1
2019 版 沪科教版 高中生物学 必修 2 遗传与进化
《第二章 有性生殖中的染色体变化》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
2
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
《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》指出,生物学
是自然科学中的一门基础学科,其研究内容涵盖生命现象和生命活动规律。必
修 2 《遗传与进化》模块是高中生物学的核心内容之一,旨在帮助学生理解遗
传信息的传递和变化规律,以及生物进化的过程和机制。本大单元的教学内容
聚焦于第二章《有性生殖中的染色体变化》,具体包括探索生殖细胞形成中染
色体数量的变化(第一节减数分裂产生染色体数量减半的生殖细胞,分为精细
胞的形成过程和卵细胞的形成过程)和有性生殖中遗传信息通过配子传递给子
代(第二节受精作用形成合子,以及受精过程中染色体的变化)。
探索生殖细胞形成中染色体数量的变化
精细胞的形成过程:通过学习减数分裂的过程,理解精原细胞如何通过两
3
次连续的细胞分裂(减数第一次分裂和减数第二次分裂)形成染色体数量减半
的精细胞。重点讲解减数分裂前期联会现象、四分体的形成、同源染色体的分
离和非同源染色体的自由组合,以及减数第二次分裂中姐妹染色单体的分离。
卵细胞的形成过程:与精细胞形成过程类似,卵细胞的形成也涉及减数分
裂,但初级卵母细胞在减数第一次分裂后期会发生不均等分裂,形成一个大的
次级卵母细胞和一个小的极体,次级卵母细胞在减数第二次分裂后再次不均等
分裂,形成一个大的卵细胞和两个小的极体。
有性生殖中遗传信息通过配子传递给子代
受精作用形成合子:讲解精子和卵细胞结合形成受精卵的过程,包括精子
识别卵细胞、精子头部进入卵细胞、精核与卵核融合等步骤。理解受精作用的
意义,即实现遗传信息的重组,增加后代的遗传多样性。
受精过程中染色体的变化:分析受精后受精卵中染色体的来源和数量,理
解受精卵中染色体数量恢复到与亲代体细胞相同的原因。通过模型建构,直观
展示受精过程中染色体的行为变化。
(二)单元内容分析
4
本单元的教学内容具有高度的抽象性和逻辑性,涉及细胞生物学、遗传学
和生殖生物学的多个核心概念。减数分裂和受精作用是生物学中的两个重要过
程,它们共同维持了物种遗传物质的稳定性和多样性。减数分裂过程中染色体
的行为变化是理解遗传信息传递的关键,而受精作用则是实现遗传信息重组的
重要途径。
核心概念分析
减数分裂:减数分裂是一种特殊的细胞分裂方式,其特点是在分裂过程中
染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,导致形成的生殖细胞中染色体数量
减半。减数分裂保证了有性生殖过程中遗传信息的稳定性和多样性。
受精作用:受精作用是精子和卵细胞结合形成受精卵的过程,它实现了遗
传信息的重组和遗传物质的传递。受精过程中,精子和卵细胞各提供一半的染
色体,形成具有完整染色体组的受精卵。
知识关联分析
与分子与细胞模块的关系:本单元的教学内容与必修 1 《分子与细胞》模
块中的细胞结构和功能、细胞分裂等知识紧密相关。减数分裂是一种特殊的细
5
胞分裂方式,其基础是细胞的有丝分裂。
与稳态与调节模块的关系:虽然本单元主要关注遗传信息的传递和变化,
但生殖细胞的形成和受精作用也是生物体稳态调节的一部分。生殖细胞的正常
形成和受精作用的顺利进行,对于维持物种的繁衍和遗传多样性具有重要意义。
(三)单元内容整合
为了使学生更好地理解和 掌握 本单元的教学内容, 需 要 将 减数分裂和受精
作用两个过程有机整合 起 来,形成一个完整的有性生殖过程。 还需 要 将 理 论 知
识与实 验 观 察 、模型建构等实 践 活动相结合,提高学生的实 践 能 力 和科学 素养 。
知识整合
减数分裂与受精作用的整合:通过对 比 减数分裂和受精作用过程中染色体
的行为变化,理解遗传信息在有性生殖中的传递规律。 强 调减数分裂过程中染
色体的减半和受精过程中染色体的恢复,以及 这 两个过程对于维持物种遗传稳
定性的重要性。
理 论 知识与实 践 活动的整合:结合实 验 观 察 和模型建构等实 践 活动,加 深
学生对减数分裂和受精作用过程的理解。 例 如,通过制作染色体模型、模 拟 减
6
数分裂和受精作用过程等活动,提高学生的动 手 能 力 和科学探究能 力 。
教学方 法 整合
讲 授法 与 讨论法 相结合:在讲 授 理 论 知识的同 时 ,组 织 学生 开 展小组 讨论
和 交流 活动, 促 进学生的 思考 和 互 动。通过提 问 和 讨论 的方式, 激 发学生的学
习 兴趣 和探究 欲望 。
直观教学 法 与探究教学 法 相结合:利用多 媒 体教学 资 源(如动 画 、 视频
等)直观展示减数分裂和受精作用过程,同 时 组 织 学生 开 展实 验 观 察 和模型建
