【文章內(nèi)容簡介】 推理 逆向 推理 孟德爾假說、演繹推理、相應(yīng)推論與測交的關(guān)系 假說 演繹推理 演繹推理的推論 測交驗(yàn)證 Dd產(chǎn)生配子時，D和 d分離并分別進(jìn)入不同的配子，每個配子只含有成對遺傳因子中的一個。 如果 Dd產(chǎn)生配子時 D、 d分離（或不分離），那么Dd就會有 2種比例相等的（或 1種）配子。 Dd和 dd雜交，就會產(chǎn)生 2種比例相等的后代（或只有1種后代）。 Dd和 dd雜交，產(chǎn)生了 2種比例相等的后代，所以原假說成立。 測交實(shí)驗(yàn)探究性問題設(shè)計 ? ① 孟德爾假說的核心內(nèi)容是什么 ？ 測交實(shí)驗(yàn)的目的是什么 ？ ? ② 要驗(yàn)證 F1（ Dd） 的 D和 d是否分離了 ， 我們能直接看到嗎 ？ 如何才能知道 D、 d分離了 ？ ? ③ 配子不能直接生長發(fā)育并表現(xiàn)出基因所控制的性狀 ， 怎么辦 ？ ? ④ 如何才能得到這種配子 ？ ? ⑤ 實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何設(shè)計 ？ D d D和 d分離了嗎？ 出現(xiàn)什么結(jié)果能證明 D和 d分離了？ 產(chǎn)生配子的種類能說明問題嗎？ 配子的種類可以觀察出來嗎？怎樣才能知道配子的基因型？ 實(shí)驗(yàn)預(yù)期及分析 ? 提問 1： 實(shí)驗(yàn)會有哪幾種可能的結(jié)果 ？ ① 后代有高莖和矮莖兩種表現(xiàn)型 ， 并且比例為 1:1（ 假設(shè)成立 ） 。 ② 后代只有一種表現(xiàn)型 ， 全是高莖 （ 假設(shè)不成立 ） 。 ? 提問 2： 如果后代有高莖 、 矮莖兩種表現(xiàn)型 ，并且比例為 1:1， 如何由此分析假設(shè)是成立的 ？ ? 分析過程： 后代中高莖：矮莖＝ 1:1→ F1產(chǎn)生了 D:d＝ 1:1的兩種配子 → F1的 D和 d分離了 。 反思： ? 學(xué)生對遺傳細(xì)胞基礎(chǔ)未知的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，有一種未知的神秘感，他們樂于探究。 ? 通過問題提出 → 設(shè)計實(shí)驗(yàn) → 結(jié)果預(yù)期 → 實(shí)驗(yàn)邏輯分析幾個步驟，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基于問題的課堂探究活動，以合作討論促成知識建構(gòu)與探究能力的生成。 ? 以問題成功解決的過程體驗(yàn)孟德爾的科學(xué)智慧和促成情感態(tài)度目標(biāo)的生成。 ? 在假說分析與實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程中，成功對學(xué)生進(jìn)行了演繹推理訓(xùn)練，并讓學(xué)生體驗(yàn)演繹推理的過程。 ? 該教學(xué)過程能夠較好地促進(jìn)三維教學(xué)目標(biāo)的生成。 相關(guān)內(nèi)容在我發(fā)表的文章中： ? 1. 《 生物學(xué)通報 》 2022年 6期 “‘測交實(shí)驗(yàn)’的分析與教學(xué)建議” ? 2.《 生物學(xué)教學(xué) 》 2022年 9期 “基因分離定律”的探究式教學(xué)設(shè)計 ? 感興趣的老師可以查閱，歡迎提出寶貴意見。 ? 教學(xué)方法 1： 講授滲透作用實(shí)驗(yàn)，總結(jié)滲透作用發(fā)生的兩個基本條件；講解或動畫演示植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)步驟及操作。以記憶為主的教學(xué)方式，能力培養(yǎng)缺失。 ? 教學(xué)方法 2： 讓學(xué)生直接分組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行“ 植物細(xì)胞的吸水與失水實(shí)驗(yàn) ” 的教學(xué)，然后再進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的總結(jié)。教輔資料的影響，導(dǎo)致學(xué)生比葫蘆畫瓢，不深入思考，思維能力訓(xùn)練不到位。 課例：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 半透膜 原生質(zhì)層 蔗糖液與清水的濃度差 細(xì)胞液與細(xì)胞外液的濃度差 表現(xiàn)為液面上升或下降 表現(xiàn)為質(zhì)壁分離與復(fù)原 滲透作用實(shí)驗(yàn) 質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn) 課例：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 類比得出結(jié)論：生活的植物細(xì)胞本身就是一個滲透系統(tǒng)，可以通過滲透作用吸水和失水。 這只是類比推理的產(chǎn)物，需要實(shí)驗(yàn)證明。 在教學(xué)過程中，如果僅僅讓學(xué)生觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象，忽略推理過程，就會使學(xué)習(xí)過程簡單化，其結(jié)果是死記硬背。盡管有了實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)過程，卻僅僅局限于低層次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)。 ? 要想觀察到植物細(xì)胞吸水和失水，必須將植物細(xì)胞置于何處？ ? 觀察到什么現(xiàn)象才能說明植物細(xì)胞通過滲透作用吸水或失水了？ ? 液泡體積變小只能說明液泡內(nèi)的溶液減少了，并非說明減少的只有水，如何才能說明細(xì)胞失去的只有水？ ? 已經(jīng)發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中，觀察到什么現(xiàn)象能說明植物細(xì)胞通過滲透作用吸水？為什么？ ? 在比較二者原理及過程的基礎(chǔ)上，如果再進(jìn)一步分析影響吸水的因素及其變化過程，則能夠在理解的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的推理及思維能力，并能夠激發(fā)興趣和養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。 兩個實(shí)驗(yàn)的比較 漏斗液面能無限上升嗎？為什么？如果液面下截斷漏斗頸會怎樣？ 細(xì)胞能無限吸水嗎？為什么？ 細(xì)胞能無限失水嗎？ 液面上升受哪些因素的影響？ 細(xì)胞吸水受哪些因素的影響？ 促進(jìn) 水分進(jìn)入漏斗的力量有哪些？ 促進(jìn) 水分進(jìn)入細(xì)胞的力量有哪些？ 抑制 水分進(jìn)入漏斗的力量有哪些？ 抑制 水分進(jìn)入細(xì)胞的力量有哪些？ 細(xì)胞吸水力 =滲透壓 〡膨壓〡 正常細(xì)胞 初始質(zhì)壁分離 顯著質(zhì)壁分離 問題： 滲透作用實(shí)驗(yàn)過程中，液面逐漸上升，其上升速度是不變的嗎？上升速度和那些因素有關(guān)？嘗試在坐標(biāo)內(nèi)繪出液柱高度隨時間變化的曲線圖。 嘗試在坐標(biāo)內(nèi)繪 出細(xì)胞在滲透吸水過程中，吸水速率的變化曲線。 更深一步 ? 如果取三個滲透裝置甲、乙、丙，如圖所示，三個漏斗徑的內(nèi)徑相等，并且漏斗內(nèi)液面高度相同，三個漏斗內(nèi)蔗糖溶液的濃度也相同，不同的是半透膜的面積和蔗糖溶液的體積，如下表： ? 嘗試在同一個坐標(biāo)內(nèi)繪出三個實(shí)驗(yàn)裝置液面高度和時間的關(guān)系曲線。 甲 乙 丙 半透部分面積 S S/2 S 蔗糖溶液體積 T T 2T 甲 清水 丙 乙 答案 甲 高 度 丙 乙 相關(guān)內(nèi)容在我發(fā)表的文章中： ? 《 “植物細(xì)胞吸水和失水實(shí)驗(yàn)”的分析與教學(xué)建議 》發(fā)表在 《 生物學(xué)通報 》 2022年第 2期。 ? 《 植物對水分的吸收和利用復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計 》 發(fā)表在 《 生物學(xué)教學(xué) 》 2022年第 8期。 ? 感興趣的老師可以查閱，歡迎提出寶貴意見。 ? 科學(xué)史在課堂教學(xué)中的運(yùn)用 ? 課程標(biāo)準(zhǔn)：第四部分 實(shí)施建議 ? 一、 教學(xué)建議 ? （七）注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí) ? 科學(xué)是一個發(fā)展的過程。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路 ,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神。這對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是很有意義的。 生物科學(xué)史的教育價值 ? 知識方面 ? 深刻理解相關(guān)知識與實(shí)驗(yàn) ? 能力方面 ? 理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法 ? 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力 ? 培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力 ? 情感態(tài)度與價值觀方面 ? 培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度及科學(xué)精神。 ? 認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的可修正性與發(fā)展性 轉(zhuǎn)變科學(xué)史實(shí)驗(yàn)分析角度，增強(qiáng)可探究性 ? 教材提供的科學(xué)史材料，呈現(xiàn)的方式并不一定適合所有學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的情況，可以轉(zhuǎn)變科學(xué)史實(shí)驗(yàn)分析角度，使探究性增強(qiáng)。 課例： “ DNA復(fù)制的特點(diǎn) ” ? 傳統(tǒng)方法 1： 用計算機(jī)模擬 DNA復(fù)制的微觀過程，展示后讓學(xué)生討論總結(jié)。使教學(xué)過程的呈現(xiàn)簡單化，不利于學(xué)生抽象邏輯思維和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)和發(fā)展。 ? 傳統(tǒng)方法 2： 讓學(xué)生分析“梅賽爾 — 斯特爾的DNA復(fù)制實(shí)驗(yàn)”結(jié)果，得出結(jié)論，思維容量很小，能力訓(xùn)練不到位。 ? 采用基于科學(xué)史經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的探究教學(xué)活動為課堂主線，采用假說 演繹法，讓學(xué)生經(jīng)歷問題 → 假說 → 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 → 實(shí)驗(yàn)分析的探究過程，深刻理解 DNA復(fù)制的過程與特點(diǎn)，順利突破難點(diǎn)。 科學(xué)家提出來的三種模型： ? ① 全保留復(fù)制模型 ? ② 彌散復(fù)制模型 ? ③