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2020 版 沪科技版 高中生物学 必修 2 遗传与进化
《第 1 章 遗传的分子基础》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
《普通高中生物学》必修 2 《遗传与进化》模块中的第 1 章《遗传的分子
基础》是生物学课程中的核心内容之一。本章内容围绕遗传物质的本质、遗传
信息的传递以及基因表达调控等方面展开,旨在帮助学生深入理解生命现象的
分子基础,形成系统的遗传学知识体系。
本章包括三个主要部分:
第 1 节 DNA 是主要的遗传物质:本节通过介绍历史上著名的遗传物质探
究实验,如格里菲斯的肺炎链球菌转化实验、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实
验以及赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验,阐明了 DNA 作为遗传物质的科学结论。
本节还详细描述了 DNA 分子的双螺旋结构,包括其基本组成单位脱氧核苷酸、
碱基互补配对原则以及 DNA 双链的反向平行结构等。通过“探讨 DNA 分子双
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螺旋结构的发现过程并制作模型”的探究活动,学生可以直观地理解 DNA 分子
的结构特征。
第 2 节 遗传信息通过复制和表达进行传递:本节重点介绍了遗传信息的传
递过程,包括 DNA 的复制、转录和翻译三个基本环节。通过介绍 DNA 的半保
留复制方式,学生可以理解遗传信息如何在亲代和子代之间保持连续性和稳定
性。通过介绍转录和翻译的过程,学生可以了解遗传信息如何从 DNA 传递到
RNA ,再从 RNA 传递到蛋白质,进而控制生物体的性状表现。这一部分内容
不仅涉及分子生物学的核心机制,也是理解生物体遗传和变异的基础。
第 3 节 基因选择性表达导致细胞的差异化:本节内容聚焦于基因表达调控
的机制及其对细胞分化的影响。通过介绍基因选择性表达的概念,学生可以理
解在生物体发育过程中,不同细胞类型如何通过特异性基因的表达来实现其特
定的功能。本节还介绍了表观遗传现象,如 DNA 甲基化、组蛋白修饰和 RNA
干扰等,这些现象在基因表达调控中发挥着重要作用。通过了解这些机制,学
生可以更深入地理解生物体发育和细胞分化的分子基础。
(二)单元内容分析
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本单元《遗传的分子基础》是遗传学领域的核心内容,它涵盖了遗传物质
的探究、遗传信息的传递以及基因表达调控等多个方面。这些内容不仅构成了
遗传学的基本框架,也是后续学习生物进化、遗传病、生物工程等高级内容的
基础。
遗传物质的探究:通过介绍历史上著名的遗传物质探究实验,学生可以了
解科学家们如何通过实验证 据逐步揭 开遗传物质的 神秘 面 纱 。这些实验不仅展
示 了科学 研 究的 严谨 性和 逻辑 性,也体现了科学家们 勇 于探 索未 知的 精神 。通
过学习这些实验,学生可以 培养 科学 思维 和科学探究能 力 。
遗传信息的传递:遗传信息的传递是生物学中的核心过程之一。通过介绍
DNA 的复制、转录和翻译等过程,学生可以了解遗传信息如何在生物体内进行
传递和表达。这些过程不仅涉及复 杂 的分子机制,也是理解生物体遗传和变异
的基础。通过学习这些内容,学生可以形成系统的遗传学知识体系。
基因表达调控与细胞分化:基因表达调控是生物体发育和细胞分化的 关键
机制之一。通过介绍基因选择性表达的概念以及表观遗传现象等内容,学生可
以了解不同细胞类型如何通过特异性基因的表达来实现其特定的功能。这些内
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容不仅 有 助于学生深入理解生物体发育和细胞分化的分子基础,也 有 助于 他 们
培养 生命观念和科学 思维 。
(三)单元内容 整合
