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2019 版 北师大版 高中生物学 必修 2 遗传与进化
《第 5 章 遗传信息的改变》大单元整体教学设计
[2020 课标]
一、内容分析与整合
二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分
解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
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十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
本次大单元教学设计围绕北师大版高中生物学必修 2 《遗传与进化》中的
第 5 章《遗传信息的改变》展开,该章内容主要包括基因突变、基因重组、染
色体变异(包括染色体结构变异和染色体数目变异)以及人类遗传病的检测和
预防四个部分。这些内容构成了现代遗传学的基础,对于理解生物多样性的起
源、遗传病的产生与预防以及生物进化的机制具有重要意义。
基因突变:基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而
引起的基因结构的改变。它是生物变异的主要来源,也是生物进化的重要驱动
力。通过基因突变的学习,学生可以理解生物多样性的产生机制以及突变在生
物进化中的作用。
基因重组:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状
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的非等位基因重新组合,包括自由组合型基因重组和交叉互换型基因重组。基
因重组增加了后代基因型的多样性,为生物进化提供了丰富的遗传材料。
染色体变异:染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体
结构变异主要包括缺失、重复、倒位和易位,而染色体数目变异则涉及整个染
色体的增加或减少。染色体变异在生物进化中起着重要作用,同时也是某些遗
传病产生的原因。
人类遗传病的检测和预防:随着遗传学的发展,人类已经能够识别并检测
许多遗传病。本部分内容将介绍遗传病的概念、分类、遗传方式以及检测和预
防的方法,帮助学生了解遗传病对人类健康的影响以及如何通过科学手段进行
干预。
(二)单元内容分析
本单元内容在生物学课程中占据重要地位,它不仅涉及遗传学的基本理论,
还与人类健康、农业生产、环境保护等多个领域密切相关。通过学习本单元,
学生可以深入理解遗传信息的传递和改变机制,掌握遗传学的基本研究方法,
形成科学的生命观念。
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遗传信息的传递与改变:本单元从基因突变、基因重组和染色体变异三个
角度阐述了遗传信息的改变机制。这些改变不仅影响个体的遗传特征,还通过
遗传漂变、自然选择等作用机制影响种群的遗传结构,进而推动生物的进化。
遗传病的产生与预防:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的疾病,
具有先天性、终生性和家族性的特点。本单元通过介绍遗传病的分类、遗传方
式以及检测和预防的方法,帮助学生认识遗传病对人类健康的威胁,并了解如
何通过科学手段进行干预。
遗传学的应用:遗传学不仅是一门基础学科,还具有广 泛 的应用 价值 。在
农业生产中,通过基因 工 程等手段可以改 良 作物 品 种、提高产 量 和 品 质 ; 在 医
学领域,遗传病的 诊断 和预防 技术 为人类健康提供了有力保 障; 在环境保护方
面 ,遗传学的研究有助于 揭示 物种多样性的保护机制。
(三)单元内容整合
为了 实 现本单元的教学目 标 , 我们需 要将基因突变、基因重组、染色体变
异和人类遗传病的检测和预防四个部分的内容进行整合,形成一个有机的整体。
以遗传信息的改变为主 线 :本单元的教学应以遗传信息的改变为主 线 ,通
