涵。 ①学生阅读教材,力、思维能力 操作简单的意义 ②模拟实验的设疑。 思考讨论教师提出的(3)领悟模? 两小桶分别代表A.两个小桶代表什么? 问题。 型在科学实验精巢和卵巢;D和dB.D和d小球代表什么? ②两人一组进行实中的重大意义 小球分别代表显性遗C.为什么D和d数目要验记录、统计结果、(4)体验数传因子和隐性遗传因均等? 汇报实验结果。 学统计方法,子;D和d均等确保D.分别从两小桶抓个小③从数据结果理解分析实验结果雌雄配子均等,放在球组合在一起是什么含遗传因子分离,配子的必要性 一起代表随机组合;义? 随机组合的意义,体重复是代表机会均等 E.抓过的小球放回原桶会孟氏假说怎样被模摇匀,要重复步骤Ⅲ50—拟和验证。 100次的含义是什么? ③组织学生参与模型活动。 ④明确上述问题,体会模型意义。 5.技能训练,夯实基础 教师的组织和引导 学生活动 达成目标 备注 (1)组织技能训练 (1)技能训练 (1)培养学自交选育 ①引导学生阅读理解教①学生阅读、思考。 生实验设计的紫花 X 紫花 材第7页上的?技能训练?,②设计实验程序。 能力 F1 紫花 白花 要求学生设计实验程序。 ③交流、讨论。 (2)梳理基选育紫花 淘汰 ②给予适当提示。 (2)构建基础知识础知识体系,紫花 白花 ③组织交流反馈活动。 体系 构建知识网络 选育 (2)归纳本节相关概念,(3)独立思考为(3)检测基紫花 淘汰 构建知识网络 主,拓展题部分可以础知识的形成 直至不出现为止? (3)组织形成性练习和相互讨论 板书(或课件) 反馈活动,具体内容见教材?注意对拓展题讲解第8页?练习?部分 深度的把握 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第三课时、第四课时(略) (四)设计单元教学评价
安置性评价:在一个单元的教学开始前进行,用于对学习内容分析。 设计注重过程的评价任务:如设计学生学习记录卡,在日常教学的自然情境下系统观察和记录学生的表现;设计实验评价的任务和相应的评价量表;设计探究任务和相应的评价量表等。
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