“有絲分裂”一節(jié)重難點的處理

唐超智 李 敏

(河南師范大學生命科學學院 新鄉(xiāng) 453007)

“有絲分裂”是人教版高中生物學教材《分子與細胞》第6章第1節(jié)的主要內(nèi)容。有絲分裂是真核生物細胞增殖的主要方式，其涉及的細胞結(jié)構(gòu)變化有助于對之前學過的“遺傳信息的攜帶者”“細胞核”等知識點的進一步理解；此外，有絲分裂各個階段細胞結(jié)構(gòu)(如染色體、染色單體和DNA)特征的變化與必修2《遺傳與進化》中“減數(shù)分裂”“DNA的復制”和“染色體變異”等小節(jié)的知識內(nèi)容密切相關。因此，“有絲分裂”的內(nèi)容在高中生物學課程學習中具有承上啟下作用，學好本部分內(nèi)容是能否準確理解細胞及遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成和活動規(guī)律的關鍵。對細胞周期的認識、有絲分裂過程特點的理解、染色體和染色單體結(jié)構(gòu)的辨析等是本部分內(nèi)容的教學重點。學習本節(jié)課的高一學生僅具備初中生物學知識基礎和高中生物學有關細胞基本結(jié)構(gòu)和功能方面的背景知識，對生物體復雜結(jié)構(gòu)的理解程度不深，對生命活動抽象事件的想象能力較弱。因此，綜合性較強、涉及到知識點較多的本部分內(nèi)容自然成為教學的難點。在教學中如何有效地突破重難點受到高中生物學教師的普遍關注。因此筆者就本節(jié)課的重難點處理談談自己的建議。

1 類比中理解細胞周期

理解細胞周期的概念是學習有絲分裂的基礎，教材中雖然用簡潔的語言直接給出了細胞周期的概念，但僅憑機械記憶則會增加學生的負擔，并且容易出現(xiàn)遺漏，因此要讓學生充分理解細胞周期的概念，學會觸類旁通。

首先，理解只有連續(xù)分裂的細胞才會有周期，此時可以引導學生類比數(shù)學上學過的周期函數(shù)，讓學生回憶周期函數(shù)的圖像，并畫出來，觀察圖像的特征并與細胞周期的概念聯(lián)系在一起(圖1)，這樣學生對連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期的理解更直觀、深刻。接著，對于理解“從上一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止”可以引導學生類比一星期為周來理解細胞周期，舉例說明周一到周日為一周，但不能說周日到周一為一周，這也能較好地體現(xiàn)出細胞周期的方向性。此外，細胞周期中包括分裂間期和分裂期兩個階段，就像我們的一周可以分為工作日和休息日一樣，細胞在進行分裂的時候也需要休息和工作搭配進行。還要講清楚兩個階段時間分配問題。這樣處理，有利于學生在學習生物學知識時找到與其他學科的共同點，并把復雜的生物學名詞概念同自己日常生活中簡單的概念聯(lián)系起來理解，增強其學習的興趣和信心。

A： 連續(xù)的細胞分裂

2 動畫演示有絲分裂的過程特點

細胞周期是一個宏觀概念，本節(jié)課要求學生更深入地理解細胞周期的微觀事件——有絲分裂過程。有絲分裂過程中細胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，高一學生初次接觸這些復雜變化，想象起來難免吃力，因此可采用Flash動畫模擬細胞有絲分裂過程。首先，展示細胞的分裂間期，學生會發(fā)現(xiàn)整個間期階段細胞結(jié)構(gòu)幾乎沒有發(fā)生變化；接著，簡單模擬細胞分裂期的全過程，讓學生看到在分裂期細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列復雜變化，此時提示學生這些變化可分成前、中、后、末4個階段；最后，將分裂期的前、中、后、末4個階段逐一演示，把每個階段的細胞結(jié)構(gòu)變化細節(jié)盡情展現(xiàn)，同時配音解析。Flash學習之后，讓學生分組討論各自對有絲分裂過程的理解，并由教師進行總結(jié)，通過比較自身認知與老師總結(jié)的不同之處，學生可以對有絲分裂過程變化的印象更為深刻。這樣處理也可以較好地提升課堂教學的豐富度和趣味性，并培養(yǎng)學生的溝通、歸納和總結(jié)能力。

3 生活實物易化抽象名詞

學習有絲分裂這一節(jié)，會遇到一些易混淆且較抽象的專業(yè)名詞，如染色質(zhì)和染色體、染色體和染色單體，可采用生活實物進行具體化比喻加以解釋。對于染色質(zhì)和染色體，我們以連接聽筒的電話線的狀態(tài)作比喻，電話線呈拉伸狀態(tài)時像染色質(zhì)，呈聚集狀態(tài)時像染色體。該比喻不僅形象地描述了染色質(zhì)和染色體的形態(tài)，也可以解釋兩者的關系，即染色體由染色質(zhì)超螺旋形成。對于染色體和染色單體，可用手指來簡易說明。首先伸出單掌的5個手指，定義為DNA復制以前的5條染色體(圖3A)；DNA發(fā)生復制以后，單掌變成雙掌，且兩掌在第二指關節(jié)處交叉，此時第二指關節(jié)處相當于著絲點，每對交叉的手指相當于1對染色單體，即原來的5條染色體變成5對染色單體(圖3B)。在這里也要告訴學生，每對手指長得一樣，每對染色單體是DNA復制產(chǎn)生的，因此結(jié)構(gòu)也一樣。課堂教學中不妨挑選學生上臺演示，并引導學生描述染色單體與染色體的關系，以確保學生理解準確、印象深刻。

A： 單掌示復制前染色體

4 建立數(shù)學模型分析DNA、染色體和染色單體的規(guī)律性變化

有絲分裂的核心事件是DNA、染色體和染色單體的數(shù)量在細胞分裂過程中發(fā)生了變化，這也是學生最頭疼的難題之一。針對這種復雜的變化我們可以利用數(shù)學模型加以分析，幫助學生形成邏輯記憶。首先把DNA、染色體和染色單體的數(shù)量列在表1內(nèi)，然后對照作出數(shù)學模型圖(圖3)，從圖表中不僅能十分直觀、系統(tǒng)地看到有絲分裂過程中DNA、染色體和染色單體的數(shù)量變化規(guī)律，也有利于回憶有絲分裂各個階段，從而

形成深刻的邏輯記憶。

表1 有絲分裂過程中DNA、染色體和染色單體的數(shù)量變化(以人的體細胞為例)

圖3 有絲分裂過程中DNA、染色體和染色單體的數(shù)量變化模型圖(以人的體細胞為例)