理解教材，把握教學施憶Shi_yi_22@一、《遺傳與進化》模塊的定位

有助于學生認識生命的延續和發展，了解遺傳和變異規律在生產生活中的應用；領悟假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用；理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統一，生物的遺傳變異與環境變化在進化過程中的對立統一，形成生物進化觀點。”

《普通高中生物課程標準》

《遺傳與進化》——人類對基因的本質、功能及其現代應用的研究歷程

人類怎樣認識到基因的存在？基因在哪里？基因是什么？基因怎樣行使功能？基因會發生怎樣的變化？人類如何利用基因？進化過程中基因頻率是如何改變的？

1.領悟假說演繹、建立模型等科學方法本模塊突出的科學方法：課程標準所指出的，本模塊有助于學生“領悟假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用”。二、《遺傳與進化》模塊的教育價值歸納：是從特殊事實中概括出一般原理的推理形式和思維方法。演繹：是從一般到特殊，根據一類事物都有的一般屬性、關系、本質來推斷該類中的個別事物所具有的屬性、關系和本質的推理形式和思維方法。

假說—演繹法的內容主要安排在：第1章《遺傳因子的發現》

第2章《基因和染色體的關系》

本模塊側重物理模型和數學模型的構建：

DNA分子的雙螺旋結構模型減數分裂中染色體數目和行為變化的模型種群基因頻率變化的數學模型

本模塊的科學探究活動實驗3個、探究2個、模型建構2個、調查（課外實踐）2個、資料分析（資料搜集和分析）7個、思考與討論16個、技能訓練5個。全面提高學生的生物學實驗操作技能、收集和處理信息的能力、科學探究能力。類型活動內容所在章節實驗性狀分離比的模擬第1章，第1節觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片第2章，第1節低溫誘導植物染色體數目的變化第5章，第2節探究脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性第3章，第4節自然選擇對種群基因頻率變化的影響第7章，第2節資料搜集通過基因診斷來監測遺傳病第5章，第3節人類基因組計劃及其影響第5章，第3節調查調查人群中的遺傳病第5章，第3節調查轉基因食品的發展現狀第6章，第2節本模塊科學活動

對立同一的觀點：理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統一，生物的遺傳變異與環境變化在進化過程中的對立統一”變是絕對的，不變是相對的；從量上比較，遺傳基因是大量的，改變的基因是少量的，少量的變異逐漸積累，量變會引起質變，形成新的物種。

生物進化的觀點：在遺傳學知識的基礎上，較深入地學習現代生物進化理論。

科學態度和科學精神：比如孟德爾熱愛科學、鍥而不舍、敢于獨立思考的精神，摩爾根尊重科學、勇于自我否定的精神，達爾文既能挑戰傳統觀念，又能正視自己不足的精神，等等。

科學技術價值觀：

STS思想的滲透2.形成科學觀點，樹立正確的自然觀三、《遺傳與進化》教材設計思路

本模塊以人類對基因的本質、功能及其現代應用的研究歷程為主線展開，讓學生從濃郁的歷史感中獲取豐富的營養，“厚今薄古”，突出分子遺傳學和現代生物進化論的內容。這樣編排，既展示科學的過程和方法，又體現個體水平、細胞水平、分子水平和遺傳學知識的內在邏輯聯系；既能引導學生不斷提出問題，分析和解決問題，嘗試像科學家那樣進行解釋和推理，又能從眾多科學家表現出的科學精神、科學態度及其他優秀品質中多有感悟。遺傳與進化遺傳因子的發現基因和染色體的關系基因的本質基因的表達基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現代生物進化理論人類是怎樣認識到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化過程中基因頻率是如何變化的？四、《遺傳與進化》模塊的教學建議1.到位而不越位本模塊重在講清楚基本概念、基本原理和方法，不宜過多擴展或涉及細節。2.靈活處理教學內容在完成課程標準規定的具體內容標準的基礎上，可以根據實際情況取舍教學內容。3.把握教學目標的全面性在教學過程中，應當切實將知識、能力和情感態度價值觀三維目標融為一體。4.處理好探究性學習與有限課時之間的矛盾重在正確認識探究性學習，理解探究性學習的價值和意義。同時，也要認識到對許多教學內容而言，采取接受式學習也是有效的方式。關鍵在于形成有意義學習。5.運用好科學史內容本模塊涉及許多科學史內容，有的甚至占了相當大的篇幅。目的是要提升學生對知識的認識，促進主動建構知識，而不要讓學生將科學史本身作為基礎知識來記憶。五、《遺傳與進化》教材章節分析章節課時章節課時第1章，遺傳因子的發現4

