淺談毛根玩具在生物教學(xué)中的應(yīng)用

曹燕

摘 要：細(xì)胞的增殖方式主要是有絲分裂和減數(shù)分裂。這兩種細(xì)胞分裂方式的最主要特點(diǎn)是染色體的行為變化，對(duì)于學(xué)生而言，染色體是一種抽象的事物，所以研究其變化特征就更加困難。如果可以利用一種學(xué)生都熟悉的模型代表染色體，演示其變化規(guī)律，那么教學(xué)效果定會(huì)大大提高。染色體的模型最佳選擇就是毛根，不僅價(jià)格便宜，而且可以隨意改變形狀和固定造型。本文就毛根玩具在生物教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行初步探究。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞分裂;毛根;染色體

高中生物學(xué)習(xí)的細(xì)胞分裂方式，主要有兩種，有絲分裂和減數(shù)分裂，而這兩種細(xì)胞分裂方式最主要的特點(diǎn)就是染色體的行為變化。傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師主要通過在黑板邊畫圖，邊講解的方式，從而讓學(xué)生硬記染色體的行為變化規(guī)律，導(dǎo)致很多同學(xué)機(jī)械的記住了各個(gè)時(shí)期的變化特點(diǎn)，卻很難闡述各個(gè)時(shí)期為什么會(huì)有這樣的特點(diǎn)。隨著信息化的發(fā)展，現(xiàn)代化教學(xué)引入了FLASH動(dòng)畫，雖然一定程度上可以吸引學(xué)生的注意力，但有很大地弊端，就是知識(shí)的呈現(xiàn)方式仍然是直接告知，少了些學(xué)生自主探討的過程，更無法培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)精神。因此，選擇一套適合的教學(xué)模具，通過小組合作共同構(gòu)建有絲分裂過程中染色體的行為變化特點(diǎn)，是突破教學(xué)重難點(diǎn)的最佳方法。

筆者一直在尋求一種適合做染色體的模擬教具，曾經(jīng)嘗試過紙片、磁貼、超輕黏土模型等等，效果都不理想。對(duì)此也總結(jié)了所選擇的幾種模型的弊端。紙片模型：學(xué)生機(jī)械的對(duì)著書上的圖，擺出染色體的行為變化特點(diǎn)，沒有獨(dú)立思考以及無法體現(xiàn)染色體形狀發(fā)生改變的過程;超輕黏土模型：用超輕黏土捏染色體，對(duì)學(xué)生的手工能力要求特別嚴(yán)格，如果有部分同學(xué)動(dòng)手能力較弱，染色體的形狀捏的很不到位，從而導(dǎo)致很難觀察出染色體的行為變化特點(diǎn)。這樣的課堂絕對(duì)是失敗的。磁貼模型：對(duì)于磁鐵模型只能有一組同學(xué)到黑板展示，不能全員參與。筆者認(rèn)為最佳的染色體模型，就是毛根，它又稱為“毛毛條”“扭扭棒”，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的手工材料。選擇它的優(yōu)勢(shì)有：①大部分學(xué)生在幼兒園就玩過，對(duì)它并不陌生;②可以隨意地改變形狀，而且可以瞬間恢復(fù)原狀。③染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，且DNA的結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，毛根是由2股纏繞在一起的鐵絲和絨毛組成的，其結(jié)構(gòu)與染色體的結(jié)構(gòu)極其相似，因此，可以用2股纏繞在一起的鐵絲代表DNA，絨毛代表蛋白質(zhì)，泡沫球（用膠水粘在上面）代表染色體的重要結(jié)構(gòu)-著絲點(diǎn)。以下就是筆者在實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)毛根模型的應(yīng)用。

