六年级下册科学教案与反思-2.3寻找遗传与变异的秘密 苏教版

《寻找遗传与变异的秘密》教学设计
（苏教版小学科学六下第二单元第3课）
教材分析：遗传与变异是生物界普遍存在的现象，也是物种形成和生物进化的基础。本课通过介绍科学家寻找遗传与变异秘密的故事，通过活动体验经历科学家对遗传与变异的探究过程，从中感受科学家利用遗传与变异为人类造福所做的不懈努力。
学生学情分析：通过前两课的学习，学生对生物的遗传与变异都有了一定的认识与理解，只是遗传与变异相关知识的科学性较强，真正理解需要具备一定的知识背景。本课就学生对遗传与变异知识有初步了解，并有一定探究兴趣的基础上，重点以孟德尔、袁隆平的研究为学习素材，让学生从科学家的研究经历与研究精神上了解科学的本质，培养探索精神与科学态度。
教学目标：
过程与方法：
1.学生会用分析、假设、推理等科学方式解释现象以及事实。
2.学习科学地看待生物的变异现象，能够清晰地表达自己的观点，进行科学辩论。
知识与技能：
1.了解遗传与变异的秘密，遗传物质的外显，遗传物质的遗传特性（分离定律）。
2.运用基因模拟卡模拟豌豆的基因遗传，运用基因模拟球模拟基因组合，从而了解孟德尔实验。
3.知道科学家为了研究遗传和变异进行了艰苦不懈的探索。
情感态度价值观：
1.感受科学的神奇与美妙。
2.勇于质疑，科学地看待技术对社会生活的影响。
3.尊重科学家，学习科学家严谨的科学态度与坚持不懈的科学精神。
二、重点难点：
重点：了解遗传与变异的秘密。
难点：利用基因模拟卡、基因模拟球模拟孟德尔实验。
三、教学准备：
PPT课件、基因模拟卡（彩色卡纸、透明卡片）、分组模拟球、模拟袋、记录单
四、教学时数：一课时
五、教学过程：
（一）谈话导入
师：同学们，欢迎你们今天来到我们的科学课堂，今天我们要研究的内容很有挑战性，我先来考考大家几个小问题。绿色开花植物中的雄蕊和雌蕊有什么作用？
师：第二个问题，哺乳动物是怎么繁殖后代的？
师：第三题，举例说一说什么是遗传？什么是变异？
师：非常棒，顺利通过我的测试，那么，我们新的挑战开始啦！
【教学意图】通过三道对动植物繁殖的题目，让学生巩固复习产生下一代的必要条件，为接下来的课程做好铺垫。
（二）情景导入（人类单双眼皮）
师：（出示图片）这是一对父母的照片，林老师截取了其中的一部分，你们发现什么？其中爸爸是单眼皮，妈妈是双眼皮。猜想一下，他们孩子的眼皮特征可能是什么样的？你是怎么想的？
生：
师：我们一起来看一看，（出示照片），咦，为什么同一对父母，生出来的孩子有的是双眼皮，有的是单眼皮呢？
生：
师：嗯，说的有道理。第一个孩子遗传妈妈的双眼皮特征，那爸爸的眼皮特征是不是就没有遗传了呢？反之，第二个孩子遗传爸爸的单眼皮特征，那是不是妈妈的眼皮特征就不起作用了呢？
师提醒学生，精子与卵子来源于父母，各一半，其实是都有遗传的。
师：究竟是怎么一回事呢？是不是你们猜想的这样呢？这节课，我们就循着前人的足迹一起来寻找遗传与变异的秘密。
【教学意图】利用生活中常见的眼皮现象引出这节课的主要内容，让学生思考遗传物质是如何一代代遗传下来并表现出来的。
探究遗传与变异的秘密
1.认识遗传物质
（1）认识遗传物质
师：你知道现在科学家把遗传物质叫做什么？
生：DNA、染色体、基因
师：的确，和他们都有关系。我们来看一下科学家探寻的它们之间的关系。（出示图片）这是刚才同学们说的染色体，在每条染色体中都含有一个DNA分子（脱氧核糖核酸），每个DNA分子含有很多个基因，或者说一个基因就是DNA的一部分。
（2）认识结构
师出示人类染色体组，果蝇染色体组，它们都有什么特点？
生：
师：对，这是重要的发现，染色体总是成对存在的。遗传单位基因就在染色体上，因此基因也是成对存在的，比如在爸爸的这一对染色体上的某段部位，就有一对控制眼皮特征的基因，妈妈也是这样的，当他们生下宝宝是，宝宝的染色体是怎样的呢？
生：
师：你的说法得到了科学家的证实，这样他们的遗传基因就传给下一代了，很有意思吧，在来看看刚刚的这对父母，我很想知道，如果他们再生一个孩子，眼皮是怎样的呢？如果生第4个，第5个呢？甚至是第20个呢？
生：
