基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的“減數(shù)分裂”教學(xué)設(shè)計(jì)

高清倉(cāng) （安徽省亳州市第一中學(xué) 安徽亳州 236818）

1 教材分析

本節(jié)為人教版“高中生物《必修2·遺傳與進(jìn)化》第二章第一節(jié)的內(nèi)容，包括“減數(shù)分裂的概念”“精子的形成過程”和“卵細(xì)胞的形成過程”。本節(jié)在必修2中起著承上啟下的作用，也與《必修1·分子與細(xì)胞》模塊中細(xì)胞增殖、有絲分裂的內(nèi)容有聯(lián)系。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生后天習(xí)得的終身受益成果，是公民基本素養(yǎng)的重要組成之一，是學(xué)生在解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題時(shí)所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的。本教學(xué)設(shè)計(jì)采用“目標(biāo)導(dǎo)航，兩動(dòng)一測(cè)”教學(xué)模式，即圍繞生物學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)課標(biāo)中的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置情境，再以一系列問題激活學(xué)生的思維，驅(qū)動(dòng)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)；課堂互動(dòng)即學(xué)生之間相互合作，初步提出解決問題的方案，然后，師生之間共同探討，取得課堂問題的最佳方案；檢測(cè)調(diào)控即通過圍繞生物學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)適量的訓(xùn)練題，檢測(cè)學(xué)生對(duì)目標(biāo)的達(dá)成情況，并根據(jù)反饋情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）闡明細(xì)胞的減數(shù)分裂；舉例說明配子的形成過程；進(jìn)而在理解減數(shù)分裂相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，形成生命觀念，指導(dǎo)探究生命活動(dòng)規(guī)律，解決實(shí)際問題。

（2）在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納總結(jié)等方法，探討減數(shù)分裂過程中染色體的主要行為變化，并從實(shí)質(zhì)上認(rèn)識(shí)減數(shù)分裂實(shí)際上是一種特殊方式的有絲分裂。

（3）學(xué)會(huì)使用顯微鏡，觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片；運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，模擬分裂過程中染色體數(shù)目和行為的變化；在探究中，培養(yǎng)樂于并善于團(tuán)隊(duì)合作，勇于創(chuàng)新的精神。

（4）認(rèn)同科學(xué)研究需要豐富的想象力，大膽質(zhì)疑和勤奮實(shí)踐的精神，以及對(duì)科學(xué)的熱愛；主動(dòng)向他人宣傳減數(shù)分裂的知識(shí)，建立科學(xué)的優(yōu)生觀念；嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中與減數(shù)分裂、配子形成相關(guān)的問題。

3 教學(xué)過程

3.1 減數(shù)分裂概念

情境創(chuàng)設(shè)：教師展示雌雄果蠅的體細(xì)胞和配子的染色體圖。

問題驅(qū)動(dòng)：你能比較果蠅體細(xì)胞與配子細(xì)胞染色體組成及數(shù)目的不同嗎？根據(jù)此圖你能聯(lián)想到哪些問題呢？

課堂互動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P16，然后分組討論，小組派代表發(fā)言，其他組員作補(bǔ)充。教師傾聽并評(píng)價(jià)，啟發(fā)學(xué)生要沿著科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的歷程進(jìn)行研究，找出減數(shù)分裂的特點(diǎn)、分裂的結(jié)果。

3.2 精子的形成過程

情境創(chuàng)設(shè)：教師展示精子形成過程的動(dòng)畫兩遍，第一遍讓學(xué)生了解精子形成的全過程，并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察減數(shù)分裂過程中細(xì)胞的名稱及數(shù)目變化；第二遍分步驟演示，指導(dǎo)學(xué)生觀察染色體的行為變化。

