張 冉

(遼寧省大連市第二十三中學(xué) 116031)

1 教材分析

“雜交育種與誘變育種”是人教版高中生物學(xué)教材《遺傳與進(jìn)化》第6章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)在課程標(biāo)準(zhǔn)中所對(duì)應(yīng)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為“搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例”，在知識(shí)層面要求達(dá)到“理解”水平。本節(jié)內(nèi)容與初中生物學(xué)教學(xué)相銜接，其中初中側(cè)重于對(duì)遺傳和變異的現(xiàn)象和應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)，高中則側(cè)重于內(nèi)在實(shí)質(zhì)的理性分析，并應(yīng)用原理解決相關(guān)問題。從高中生物學(xué)課程整體來看，必修2前五章集中講述了遺傳和變異的基本原理，由于是按照科學(xué)史線索展開的，為使主線清晰，較少涉及對(duì)這些原理的實(shí)際應(yīng)用。本節(jié)所在的第六章集中講述這些原理在生產(chǎn)生活實(shí)踐上的應(yīng)用，有重要的STS教育價(jià)值。同時(shí)也是學(xué)習(xí)選修3“植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用”的知識(shí)基礎(chǔ)。

基于以上分析，將本節(jié)最核心的內(nèi)容“遺傳和變異規(guī)律在改良農(nóng)作物和培育家畜品種等方面的應(yīng)用”確立為教學(xué)重點(diǎn)。由于學(xué)生缺少實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)，對(duì)于各種育種方法的優(yōu)點(diǎn)和局限性不易理解，因而成為教學(xué)的難點(diǎn)之一。另一難點(diǎn)則是“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并用遺傳圖解或流程圖的形式表示各種育種過程”，學(xué)生之前有過相應(yīng)的訓(xùn)練，但訓(xùn)練中對(duì)科學(xué)性、系統(tǒng)性、完整性關(guān)注不足。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 說出雜交育種和誘變育種的概念、方法、優(yōu)點(diǎn)和局限性；舉例說出雜交育種、誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用；比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種異同點(diǎn)。

2.2 能力目標(biāo) 運(yùn)用遺傳和變異的原理解決實(shí)際情境中的育種問題，并進(jìn)行分析、展示、比較、評(píng)價(jià)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)和概念模型建構(gòu)，運(yùn)用遺傳圖解、流程圖等形式科學(xué)地表達(dá)育種過程；進(jìn)行資料分析，從中提取、整合、運(yùn)用、表達(dá)有效信息。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 關(guān)注我國育種技術(shù)的發(fā)展及在國際上的競(jìng)爭(zhēng)力，認(rèn)同育種技術(shù)的改進(jìn)對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要性。

3 教學(xué)過程

3.1 激趣導(dǎo)入 教師播放袁隆平“超級(jí)稻風(fēng)波”視頻。過渡語：“超級(jí)稻”出現(xiàn)了如此嚴(yán)重的問題，如何才能從根本上解決這個(gè)問題呢？那就需要培育出既高產(chǎn)又能抗稻瘟病的超級(jí)稻。前五章已經(jīng)學(xué)習(xí)了遺傳和變異的基本原理，從本章開始就集中學(xué)習(xí)這些原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，其中最主要的一個(gè)方面就是進(jìn)行育種。

設(shè)計(jì)意圖：選擇時(shí)事熱點(diǎn)新聞作為導(dǎo)入的材料，引起學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生做好學(xué)習(xí)心里準(zhǔn)備。創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的問題情境，促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移，引出問題主線，即水稻的育種問題。

3.2 自主梳理 引導(dǎo)學(xué)生畫一個(gè)概念圖，將遺傳、變異、基因的分離定律、基因的自由組合定律、基因突變、基因重組、染色體變異這些概念之間的內(nèi)在聯(lián)系表示清楚。學(xué)生代表用投影儀展示概念圖，其他學(xué)生修正、補(bǔ)充、質(zhì)疑。

設(shè)計(jì)意圖：應(yīng)用“先行組織者”策略，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的結(jié)構(gòu)化與系統(tǒng)化。補(bǔ)習(xí)前提知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高解決問題時(shí)提取已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的速度和準(zhǔn)確度，促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移。

3.3 合作探究 教師提供選擇育種、雜交育種、誘變育種等方面的相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究。