师：那是我们的猜想，是不是真的这样呢？让他们生这么多孩子，他们肯定不乐意，怎么办呢？我很想知道，怎么办？
（3）探究孟德尔实验
师：从古到今，很多人都对此很感兴趣。100多年前，以为名叫孟德尔的人，他选择了豌豆做了相关实验，研究遗传的规律，他用了8年的时间钟了几万株豌豆，发现豌豆有许多变异特征，其中种子有的是光皮，有的是皱皮的。（出示基因模拟卡）这是光皮基因，这是皱皮基因，将他们作为亲代来繁殖后代，你们认为它们后代的基因是怎么样的呢？谁来摆一摆，说一说？
生活动
师：不管怎么摆，都是光\皱，那么有着这样基因的种子，他的外在表现特征是怎么样的呢？
生：一半光，一半皱
师：而事实上，孟德尔做了几百株的豌豆实验，不管是光的传粉给皱的，还是皱的传粉给光的，产下的豌豆种子都是光皮的，没有例外，你如何解释？
生：光的基因比较强大
师：你的解释太有意思了，其实同学们把皱皮基因看成是透明的或者是隐形的，就可以得到满意的答案啦，你可以为这样的基因取个名字。（隐性基因）那另一个基因呢？可以成为什么？（显性基因）
师小结：你们都太厉害了，和我们科学家都有一样的思维。当一个显性基因与另一个隐性基因组合时，外在表现特征就显示为显性基因的特征，隐性基因就隐藏起来了。非常有趣而又神奇。
（4）探寻子二代
师：面对这么有趣而又神奇的现象，孟德尔又在思考了，如果子一代和子一代之间进行自交，他们的后代我们可以称为子二代，又会出现怎样的特征呢？你们再猜一猜？
生：
师：到底有哪种可能呢？我们今天在这里不可能像孟德尔一样种出一大片豌豆来，但是呢，今天老师给大家准备了基因模拟球，我们可以用它来模拟下。（师出示模拟球袋，简单介绍材料，红色代表显性基因，蓝色代表隐性基因，将模拟结果记录在记录单中）
学生模拟活动，并汇报数据。
师生共同分析所得数据。
师：观察我们全班各小组的记录，你有什么发现与想法？如果我们继续实验，继续抽取，你觉得数据会怎么变化，呈现什么规律？
师：孟德尔也做了这个实验，他得到的数据是怎么样的呢？（5475:1850）他反复琢磨这些统计数据，这是偶然情况还是一种规律呢？为了回答这个问题，他又开始实验。他播种，浇水，施肥，除草，收获再统计，一丝不苟地。然后再把收获的种子再种下去，重复做着一个又一个实验，他一连种了5代，终于发现，不是偶然情况，它呈现了一个规律。（出示图片）你有什么发现？子二代中豌豆种皮的基因组合是怎么样的？
生：
请生摆一摆子二代中豌豆种皮的基因组合。
师小结：是啊，若干年后，又以为遗传学爱好者摩尔根不相信孟德尔的实验，又用果蝇做了同样的实验，结果非常先死，比例也接近3:1,。经过8年的反复实验，孟德尔种了几万株豌豆，完成了成果总结《植物杂交实验》，并提出一些观点：遗传现象是由某种因子决定的，每个性状有两个因子决定，遗传因子有显性和隐性之分。学到这儿，你有什么想法？
生：
【教学意图】通过认识学习遗传物质，明白遗传物质是如何从上一代传至下一代；然后利用基因模拟卡模拟基因遗传的规律，并结合豌豆实验了解基因型与表现型之间的关系；再通过基因模拟球进行遗传实验，让学生有更深的体会去了解遗传的规律，并可以用确切的数值认识到基因型与表现型之间的比例关系。
（四）总结巩固（回顾人类单双眼皮）
回顾课前家长眼皮的问题
师：现在，我们已经初步认识了解了孟德尔的遗传定律，那么，现在你能说一说，单眼皮爸爸和双眼皮妈妈，生的孩子为什么有的是双眼皮，有的是单眼皮？爸爸妈妈眼皮的基因组合是怎样的？
出示网络调查数据，双7172，单2718。你能判断眼皮的显性基因和隐性基因吗？
师：回家试试用今天基因模拟球的方式摆一摆你爸爸妈妈的眼皮基因。
出示江苏常州淹城野生动物园狒狒的照片，埋下变异伏笔。
师：同学们，今天你们通过40分钟的课堂学习，学到了遗传学家花了几十年时间才研究出来的内容，真了不起。遗传与变异还有很多秘密等待大家去挖掘，寻找。比如淹城狒狒。你有兴趣吗？那我们课后查阅相关资料了解一下吧。
【教学意图】复习本课的内容，并留下关于变异的思考，学生可以从本课所学从中去探究变异的内容。

课后反思：