問題驅(qū)動(dòng)：

①減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在什么時(shí)候？②什么叫四分體？

③四分體與聯(lián)會(huì)有哪些聯(lián)系和區(qū)別？

④細(xì)胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的嗎？

⑤在減數(shù)第一次分裂中染色體出現(xiàn)了哪些特殊的行為？

⑥這對(duì)于生物的遺傳有什么重要意義？

⑦減數(shù)第二次分裂中染色體的行為與有絲分裂有哪些異同點(diǎn)？

⑧精細(xì)胞和精子有什么區(qū)別？

課堂互動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P17～P19，分組運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，模擬分裂過程中染色體數(shù)目和行為的變化，并討論上述問題串，小組派代表上講臺(tái)進(jìn)行講解，其他同學(xué)作補(bǔ)充。教師傾聽并評(píng)價(jià)；然后，引導(dǎo)學(xué)生觀察書中哺乳動(dòng)物精子形成過程圖解，并與自己建構(gòu)的模型比較，思考圖解的合理性，從實(shí)質(zhì)上認(rèn)識(shí)減數(shù)分裂實(shí)際上是一種特殊方式的有絲分裂。在此基礎(chǔ)上，教師依照書中圖解與學(xué)生共同總結(jié)哺乳動(dòng)物精子形成過程中發(fā)生的現(xiàn)象，包括：精原細(xì)胞中染色體復(fù)制；初級(jí)精母細(xì)胞中的同源染色體聯(lián)會(huì)，四分體的形成，同源染色體分離，染色體數(shù)目減半；次級(jí)精母細(xì)胞中染色體著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細(xì)胞兩極等。教師著重講解同源染色體、非同源染色體等概念，并引導(dǎo)學(xué)生列表比較減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)、DNA數(shù)、染色單體數(shù)和同源染色體對(duì)數(shù)的數(shù)量變化，以及用坐標(biāo)軸表示染色體數(shù)目、染色單體數(shù)目與DNA數(shù)目的變化規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生分析染色體數(shù)目和DNA數(shù)目的曲線走勢(shì)及轉(zhuǎn)折點(diǎn)變化的原因。

3.3 卵細(xì)胞的形成過程

情境創(chuàng)設(shè)：教師展示卵細(xì)胞形成的過程。

問題驅(qū)動(dòng)：卵細(xì)胞形成的場(chǎng)所在哪里？精子形成過程和卵細(xì)胞形成過程有哪些異同點(diǎn)？

課堂互動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P19～21，并分組討論上述問題，小組派代表上講臺(tái)進(jìn)行講解，其他同學(xué)作補(bǔ)充。教師傾聽并評(píng)價(jià)，啟發(fā)學(xué)生，應(yīng)從場(chǎng)所、分裂形式、子細(xì)胞個(gè)數(shù)及名稱、是否變形等方面進(jìn)行比較。

3.4 觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片

情境創(chuàng)設(shè)：教師給學(xué)生提供蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片、顯微鏡等材料用具。

問題驅(qū)動(dòng)：①當(dāng)你觀察顯微鏡視野中的一個(gè)細(xì)胞時(shí)，怎么判斷它是處于減數(shù)第一次分裂時(shí)期還是減數(shù)第二次分裂時(shí)期的呢？

②減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂相比，中期及后期細(xì)胞中染色體的不同點(diǎn)是什么？

③通過比較同一時(shí)刻同一種生物不同細(xì)胞的染色體特點(diǎn)，來推測(cè)一個(gè)精母細(xì)胞在不同分裂時(shí)期的染色體變化，這一做法能夠成立的邏輯前提是什么？

課堂互動(dòng)：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，并列表討論上述問題，繪圖展示與交流。教師傾聽并評(píng)價(jià)，總結(jié)歸納并指正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所存在的問題，以加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。

3.5 檢測(cè)調(diào)控

針對(duì)本節(jié)課所學(xué)，圍繞生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)，教師精編達(dá)標(biāo)訓(xùn)練題，進(jìn)行達(dá)標(biāo)檢測(cè)，要求學(xué)生限時(shí)獨(dú)立完成。通過教師抽檢、小組長(zhǎng)批閱、同桌互批等方式了解學(xué)生答題情況。針對(duì)學(xué)生訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題，教師及時(shí)進(jìn)行講評(píng)點(diǎn)撥，確保訓(xùn)練的有效性。

3.6 課外拓展

教師引導(dǎo)學(xué)生課外主動(dòng)向他人宣傳減數(shù)分裂的知識(shí)，建立科學(xué)的優(yōu)生觀念，并提出問題：經(jīng)過減數(shù)分裂形成的精子或卵細(xì)胞，染色體數(shù)目一定是體細(xì)胞的一半嗎？有沒有例外？出現(xiàn)例外時(shí)會(huì)造成什么結(jié)果呢？請(qǐng)選擇你認(rèn)為最便捷的途徑尋求答案。

4 教學(xué)反思

新課標(biāo)理念下的生物學(xué)教學(xué)一定要把學(xué)生放在主體地位，關(guān)注學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)有關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材的基礎(chǔ)上理清該課程的知識(shí)體系，并明確各知識(shí)點(diǎn)及其所要達(dá)到的生物學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。問題驅(qū)動(dòng)要能引起學(xué)生的積極參與，教師應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計(jì)遞進(jìn)式的、有層次的、前后銜接和逐步深化的問題，來推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行積極的探究活動(dòng)。對(duì)于一些學(xué)生自己感興趣而又帶有疑惑的問題，教師可以建議他們利用課后時(shí)間通過查找資料、相互交流探究等方法查找答案，提升學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。