《《种群基因频率的改变与生物进化》教学设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《种群基因频率的改变与生物进化》教学设计（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、种群基因频率的改变与生物进化教学设计龙海一中 梁柳琴引言：课堂教学是教师与学生共同参与的过程。学生是学习的主体, 学生参与课堂教学的积极性、参与课堂教学的深度和广度，直接影响教学过程的优化，关系到素质教育思想能否在课堂教学上真正落实到位。所以，学生有效地参与课堂教学是教学质量提高，学生综合素质提升的关键。课堂教学中的另一个主体是教师，教师与学生的主体关系是平行的。教师精心地设计教学过程，创造和谐民主的教学环境，确保学生参与的时间与空间，精心创设问题情境，不断地诱发学生思维的参与，实现创新思维的深化和创新能力的提高。所以，教师有效地参与课堂教学是落实教学目标和方向的保证。课堂教学的有效参与已成为
2、实际教学中实现主体性教育目标的一个重要切入点。教育理论的价值必须通过教学实践来实现和发展，据此认识，我在教学中自觉实践，力求不断地完善和提高。以下是我在2012年11月1日龙海市生物教研活动的公开课的教学设计,姑且当做我对课堂教学有效参与的尝试，希望能和同行们一起探讨。一、教学内容分析：本节是高中生物必修二第七章现代生物进化理论核心章节，教学内容主要以“用数学方法讨论基因频率的变化”、探究“自然选择对种群基因频率的影响”等活动为载体，发展学生科学分析问题的能力，尝试用数学方法进行定量探究，体验现代生物进化理论的科学探究方法，同时理解生物进化的实质是种群基因频率定向的改变，进一步树立生物进化的观
3、点和辩证唯物主义观点。二、学生学习情况分析：在前面几章的学习中，学生基本能较熟练应用孟德尔遗传定律分析生物的生殖过程，掌握了生物三种可遗传变异的原理及特点，对自然选择也有一定的认识，同时也具备一定的数据处理和逻辑推理能力等等，这些都是本节探究活动顺利进行的保证。掌握基因频率和基因型频率的 概念，并应用它们展开定量的探究活动，这对学生的数据分析和逻辑推理能力提出较高要求。若基础较薄弱的同学会在这些环节学习中有一定的障碍，影响下一步探究的热情。教学中注意对这部分学生的“帮扶”，保证“面向全体学生”。三、教学目标：知识：解释种群、种群基因库和基因频率概念；说明突变和基因重组产生生物进化的原材料；举例
4、说明自然选择使种群基因频率定向改变。能力：学会基因频率的计算方法；运用数学方法讨论种群基因频率的改变；情感态度与价值观：体验模拟探究问题的过程和方法，养成分析问题和科学思维的习惯。四、教学重点：基因频率的概念及计算；数学方法讨论种群基因频率的变化；分析突变和基因重组与生物进化的关系；探究自然选择对种群基因频率的影响。五、教学难点：数学方法讨论种群基因频率的变化；探究自然选择对种群基因频率的影响六、教学思路：本小节内容理论性和逻辑性较强，相关的数据处理较多，在学生课外充分预习的基础上，精心设计系列问题推进教学过程，以引导学生讨论、探究为主，结合老师讲解与提升，利用多媒体辅助展示讨论和探究的过程及