为了实现本单元的教学 目标 , 我 们 需 要 将各 个部分的内容进行 有 机 整合 。
具 体来 说 ,可以 采取 以 下策略 :
以实验探究为主 线 :本单元涉及多个著名的遗传物质探究实验,这些实验
不仅展 示 了科学 研 究的 严谨 性和 逻辑 性,也为学生 提供 了 宝贵 的探究机 会 。在
教学过程中, 我 们可以以实验探究为主 线 , 引 导学生通过实验 操 作和 数据 分析
来深入理解遗传物质的本质和遗传信息的传递过程。
注 重理论与实 践相 结 合 :在介绍遗传信息的传递和基因表达调控等内容 时 ,
我 们 需 要 注 重理论与实 践相 结 合 。 具 体来 说 ,可以通过模 拟 实验、模型制作等
活动来帮助学生直观地理解分子机制 ; 也可以 引 导学生 关注 现实生活中的遗传
学 问题 ,如遗传病、生物工程等,以 培养他 们的 社会责任意 识和实 践 能 力 。
强 化学科核心 素养 的 培养 :在教学过程中, 我 们 需 要 始终关注 学科核心 素
养 的 培养 。 具 体来 说 ,可以通过 引 导学生 参 与科学探究活动来 培养他 们的科学
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思维 和科学探究能 力; 通过介绍生命现象和生物过程的本质来 培养他 们的生命
观念 ; 通过 关注 现实生活中的遗传学 问题 来 培养他 们的 社会责任意 识。
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 ,
高中生物学学科核心 素养 主要包括生命观念、科学 思维 、科学探究和 社会责任
四 个方面。以 下 是对这 四 个方面的详细分解:
(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 需 要 引 导学生形成以 下 生命观念:
结构与功能观: 引 导学生理解生物体的结构与功能之间的 关 系。 例 如,在
介绍 DNA 分子的双螺旋结构 时 ,可以 引 导学生 思考 这 种 结构如何 支 持 DNA 作
为遗传物质的功能 ; 在介绍细胞 膜 的结构 时 ,可以 引 导学生 思考 细胞 膜 的结构
如何 支 持其物质 运输 和信息 交流 的功能。
进化与 适应 观: 引 导学生理解生物进化的过程和机制,以及生物体如何通
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过 适应 环 境 来生 存 和 繁衍 。 例 如,在介绍 自然 选择学 说时 ,可以 引 导学生 思考
自然 选择如何 推 动生物体的进化 ; 在介绍生物多 样 性和 适应 性 时 ,可以 引 导学
生 思考 不同生物体如何 适应 不同的环 境 。
稳 态 与平 衡 观: 引 导学生理解生物体如何通过 自我 调节来 维 持内环 境 的稳
态 和平 衡 。 例 如,在介绍内环 境 稳 态时 ,可以 引 导学生 思考 机体如何通过 各种
调节机制来 维 持内环 境 的 相 对稳定 ; 在介绍生 态 系统稳 态时 ,可以 引 导学生 思
考 生 态 系统如何通过 自我 调节来 维 持其结构和功能的 相 对稳定。
物质与能 量 观: 引 导学生理解生物体内的物质代 谢 和能 量 代 谢 过程。 例 如,
在介绍 光合 作用和 呼吸 作用 时 ,可以 引 导学生 思考 这 两 个过程如何涉及物质和
能 量 的转 换; 在介绍细胞代 谢时 ,可以 引 导学生 思考 细胞如何通过代 谢 过程来
获取 能 量 和 合 成物质。
(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 需 要 培养 学生的科学 思维 能 力 ,包括以 下几 个方面:
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归纳 与概括能 力 : 引 导学生从 具 体的现象和 事 实中 归纳出 一 般 性的 规律 和
结论。 例 如,在介绍遗传物质探究实验 时 ,可以 引 导学生从实验结 果 中 归纳出
