基于以上對“問題解決”教學(xué)策略的深入研究，雖說現(xiàn)在沒有辦法對其進(jìn)行課堂的教學(xué)實(shí)踐，但是可以借用對生物學(xué)某一節(jié)的教學(xué)過程的設(shè)計(jì)來對其進(jìn)行呈現(xiàn)。下面就選用高中生物人教版必修二第二章“基因和染色體的關(guān)系”第二節(jié)“基因在染色體上”這一節(jié)為例，采用以“問題解決”教學(xué)策略為主要教學(xué)策略對其教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.問題解決教學(xué)案例選題高中生物人教版必修二第二章“基因和染色體的關(guān)系”第二節(jié)“基因在染色體上”2.教學(xué)設(shè)計(jì)思路根據(jù)新課程理念，重點(diǎn)突出兩點(diǎn)：一是科學(xué)研究的過程和方法；二是在課堂教學(xué)中向?qū)W生展示薩頓和摩爾根在人類對遺傳物質(zhì)的探索過程中做出的貢獻(xiàn)，以及他們縝密思考的研究方法。精心設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，學(xué)生根據(jù)教學(xué)過程中問題的一一提出和呈現(xiàn)，主動探究理解本節(jié)課的知識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題和反思問題的能力，同時(shí)在探究科學(xué)之旅中，落實(shí)情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)。3.教材分析《基因在染色體上》是人教版《生物必修②〈遺傳與進(jìn)化〉》第二章“基因和染色體的關(guān)系”第二節(jié)的內(nèi)容，按照遺傳學(xué)的發(fā)展順序，在學(xué)完第一章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”和第二章第一節(jié)“減數(shù)分裂和受精作用”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的說明科學(xué)家是先通過類比推理，說明基因在染色體上，然后通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題，做出相關(guān)的解釋，提出最好使用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，來證明基因在染色體上，在這個(gè)過程中進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生對假說演繹法的理解和應(yīng)用。4.學(xué)情分析在學(xué)完必修1“有絲分裂”和必修2第一章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”及第二章第一節(jié)“減數(shù)分裂和受精作用”后，學(xué)生對孟德爾的遺傳規(guī)律中基因的行為和減數(shù)分裂中染色體的行為已有一定程度的了解，這些為本章本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。類比推理法在課本中沒有明確的概念，但是卻是在科學(xué)研究中常用的方法之一，在生活中學(xué)生也會常常無形之中用到，所以要求學(xué)生運(yùn)用類比推理法，說明基因和染色體之間有明顯的平行關(guān)系，進(jìn)而提出基因在染色體上的假說具有可行性，但是具體收集依據(jù)和分析時(shí)，教師最好引導(dǎo)學(xué)生，以此降低難度。在第一章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”中學(xué)生對于假說演繹法雖然說已經(jīng)有了一定的了解，但還達(dá)不到靈活應(yīng)用的程度，所以教師在講述摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中要及時(shí)靈活的引導(dǎo)學(xué)生回顧孟德爾是怎樣思考的，這實(shí)際上是在摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)中，再次鞏固了假說演繹法的知識，并且學(xué)生在此過程中也可嘗試獨(dú)立靈活運(yùn)用此方法，借此學(xué)生的能力也可以得到了很好的鍛煉。在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，提倡以學(xué)生為主體，加大主體參與課堂教學(xué)的力度，提高每個(gè)高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是新課程實(shí)施的核心任務(wù)。因此我認(rèn)為，在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)充分的調(diào)動學(xué)生的興趣，創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，重走科學(xué)家的探索思路，體驗(yàn)創(chuàng)造性的分析問題、解決問題的探究過程是非常重要的提高能力的方法，同時(shí)也是樹立學(xué)生正確的情感態(tài)度價(jià)值觀的重要途徑。5.