5、结果。相信是可以高效地完成教学任务。主要的思路如下：1、创设情境，活跃气氛，同时激发学生的思维。2、以定量研究种群的基因组成为思维起点，展开对基因频率的概念及计算学习及数学方法讨论其变化。3、以变异原理为基础，分析突变和基因重组产生进化的原材料。4、探究自然选择对种群基因频率改变的影响，发现自然选择决定生物进化的方向。5、课堂小结，种群基因频率改变时生物进化的实质。七、教学过程设计：教学内容学生活动教师的组织和引导教学意图问题讨论导入新课种群是生物进化的基本单位。种群基因库、基因频率、基因型频率的概念及计算用数学方法讨论种群基因频率的变化突变和基因重组产生进化原材料探究“自然选择对种群基因频率
6、变化的影响”自然选择决定生物进化的方向。总结归纳用拟人化的方式思考问题，发现个体的寿命是有限的，但个体内的基因是可以通过有性生殖在后代中延续并扩散的。阅读教材中种群的概念，思考：1、以下描述的生物群体是种群：A、一片草原上所有的蛇B、我国长江所有白鳍豚C、漳州地区所有滩涂上的红树林。D、第二农贸市场所有的菠菜。2、一个种群中的个体是机械的集合在一起的吗？“种群”与“物种”有区别吗？阅读教材中的相关定义，练习计算。同时发现计算技巧：等位基因的频率之和为1；常染色体上的基因频率与基因型频率之间的关系式。分析得出：欲求子代的基因频率，要先通过遗传分析得到子代的基因型频率。复习孟德尔遗传定律的适用条件
7、，推理得出：若孟德尔遗传定律来分析解题，种群必须符合5个条件。进行种群随机交配的遗传分析。计算并进行统计分析得出：理想状态下，种群繁殖过程，基因型频率从子一代开始保持不变。基因频率一直保持不变。分析数据发现遗传平衡定律。举例说明种群中基因突变的普遍性，自然选择普遍存在等等，理解自然界很难同时满足这五个条件。（以教材中2道讨论题展开）教材旁栏的知识链接。学生思考并表达与交流看法。缺失或重复改变基因频率；易位和倒位似乎不改变基因频率；单体变异会改变基因频率，整倍体变异不一定改变基因频率。等等分析发现：突变和重组都是随机的、不定向的，得出它们能够产生生物进化的原材料，但不能决定进化的方向。阅读探究资
8、料并提出问题：浅色型桦尺蠖为什么越来越少？桦尺蠖种群中ss基因型频率为什么越来越低？桦尺蠖种群中s（S）的基因频率为什么越来越低（高）？桦尺蠖种群中S（s）基因频率为什么定向改变了？分析原因作出假设：自然选择是种群基因频率发生定向的改变。讨论探究思路,并表述：可以根据史实，对19世纪中叶的英国曼切斯特的桦尺蠖种群的基因型频率赋予假设的数值，接着假设由于自然选择，黑色桦尺蠖增加的比例，浅色桦尺蠖相应减少的比例，然后逐年计算种群的基因型频率，再计算基因频率。统计比较数据的变化规律，即可证明假设是否正确。制定并实施探究方案。课前预习并各小组创设数字化问题情境，计算并制定表格统计结果。做出电子稿，课堂
9、上展示交流。分析结果，得出结论。结果：随着黑色桦尺蠖比例逐年上升，S基因频率也逐年上升。结论：自然选择的使种群基因频率发生定向改变，而且选择压力越大，改变幅度就越大。讨论树干变黑对浅色型的出生率的影响？直接接受选择的是基因型还是表型？生物进化的基本单位种群生物进化的实质是基因频率的变化生物进化的材料来源于突变和基因重组生物进化的方向决定于自然选择图片情境创设：假如你是老虎体内的一个控制有利性状的基因，你有个愿望“我真的还想再活五百年！”。你觉得这个愿望可能实现吗？总结：研究进化，仅研究个体的适应性是不够的，还需要研究群体的基因组成及其变化指导阅读通过答案解析，引导学生辨析种群的两个“同一”性，
