黃春燕
摘 要:減數(shù)分裂的內(nèi)容對學生構(gòu)建遺傳學知識體系有重要作用,是遺傳細胞學的基礎。在高三第一輪復習時采用“教師導思→學生探究→師生總結(jié)→優(yōu)化提升”的教學模式,在教學過程中將已有的結(jié)論設計成高質(zhì)量的遞進式問題,刺激和引導學生對知識持續(xù)自主建構(gòu)的“倒敘式”問題驅(qū)動教學,將“讓學生在知識線索中學習知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白寣W生在問題解決中學習知識”,能達到極佳的教學效果。
關鍵詞:“倒敘式”;問題驅(qū)動;減數(shù)分裂;生物復習
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 收稿日期:2019-02-20 文章編號:1674-120X(2019)14-0079-02
高三生物復習階段是學生優(yōu)化生物思維、發(fā)展智力的重要階段。但是現(xiàn)階段高三復習課普遍為“填鴨式”“灌輸式”的教學模式,教師趕課,學生趕題,很多生物知識停留在模糊的認識,沒有形成深刻的認知,未形成結(jié)構(gòu)化。下面結(jié)合高三第一輪復習中減數(shù)分裂的教學來談談“倒敘式”問題驅(qū)動的應用。
一、“減數(shù)分裂”復習背景的分析
在進行新課程教學時,減數(shù)分裂本身是一個比較難懂的知識點,在整個生物學科中的地位并沒有凸顯出來,學生通過后續(xù)的學習可以發(fā)現(xiàn),減數(shù)分裂是遺傳、變異、生長發(fā)育、遺傳定律等知識的基礎。而高二階段學生通過新課的學習,已經(jīng)初步理解了減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律、生物變異等基礎知識,但對三者之間的內(nèi)在聯(lián)系缺乏深刻的認識,尚未真正建立起“減數(shù)分裂是有性生殖的基礎,是生物遺傳變異的必要條件”的核心概念,學生對減數(shù)分裂的認知大多停留在與有絲分裂進行比較等機械記憶的水平上,沒有用遺傳和變異的觀點來分析和解決問題。因此,在高三第一輪復習時將減數(shù)分裂和與之有內(nèi)在聯(lián)系的相關內(nèi)容適時融合,能使學生在高二基礎知識的認知水平上,將知識由點到線,將線交織成網(wǎng),展現(xiàn)學科的邏輯結(jié)構(gòu),扎實、系統(tǒng)地建構(gòu)知識網(wǎng)絡。
二、“倒敘式”問題驅(qū)動教學
問題驅(qū)動是指在教學中,教師通過問題鏈的設計來驅(qū)動整個探究過程,以設計一系列環(huán)環(huán)相扣的問題情境來驅(qū)動課堂教學,使學生在認知上產(chǎn)生困難或困惑;然后師生通過質(zhì)疑—思辨—交流—提煉,最終解決問題。問題驅(qū)動的主要結(jié)構(gòu)是呈現(xiàn)問題—分析問題—解決問題—問題評價。實施“問題驅(qū)動”教學,能夠激發(fā)學生的學習興趣,激活學生的思維,提高探究教學的質(zhì)量。
高三的學生已經(jīng)掌握了生物學的基礎知識,如果設計的問題是平鋪直敘,容易將復習課上成新授課,容易讓學生產(chǎn)生厭學的態(tài)度。因此,我們需要變革課堂教學模式,采用“教師導思→學生探究→師生總結(jié)→優(yōu)化提升”的 “倒敘式”問題驅(qū)動教學,激發(fā)學生興趣,提高復習效率?!暗箶⑹健眴栴}驅(qū)動是指在教學過程中將已有的結(jié)論設計成高質(zhì)量的遞進式問題,刺激和引導學生對知識持續(xù)自主建構(gòu),將“讓學生在知識線索中學習知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白寣W生在問題解決中學習知識”,以提升學生的學習效率。
三、教學過程組織與分析
(一)有絲分裂過程的復習檢測
減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂,將減數(shù)分裂的復習放在與有絲分裂的比較中展開,是對有絲分裂內(nèi)容的延續(xù)。教學中應著重對有絲分裂中染色體的行為與數(shù)目的變化進行復習檢測。
學生思考并回答:①DNA復制及加倍的時期是?②染色體復制及加倍的時期是?③染色體與染色質(zhì)轉(zhuǎn)化的時期是?④染色體加倍的原因是?⑤染色單體出現(xiàn)與消失的時間是?⑥赤道板與細胞板的區(qū)別在于?⑦核膜與核仁消失與重建的時期是?⑧觀察染色體最好的時期是?⑨動物細胞與植物細胞有區(qū)別的時期是?⑩染色體數(shù)目為DNA一半的時期是?有絲分裂的意義?
