“減數(shù)分裂中的染色體行為”(第一課時(shí))的教學(xué)設(shè)計(jì)

胡豐豐

(浙江省寧波市寧海中學(xué) 315600)

1 教材分析

“減數(shù)分裂中的染色體行為”是浙科版高中生物學(xué)教材《遺傳與進(jìn)化》第二章“染色體與遺傳”的第一節(jié)，主要包括染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、減數(shù)分裂過程中的染色體行為、減數(shù)分裂模型的制作研究(活動)、受精作用以及減數(shù)分裂的意義等五方面的內(nèi)容。減數(shù)分裂是分離定律和自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，只有理解減數(shù)分裂過程中的染色體行為，才能理解并靈活運(yùn)用遺傳規(guī)律解決實(shí)際問題，也是學(xué)生學(xué)習(xí)基因重組和染色體畸變的基礎(chǔ)[1]。因此，本節(jié)內(nèi)容是必修2模塊中的重中之重。筆者在教學(xué)中，以“問題引領(lǐng)→提出猜想→合作探究→修正知識→構(gòu)建知識體系”作為教學(xué)主線，以學(xué)生的觀察、討論、猜想、探究為主要方法，突出學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生通過自己的活動，根據(jù)自身的反饋信息構(gòu)建減數(shù)分裂知識體系[2]，從而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2．1 知識目標(biāo) 簡述染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)；概述減數(shù)分裂過程中染色體的行為和減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和DNA數(shù)目的變化規(guī)律，以及精子、卵細(xì)胞的產(chǎn)生和受精作用；闡明減數(shù)分裂的意義。

2.2 能力目標(biāo) 通過對問題的猜想、驗(yàn)證和教材圖片的觀察、比較，培養(yǎng)比較、分析、歸納的思維能力。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 促進(jìn)樹立生命的過程觀，明確探究性思維在生物學(xué)發(fā)展過程中的重要性，從而激發(fā)對未知現(xiàn)象的探索、質(zhì)疑精神，提高科學(xué)素養(yǎng)。

3 教學(xué)過程

課前準(zhǔn)備：20套減數(shù)分裂各時(shí)期圖解，打亂其編排順序。

3.1 復(fù)習(xí)前概念，為新知識學(xué)習(xí)鋪路 以問題形式復(fù)習(xí)有絲分裂的知識：有絲分裂的最主要特征是什么？為什么有絲分裂前后染色體和DNA數(shù)目不變？

3.2 創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引出課題 先簡單介紹果蠅的有性生殖過程，提出問題：精子和卵細(xì)胞是否也是通過有絲分裂產(chǎn)生的？這與每一物種染色體數(shù)相對恒定的事實(shí)是否相符？通過創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生推知精子和卵細(xì)胞的染色體數(shù)是正常體細(xì)胞的一半，其增殖的方式有別于有絲分裂，引出課題。

3.3 思維遷移，總結(jié)減數(shù)分裂特點(diǎn) 通過呈現(xiàn)果蠅精子、卵細(xì)胞和受精卵內(nèi)的染色體組成，要求學(xué)生能說出受精卵內(nèi)的染色體兩兩相同，教師再引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合受精過程的圖像指出：每一個(gè)生物個(gè)體細(xì)胞內(nèi)的染色體一半來自父方，一半來自母方，并且染色體是成對存在的，建構(gòu)核心概念同源染色體、非同源染色體。通過呈現(xiàn)1個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生2種4個(gè)精子的染色體圖解，通過問題引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)有絲分裂過程中染色體數(shù)和DNA數(shù)目變化的規(guī)律，初步建立減數(shù)分裂的特點(diǎn)：

減數(shù)分裂結(jié)果推理減數(shù)分裂過程1個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞精原細(xì)胞需要分裂2次染色體數(shù)和DNA數(shù)減半染色體復(fù)制的次數(shù)是1次

設(shè)計(jì)意圖：體現(xiàn)學(xué)生的主體性，強(qiáng)化他們的主動學(xué)習(xí)。通過復(fù)習(xí)有絲分裂的內(nèi)容，使學(xué)生的思維處于認(rèn)知的最近發(fā)展區(qū)，然后引導(dǎo)學(xué)生從減數(shù)分裂的結(jié)果出發(fā)，結(jié)合有絲分裂的已有知識對減數(shù)分裂過程提出合理地推論，使學(xué)生不僅了解減數(shù)分裂和有絲分裂的區(qū)別，初步建立了減數(shù)分裂的概念，并提高分析和推理能力。