10、发现种群是自然界生物繁殖的基本单位，因此是生物进化的基本单位。如何定量地描述种群基因组成？从定义推导出相应的公式，方便记忆和应用。有性生殖过程中，基因或分离或重组，那么种群基因频率是否会改变？引导学生应用孟德尔遗传定律分析种群理想状态下随机交配产生后代的基因型频率，进而计算基因频率。设计表格，便于观察和发现规律。种群的基因频率没有变化，就意味着没有进化。显然这是违背自然事实的。五个条件自然界都能满足吗？引导讨论然后总结：生物的变异和自然选择是普遍存在的，因此种群基因频率变化时必然的。基因突变是种群基因频率改变的最根本原因，它既丰富丰富种群基因库，又改变基因频率，其他变异方式呢？教师总结指出：从
11、理论上看，染色体变异具体方式对基因频率的影响不同，但是染色体变异往往会影响个体生存能力甚至死亡或不育，因此，染色体变异可能改变基因频率。生物进化方向是何种因素决定的？引导学生相互评价，学会从表现型比例到基因型频率再到基因频率看待问题的深度和价值。指出自然选择使各种环境因素的综合。19世纪、20世纪已经远去了，我们当然不可能穿越回到那个年代在来个实地调查分析取证，用什么方法来证明我们的假设是否准确？创设数字化问题情境的方法探究点拨次年种群基因型频率的计算方法。评价各小组的探究方案，肯定学生的科学态度及合作精神。关注学生对结果与结论表达。总结：自然选择决定生物进化的方向。树干变黑不影响浅色型桦尺蠖
12、的生殖能力，但由于成活率的下降，所以其子代的出生率必然下降。直接作用于个体的表现型，但是间接作用于基因型，最终作用于种群的基因频率。所以进化的基本单位是种群，进化的实质是种群基因频率的改变。基因频率受多种因素的影响，其中基因突变是种群基因频率改变的根本原因，自然选择使种群基因频率定向改变。布置作业。激发兴趣导入种群的概念。训练学生准确地掌握概念。导入概念学会快速准确地计算基因频率。导入“讨论基因频率变化”巩固和提升遗传定律的应用。训练数据处理分析能力。导入自然条件的讨论训练学生逻辑思维严密性理解自然界中种群基因频率变化是必然的。导入变异与进化关系的分析。知识迁移，推理分析导入探究学会提出有价值
13、的问题表达能力解决问题的能力。合作精神的培养。表达能力回归主题种群基因频率的改变与生物进化。八、教学反思及改善方法： 这是我在2012年11月1日龙海市生物教研活动的公开课,课后郑玲玲老师认真地组织了评课，同行的肯定和赞许让我倍感欣慰，诚恳建议更是让我醍醐灌顶。至此，我觉得这节公开课不能只属于我，我应该和大家分享这节课的成果。这节课最大亮点是以问题驱动思考，实现师生有效地参与课堂教学，一下几点是我较为满意的：用简练生动的语言调动学生的情绪，增进师生之间的亲和力。语言表达永远是老师获胜的法宝，特别是这种理论性很强的教学内容，更需要老师智慧、幽默的语言来点亮学生的激情。这节课一开始我就用一句歌词“
14、我真的很想再活五百年”吸引学生思考个体内基因的命运，在探究环节时，我用“穿越”的不可能性，引出“创设数字化问题情境方法”。从学生生活中热点话题引入生物学的问题思考，学生的思维积极性大大提高，他们的参与意识因此被诱发出来。 精心设置系列问题，推进课堂教学。本节课几个环节都是引导组织学生分析讨论，得出结论。每一环节的结论形成影响下一环节的探讨，这就需要老师做好充足引导准备，带领学生的思维不断地向前延伸。课堂衔接问题是我重点琢磨的对象，“这个群体是生命系统哪一层次？”“如何定量描述种群基因组成？”有性生殖过程中，基因或分离或重组，那么种群基因频率是否会改变？ “基因突变是种群基因频率改变的根本原因，其他变异方式呢？”“生物进化的方向是哪个因素决定的？”每个问题都是学生在前一环节认知的基础上发展出来的，学生沿着这些问题思考讨论，课堂思路清晰，学生的主体地位和老师指导作用都能体现。从学生的“思维最近发展区”出