教學(xué)目標(biāo)（1）知識目標(biāo)：①通過學(xué)習(xí)摩爾根果蠅實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠正確說出基因位于染色體上的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)；②通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，學(xué)生能夠用有關(guān)基因和染色體的知識準(zhǔn)確說明孟德爾遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)。（2）能力目標(biāo)：①通過學(xué)習(xí)類比推理的方法，學(xué)生能夠正確嘗試運(yùn)用類比推理的方法解釋基因位于染色體上。（3）情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：①通過學(xué)習(xí)基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，學(xué)生能夠科學(xué)認(rèn)同基因的物質(zhì)實(shí)體基礎(chǔ)；②通過學(xué)習(xí)薩頓假說和摩爾根果蠅實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠正確認(rèn)同觀察、提出假說、實(shí)驗(yàn)的方法在建立科學(xué)理論過程中所起的重要作用；③通過學(xué)習(xí)本節(jié)科學(xué)史內(nèi)容，學(xué)生能夠正確體驗(yàn)到科學(xué)家敢于懷疑的科學(xué)精神。6.教學(xué)重點(diǎn)①說出基因位于染色體上的理論假說和實(shí)驗(yàn)證據(jù)。②孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。7.教學(xué)難點(diǎn)①運(yùn)用類比推理的方法，解釋基因位于染色體上。②基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。8.教學(xué)方法“問題解決”教學(xué)策略，并配以情境導(dǎo)入法、啟發(fā)式教學(xué)、小組合作探究教學(xué)以及歸納總結(jié)法。9.教學(xué)手段多媒體課件10.課時(shí)安排2課時(shí)11.教學(xué)過程表格SEQ表格\*ARABIC1教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖新課導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境，引出問題（復(fù)習(xí)舊知——孟德爾的遺傳規(guī)律中基因的行為和減數(shù)分裂中染色體的行為）用多媒體展示孟德爾分離定律中豌豆產(chǎn)生配子時(shí)遺傳因子的行為和減數(shù)分裂過程中染色體的行為，并講述在1903年，美國遺傳學(xué)家薩頓就用蝗蟲細(xì)胞作為材料，研究了精子和卵細(xì)胞的形成過程。他發(fā)現(xiàn)孟德爾所假設(shè)的一對遺傳因子，也就是等位基因，他們的分離與減數(shù)分裂中同源染色體的分離非常相似。提出問題（由基因和染色體行為的相似性，同學(xué)們思考基因和染色體之間是怎樣的一種關(guān)系？）讓同學(xué)們回憶等位基因的概念，并結(jié)合對圖片的觀察，思考基因和染色體之間的關(guān)系有哪些可能性？學(xué)生觀看多媒體展示的圖片，回憶等位基因的概念，思考基因和染色體之間的關(guān)系有哪些可能性。通過展示舊知，講述科學(xué)家的探究過程，以舊知引出對新知的思考和學(xué)習(xí)興趣，從而內(nèi)心產(chǎn)生疑惑，激發(fā)探究的欲望。新課講授——薩頓的假說分析問題，收集信息一、薩頓的假說

薩頓發(fā)現(xiàn)：有一種蝗蟲的子代體細(xì)胞中的24對染色體，按形態(tài)結(jié)構(gòu)來分，兩兩成對，共12對，毎對染色體中的一條來自父方，另一條來自母方。薩頓由此推論：基因(遺傳因子)是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的，也就是說，基因在染色體上，因?yàn)榛蚝腿旧w的行為存在著明顯的平行關(guān)系。不知道同學(xué)們之前思考的基因和染色體之間的關(guān)系是不是和科學(xué)家的一樣呢？（給予學(xué)生思考的空間）接下來，就請同學(xué)們通過閱讀課本中薩頓假說的有關(guān)內(nèi)容，小組合作完成PPT中的表格（其中，彩色字體部分是需要著重強(qiáng)調(diào)比較的內(nèi)容。）根據(jù)上述薩頓假說的觀點(diǎn)，要求學(xué)生完成書中28頁的“思考與討論”，并在PPT上展示正確答案。薩頓的假說利用的是類比推理法，在課件中展示類比推理法的概念，并提出問題：同學(xué)們在日常生活學(xué)習(xí)中有沒有使用過這種方法？有的話請同學(xué)們舉例說明。教師對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)。

