大象版（2017秋）科学六年级上册第四单元《遗传和变异》大单元整体教学设计

基 本 信 息
学科 小学科学 版本 大象版
年级 六年级上册
单元名称 第4单元《遗传和变异》
单元主题 生命的密码：遗传与变异的探索之旅
课时安排 4课时
一、单元主题
"生命的密码：遗传与变异的探索之旅"
围绕生物特征的传递与变化，引导学生理解遗传与变异是生物多样性和进化的基础，培养科学探究能力与生命观念。
二、单元大情景
"小小遗传侦探团"
学生化身“遗传侦探”，通过四项任务破解生命密码：
1.任务1：家族特征大调查（《我像谁》）——分析人类遗传现象；
2.任务2：动物王国探秘（《动物的遗传和变异》）——验证动物遗传规律；
3.任务3：植物实验室（《植物的遗传和变异》）——探究植物特征传递；
4.任务4：进化档案馆（《追根溯源》）——揭示遗传与环境的互动。
最终成果：制作《生命密码解密手册》，举办“遗传科学博览会”。
三、课程标准分析
依据 《义务教育科学课程标准（2022年版）》
核心概念 8.生命的延续与进化
学习内容 8.1 生物通过繁殖延续生命； 8.5 生物的遗传变异导致多样性
学段目标 （3-4年级） ①描述动植物的遗传变异现象； ②解释遗传与环境的关系； ③设计实验验证特征传递规律。
四、单元教材分析
本单元包括《我像谁》、《动物的遗传和变异》、《植物的遗传和变异》和《追根溯源》这4课内容。
（一）第1课《我像谁》
1.核心内容：通过观察家族成员特征（如肤色、脸型、发际线等），引导学生发现亲子间的相似与差异，初步建立“遗传”与“变异”概念。
2.关键活动：
（1）绘制家族特征对比图（如维恩图），标注共同点和差异点。
（2）讨论“隔代遗传”现象（如祖父母特征跳过父母出现在孙辈）。
3.科学观念：生物特征由亲代传递给子代（遗传），但子代与亲代并非完全相同（变异）。
（二）第2课《动物的遗传和变异》
1.核心内容：探究动物界的遗传变异现象，如狗毛色遗传、猫的耳朵形状差异等，验证遗传变异在生物界的普遍性。
2.关键活动：
（1）分析动物亲子照片（如狗妈妈与幼崽的毛色对比）。
（2）设计实验：模拟“孟德尔豌豆实验”简化版（如用不同颜色豆子模拟基因组合）。
3.科学思维：归纳动物遗传规律（显性/隐性特征），理解变异是生物多样性的基础。
（三）第1课《植物的遗传和变异》
1.核心内容：聚焦植物特征传递（如豌豆花色、果实大小），通过种植实验观察子代与亲代的异同。
2.关键活动：
（1）种植豌豆或凤仙花，记录花色、株高等特征在亲代与子代间的变化。
（2）对比野生植物与栽培品种（如野草莓VS草莓），分析人类如何利用变异改良作物。
3.探究实践：通过长期观察记录，培养实证研究能力。
（四）第4课《追根溯源》
1.核心内容：揭示遗传变异的本质（基因传递与环境影响），探讨生物进化与适应环境的关系。
2.关键活动：
（1）案例分析：桦尺蠖工业黑化现象（环境变化导致体色变异）。
（2）模拟实验：用彩色纸片模拟“自然选择”（捕食者更容易发现与环境反差大的个体）。
3.态度责任：理解保护生物多样性的意义，树立科学的环境观。
四课共同构建“遗传变异是生物适应环境的基础”这一核心观念，解释生物多样性成因：
1.认知递进：
（1）现象层（《我像谁》）→ 拓展验证（动、植物案例）→ 本质探究（遗传机制与进化意义）。
（2）从人类自身经验出发，逐步延伸至生物界普遍规律，最终上升到进化论高度。
2.能力进阶：
（1）观察描述（课1）→ 实验分析（课2-3）→ 抽象推理（课4）。
（2）贯穿“提出问题-设计方案-验证结论”的科学探究流程。
五、教学目标
维度 目标内容
科学观念 解释遗传变异现象，理解其对生物多样性的意义
科学思维 通过对比实验归纳遗传规律，用模型解释基因传递（如显性/隐性）
探究实践 设计种植实验记录特征变化；模拟自然选择过程
态度责任 树立保护生物多样性的意识，批判性看待“基因决定论”
六、学情分析
1.年龄特点：六年级学生抽象思维初具，但对“基因”“自然选择”等概念需借助可视化实验理解。
2.认知基础：已知“子女像父母”，但对遗传机制（如隔代遗传）和变异原因（环境作用）缺乏系统认知。
3.兴趣点：角色扮演（侦探）、动手实验（种植豌豆）、解决争议性问题（“先天vs后天”）。
七、活动设置
课程 活动主题 活动目标 达成方式
《我像谁》 家族特征侦探社 分析人类遗传规律 数学：统计家族耳垂性状比例；美术：绘制特征遗传漫画
《动物遗传》 毛色遗传解密 验证显性/隐性特征传递 科学实验：用黑白豆子模拟基因组合；信息技术：制作遗传概率动画
《植物遗传》 豌豆实验室 探究环境对植物特征的影响 劳动：种植记录豌豆花色变化；语文：撰写《豌豆生长日记》
《追根溯源》 进化档案馆 理解自然选择机制 社会：辩论“桦尺蠖黑化是否算进化”；工程：设计抗虫作物模型
八、教学方法
1.5E教学法
（1）Engage（引入）：用“明星父子照”引发对人类遗传的兴趣（《我像谁》）。
（2）Explore（探究）：通过豆子组合实验模拟基因传递（《动物遗传》）。
（3）Explain（解释）：用动画演示“显性基因压倒隐性”（《动物遗传》）。