本课是通过介绍科学家们寻找遗传与变异的故事，让学生了解到科学家们对遗传与变异的探究过程，利用海洋球体验遗传性以及基因的形状表现，从而体验科学家利用遗传和变异为人类造福所做的不懈努力。
由于学生对遗传变异知识了解不多，也没有网络资源为学生提供这方面的知识。所以，在教学中，就采用了讲授式与实验探究法相结合，为学生详细地讲述了孟德尔研究豌豆，而总结出的遗传学定律。
首先介绍孟德尔的生平事迹：
1822年出生于当时奥地利海森道夫地区的一个贫苦农民家庭，从小就帮助父亲嫁接果树。从1851年到1853年，孟德尔在维也纳大学学习了4个学期，系统学习了植物学、动物学、物理学和化学等课程。与此同时，他还受到了从事科学研究的良好训练，这些都为他后来从事植物杂交的科学研究奠定了坚实的理论基础。1854年孟德尔回到家乡，继续在修道院任职，并利用业余时间开始了长达12年的植物杂交试验。
在孟德尔从事的大量植物杂交试验中，以豌豆杂交试验的成绩最为出色。经过整整8年（1856-1864）的不懈努力，终于在1865年发表了论文，并揭示出遗传学的两个基本规律——分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出，为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础，这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。
孟德尔的这篇不朽论文虽然问世了，但令人遗憾的是，由于他那不同于前人的创造性见解，对于他所处的时代显得太超前了，竟然使得他的科学论文在长达35年的时间里，没有引起生物界同行们的注意。直到1900年，他的发现被欧洲三位不同国籍的植物学家在各自的豌豆杂交试验中分别予以证实后，才受到重视和 公认，遗传学的研究从此也就很快地发展起来。
接着，介绍孟德尔的遗传定律：孟德尔的分离规律：通过研究发现，当具有相对性状的亲代是紫色和白色的豌豆花杂交后，子一代呈现为显性性状，颜色都是紫色。而在子二代中，显性性状和隐性性状分离，豌豆花的颜色为紫色和白色，而且两种颜色花的数目比是3:1.
再进一步研究，孟德尔还发现：具有两对不同相对性状的亲本豌豆杂交后所得的子一代，两对相对性状都只表现显性性状，但在子一代自交所得的。再进一步研究，孟德尔还发现：具有两对不同相对性状的亲本豌豆杂交后所得的子一代，两对相对性状都只表现显性性状，但在子一代自交所得的子二代中，出现了4种不同类型，其中两种是两个亲本分别具有的性状组合，另外，还出现了不同于亲本的两种重新组合。孟德尔由此推论，在体细胞形成生殖细胞是，不同对的遗传因子可以自由组合。这就是自由组合规律，即孟德尔第二定律。
在教授孟德尔定律时，我利用了有色卡片与透明卡片演示了基因的遗传性，让学生明白基因遗传的定律，并了解显性遗传与隐性遗传的区别都是通过物体的外在表现体现出来的。而后利用随机抽取海洋球的方法，让学生体会基因遗传的随机性，以及性状表现的比例比。在这两个环节的处理，学生就像科学家一样探索遗传的秘密，非常投入并且能从活动中获取知识。活动的简化或许还原了孟德尔的实验，让学生更易接受和理解。
这样处理后，学生理解要好些，但效果还不是最好。我想揭秘遗传与变异的秘密，对于小学生来说，还是有点难，学生不易理解。在今后的教学中如何能更好地揭示出遗传与变异的秘密，是我要多思考的。如果利用动画介绍效果会好些，老师要加强各种教学方式的运用。
总的来说，该教学设计以学生活动为主线，强调学生以探究者的身份参与教学过程，而不是知识的被动接受者。较好地克服了知识传授与能力培养的脱节，体现了知识的学习作为能力培养的载体这一教学新理念，解放了学生的思想，培养了学生思维的创造性和独立性，同时也使学生学习的主动性、积极性有较大提高.应在学生思考过程中予以引导或启发。或许学生不能得出正确结论，但毕竟他们会去想、去分析，对于培养他们敢于想象，敢于提出问题的科学创新精神是大有益处的，这样我们的目的就达到了。学生以一个研究者的身份与参与了教学过程，不仅深刻理解了相关的基础知识，还学会了有关的科学研究方法，并得到了科学思维的训练，提高是必然的。这时引导学生总结遗传变异的实质就会水到渠成。