(二)減數(shù)分裂的意義
呈現(xiàn)人體“減數(shù)分裂→受精作用→有絲分裂”數(shù)量變化圖解,讓學生明確“減數(shù)分裂和受精作用能使生物體前后代體細胞染色體形態(tài)和數(shù)目保持恒定,從而保證物種的穩(wěn)定和延續(xù)”,從而建立“減數(shù)分裂保證物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定性”這一生物觀點。
(三)減數(shù)分裂的過程(重點)
在高一、高二的教學中,教師按照教材內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,分別講授了減數(shù)分裂的過程、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異類型等基礎知識。如果在復習時仍重復過去的這種內(nèi)容組織形式和順序,難免有一種“炒冷飯”的感覺,同時學生對生物的遺傳規(guī)律和變異的細胞學基礎也無法進行更深入系統(tǒng)的理解。因此,可采用“倒敘式”問題驅(qū)動教學,讓學生從“聽眾”變?yōu)椤疤骄空摺?,把握主動權,主動學習融會貫通知識點,在探究和訓練中提升自己的能力。
1.比較精細胞與精原細胞
呈現(xiàn)書本“精原細胞與減數(shù)分裂精細胞”的圖解,學生思考并回答:①觀察精細胞的染色體形態(tài)與數(shù)目有什么特點?②觀察精細胞中的染色體與精原細胞的染色體形態(tài)與數(shù)目有什么差異與關系?③一個精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂可形成四個精細胞,需要分裂幾次?為什么?④觀察精原細胞與精細胞中染色體形態(tài)與數(shù)目可知分裂過程中染色體復制幾次?為什么?⑤四個精細胞有幾種類型?為什么?⑥根據(jù)四個精子的類型畫出初級精母細胞在聯(lián)會時的圖解。
通過精細胞與精原細胞的比較,幫助學生明確“減數(shù)分裂過程中染色體復制一次,細胞連續(xù)分裂兩次。一個精原細胞能產(chǎn)生四個精細胞,兩種類型”。
2.比較精細胞與次級精母細胞
逐步呈現(xiàn)精原細胞、次級精母細胞、精細胞的圖解,學生思考并回答:①請根據(jù)精細胞的染色體形態(tài)與數(shù)目,畫出次級精母細胞的圖形;②為什么說減數(shù)分裂是特殊的有絲分裂,哪個過程類似;③請畫出減數(shù)第二次分裂的中期、后期、末期圖解;④請比較減數(shù)第二次分裂的中期與有絲分裂的中期的異同點;⑤請比較減數(shù)第二次分裂的后期與有絲分裂后期的異同點;⑥請比較減數(shù)第二次分裂末期與有絲分裂末期的異同點。
通過精細胞與次級精母細胞的比較,讓學生建立“減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂,減數(shù)第二次分裂的過程類似于有絲分裂,但是次級精母細胞中沒有同源染色體,染色體數(shù)目比有絲分裂的減少了一半”的觀點。
在圖中其中一個次級精母細胞中加入非等位基因A和b后,學生思考并回答:①如果這是一個基因型為AaBb生物的精原細胞,其中一個次級精母細胞的基因與位置如圖,請在圖中各細胞的染色體上標出相應的基因。②這兩個次級精母細胞是否還能形成其他類型的精子?為什么?③如果能形成其他類型的精子是發(fā)生了什么變異類型?④在減數(shù)第二次分裂的過程中還可以發(fā)生其他類型的變異嗎?為什么?