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过基因突变、基因重组和染色体变异三个角度的阐述,帮助学生理解遗传信息
的传递和改变机制。结合人类遗传病的检测和预防内容, 使 学生认识 到 遗传信
息改变对人类健康的影响。
注 重理论与 实践 的结合:在教学过程中,应 注 重理论与 实践 的结合。通过
实验室实验 、 案例 分析等方式,帮助学生掌握遗传学的基本研究方法和 技术 手
段。结合生 活实际 和 热 点 问题 ,引 导 学生将 所 学 知 识应用于解 决实际问题 中。
培养 学生的 核心素养 :本单元的教学应 注 重 培养 学生的生物学学科 核心素
养 ,包括生命观念、科学 思维 、科学 探 究和 社会责任 等方 面 。通过引 导 学生观
察 、 思考 、 探 究和 实践 等 活 动,提高学生的科学 素养 和 创 新能力。
二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
高中生物学学科 核心素养
(一)生命观念
生命观念是指对观 察到 的生命现 象 及相互关 系 或特性进行解 释 后的 抽象 ,
是人 们 经过 实证 后的观点,是能够理解或解 释 生物学相关 事件 和现 象 的意识、
观念和 思想 方法。在本单元的教学中, 我们 应 注 重 培养 学生的生命观念,帮助
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学生理解遗传信息的传递和改变机制以及这些机制在生物进化中的作用。
理解遗传信息的传递机制:通过基因突变、基因重组和染色体变异等内容
的学习,帮助学生理解遗传信息在生物体内的传递机制。 使 学生认识 到 遗传信
息在 细胞 分 裂 、生殖等过程中如何保 持其稳定 性和 连续 性。
认识遗传信息的改变对生物进化的影响:通过介绍基因突变、基因重组和
染色体变异等遗传信息的改变机制以及这些机制在生物进化中的作用,帮助学
生认识 到 遗传信息的改变是推动生物进化的重要驱动力。 使 学生理解生物多样
性的产生机制和生物进化的基本 规律 。
形成科学的生命观:在教学过程中,应 注 重引 导 学生形成科学的生命观。
通过介绍生物学的基本概念和原理以及生命现 象 的多样性和复 杂 性等内容的学
习,帮助学生理解生命的本质和特征以及生命与环境 之间 的相互作用关 系 。
(二)科学 思维
科学 思维 是指 尊 重 事实 和 证 据, 崇尚严谨 和 务实 的 求知态 度, 运 用科学的
思维 方法认识 事 物、解 决实际问题 的 思维 习 惯 和能力。在本单元的教学中, 我
们 应 注 重 培养 学生的科学 思维 ,帮助学生掌握遗传学的基本研究方法和 技术 手
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段。
培养批判 性 思维 :在教学过程中,应 注 重 培养 学生的 批判 性 思维 。通过引
导 学生对 实验 数据、科学理论等进行分析和 评价 等 活 动,帮助学生形成 独立思
考 和 判断 的能力。 使 学生学 会 从多个角度 审视问题 并提 出 自 己 的 见 解。
掌握科学研究方法:通过 实验室实验 、 案例 分析等方式的教学 活 动的设计
与 实施 ,帮助学生掌握科学研究的基本方法和 步骤 。 使 学生了解 实验 设计、数
据 收集 与分析以及结 果 解 释 等科学研究过程中的关 键 环 节 。
运 用科学 思维 解 决实际问题 :在教学过程中,应 注 重引 导 学生 运 用科学 思
维 解 决实际问题 。通过结合生 活实际 和 热 点 问题 等内容的学习以及开展 探 究式
学习等 活 动的方式的设计与 实施 ,帮助学生将 所 学 知 识应用于解 决实际问题 中。
提高学生的 创 新能力和 实践 能力。
(三)科学 探 究
科学 探 究是指能够发现现 实世界 中的生物学 问题 并 针 对特 定 的生物学现 象
进行观 察 、提 问 、 实验 设计、方 案实施 以及对结 果 的交 流 与 讨 论的能力。在本
单元的教学中, 我们 应 注 重 培养 学生的科学 探 究能力,帮助学生掌握遗传学的