3.3.1 選擇育種 教師拋磚引玉展示資料，引出選擇育種，提出問題。學(xué)生分析問題，思考討論出選擇育種的優(yōu)點(diǎn)和不足。

設(shè)計(jì)意圖：通過資料分析，讓學(xué)生厘清選擇育種的實(shí)質(zhì)和不足，引發(fā)思考新的方法。

3.3.2 雜交育種 過渡語：現(xiàn)在我們要加入袁隆平的科研團(tuán)隊(duì)，做袁隆平的研發(fā)助手。運(yùn)用所學(xué)的遺傳和變異的相關(guān)知識(shí)，幫助袁隆平解決水稻育種的相關(guān)問題。讓學(xué)生閱讀學(xué)案中呈現(xiàn)的相關(guān)資料，進(jìn)行小組合作探究。

資料1是有關(guān)袁隆平牽頭的 “中國超級(jí)稻育種計(jì)劃”的相關(guān)背景、實(shí)施、進(jìn)展和成果。 資料2是介紹稻瘟病的相關(guān)信息。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀學(xué)案資料，組織小組完成學(xué)案探究任務(wù)：根據(jù)資料，嘗試從理論上探索如何培育既高產(chǎn)又抗稻瘟病的“超級(jí)稻”。將本小組的解決方案用遺傳圖解的形式表示出來。同時(shí)設(shè)置問題：①育種過程中采用何種方法？②在自主梳理繪制的概念圖中標(biāo)注出所用方法依據(jù)的遺傳學(xué)原理；③預(yù)計(jì)在實(shí)際操作中可能會(huì)遇到哪些困難？怎樣才能解決這些困難？

教師巡回及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，適時(shí)予以個(gè)別指導(dǎo)。最后，找小組代表用投影儀進(jìn)行展示，并組織引導(dǎo)其他小組成員進(jìn)行互評(píng)、質(zhì)疑、補(bǔ)充、完善，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)雜交育種的概念、方法、優(yōu)缺點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：資料精選與導(dǎo)入視頻中的內(nèi)容相關(guān)的信息，形成教學(xué)問題主線。根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架。同時(shí)，提高學(xué)生的信息獲取、處理能力。組織、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作探究，突破教學(xué)重難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性、探索性。

3.3.3 誘變育種 由雜交育種的不足引出新的問題，激發(fā)學(xué)生新的思考，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)設(shè)想解決的辦法，布置完成學(xué)案探究任務(wù)：假設(shè)沒有找到合適的抗稻瘟病的優(yōu)良水稻品種，現(xiàn)僅用“兩優(yōu)0293”超級(jí)稻如何培養(yǎng)出既高產(chǎn)又抗稻瘟病的超級(jí)稻，同時(shí)又能彌補(bǔ)上述方法的缺陷呢？試以流程圖的形式寫出設(shè)計(jì)方案，并說明其中所運(yùn)用的遺傳學(xué)原理、方法及該方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：促使學(xué)生頭腦中產(chǎn)生新知識(shí)與原有經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系，完成知識(shí)的建構(gòu)。同時(shí)，理解所學(xué)知識(shí)的價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間相互影響、相互制約的關(guān)系。

3.3.4 多倍體育種與單倍體育種 指導(dǎo)學(xué)生閱讀學(xué)案資料3：2013年袁隆平和武漢多倍體生物科技有限公司的相關(guān)信息，展示有關(guān)多倍體育種研究的最新成果。組織討論探究任務(wù)：該資料中采用的育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是什么？采用的方法是什么？該育種方法有何優(yōu)點(diǎn)和不足？

設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生用已有知識(shí)分析問題，讓學(xué)生體會(huì)育種方法的多樣，感悟科技的發(fā)展在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展方面的價(jià)值。

3.4 歸納升華 引導(dǎo)學(xué)生填寫幾種育種方法的比較(表1)。

表1 幾種育種方法的比較

設(shè)計(jì)意圖：促進(jìn)記憶與遷移應(yīng)用，同時(shí)對(duì)本節(jié)進(jìn)行小結(jié)，并檢測(cè)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況。

3.5 課后延伸 讓學(xué)生課后繼續(xù)搜集其他的育種實(shí)例，分析其中所依據(jù)的遺傳學(xué)原理和方法，并與小組同學(xué)分享。

設(shè)計(jì)意圖：促進(jìn)知識(shí)的遷移應(yīng)用；體會(huì)我國育種工作的國際影響力，生成積極的情感態(tài)度價(jià)值觀。

4 教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了新課程理念和學(xué)習(xí)方式，教學(xué)目標(biāo)明確，以“解決水稻育種問題”為主線，有利于教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成。在教學(xué)過程中，設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，以充分激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，通過合作探究習(xí)得知識(shí)和科學(xué)思維方法、發(fā)展分析推理等思維能力、生成情感態(tài)度價(jià)值觀。此外，對(duì)教材進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募庸ず吞幚恚⒔Y(jié)合導(dǎo)學(xué)案將教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間合理分配，以突破教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。