《杂交育种和诱变育种》教学设计

广州市真光中学  何滢滢

 

一.   教学目标分析:

 

以《课程标准》的基本理念作为总的指导思想,根据内容标准的具体要求和《2007年生物科考试大纲的说明(广东)》制定出本节课的知识目标。

 

课程标准

考试说明

搜集生物变异在育种上应用的事例(理解)

生物变异在育种上的应用(

   

1. 知识目标:举例说出生物变异在育种上应用的事例,简述杂交育种和诱变育种的作用和局限性。

2. 能力目标:运用遗传和变异原理,解决生产和生活实践中的问题。

3. 情感目标:在学习的过程中引导学生认识科学技术与社会之间相互影响,相互制约的关系。

 

二.教学内容分析:

 

本课使用的教材蓝本是人教版必修26章第1节。教材围绕着遗传学原理和规律在生活中应用,按照技术发展历程的线索展开内容。知识呈现上按照“方法介绍——突出优点——局限性思考”这样递进的发展历程,说明超越已有技术的局限性育种技术是不断完善与发展的动力和原因,有利于人们认识和关注科学技术的本质。

根据人教版的教材编排,前面的部分章节中已经对杂交育种和诱变育种有了较多的涉及,只是没有以“方法介绍——突出优点——局限性思考”呈现罢了。由此,笔者认为,本课的重点、难点应该是能力目标和情感目标的达成,而知识目标则近似于复习巩固。

所以,根据本课所制定的三维目标的有效达成,有必要对教材内容进行整合处理。

 

三.教学对象分析:

 

学生在初中生物中对选择育种与杂交育种已有了初步的了解;在第一章的学习中又学习了分离定律和自由组合定律,这些都为理解传统的育种方法打下了基础。学生在学习染色体变异这部分内容时,还接触到了单倍体育种和多倍体育种,这又为理解各个育种方式之间的优缺点打下良好的基础。教师可以通过引导学生复习、回忆、比较来获得对知识的认识。

高中学生具有求知欲旺盛、自学能力较强、自信等特点,因此可以尝试通过思考、讨论来解决生产实践中的问题的方式,让学生在解决问题的同时知识得以强化。

 

四.教学策略:

 

本节内容是遗传和变异知识的深化和拓展,常规育种的原理正是生物的可遗传变异。在本节课的教学过程中,设计恰当的情景,把课本中相关的内容整合在一起进行学习,其目的是让学生在掌握相关主干知识的基础上,打破章节之间的界限,把相关知识点从内涵、外延及功能上有机地串联起来,实现学科内知识的相互综合,构建完整的知识网络,从而提升学生对生物学科知识体系的理解,提高学生运用知识的综合能力。在使学生了解遗传学原理运用的同时,还关注到这部分知识在生活、生产和社会发展中的应用,从而提高学生对科学和探索未知的兴趣,养成科学的态度和科学的精神。

 

五.教学方法: 情景导入法、引导分析法、讨论法

 

整个教学过程包括:知识梳理提出问题解决问题分析比较归纳总结形成体系,其意图在于培养学生的发散思维能力,以及对知识的归纳、整合、应用能力。

 

六.教学过程设计:

 

教学环节

教师活动

学生活动

知识梳理

15分钟)

通过两个资料分析,基本了解杂交育种、诱变育种的方式、原理、过程,并穿插复习单倍体育种和多倍体育种的例子和技术路线。(详见学案:温故知新)

回答、纠错、补充

设置问题

情境

15分钟)

育种方法设计:

拯救花地杨桃

(详见学案:实战演练

学生分小组思考、讨论、设计

初步育种

方案展示

8分钟)

设计最快的三组学生上讲台来展示设计成果

要求有育种基本方法;优点;疑惑

提出有效育种方案

方案可行性比较评价

5分钟)

引导全班学生群策群力根据不同育种方式的特点对各个方案进行可行性比较,提出改进措施。

引导学生注意一些细节,将心得填写在“设计反思”处

找出或改出最佳方案对自己和同伴的方案进行评价

分析归纳

(2分钟)