通過這個環(huán)節(jié)的復習,引導學生歸納:減數(shù)分裂第一次分裂染色體數(shù)目發(fā)生了減半,同源染色體分離;減數(shù)分裂過程中由于姐妹染色單體未正常分離會導致染色體數(shù)目發(fā)生變異,但是只影響其中兩個配子。
3.比較初級精母細胞與次級精母細胞
呈現(xiàn)“精原細胞→初級精母細胞→次級精母細胞→精細胞”分裂過程圖解,學生思考并回答:①比較初級精母細胞與次級精母細胞,在圖中畫出減數(shù)第一次分裂的中期、后期圖解;②比較初級精母細胞中期與次級精母細胞中期、有絲分裂中期有何差異?③比較初級精母細胞后期與次級精母細胞后期、有絲分裂后期有何異同點?④縱觀整個減數(shù)分裂過程,思考聯(lián)會的意義?四分體排中的意義?⑤減數(shù)分裂的染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時期?什么原因?⑥該初級精母細胞還可以形成哪種次級精母細胞?為什么可以形成不同類型?⑦如果該精原細胞的基因型為AaBB,卻產(chǎn)生了圖中的次級精母細胞,是發(fā)生了什么變化?這一變化發(fā)生在什么時期,原理是什么?⑧如果該精原細胞的基因型為AaBb,經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生了四種類型的精子,可能嗎?如果可能,什么原因?發(fā)生在什么時期?請畫出該時期的圖解并表示出基因。⑨如果減數(shù)分裂第一次分裂過程中發(fā)生同源染色體不分離的現(xiàn)象,那會產(chǎn)生怎樣的配子?
通過這個環(huán)節(jié)的復習,可以引導學生通過畫圖辨析減數(shù)分裂與有絲分裂的圖像,并明確產(chǎn)生差異的根本原因;分析并理解基因突變、非等位基因的自由組合、非姐妹染色單體的交叉互換等行為導致的變異。并引導學生歸納:在生物體減數(shù)分裂過程中,隨著非同源染色體的自由組合,非同源染色體上的非等位基因也自由組合,形成基因組成不同的配子;在減數(shù)分裂形成四分體時,同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換,導致非同源染色體上的非等位基因發(fā)生重組;基因突變?nèi)绻l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代;減數(shù)分裂過程中,由于同源染色體未正常分離,也會導致染色體數(shù)目發(fā)生變異,而且會影響四個配子的染色體數(shù)目。
(四)總結(jié)提升(構(gòu)建減數(shù)分裂專題的核心概念)
引導學生重新審視本節(jié)課的內(nèi)容,利用所學知識找出解決以下問題的關鍵,提升學生解決實際問題的能力:①體細胞、有性生殖細胞的本質(zhì)區(qū)別?②有絲分裂與減數(shù)分裂圖形辨別的關鍵點?③減數(shù)分裂過程中,其攜帶基因在親代向子代傳遞的規(guī)律?④減數(shù)分裂過程中染色體行為如何引起可遺傳的變異?⑤有絲分裂、減數(shù)分裂和遺傳變異有哪些內(nèi)在的聯(lián)系?
通過以上問題的分析與歸納,讓學生建構(gòu)“減數(shù)分裂是有性生殖的基礎,是生物遺傳、進化、形成生物多樣性的必要條件”這一核心概念。
四、實施效果與反思
在復習過程中,這種基于問題的“倒敘式”教學不是平鋪直敘,也不是注入式的講解,而是啟發(fā)思考、啟發(fā)探究。這樣學生在學習知識的過程中,可以將頭腦中零散的知識聯(lián)系起來,更加明確基因與染色體的關系,不僅思維能力得到了培養(yǎng),科學思維這一素養(yǎng)也得到了提升。這樣建立的核心概念不但沒有弱化,而且更加到位,保持的時間會更加長久,印象更加深刻。當然,對知識的應用也可以更加靈活。
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