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基本研究方法和 技术 手段。
培养 观 察 与提 问 能力:在教学过程中,应 注 重 培养 学生的观 察 与提 问 能力。
通过引 导 学生对生命现 象 进行观 察 并提 出问题 等 活 动的方式的设计与 实施 ,帮
助学生形成 敏锐 的观 察 力和提 出问题 的能力。 使 学生能够从现 象 中发现 问题 并
提 出 具有 探 究 价值 的 问题 。
掌握 实验 设计与 实施 能力:通过 实验室实验 等 活 动的方式的设计与 实施 以
及提供必要的 实验 材料和指 导 等 措施 的 采取 ,帮助学生掌握 实验 设计与 实施 的
基本方法和 步骤 。 使 学生了解 实验 设计的基本原则和要 求 以及 实验 过程中的 注
意 事项 等内容 ; 同时提高学生的动手能力和 团队协 作能力。
培养 结 果 分析与交 流 能力:在教学过程中,应 注 重 培养 学生的结 果 分析与
交 流 能力。通过引 导 学生对 实验 结 果 进行分析并 撰写实验报告 等 活 动的方式的
设计与 实施 以及组 织 学生进行 小 组 讨 论和交 流 等 活 动的方式的设计与 实施 等 措
施 的 采取; 帮助学生形成科学 严谨 的分析 态 度和 准确清晰 的 表达 能力 ; 同时提
高学生的 团队协 作能力和 沟 通能力。
(四) 社会责任
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社会责任 是指基于生物学的认识 参 与个人与 社会事务 的 讨 论并作 出 理性解
释 和 判断 以及解 决 生产生 活问题 的 担当 和能力。在本单元的教学中, 我们 应 注
重 培养 学生的 社会责任感 ,帮助学生认识 到 遗传学在 社会 发展中的重要作用以
及自 己 在 其 中的 责任 和 使 命。
增 强 环保意识:在教学过程中,应 注 重增 强 学生的环保意识。通过介绍人
类 活 动对生物多样性的影响以及遗传 资 源保护的重要性等内容的学习以及开展
相关 实践活 动等方式的设计与 实施; 帮助学生认识 到 保护环境、 维 护生 态平衡
的重要性以及自 己 在 其 中的 责任 和 使 命。
关 注 人类健康:在教学过程中,应 注 重关 注 学生的健康意识。通过介绍遗
传病对人类健康的影响以及遗传病检测和预防方法等内容的学习以及组 织 学生
进行相关 实践活 动等方式的设计与 实施; 帮助学生认识 到 关 注 人类健康、预防
遗传病的重要性以及自 己 在 其 中的 责任 和 使 命。
参 与 社会事务 :在教学过程中,应 注 重引 导 学生 参 与 社会事务 的 讨 论并作
出 理性解 释 和 判断 。通过结合生 活实际 和 热 点 问题 等内容的学习以及组 织 学生
进行 小 组 讨 论和交 流 等 活 动的方式的设计与 实施; 帮助学生了解 社会热 点 问题
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背 后的生物学原理和科学 依 据 ; 同时提高学生的 公民素养 和 社会责任感 。
三、 学情分析
(一)已 知 内容分析
在高中生物学必修 1 的学习中,学生已经掌握了 细胞 的结构与 功 能、生物
体的物质与能 量 代 谢 、 细胞 的生命 历 程等基础 知 识,为理解遗传信息的改变 奠
定 了 细胞 学基础。在必修 2 的 前几 章学习中,学生已经对遗传的 细胞 基础、遗
传的分子基础以及遗传的基本 规律 有了 初步 的了解,特别是 DNA 作为遗传信息
的 载 体、基因的结构与 功 能、遗传信息的 转录 与 翻译 过程等内容,这些 都 是理
解基因突变、基因重组和染色体变异等 核心 概念的重要 前 提。
学生在 日常 生 活 中也可能通过 媒 体、科 普书籍 等 途径接触 过一些与遗传相
关的概念,如基因突变 导致 疾病、 近亲 结 婚 增加遗传病 风险 等,这些生 活 经 验
虽 然可能不够 准确 或 全面 , 但 为学生进一 步 学习遗传信息的改变提供了一 定 的
认 知 基础。
(二)新 知 内容分析
本章《遗传信息的改变》主要包 含 四个部分:基因突变、基因重组、染色