引导学生根据各种育种方式的特点进行归纳,填表总结

归纳出各种育种方法的原理及特点。

作业

根据课堂讨论和反思的结果以及自己对知识的归纳总结写出:拯救花地杨桃最终设计方案:(写出育种技术路线)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学反思:

 

1. 对课程资源的充分发掘

 

课程资源既包括教材、教具、仪器设备等有形的物质资源,也包括学生已有的知识和经验、家长的支持态度和能力等无形的资源。

新课标鼓励教师根据乡土、学校以及自身特点开发课程资源。课程资源是决定课程目标能否有效达成的重要因素。充分利用现有的课程资源,积极开发新的课程资源,是深化课程改革、提高教学效益的重要途径

本课从知识角度讲并无太多新的内容,而能力训练和情感态度价值观的形成又必须让学生自愿、自主的形成,这并非是一节课可以全部达成的。针对这种情况,笔者整合处理了教材内容,对身边的资源进行了充分的发掘,形成了“拯救花地杨桃”的课程资源。

为学生呈现这样的资源是考虑到了教学对象大多数生活在芳村,有几个学生的家中庭院里甚至还种有嫁接的花地杨桃。学生对此有着及其浓厚的兴趣,甚至在课后还激发了他们利用家中植物动手尝试的兴趣,还有学生要求下学期开设花地杨桃的研究性学习课。

笔者认为本课的课程资源的发掘是较为成功的,为能力目标和情感目标的达成奠定了良好的基础,并且自然的使学习延伸到课外。

 

2.对学习任务难度的恰当把握

 

既然“拯救花地杨桃”引起了学生的兴趣,如何让学生在接到具体的任务后仍然保持兴奋状态呢?学习任务的难易就是影响学生学习动机的另一个重要因素,过难、过易的任务,都会挫伤学生的积极性。

作为高一年级的学生,要求他们设计4对性状的育种实验方案是否要求过高,超过学生的能力范围呢?甚至有人认为给高二生物班的学生都难以完成,那么,这个学习任务是否过难呢,这是个值得探讨的问题。

要求学生写出过程,就应该先给学生一个参照,育种的技术路线该如何表达和书写。因此,笔者在本课的开始对育种方式介绍时,就反复提到了“技术路线”并且,多次呈现,这不仅是达成知识目标的需要,更重要的是给学生一个“先行组织者”,为完成学习任务搭建台阶。

当然,在刚刚学完育种知识后,马上要求学生在短时间内形成完整的实验设计,仍然是很难完成的任务。而这个任务设计的主要意图是考察学生对几种育种方式的优点和局限性的理解和比较,因此,笔者只要求学生提出育种方式的名称以及对应解决的问题即可,并未要求学生当堂写出实验设计的具体方案和技术路线。从学生完成任务的情况来看,学习能力强的同学可以较准确的写出技术路线,学习能力一般的学生也能讲出采用育种方式的次序安排,可见难度是适中的。

 

3.对学生生成性知识的较好催生

 

建构主义教学理论认为学习是生成知识的过程,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过有意义的建构方式自己生成的。

本课的任务是开放性的,因为它没有确定的答案。学生对各种育种方法的选择和组合可以使学生进行个性化的探究,在运用分析、综合的思维方式中提升分析、综合的能力。而不同小组的育种方法和程序又可以在交流中相互启发。对于学生设计的育种方案中存在的问题,笔者没有直接指出、简单地把正确答案抛给学生,而是通过问学生是否需要补充或修改师生一起再次分析等举措,以期让学生自己发现问题,解决问题,使学生在自我纠错的过程中获取知识,避免一错再错的现象发生。

同时,该问题又是结构不良的,因为我们不知道各对相对性状的显隐关系,不知道大果杨桃有没有其他优点或缺陷。这样问题解决的方案就有了更大的不确定性,而这样也就具有了更广阔的探究空间。

 

4.对教学对象情况的估计不足

 

因为本课的学习必须建立在学生前面知识的牢固掌握的基础之上,为确保这一点,虽然是异地教学,笔者最后还是决定带班上课。但是,正因为是自己所教的学生,以为已经比较了解,反而使笔者忽略对学生当天情况的考虑。