3.4 科學(xué)猜想，預(yù)測減數(shù)分裂中的染色體行為 以精子的形成為例，引導(dǎo)學(xué)生觀察比較果蠅精原細(xì)胞和精細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目和形態(tài)上的差異，在此基礎(chǔ)上學(xué)生分組討論并做出合理預(yù)測減數(shù)分裂中的染色體行為：

精細(xì)胞內(nèi)染色體的特點(diǎn)猜想減數(shù)分裂中的染色體行為精細(xì)胞中無同源染色體同源染色體在分裂過程中要相互分離4個(gè)精細(xì)胞內(nèi)染色體組成兩兩相同染色體復(fù)制后,著絲粒要一分為二不同精原細(xì)胞產(chǎn)生的精細(xì)胞不同非同源染色體在分裂過程中可自由組合

3.5 合作探究，驗(yàn)證減數(shù)分裂中的染色體行為 教師分發(fā)20套打亂順序的減數(shù)分裂細(xì)胞圖，學(xué)生分組合作進(jìn)行排序。學(xué)生通過對不同分裂階段細(xì)胞形態(tài)、染色體的位置變化等的觀察和比較，最終將打亂順序的減數(shù)分裂各時(shí)期圖像按分裂時(shí)間的先后做好排序，主動建構(gòu)減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，驗(yàn)證猜想。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生帶著疑惑和猜想展開思維活動，更能激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性。同時(shí)，通過對減數(shù)分裂圖解的排序活動，提高學(xué)生觀察、比較、分析、歸納等能力，加深減數(shù)分裂過程典型特征的印象，體驗(yàn)細(xì)胞分裂過程的研究方法；通過小組合作探究使學(xué)生之間互相啟發(fā)和補(bǔ)充，產(chǎn)生思維火花的碰撞，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.6 動畫觀察，揭示染色體行為的內(nèi)在聯(lián)系 運(yùn)用FLASH動畫，呈現(xiàn)精子形成的過程圖，引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)觀察同源染色體的變化和著絲粒的變化，并讓學(xué)生結(jié)合靜態(tài)圖思考：①減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體為了能順利地分離，做了哪些準(zhǔn)備？②后期I時(shí)移向細(xì)胞兩極的兩組染色體是否相同？每組染色體的組成是否是固定不變的？③減數(shù)第二次分裂過程中，姐妹染色單體為了能順利分開做了哪些準(zhǔn)備？④后期II時(shí)移向細(xì)胞兩極的兩組染色體是否相同？⑤減數(shù)第二次分裂與有絲分裂過程有何不同？

3.7 歸納總結(jié)，完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu) 教師逐步將動畫定格在各個(gè)時(shí)期，引導(dǎo)學(xué)生對各時(shí)期的變化進(jìn)行細(xì)致又扼要的解讀并進(jìn)行板書。

4 教學(xué)反思

本課采用合作探究模式組織教學(xué)，面向全體學(xué)生，學(xué)生的參與度高。同時(shí)，在本節(jié)課中教師也不是知識的簡單傳授者，而是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和合作者。在教學(xué)過程中，讓學(xué)生從細(xì)胞分裂結(jié)果出發(fā)去發(fā)現(xiàn)、討論、猜想和驗(yàn)證，依靠已有的知識背景、經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)和實(shí)踐活動主動構(gòu)建相關(guān)知識體系。動畫的運(yùn)用將微觀的、靜態(tài)的知識具體化、形象化，可以提高課堂教學(xué)效率。通過問題讓學(xué)生展開關(guān)于減數(shù)分裂中染色體行為變化的有效思考，從而將染色體的行為有機(jī)聯(lián)系在一起，有助于學(xué)生對知識的整合。歸納總結(jié)減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn)，可以進(jìn)一步強(qiáng)化目標(biāo)的達(dá)成。

(基金項(xiàng)目：江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第11期重點(diǎn)課題“基于鄉(xiāng)土資源的農(nóng)業(yè)科技課程基地建設(shè)的研究”，No.2015JK11-2008)