（4）Elaborate（迁移）：对比干旱/湿润环境对豌豆株高影响（《植物遗传》）。
（5）Evaluate（评价）：设计“未来生物”模型并答辩（《追根溯源》）。
2.争议性问题驱动
辩论：“聪明是天生的吗？”（关联遗传与环境的作用）。
九、学习方法
1.类比学习
将基因组合类比“卡牌游戏”：显性基因如“大王”可覆盖隐性基因“小王”。
2.项目式学习（PBL）
分组完成《抗虫作物设计书》：结合遗传规律与环境适应性（如转抗虫基因玉米）。
3.反思迁移
撰写《假如没有变异》：推演生物灭绝风险，强化多样性保护意识。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 占比 内容
过程性评价 60% 实验记录单、辩论表现、模型设计稿
终结性评价 40% 《生命密码解密手册》内容完整性与创新性
（二）分活动评价表
活动1：《我像谁》（人类遗传）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
特征观察 列举自身与父母1个相似特征 对比3组特征（如耳垂、发际线） 分析隔代遗传案例（如像祖父母）
数据统计 记录家庭3人特征数据 绘制特征比例饼图 计算显性性状遗传概率（如75%卷舌）
科学表达 用“遗传”解释1个现象 结合“显性/隐性”描述特征传递 制作《人类遗传漫画》解释复杂案例
活动2：《动物的遗传和变异》
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
实验操作 完成豆子组合实验（黑白模拟基因） 控制变量（如固定豆子比例） 设计新实验验证多基因遗传（如斑马纹路）
数据分析 记录2组动物特征数据（如狗毛色） 绘制遗传概率柱状图 用软件模拟1000次基因组合并总结规律
结论创新 描述显性基因作用（如黑毛压倒白毛） 解释“返祖现象”（如白猫生花猫） 提出动物育种方案（如抗病犬种培育）
活动3：《植物的遗传和变异》
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
观察记录 记录豌豆花色变化（连续2周） 对比野生/栽培草莓差异（3组数据） 分析环境对株高的影响（光照/水分变量）
科学推理 说出“子代花色与亲代相似” 解释人工选育的作用（如更大果实） 预测杂交后代特征（如红花+白花=粉花）
迁移应用 列举1种利用变异的作物（如无籽西瓜） 设计实验验证肥料对果实大小的影响 撰写《未来作物设计书》包含遗传原理
活动4：《追根溯源》
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
案例分析 复述桦尺蠖黑化现象 分析环境变化（污染）与适应的关系 对比其他自然选择案例（如长颈鹿脖子）
模拟实验 完成“捕食者-环境”基础模拟（彩色纸片） 记录不同环境下的“幸存率”数据 设计对比实验（如浅色/深色环境差异）
社会责任 说出1条保护生物多样性的意义 提出校园生物保护方案（如昆虫旅馆） 撰写倡议书呼吁基因技术合理应用
十一、作业设计
活动1：《我像谁》分层作业
作业类型 内容 评价标准
基础作业 列出自身与父母的3个相似特征 ★：1个特征； ★★：2个+简单描述； ★★★：3个+科学术语（如“显性性状”）
提升作业 统计家族10人耳垂性状（离/连）比例 ★：记录数据； ★★：计算比例+作图； ★★★：分析隔代遗传案例
拓展作业 制作《人类遗传漫画》 ★：1个案例； ★★：2个案例+插图； ★★★：3个案例+科学原理解释
活动2：《动物的遗传和变异》分层作业
作业类型 内容 评价标准
基础作业 画出狗幼崽与父母的毛色遗传关系图 ★：画出1组配对； ★★：标注显性/隐性基因； ★★★：预测第三代毛色概率
提升作业 用豆子模拟猫耳朵形状遗传（立耳/折耳） ★：完成1次实验； ★★：统计10次结果+计算概率； ★★★：分析多基因组合（如折耳+蓝眼）
拓展作业 设计“理想宠物”育种方案 ★：描述1种特征； ★★：结合2种遗传规律； ★★★：评估可行性（如基因技术伦理）
活动3：《植物的遗传和变异》分层作业
作业类型 内容 评价标准
基础作业 记录豌豆种植日记（株高+花色） ★：记录3次； ★★：记录5次+折线图； ★★★：分析环境对特征的影响
提升作业 对比野生/栽培草莓果实大小差异 ★：描述差异； ★★：测量3组数据+对比； ★★★：设计实验验证人工选育作用
拓展作业 撰写《未来作物设计书》 ★：1种设想（如抗虫玉米）； ★★：2种+遗传原理； ★★★：3种+可持续性评估
活动4：《追根溯源》分层作业
作业类型 内容 评价标准
基础作业 制作桦尺蠖进化时间轴（1850-2000年） ★：标注2个时间点； ★★：标注4个+环境变化； ★★★：分析现代工业区新变化
提升作业 模拟“鸟类捕食昆虫”实验（彩色纸片） ★：记录1组数据； ★★：3组数据+计算幸存率； ★★★：提出濒危物种保护方案
拓展作业 撰写《假如没有变异》科幻短文 ★：200字描述； ★★：400字+生物灭绝案例； ★★★：600字+科学依据（基因库枯竭）