来到新的环境,尤其后面坐的老师比学生还要多,学生有些怯场,表现比较拘谨。笔者在课前并未帮助学生调节好情绪,在调动学生方面也没有太多的办法,尤其是前半段,课堂气氛比较沉闷,并且表现出思维深度不够。这使得前面的内容进行得比较慢,导致后面讨论时间的不充分。

当呈现学习任务后,学生的紧张情绪有所缓解,有了一些不错的表现,思维深度加深,但是,由于时间的仓促,笔者为了让学生更快的完成设计,对学生的思维引导过多,使学生思维发散性不够。

由于,对学情分析的大意,导致学生整体的思维深度和广度受到影响,这是笔者将在本校上课与异地上课学生反映比较之后的明显感受。

 

5.对教学内容取舍的犹豫矛盾

 

虽然,笔者在设计本课时已经确定了,“知识:温固拓展;能力:训练提高;态度:感悟发展”的基本思路,但是,对知识内容取舍问题上,却充满了犹豫、矛盾。

本课到底应该以育种方式的知识性介绍为主还是应该把育种方式运用的能力训练放在首位呢?正是这种取舍不定,导致在上课的过程中,出现了两者皆想兼顾,但是都没有顾好的结果。

前面确实是讲得有点太多,太细,导致本课各环节的时间分配上出现较大的问题。但是,不这样,怎么体现本课的知识性呢?能力的培养,价值观的形成同样是需要花费大量时间的,如何平衡,如何取舍,如何在课堂教学中很好的解决?这种矛盾,实际上是新课程实施过程中普遍存在的一种矛盾和斗争,也是一直影响着笔者授课的问题。

 

 

 

 

 

附:《杂交育种和诱变育种》学案

一.             温故知新:

1.三倍体无籽西瓜采用了                育种方式。

技术路线:

 

 

                         

 

2.资料分析:高秆抗锈病和矮秆易染病的纯种小麦杂交得到F1F1自交后在F2得到矮秆抗锈病的品种。再经过选择培育即可得到符合生产要求的新品种。

育种方式:             育种

育种原理:                

技术路线:

 

 

 


                                                        

 

3.解决杂交育种周期过长采用:                育种方式。

技术路线

 

 

 


                                                        

 

4.资料分析:利用一定剂量的射线处理水稻种子,播种下去,得到F1,筛选符合人类需要的新性状,培育出成熟期提早15天的品种。

育种方式:             育种

育种原理:                 

技术路线:

 

 

                                                              

 

二.实战演练:拯救花地杨桃

背景:

作为岭南佳果之一,花地杨桃威名远播,清末和民国时期,它曾是岭南最盛行的水果之一。花地杨桃的极品称“红果”,通体透红,以青边红肉,果芯细,清甜化渣而著称。根据2000年的新闻报道,当时尚在芳村花地和茶滘生长且名正言顺的花地杨桃已是只剩七棵。而且均不同程度的感染了赤斑病。

最近几年广州重新从台湾、马来西亚、泰国等地引进杨桃品种,现在广州大量栽培大果杨桃,该品种的杨桃个头比花地杨桃大,也甜,但做不到像花地杨桃那样含蜜味的甜。

任务:

 

 

 

 

可提供的实验条件:1000粒种子搭载“神8”上天的机会、倍性实验室、实验果园

提交方案的要求:育种的过程,育种的依据。

1.初步方案:(写出育种基本方法)

 

 

 

 

 

 

2.反思:

 

 

 

 

 

 

3.最终设计方案:(写出育种技术路线)

 

 

 

 

 

 

 

 

三.总结育种方法的原理和特点:

 

诱变育种

杂交育种

多倍体育种

单倍体育种

依据原理

基因_____

基因_____

染色体组成倍地增加

染色体组成倍地减少,再加倍后得到纯种

优点

可以提高______

__________,加速育种进程,大幅改良某些优良品种。

将不同个体的________集中于同一后代个体上

器官_____,营养物质含量______

可以明显_____育种进程

缺点

有利的变异___

育种时间___

发育延迟,结实率低

技术_____,且必须与__________配合