薩頓將看不見的基因與看的見的染色體的行為進(jìn)行類比，根據(jù)其驚人的一致性，提出基因位于染色體上的假說。提出問題：是不是得出的假說就確定了基因和染色體之間的關(guān)系就一定是如此了呢？在這里，我們應(yīng)當(dāng)注意的是，類比推理得出的結(jié)論并不具有邏輯的必然性，其正確與否，還需要觀察和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。薩頓只是對這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行了假說，并沒有進(jìn)行證明，對這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行證明的是美國生物學(xué)家摩爾根。學(xué)生將自己所思考的基因和染色體之間的關(guān)系與薩頓的假說進(jìn)行對比，看自己的思考是否正確，并填寫PPY上的表格。學(xué)生完成書中28頁的“思考與討論”學(xué)生踴躍發(fā)言，如：在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)，由加法類比到乘法的學(xué)習(xí)；通過學(xué)習(xí)等差數(shù)列后類比出等比數(shù)列的學(xué)習(xí)等；我們在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂中染色體的行為時(shí)，將一對染色體比作我們的左右大拇指，一個(gè)來自左手，相當(dāng)于來自父方，一個(gè)來自右手，相當(dāng)于來自母方等等。學(xué)生回答：不是學(xué)生將自己所思考的基因和染色體之間的關(guān)系與薩頓的假說進(jìn)行對比，借此形成認(rèn)知沖突，從而更加認(rèn)真思考接下來會遇到的學(xué)習(xí)問題。通過填寫PPY上基因和染色體行為對比的表格，加深對知識的掌握和理解，為后面的“思考與討論”的練習(xí)打好基礎(chǔ)。通過學(xué)生對類比推理在日常生活和學(xué)習(xí)中使用的例子，進(jìn)一步理解類比推理的概念。利用薩頓假說導(dǎo)入摩爾根實(shí)驗(yàn)的講解新課講授——基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)環(huán)節(jié)一：介紹遺傳實(shí)驗(yàn)的材料——果蠅的特點(diǎn)。美國生物學(xué)家摩爾根曾經(jīng)明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論。對薩頓的基因位于染色體上的學(xué)說更持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這是主觀的臆測，缺少實(shí)驗(yàn)證據(jù)。他一直琢磨著設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，看看生物的遺傳與染色體到底有什么關(guān)系，基因又是怎么回事。然而，做實(shí)驗(yàn)我們首先想到的就是我們需要使用什么樣的實(shí)驗(yàn)材料？這是個(gè)關(guān)鍵問題。材料選對了，就等于實(shí)驗(yàn)成功了一半。問題1：選用什么實(shí)驗(yàn)材料？多媒體展示果蠅的照片，簡單介紹果蠅。腐爛水果周圍飛舞的果蠅吸引了摩爾根和他的學(xué)生們的注意，經(jīng)過觀察，正合他的心意。果蠅是昆蟲綱雙翅目的一種小型蠅類，在制醋和有水果的地方常?？梢钥吹剑w長3-4mm。問題2：摩爾根為何選擇果蠅做遺傳實(shí)驗(yàn)材料？其優(yōu)點(diǎn)何在？教師結(jié)合學(xué)生回答總結(jié)果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①相對性狀易于區(qū)分；②易取材，易飼養(yǎng)；③繁殖速度快，子代數(shù)目多；④染色體數(shù)目少，易觀察。尋找方法，解決問題環(huán)節(jié)二：分析摩爾根的白眼雄果蠅和純種紅眼雌果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。摩爾根從1909年開始潛心研究果蠅的遺傳行為。一天，他偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅，并產(chǎn)生了這樣的疑惑：白眼性狀是如何遺傳的?于是，他做了下面的實(shí)驗(yàn)。多媒體展示實(shí)驗(yàn)圖：觀察果蠅雜交實(shí)驗(yàn)圖解，根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答下面問題：問題3：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷顯、隱性性狀是什么?問題4：果蠅的紅眼和白眼是受幾對等位基因控制的?問題5：如何解釋F2中白眼果蠅均為雄性?教師點(diǎn)評學(xué)生的回答，并對其進(jìn)行補(bǔ)充總結(jié)。從上述實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，就果蠅紅眼與白眼這一對相對性狀來看，F(xiàn)1全為紅眼，F(xiàn)2紅眼和白眼之間的數(shù)量比是3:1；這樣的遺傳表現(xiàn)符合分離定律，表明果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制的。所不同的是白眼性狀的表現(xiàn)，總是與性別相聯(lián)系。如何解釋這一現(xiàn)象呢?環(huán)節(jié)三：介紹果蠅體細(xì)胞的染色體20世紀(jì)初期，一些生物學(xué)家已經(jīng)在一些昆蟲的細(xì)胞里發(fā)現(xiàn)了性染色體。多媒體展示果蠅體細(xì)胞的染色體圖片。果蠅的體細(xì)胞中有4對染色體，3對是常染色體,l對是性染色體。在雌果蠅中，這對性染色體是同型的，用XX表示；在雄果蠅中，這對性染色體是異型的，用XY表示。在了解了果蠅體細(xì)胞染色體的組成后，請同學(xué)們在此基礎(chǔ)上思考問題6：問題6：控制白眼的基因位于常染色體還是性染色體上?

