7.尋找遺傳與變異的秘密【課標落實】1.本單元通過觀察、調查、資料分析、科學史學習等活動，落實課程標準高年段的課程目標。科學知識：初步認識人體的主要生命活動和人體健康；了解生物的生存條件和生物的多樣性。科學探究：能基于所學的知識，從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度提出可探究的科學問題。能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結論與假設是否一致。科學態度：表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。在尊重證據的前提下，堅持正確的觀點。能接受別人的批評意見，反思、調整自己的探究；在進行多人合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點。科學、技術、社會與環境：了解在科學研究與技術應用中必須考慮倫理和道德的價值取向。了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力。2.本課學習內容基于課程標準課程內容中“生命科學領域”的高年段要求。11.3生物體的后代與親代非常相似，但也有一些細微的不同。描述和比較植物后代與親代的異同，如花的顏色，葉的顏色、大小與形狀等。描述和比較動物后代與親代的異同，如毛皮的顏色、軀體的大小、外形和外貌等。【教材分析】尋找遺傳與變異的秘密是蘇教版科學六年級上冊第2單元遺傳與變異的第三課時。本課在學生初步認識了遺傳現象和變異現象后，引導學生了解關于遺傳和變異的科學史、應用情況以及最新進展，從而對生物的遺傳和變異形成比較完整的認識。本課教學內容分四個部分：第一部分，從孟德爾及后續的研究入手，了解遺傳和變異的科學史；第二部分，以分析高產抗倒伏小麥的產生、尋找目標狗的親代為例，了解遺傳和變異在生活生產中的應用；第三部分，了解利用人工干預生物變異的方法可以培育出許多優良品種；第四部分，開展科學辯論會：人工干預生物變異，是利大于弊，還是弊大于利？從整體來說，教材按照時間順序，把遺傳和變異研究的過去、現在、將來有機整合在一起。因此，在本課教學中，將著重組織學生通過閱讀、分析資料等學習活動親歷科學探究過程，培養學生的科學興趣；引導學生積極參與討論交流，培養學生的批判性思維能力，提高學生的科學素養。【學情分析】通過前兩課內容的學習，學生對遺傳和變異的現象已經有所認識，但是對于引起遺傳和變異的原因還是充滿疑惑，對遺傳和變異的秘密充滿了好奇，這就激發了學生的探究欲望，便于本課探究活動的開展。通過介紹科學家們尋找遺傳和變異秘密的資料與視頻,讓學生了解科學家對遺傳和變異的探究過程，以及利用遺傳和變異為人類造福所做的不懈努力。積極指導學生閱讀、討論。這對于培養學生積極的情感態度和形成正確的價值觀，有著重要的意義。【教學目標】科學知識：1通過學習，知道變異可分為生物體自身產生的變異和用人工方法產生的變異。2通過學習，知道人類利用遺傳學知識，極大的改善了自己的生活。科學探究：1能在玩拋硬幣的活動中，認識基因的拆分與重組。2能從具體現象中發現問題，作出猜想，能依據證據概括遺傳與變異的原因。3應用遺傳和變異的道理辨別身邊動植物的雜交現象。4注重實驗習慣的培養，引導學生及時記錄、分析數據、得出并交流結論、及時反思等。科學態度：1在科學探究中，能意識到要用實驗證明自己的猜想。2在科學探究中，樂于嘗試運用所學知識對基因進行拆分與重組。科學、技術、社會與環境：1了解人工選育優良品種的實例。2分析評價人工干預生物變異的利與弊。【教學重點】初步了解遺傳和變異的原因。【教學難點】應用遺傳和變異的道理辨別身邊動植物的雜交現象。【教學準備】教師材料：課件和視頻。