基于生物学核心素养的“染色体变异”一节的教学设计 摘要：在“染色体变异”一节的教学设计中，通过创设实例情境，设计梯度问题，小结课堂内容等环节将生物学核心素养培养落实到课堂教学中。 关键词：染色体变异；生物学核心素养；课堂教学 1教材分析 “染色体变异是人教版高中生物学教材“遗传与进化”模块（必修2）第5章“基因突变及其他变异”中第2节内容。本节内容包含染色体数目变异、结构变异这两种变异类型及染色体组的概念和判断方法。学生对可遗传变异已有初步的认识。本教学设计重组了教材内容，以“猫叫综合征”为实例，在讨论、体验中内化知识，发展学生的生物学核心素养。 2教学目标 围绕培养学生核心素养的要求，制定如下教学目标： （1）通过对具体实例、概念的辨析和对比，说出并理解染色体结构变异的四种类型以及染色体数目的变异，知道染色体组概念和判断方法，提高科学思维能力。 （2）通过分析对比染色体变异和基因突变，提高观察分析问题、总结归纳的能力。 （3）通过对染色体结构和数目变异的理解以及对染色体变异的应用，理解生物界这种可遗传的变异类型，对学生进行科学价值观教育，培养学生的学科素养。 3教学过程 3.1创设实例情景，导入新课 课件出示资料：实例1：某医院迎来一位特殊患儿。该患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重的智力障碍。而且哭声轻，音调高，很像猫叫。医生初步诊断为猫叫综合征，并让患儿做了一个细胞涂片的染色体组型检查。检查结果如下： 教师设计问题1.根据患儿染色体组型，分析猫叫综合症的病因2.猫叫综合征患者体内的染色体有几条？3.猫叫综合征是由于染色体什么变异而引起的，染色体数目改变了吗？4.如果这个患儿同时是一个镰刀形细胞贫血症患者，通过显微镜可观察红细胞的形态发生改变，能否也用显微镜检查出致病基因呢？为什么？5.基因突变和染色体变异在检测方法上的区别。 师生总结：猫叫综合征是由于第五号染色体部分缺失引起的，患者的染色体数目并未改变，属于染色体结构变异。而基因突变是染色体的某一位点上基因碱基对的改变（分子水平），光学显微镜放大倍数不够，观察不了。染色体变异可以用显微镜直接观察到。 设计意图：从生活实例引入，再通过病症和报告单的分析，引导学生分析材料，让学生得出染色体变异的第一种类型，即染色体结构变异。考察学生利用信息的能力和分析问题的能力。并且通过问题的设计，同时又引入基因突变的实例“镰刀形细胞贫血症”的检测方法，让学生分析对比出基因突变和染色体变异的相互联系和在检测方法上的区别。加强对新概念的理解，培养学生的语言表达能力。 3.2设计梯度问题，突出主线 具体教学设计如下： 3.2.1染色体结构变异的类型和特点 结合教材P85图5-5、图5-6，让学生带着问题阅读思考：染色体结构变异的四种类型是什么？在这些结构变异的类型中，有新基因产生吗？染色体结构变异与基因突变有何区别？染色体结构的变化导致生物性状改变的原因是什么？并鼓励学生在自学中主动发现并提出问题，如染色体易位与交叉互换有何区别？ 师生总结：染色体结构变异包括缺失、重复、易位、倒位。没有新基因产生，只是基因的数目和排列顺序改变了。 设计意图：结合导入实例分析和教材的图5-5,5-6自学讨论，建立起染色体结构变异和基因突变的概念区别，让学生主动发现并提出问题。通过问题层层设疑，引导学生对染色体结构变异类型和实例有更深的理解。 3.2.2染色体数目变异及特点 课件出示资料：实例2：21三体综合症患者智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊，舌头常伸出口外，故又叫伸舌样痴呆症。50%的患儿由先天性心脏病，部分发育过程中死亡。 是什么原因导致的呢？课件给出正常人和患者的染色体图，引导学生分析发现病因： 是患者的第21号染色体多了一条。即染色体的数目发生改变！ 教师总结：所以染色体变异除结构变异以外，还有数目变异。继续追问：那么染色体数目变异的类型分别有哪些？学生阅读教材得出。 师生总结：染色体数目变异包括以个别染色体增加或减少，以染色体组的形式成倍增加或减少。 设计意图：再次利用实例和图解直观地说明21三体综合征的病因：患者第21号染色体多了一条，为染色体数目的变异。同时，引导学生提取教材信息，得出数目变异的两种类型。以现实生活中的事例激发学生的兴趣，加强对知识的理解。培养学生阅读、理解能力及对知识转化能力和协作精神、交流与合作能力。 3.2.3染色体组的概念和判断 课件出示果蝇的染色体图解。据图分析，果蝇有多少条染色体？有多少对同源染色体？ 几对常染色体？几对性染色体？ 布置学生任务：雄果蝇的精子中有哪几条染色体？请画出。请针对你所画出的图解，分析果蝇的精子中染色体有什么特点？ 教师引导：雄果蝇精子中的一组染色体就是一个染色体组！对此，请讨论得出染色体组的概念，并从中归纳一个染色体组的特征和判断方法。 师生总结：一个染色体组不含同源染色体；一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同；一个染色体组中含有控制生物性状的一整套的遗传信息。 设计意图：通过学生已有经验引导学生构建新知识、新概念。培养学生发现问题、解决问题能力和发散思维能力。落实提高学生的科学思维能力。 3.3引导学生自主总结课堂内容，巩固新知 让学生自主进行归纳小结。教师引导：本节课主要学习了染色体变异的两种类型。即染色体结构和数目变异，还学习了染色体组的概念和判断方法。那么，根据不同生物的染色体组数目和发育起点，可以把这些个体叫做什么呢？目前各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如三倍体无子西瓜，依据的原理又是什么呢？给下节课埋下伏笔。 设计意图：通过小结，完善知识体系、巩固所学知识，也为后续知识的学习埋下伏笔。 4教学反思 在“染色体变异“教学设计中，对教材的编排顺序和教材提供的素材进行大胆取舍和合理安排，并在课前导入时提供了染色体变异的实例和资料分析。在教学中基于生物学核心素养的提升，以创设实例情境引入新课，与学生已有的知识发生联系，建构起染色体变异和基因突变的知识体系。接着设计一系列疑难问题，提高学生科学思维能力。同时培养了学生的生命观念、理性思维和社会责任等生物学核心素养，最后通过小结课堂内容进一步完善知识体系、巩固所学知识。 参考文献 [1]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学.2015.31(10). [2]徐达.学科核心素养视角看美国生物主流教材——以“免疫系统”为例[J].中学生物学. 2016.32(3). 作者简介：姚娇（1990.11-），女，壮族，广西百色人，工作单位：南宁市三美学校，高中生物教师，中学二级，主要研究高中生物教学。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/facac1d1ab8271fe910ef12d2af90242a995ab2b.html