第2節基因對性狀控制1

第1節孟德爾的豌豆雜交實驗12

第3節遺傳密碼的破譯（選學）（1）

第2節孟德爾的豌豆雜交實驗22第5章基因突變及其他變異5第2章，基因和染色體的關系5

第1節基因突變和基因重組1

第1節減數分裂和受精作用3

第2節染色體變異2

第2節基因在染色體上1

第3節人類遺傳病2

第3節伴性遺傳1第6章從雜交育種到基因工程3第3章基因的本質5

第1節雜交育種與誘變育種1

第1節DNA是主要的遺傳物質1

第2節基因工程及其應用2

第2節DNA分子的結構2第7章現代生物進化理論5

第3節DNA復制1

第1節現代生物進化理論的由來1

第4節基因是有遺傳效應的DNA片段1

第2節現代生物進化理論的主要內容4第4章細胞的物質輸入和輸出3

第1節基因指導蛋白質合成

2第1章遺傳因子的發現第1節孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第2節孟德爾的豌豆雜交實驗（二）

本章循著人類認識基因之路，從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始，即從個體水平出發，來展示人類探索遺傳規律的歷程。

第1節的教學內容是按照孟德爾的探索過程由現象到本質，層層深入地展開。發現問題：孟德爾觀察到的實驗現象提出假說：孟德爾對現象的分析驗證假說：對分離現象的解釋驗證實驗總結規律：總結出分離定律總之，讓學生比較完整地沿著孟德爾的探索過程進行思考，進而領悟其中的科學方法。這一節的教學要把握：

1.運用問題串的形式，層層深入地引發問題和分析問題，在分析和解決問題的過程中建構知識框架。

2.對于雜交實驗的解釋和對遺傳規律的總結完全是根據孟德爾的推理得出的。在這里教材沒有引出基因的概念（跨越時代），而是按照科學史的發展順序開展。基因與染色體的關系在第2章減數分裂的內容之后進行闡明。3.讓學生以“假如我是孟德爾”的方式去體驗當時實驗的過程、方法，并由此分析實驗的結果。

孟德爾取得成功的原因（來自遺傳學專著）

1.精心選擇實驗材料

2.精心設計實驗方法

3.精確的統計分析

4.首創了測交方法

第2節在安排上與第1節類似。這一節教學要把握：

1.要揭示孟德爾敢于質疑、勇于創新的科學精神：由一對相對性狀實驗想到兩對相對性狀實驗。

2.建立一對相對性狀實驗與兩對相對性狀實驗的聯系。

3.討論孟德爾成功的原因。4.“假說—演繹法”貫穿教學過程

19世紀以前科學家對遺傳學的研究，多采用從實驗結果出發提出某種理論或學說。而假說—演繹法，是從客觀現象或實驗結果出發、提出問題、做出假設、然后設計實驗驗證假說的研究方法，這種方法使生物科學的研究結果可以超越當時科學的發展，推動科學的新發現。使遺傳學由描述性科學進入理性推導和實驗驗證的科學。

有關假說—演繹法的其他教學內容舉例：第2章薩頓提出假說，摩爾根先懷疑孟德爾的遺傳理論和薩頓的假說，后來通過實驗證實第3、4章DNA分子結構和復制方式的提出與證實，以及整個中心法則的提出與證實第4章遺傳密碼的破譯

第2章基因和染色體的關系第1節減數分裂和受精作用

第2節基因在染色體上第3節伴性遺傳

本章圍繞著科學家尋找基因在細胞中的位置而展開。首先是細胞學揭示減數分裂的過程，提出染色體的行為與基因在親子代間的傳遞行為具有驚人的一致性，進而提出了基因位于染色體上的假說；然后，通過摩爾根的果蠅實驗得以確認這一假說。

第1節分為“減數分裂”和“受精作用”兩個小節。在“減數分裂”教學時要把握：

1.不僅要認識魏斯曼預言的內涵，即“在卵細胞和精子成熟的過程中,必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半。受精時，精子和卵細胞融合，恢復到正常的染色體數目”；同時，也要讓學生認識到科學預言是建立在對事實觀察和分析基礎上的。

2.減數分裂內容出現的名詞較多，要結合圖形特征，讓學生觀察和理解這些名詞。此外，學生要學會識別3個重要圖解：“哺乳動物精子形成過程圖解”、“哺乳動物卵細胞的形成過程圖解”、“減數分裂圖解”。