學生材料：硬幣、鉛筆、彩筆、課堂實驗單。【教學過程設計】探究活動教師活動學生活動探究意圖一、看圖尋人導入新課1今天老師帶來了一些人物的照片，其中有兩位成人和三個小朋友，你能不能幫助小朋友們，找到他的爸爸或媽媽？你的理由是什么？2師：第三個孩子媽媽也在這里，你們找到了嗎？沒錯，第三個孩子呀就是老師的孩子，跟老師長得像嗎？3師：我們與父母的長相相似又稍有不同與什么有關呢？4很好，那遺傳和變異又與什么有關呢？這節課我們就一起來尋找遺傳與變異的秘密。（板書課題）1學生看圖，并找出相應的親子關系。生：根據不同的膚色，我們找出了黑人爸爸與黑人孩子，白人媽媽與白人孩子。2生：像，又有點不像。3生：遺傳和變異4生思考設計意圖：利用看圖尋人的小游戲激發學生的興趣，回憶遺傳與變異的概念并引出本節課要研究的內容“尋找遺傳與變異的秘密”二、新授（一）了解性別的秘密1師：你知道人在出生前，還在媽媽肚子里的時候是什么嗎？2師：那你知道胎兒出生時，是男寶寶還是女寶寶的可能性是多少嗎？3師：那你知道這是為什么嗎？4師：其實，當你“住進”媽媽肚子里的時候，你的性別就已經確定了，決定性別的因素與人體細胞內的染色體有關（出示圖片）。5師：請你先觀察一下這些染色體，看看它們有什么特點，數量有多少？生： 染色體都是一對一對出現的。生：人體一共有23對染色體6師：思考一下，你的23對染色體來自哪里？7師：沒錯，在每一對染色體中，一條來自父親，一條來自母親，而在這23對染色體中的最后一對，就決定著我們的性別。科學家也利用符號將這對染色體表示出來，男性為XY,女性為XX。8師：性別是如何確定的呢？我們接著來看，父親可以提供X染色體和Y染色體，母親可以提供X染色體和X染色體，當染色體重新組對時，會產生哪些結果呢？（畫圖示意）XX、XY、XY、XX9接下來，我們玩一個“生寶寶”的游戲。10活動要求：兩人一組，一人代表父親一人代表母親，每人投擲一次硬幣決定一條染色體，將結果組合，得出寶寶性別。父親母親孩子染色體11統計全班結果，得出概率。12師：看來，結果正如你們猜測的一樣，生男寶或生女寶的機會就是50%。1生：小寶寶/胎兒。2生：一半一半/50%3.生猜測。4.生觀察染色體圖片，并思考問題。5.生： 染色體都是一對一對出現的。生：人體一共有23對染色體6.生：一半來自爸爸，一半來自媽媽。7.學生認真聽講，并與教師互動。8.學生按要求進行游戲，并記錄。9.學生根據游戲結果舉手示意。設計意圖：通過講解決定性別的秘密讓學生初步認識人體內的染色體是成對出現的，但到下一代時，又可以拆分和重組，在通過“生寶寶”加深學生理解，風趣又幽默，也為接下來探究“基因”，奠定了一定的基礎。（二）探究顯性基因和隱性基因的秘密1師：染色體不僅可以決定人的性別，還與我們的身體特征有著密切的聯系，比如單眼皮、雙眼皮等，你能舉例說出一些身體特征嗎？師：那你覺得這些特征是由哪一對染色體決定的呢？學生猜測師小結：身體的特征有很多種，比如身高，比如體型，而且頭發就有直發,卷發,發色的不同,鼻子有鼻梁，鼻翼，鼻孔形狀的不同，耳朵有形狀和有無耳垂的不同，嘴巴有嘴唇薄厚的不同等等，這些特征遠不止22種，所以身體特征是不是由染色體直接決定的？（生：不是）2師：對，染色體還不是決定有關遺傳與變異的最小單位，那是由什么決定的呢？是染色體中的一種物質，這種物質就叫做“基因”，而且基因也是成對出現的。3師：你體內的基因，又來自于哪里呢？沒錯，依舊來自于你的父母。和染色體一樣，父母各自提供一半的基因給我們，而一對基因就能夠決定你身體的某一種特征。4我們通過知識鏈接，來了解一下基因的知識：生物所表現出來的某一方面的特征，稱為生物的性狀，例如人的眼皮，有雙眼皮和單眼皮之分，就稱為雙眼皮形狀或單眼皮性狀，生物的某一性狀是由一對基因控制的。