環(huán)節(jié)四：提出假說，書寫遺傳圖解解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。由于白眼的遺傳和性別相聯(lián)系，而且與X染色體的遺傳相似，請同學(xué)們思考：問題7：控制白眼的基因位于性染色體哪一區(qū)段?于是，摩爾根及其同事設(shè)想，如果控制白眼的基因(用w表示)在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因，上述遺傳現(xiàn)象就是否可以得到合理的解釋。多媒體展示果蠅雜交實(shí)驗(yàn)分析圖解，學(xué)生同時(shí)思考問題8.問題8：根據(jù)假說進(jìn)行的推理能否解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?教師點(diǎn)評學(xué)生回答，給予肯定。環(huán)節(jié)五：介紹白眼雌果蠅和純合紅眼雄果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析結(jié)果，驗(yàn)證假說，得出結(jié)論。有了以上的摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)和對基因位于染色體的何處的設(shè)想后，摩爾根等人進(jìn)一步驗(yàn)證以上的解釋，那么他們會使用什么實(shí)驗(yàn)方法呢？請同學(xué)們分小組合作思考回答以下兩個(gè)問題：問題9：驗(yàn)證這些解釋的實(shí)驗(yàn)方法是什么？問題10：該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是什么?（通過遺傳圖譜推導(dǎo)）教師根據(jù)學(xué)生對問題的回答進(jìn)行歸納、總結(jié)、肯定。正是摩爾根等人的工作，把一個(gè)特定的基因和一條特定的染色體—X染色體聯(lián)系起來，從而用實(shí)驗(yàn)證明了基因在染色體上。從此，摩爾根變成了孟德爾理論的堅(jiān)定支持者。環(huán)節(jié)六：介紹基因在染色體上的證據(jù)和相關(guān)技術(shù)手段。我們知道，每種生物的基因數(shù)量，都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于這種生物染色體的數(shù)目。例如，果蠅體細(xì)胞內(nèi)有4對染色體，被人們研究過的基因就達(dá)數(shù)百個(gè)；又如，人類的體細(xì)胞中有23對染色體，攜帶的基因大約有幾萬個(gè)。顯然，一條染色體上應(yīng)該有許多個(gè)基因?，F(xiàn)在請同學(xué)們思考以下問題：問題11：還有哪些證據(jù)可以充分證明基因在染色體上?問題12：如何利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)測定基因在染色體上的位置?教師點(diǎn)評學(xué)生的回答。摩爾根和他的學(xué)生們經(jīng)過十多年的努力，發(fā)明了測定基因位于染色體上的相對位置的方法，并繪出了第一個(gè)果蠅各種基因在染色體上相對位置的圖，說明基因在染色體上呈線性排列。此外，現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能夠用特定的分子，與染色體上的某一個(gè)基因結(jié)合，這個(gè)分子又能被帶有熒光標(biāo)記的物質(zhì)識別，通過熒光顯示，就可以知道基因在染色體上的位置。這就是熒光標(biāo)記法。

學(xué)生回答問題1：果蠅學(xué)生回答問題2：果蠅易飼養(yǎng)，繁殖快，10多天就繁殖一代，一只雌果蠅一生能產(chǎn)生幾百個(gè)后代，所以生物學(xué)家常用它作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。