在“受精作用”教學時要把握：

1.通過建立減數分裂中染色體數目和行為變化的模型，模擬減數分裂中染色體數目及主要行為的變化和非同源染色體的自由組合，理解配子中染色體組合的多樣性。2.理解受精作用的實質。即本節最后一段話。

第2節在“”教學時要把握：

1.用“同源染色體”概念替換“遺傳因子”，重新認識孟德爾分離定律。引出“基因與染色體”一一對應嗎？

2.通過介紹科學史，重點說明“類比推理”的思維方式。

3.摩爾根實驗的材料選擇、實驗說明的問題、實驗過程的思考路經。

4.以對孟德爾遺傳規律的現代解釋，作為本節的小結。A對象具有a,b,c,d屬性B對象具有a,b,c屬性所以，B對象可能也有d屬性類比推理的形式

第3節“伴性遺傳”教學時要把握：

1.基于已有知識，通過實例引導學生分析。

2.訓練學生看懂、能畫遺傳圖解。

3.鼓勵學生搜集相關資料

與原教材有所變化的其他地方：1.建立減數分裂中染色體變化的模型2.“類比推理”方法的運用3.孟德爾遺傳規律的現代解釋（教學上注意：對前面所學內容進行概括、總結）

第3章基因的本質

第1節DNA是主要的遺傳物質第2節DNA分子的結構第3節DNA的復制第4節基因是有遺傳效應的

DNA片斷

本章中心：基因是什么？DNA或蛋白質？幾多實驗，幾多論爭，是誰將謎底揭破？

第1節“DNA是主要的遺傳物質”教學時要把握：

1.首先要引發學生思考“DNA和蛋白質究竟誰是遺傳物質？”

2.要用問題串的教學方式講述肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗。在進述時，要始終讓學生思考：實驗為什么說明了“DNA是主要的遺傳物質”。體會實驗設計的思考方式。

第2節“DNA分子的結構”教學時要把握：

1.以講故事的形式，呈現沃森和克里克的研究歷程，及其重大意義。

2.借助多媒體或圖片，講解DNA分子結構的主要特點。讓學生直觀感受DNA模型。

與原教材比較，變化是：沒有直接講述DNA分子的結構特點，而是先采取講故事的形式，以沃森和克里克的研究歷程為主線，逐步呈現DNA雙螺旋結構模型的特點

這則故事給學生的啟示是多方面的：

1.自然地了解DNA雙螺旋結構模型的基本內容

2.兩個年輕學者能脫穎而出并非偶然：對問題的興趣是科學探索的開端；多學科知識的背景是科學發現的前提；科學的思維方法，鍥而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和與他人合作的品質，是科學發現的關鍵。