基因有兩種，一種是顯性基因，一種是隱性基因，在遺傳學上用大寫英文字母表示顯性基因，用小寫英文字母表示隱性基因，由顯性基因控制的性狀稱作顯性性狀由隱性基因控制的性狀稱作隱性性狀。一對基因中只要有一個顯性基因，那生物就會表現出顯性基因所代表的性狀，一對基因中，只有兩個都是隱性基因，才會表現出隱性基因所代表的性狀。5師：通過閱讀，你知道了什么？6師小結。7師：舉個例子來看一下，老師這里有兩個基因Aa，這一個（A）是直發基因，這一個（a）是卷發基因，當它們組合到一起時，表現出來的性狀應該是直發還是卷發呢？生：直發8師：很好，看樣子你們對基因有一些了解了，接下來老師來考考你們：現在啊，有一對父母，他們都是直發，那他們的孩子的頭發會是什么樣的呢？父親：Aa 母親：Aa 孩子：AA/Aa/Aa/aa性狀：直/直/直/卷父親：Aa 母親：AA 孩子：AA/Aa/AA/Aa 性狀：直/直/直/直父親：AA 母親： AA孩子：AA性狀：直9小結：我們每個人體內的基因都來自于父母，所以在有些生理特征上會和父母有一定的相似之處，這就是遺傳的秘密。1. 學生認真思考并舉例。生：鼻梁/嘴唇/身高2. 學生認真聽講并回答問題。3學生仔細閱讀知識鏈接，并歸納總結基因的知識。生：基因是有顯隱性的。/表現出隱性性狀，需要兩個都是隱性基因4學生認真聽講，根據理解思考與分析可能的基因型與相應的性狀。設計意圖：在認識了染色體的基礎上，引出基因的概念，學生相對容易理解，并通過“知識鏈接”呈現基因的有關知識，讓學生自主閱讀并歸納總結，了解基因的顯隱性以及所表現的性狀，最后通過“直發”與“卷發”的典型案例進一步理解基因的知識。（三）探究遺傳和變異的秘密1師：下面我們再來做一個游戲，名字叫作新生嬰兒的笑臉。活動要求：（1）四個同學一組，一名男生使用一元硬幣扮演父親的角色，一名女生使用五角硬幣扮演母親的角色，一名同學負責記錄，還有一名同學負責畫出嬰兒的笑臉。（2）每拋一次表示新生嬰兒的一種身體特征，如果正面朝上，意味著他將獲得前面的顯性特征，反面朝上意味著他將獲得后面的隱性特征。（3）為了便于記錄，我們統一用大寫字母表示嬰兒顯性性狀，小寫字母表示隱性性狀（表一），每拋完一次，將結果記錄在另一張表中（表二）。（4）最后根據拋硬幣的情況來畫一張嬰兒的笑臉，如果愿意的話，還可以給它起個名字。2教師與一名學生共同演示一次。3學生活動，教師巡視指導4師：在剛才的活動中，你們發現什么問題了嗎，有沒有哪個性狀跟我們剛剛講的不太一樣？5師：你們的觀察真仔細，你已經發現了變異的秘密，這種情況就屬于基因重組變異。科學家也在進一步的研究中發現，生物除了因父母的結合而產生變異，生物體自身、人工干預等都可能產生變異。通過下面的視頻，我們一起來了解一下吧。6播放視頻。7師：從視頻中，你了解到了什么？1學生聽清游戲規則，并仔細觀看教師演示。2學生分組進行游戲活動。3學生交流展示。4學生思考并發現問題。生：眼睛的顏色并不完全是按照顯性性狀和隱性性狀表現出來的，而是根據顏色的混合，產生了新的顏色。5學生觀看視頻并回答問題。6生：大多數變異都是有害的，但在人工選育的作用下，科學家也培育出了許多優良品種。設計意圖：通過有趣的“拼笑臉” 游戲，讓學生在實踐中理解基因顯隱性的概念以及所表現的性狀，同時在游戲中發現遺傳與變異的秘密，在通過科普視頻了解不同原因的變異，以及生物變異的優缺點。三、運用與拓展1師：了解了遺傳與變異的秘密后，老師來考考大家。2你認為子一代高產抗倒伏小麥是由親代哪兩種小麥雜交產生的？3爺爺：直發 奶奶：卷發爸爸：直發 媽媽：直發孩子：卷發請你利用今天所學的知識，試著分析隔代遺傳是怎樣產生的。1學生思考并分析。設計意圖：利用“結果”分析“過程”可以檢驗學生是否真正理解本節課的內容，也為整個單元做好總結。【板書設計】7尋找遺傳與變異的秘密顯性基因基因隱性基因蘇教版小學科學六年級上冊 第2單元遺傳與變異 10