學(xué)生回答問題3：顯性性狀是紅眼、隱性性狀是白眼；學(xué)生回答問題3：顯性性狀是紅眼，隱性性狀是白眼；學(xué)生回答問題4：果蠅的紅眼和白眼是受一對等位基因控制；學(xué)生回答問題5：果蠅的白眼性狀總是與性別相聯(lián)系。學(xué)生回答問題6：控制白眼的基因位于性染色體上；學(xué)生回答問題7：控制白眼的基因位于性染色體的不同源區(qū)段。學(xué)生回答問題8：可以小組學(xué)生代表回答問題9：測交小組學(xué)生代表回答問題10：所得的果蠅紅眼和白眼各占一半，且都為雌雄一半。學(xué)生回答問題11：基因在染色體上相對位置的圖；學(xué)生回答問題12：熒光標(biāo)記法。認(rèn)識實(shí)驗(yàn)材料的重要性，為后面觀察果蠅做好鋪墊。介紹摩爾根利用白眼果蠅展開的雜交實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)矛盾沖突，激發(fā)探究欲望。引導(dǎo)學(xué)生探究的思路。提出合理的假說并進(jìn)行推理，培養(yǎng)嚴(yán)密思維能力。通過遺傳圖譜推導(dǎo)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析結(jié)果得出結(jié)論的科學(xué)探究過程。調(diào)動學(xué)生思考，聯(lián)系之前學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法，重組知識框架。新課講授——孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋通過上面的學(xué)習(xí)，我們一起來總結(jié)孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋。細(xì)胞遺傳學(xué)的研究結(jié)果表明，孟德爾所說的一對遺傳因子就是位于一對同源染色體上的等位基因，不同對的遺傳因子就是位于非同源染色體上的非等位基因?；虻姆蛛x定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代?；虻淖杂山M合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。學(xué)生與教師一起認(rèn)真歸納學(xué)習(xí)。用現(xiàn)代生物科學(xué)的視角來解釋生物學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。課堂小結(jié)評價(jià)(或驗(yàn)證假設(shè))、反思總結(jié)、得出結(jié)論。以上就是有關(guān)“基因在染色體上”一節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，主要是從薩頓對基因與染色體之間的行為關(guān)系有了發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而推導(dǎo)出“基因在染色體上”的假說，而摩爾根對此假說有了質(zhì)疑，在其不斷研究發(fā)現(xiàn)的偶然機(jī)會下獲得了白眼果蠅，在白眼果蠅的基礎(chǔ)上開展了驗(yàn)證基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了自己的設(shè)想，在此期間，還使用遺傳圖譜的方法去解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢，其次還通過測交的實(shí)驗(yàn)方法，再次驗(yàn)證了對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋，從而對基因在染色體上的結(jié)果有了一個(gè)完善的驗(yàn)證，最后，隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過現(xiàn)代生物技術(shù)“熒光標(biāo)記法”再一次用實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明了基因和染色體的關(guān)系。學(xué)生跟隨教師的腳步，回憶這一節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，搭建自己的知識框架。梳理主要內(nèi)容，提煉科學(xué)思維方法。課后作業(yè)1.以AaBb為例，畫出細(xì)胞的減數(shù)分裂圖，嘗試用基因和染色體的關(guān)系解釋孟德爾的遺傳定律。2.運(yùn)用類比推理的研究方法,推斷基因與DNA長鏈的關(guān)系，并于下節(jié)課由小組來展示推導(dǎo)過程和結(jié)果。學(xué)生分小組討論完成作業(yè)鞏固知識12.板書設(shè)計(jì)第2節(jié)基因在染色體上（一）薩頓的假說（二）基因位于染色體