第3節“DNA分子的復制”教學時要把握：

1.使學生理解結構與功能的內在聯系。

2.DNA半保留復制實驗難度較在，安排選學。

沃森和克里克在制作DNA模型時，就已經推測出了DNA分子的自我復制的機制這一事實。先講推測，后講述DNA半保留復制的實驗證據，再次體現假說—演繹法的應用。

注意：

1.科學史是分析和討論的材料，不是基礎知識，不能“為史而史”。應及時對基本概念和原理進行歸納和梳理，不要讓它們淹沒在科學史的“海洋”中。

2.注意體會科學發現過程中的科學方法。

3.學生不必記住每位科學家的工作，但是應了解一項重大的科學發現，往往是許多科學家努力的結果。

第4節“基因是有遺傳效應的DNA片段”教學時要把握：

1.將基因與DNA分子結構聯系起來思考。

2.通過探究活動，使學生認識DNA上脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。

起承上啟下的作用：本節內容既是對本章內容的概括與提升，又為第4章《基因的表達》作鋪墊1.基因概念是不斷發展的。本節標題的這句話是大家普遍認可的對基因的概述。

2.原教材中有關基因的概念，是一句結論性的話。新教材提供許多資料，讓學生分析，自己得出結論。

第4章基因的表達第1節基因指導蛋白質的合成

第2節基因對性狀的控制

第3節遺傳密碼的破譯（選學）

本章的核心內容是從分子水平上闡明遺傳物質在生物體內是如何起作用的，即遺傳信息轉錄和翻譯的過程。

第1節“基因指導蛋白質的合成”教學時要把握：

1.以問題為主線，貫穿轉錄和翻譯的過程。教材用了四個獨立成段的問題統領全文，突出轉錄、翻譯的主干過程，保證主線清晰。引發學生思考，以期改變學生的學習方式。

2.注意從細胞水平和分子水平兩個層面引導學生認識轉錄和翻譯過程。

3.圖文并用，便于學生的閱讀和自學。

第2節“基因對性狀的控制”教學時要把握：

1.中心法則的提出和發展，重在讓學生認識生命世界的復雜性。

2.基因、蛋白質和性狀的關系是對三者關系的總結。

教學上注意：這是對初、高中相關內容的總結

第3節“遺傳密碼的破譯”教學時要把握：

該部分內容是選學。教學時要著力在實驗的設計思路上，體驗科學研究的嚴密性。同時，感受研究要有新思路、新方法，即要有創新意識。重在科學方法和科學思維的訓練第5章基因突變及其他變異第1節基因突變和基因重組

第2節染色體變異

第3節人類遺傳病本章集中解決的問題是：基因為什么會變？怎么變？變對生物生存有何影響？

本章在知識方面的要求主要集中在了解水平，因此不必在知識方面過多地加深。本章在情感態度與價值觀方面有一定的要求，其中探討人類遺傳病的監測預防是經歷（感受）水平的，而關注人類基因組計劃是反應（認同）水平的，教學時要處理好知識學習與情感態度教育的關系。

第1節“基因突變和基因重組”教學時要把握：

1.講述“基因突變”要避免從概念到概念，而應當從實例分析入手，再歸納總結概念。即從現象到概念，從宏觀到微觀展開。基因重組在講自由組合定律時已學過了，不作為重點。

2.要用類比推理的方法引導學生理解基因突變的類型。英文字母游戲密碼子氨基酸性狀。3.基因突變和基因重組的意義是教學的難點。要讓學生理解基因突變最重要的特點是產生了新的基因；基因重組產生了新的基因型。前者是生物變異的根本來源，是生物進化的原材料；后者是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。

第2節“染色體變異”教學時要把握：

1.染色體結構變異是學生了解的內容，可通過圖解的方式，讓學生直觀地認識染色體結構變異的類型。

2.染色體數目變異是本節的重點。染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等都是具體概念，可以通過對具體的事物（圖解）的認識來理解這些概念。其中，單倍體概念是難點，學生容易將單倍體與一倍體、二倍體、三倍體相混淆。由受精卵發育成的個體，含有幾個染色體組就是幾倍體；由配子直接發育成的生物個體，不管含有幾個染色體組，都稱為單倍體。

第3節“人類遺傳病”教學時要把握：

本節有一個調查“人群中的遺傳病”、兩個資料搜集和分析“通過基因診斷來監測遺傳病”和“人類基因組計劃及其影響”，活動內容多，要注意統籌安排。在活動之前，應當有必要介紹一些背景資料和方法。第6章從雜交育種到基因工程

第1節雜交育種與誘變育種

第2節基因工程及其應用

本章內容圍繞遺傳學原理和規律在生產、生活中的應用展開。通過雜交育種、誘變育種和基因工程，呈現了人類應用遺傳學原理和規律對其他生物利用和改造的歷程，體現了科學與技術的互動。

1.本章內容圍繞遺傳學規律在生產生活中的應用展開。通過截取三個具有代表性的階段，即雜交育種、誘變育種和基因工程，再現了人類對其他生物利用和改造的歷程，體現了科學與技術的互動。

2.注意“到位而不越位”，關于基因工程的內容，選修課《現代生物科技專題》設有專題，本章講清楚最基本的原理和方法，舉例說明其應用即可，不要過多涉及技術細節，對應用范圍的介紹也不求全面。

第1節“雜交育種與誘變育種”教學時要把握：

引導學生思考“雜交育種”歷史久遠，但有其局限性（是什么？）。相比之下誘變育種存在著哪些優勢？

第2節“基因工程”教學時要把握：

簡要介紹基因工程的原理，使學生有一個基本的認識，不要過多展開。重點可放在對轉基因生物和轉基因食品的安全性討論上。

第7章現代生物進化理論

第1節現代生物進化理論的由來

第2節現代生物進化理論的主要內容

現代生物進化理論有諸多流派。本章主要介紹為大多數學者所接受的、影響最為廣泛的主流理論——綜合進化理論。

第1節“現代生物進化理論的由來”教學時要把握：

1.通過呈現多方面的視角，使學生對現代綜合進化理論的