构等探究活动,提高学生的观 察 能 力 和实 践 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
根据 《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》的要 求 ,
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 四个方 面 。
(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、
7
观念和 思想 方 法 。在本单元的教学中, 应 重点 培养 学生的以 下 生命观念:
结构与功能观
教学内容:通过讲解细胞结构和功能的关系、染色体在细胞分裂中的作用
等内容,帮助学生理解生物体的结构与功能相 适应 的观念。
教学活动:组 织 学生观 察 不同细胞的 显微 结构、制作细胞模型等活动,加
深 对细胞结构和功能的理解。
进化与 适应 观
教学内容:通过讲解生物进化的过程和机制、自然 选择 学 说 等内容,帮助
学生理解生物体的多样性和 适应 性是 长 期进化的结 果 。
教学活动: 引 导学生分析不同生物体的 适应 特 征 、模 拟 自然 选择 过程等活
动,加 深 对生物进化和 适应 的理解。
物质与能量观
教学内容:通过讲解细胞代 谢 、能量 转换 等内容,帮助学生理解生物体在
生命活动中物质和能量的变化规律。
教学活动:组 织 学生探究细胞 呼吸 和 光 合作用的过程、 测 量不同 条件下 的
呼吸速率 等活动,加 深 对物质和能量观的理解。
8
(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, 应
重点 培养 学生的以 下 科学 思 维:
归纳 与概括
教学内容:通过讲解减数分裂和受精作用的过程、遗传信息的传递规律等
内容, 引 导学生 从 具体现象中 归纳 出一 般 规律。
教学活动:组 织 学生观 察 不同生物体的生殖细胞形成过程、 总 结减数分裂
和受精作用的共同特 征 等活动, 培养 学生的 归纳 与概括能 力 。
演绎 与 推 理
教学内容:通过讲解遗传信息的传递和变化规律、基因分离定律和自由组
合定律等内容, 引 导学生 运 用 演绎推 理的方 法 解 决 实 际问题 。
教学活动: 设计 遗传 问题 的 案例 分析、 引 导学生进行遗传 推 理等活动, 培
养 学生的 演绎 与 推 理能 力 。
模型与建模
教学内容:通过讲解模型在生物学研究中的 应 用、制作染色体模型等内容,
9
引 导学生 运 用模型的方 法 解 释 生物学现象。
教学活动:组 织 学生制作细胞分裂模型、模 拟 减数分裂和受精作用过程等
活动, 培养 学生的模型与建模能 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 , 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, 应 重点 培养 学生的以 下 科学探究能 力 :
观 察 与提 问
教学内容:通过观 察 不同生物体的生殖细胞形成过程、分析减数分裂和受
精作用的现象等内容, 引 导学生发现 并 提出生物学 问题 。
教学活动:组 织 学生观 察 不同生物体的生殖细胞、 引 导学生提出 并讨论 生
物学 问题 等活动, 培养 学生的观 察 与提 问 能 力 。
实 验设计 与实 施
教学内容:通过讲解实 验设计 的基本原则、实 施 实 验 方 案 的方 法 等内容,
引 导学生 设计并 实 施 生物学实 验 。
教学活动:组 织 学生 设计并 实 施 探究减数分裂和受精作用的实 验 、分析实
10
验 结 果 等活动, 培养 学生的实 验设计 与实 施 能 力 。
结 果交流 与 讨论
教学内容:通过讲解实 验 结 果 的分析方 法 、 撰写 实 验报告 的要 求 等内容,
引 导学生对实 验 结 果 进行 交流 和 讨论 。
教学活动:组 织 学生 撰写并交流 实 验报告 、对实 验 结 果 进行 讨论 和 评价 等
活动, 培养 学生的结 果交流 与 讨论 能 力 。
(四) 社 会 责任
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 ,作出理性
解 释 和 判断 ,解 决 生产生活 问题 的 担当 和能 力 。在本单元的教学中, 应 重点 培
养 学生的以 下社 会 责任 :
参 与 社 会 议题 的 讨论
教学内容:通过讲解遗传 病 的 预防 与 治疗 、 人 类 辅 助生殖 技术 等内容, 引
导学生 参 与 社 会 议题 的 讨论 。
教学活动:组 织 学生 讨论 遗传 病 对 社 会的 影响 、探 讨人 类 辅 助生殖 技术 的
伦 理 问题 等活动, 培养 学生的 参 与 社 会 议题讨论 的能 力 。
作出理性解 释 和 判断