1.有絲分裂模型

有絲分裂是細(xì)胞增殖的重要方式之一，也是學(xué)好減數(shù)分裂（減數(shù)分裂也是一種特殊的有絲分裂）的基礎(chǔ)，其最主要的特點(diǎn)就是研究染色體的行為變化。對(duì)于初學(xué)者而言，其整個(gè)過程非常抽象且復(fù)雜[1]，因此，采用具體的模型代替抽象的染色體，讓學(xué)生嘗試擺出有絲分裂前、中、后三個(gè)重要時(shí)期的染色體變化特點(diǎn)，從而將復(fù)雜、抽象的問題簡(jiǎn)單和形象化。

學(xué)生以細(xì)胞中4條染色體為例，嘗試擺出有絲分裂過程中染色體變化特點(diǎn)。毛根條選用2種顏色，目的是代表這2條染色體來源不同。在這里介紹同源染色體的概念，不僅為減數(shù)分裂的學(xué)習(xí)做好鋪墊而且學(xué)生能夠深刻地記住有絲分裂整個(gè)過程都存在同源染色體。前期的特點(diǎn)：染色體散亂排布。中期的特點(diǎn)：著絲點(diǎn)排列在赤道板上。后期特點(diǎn)：著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開。這個(gè)時(shí)期可以更好地說明使用毛根條作為模具的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榻忝萌旧珕误w是被紡錘絲牽引著絲點(diǎn)而移到細(xì)胞兩極的，所以染色體的形狀會(huì)發(fā)生改變，用毛根條就可以輕輕松松地實(shí)現(xiàn)這個(gè)變化的過程。

2.DNA復(fù)制模型

DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，復(fù)制n代之后，含有母鏈的DNA有多少個(gè)？不含母鏈的DNA有多少個(gè)？對(duì)于初學(xué)的學(xué)生而言，是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，如果只是在黑板上畫這個(gè)過程，只能局限于學(xué)生聽懂了，但等到學(xué)生獨(dú)立分析時(shí)，仍然存在很多的問題。如果可以選用一種模型，讓學(xué)生自己擺出復(fù)制n代后的結(jié)果，學(xué)生會(huì)深深的記憶在腦海里，從而使教學(xué)效果達(dá)到最大化。本過程模型選擇仍然是毛根，因?yàn)樗?根纏繞在一起的鐵絲構(gòu)成，與DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)也是非常相似的，所以選擇毛根非常恰當(dāng)。而且選用兩種顏色，這樣更方便找出含母鏈的DNA和完全由新合成的鏈構(gòu)成的DNA條數(shù)。

3.染色體組模型

一個(gè)染色體組指的是具有該生物生長(zhǎng)發(fā)育的全套遺傳信息的全部染色體。一個(gè)染色體組最基本的特點(diǎn)是：所包含的染色體大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)上完全不同，即都互為非同源染色體的關(guān)系。果蠅配子中的染色體組成即為一個(gè)染色體組。染色體組這個(gè)概念非常難理解，但如果染色體組概念沒有弄清楚，如何判斷一個(gè)生物是單倍體、二倍體、多倍體就更難了。毛根條可以隨意的捏出各種形狀，讓學(xué)生以果蠅為例，分別擺出體細(xì)胞中以及配子中染色體組成。

在理科教學(xué)中，教學(xué)模型越來越受歡迎，我國(guó)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)生物學(xué)教科書中，提供了很多模型資源。在教學(xué)過程中，引入模型能方便解釋難以直接觀察到的事物的內(nèi)部構(gòu)造、事物的變化及事物之間的關(guān)系等，從而將問題具體化、形象化[2]。關(guān)于毛根條在生物教學(xué)中的應(yīng)用，本文涉及的只是筆者在教學(xué)過程中的初步嘗試，仍有很多領(lǐng)域待開發(fā)。在教學(xué)過程中應(yīng)用毛根，感受最深的是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情都是非常高漲的，而且有部分同學(xué)的思維得到拓展，從而高效的完成教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡啟先.心理學(xué)原理與應(yīng)用.長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社，1992：132—134.

[2]楊建萍.毛根玩具在高中生物學(xué)課堂中的應(yīng)用初探.生物學(xué)通報(bào).2013：48（8）.