DNA 作为遗传物质的结论 ; 在介绍生物进化 时 ,可以 引 导学生从化 石记 录等 事
实中 归纳出 生物进化的 规律 。
演绎 与 推 理能 力 : 引 导学生 根据 一 般 性的 规律 和结论来 推 导 具 体的现象和
事 实。 例 如,在介绍遗传信息的传递过程 时 ,可以 引 导学生 根据 DNA 的复制 规
律 来 推 导子代 DNA 的 序列; 在介绍基因表达调控 时 ,可以 引 导学生 根据 基因选
择性表达的原理来 推 导不同细胞类型的特异性功能。
模型与 建 模能 力 : 引 导学生通过构 建 模型来理解和解 释 生物学现象。 例 如,
在“探讨 DNA 分子双螺旋结构的发现过程并制作模型”的探究活动中,可以 引
导学生制作 DNA 分子模型来直观地理解其结构特征 ; 在介绍生 态 系统 时 ,可以
引 导学生构 建 生 态 系统模型来模 拟 其物质 循 环和能 量流 动过程。
批判 性 思维 与 创造 性 思维 : 引 导学生对现 有 的生物学理论和观点进行 批判
性 思考 ,并 提出新 的 见 解和 创意 。 例 如,在介绍遗传病 时 ,可以 引 导学生 思考
现 有 的遗传病 治疗 方 法存 在的 局限 性,并 提出 可能的 改 进方 案; 在介绍生物工
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程 时 ,可以 引 导学生 思考 如何 利 用生物 技术 来解 决 现实生活中的 问题 。
(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, 我 们 需 要 培养 学生的科学探究能 力 ,包括以 下几 个方面:
观 察 与 提问 能 力 : 引 导学生对生物学现象进行细致观 察 ,并 提出有针 对性
的 问题 。 例 如,在介绍细胞结构 时 ,可以 引 导学生观 察 细胞 显微照片 ,并 提出
关 于细胞结构和功能的 问题; 在介绍遗传物质探究实验 时 ,可以 引 导学生观 察
实验结 果 ,并 提出关 于遗传物质本质的 问题 。
实验 设计 与实 施 能 力 : 引 导学生 设计 并实 施 科学实验来探究生物学 问题 。
例 如,在“探讨 DNA 分子双螺旋结构的发现过程并制作模型”的探究活动中,
可以 引 导学生 设计 实验来验证 DNA 分子的双螺旋结构 ; 在介绍遗传信息的传递
过程 时 ,可以 引 导学生 设计 实验来探究 DNA 的复制、转录和翻译等过程。
数据收集 与分析能 力 : 引 导学生 收集 实验 数据 ,并 运 用统 计 方 法 进行分析
和解 释 。 例 如,在介绍 种群数量 变化 时 ,可以 引 导学生 收集相关数据 ,并 运 用
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数 学模型进行分析和 预测; 在介绍生 态 系统稳 态时 ,可以 引 导学生 收集相关数
据 ,并 运 用 图 表等形式进行展 示 和分析。
结 果交流 与讨论能 力 : 引 导学生 将 实验结 果 进行 交流 和讨论,以形成 共 识
或新 的 见 解。 例 如,在 小 组探究活动中,可以 引 导学生 将各自 的实验结 果 进行
交流 和讨论 ; 在 班 级讨论中,可以 引 导学生 将小 组的讨论结 果 进行展 示 和 交流 。
( 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, 我 们 需 要
培养 学生的 社会责任意 识,包括以 下几 个方面:
关注 生物学 问题 : 引 导学生 关注 现实生活中的生物学 问题 ,如遗传病、生
物工程、生 态 环 境 保 护 等。 例 如,在介绍遗传病 时 ,可以 引 导学生 思考 遗传病
对个 人 和 社会 的影响 ; 在介绍生物工程 时 ,可以 引 导学生 思考 生物 技术 在 农业 、
医药 等领域的 应 用 前景 和 潜 在 风险 。
参 与 社会 讨论: 鼓励 学生 参 与个 人 与 社会事务 的讨论,并发表 自己 的 见 解。
例 如,在 班 级讨论中,可以 引 导学生 就某 个生物学 问题 进行深入讨论 ; 在 社会