生物新課程標(biāo)準(zhǔn)中提到:獲得生物學(xué)基本事實概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識。在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中或在科學(xué)研究中,模型和模型的方法都起著十分重要的作用?!叭旧w組”是“染色體變異”一節(jié)中的核心概念,既是重點、難點,又關(guān)系到“二倍體、多倍體、單倍體”等概念的理解。本文嘗試?yán)媚P头椒ń虒W(xué)策略來突破,取得了很好的教學(xué)效果。
一 初步感知染色體組概念
[策略]利用自制果蠅染色體物理模型分析。
[教學(xué)過程]
教師在黑板上擺出雄性果蠅體細(xì)胞染色體模型,然后讓一個學(xué)生上臺擺出精子中的染色體組成。
教師:在精子中有幾條染色體?
學(xué)生:4條。
教師:這4條染色體的形態(tài)大小怎么樣?
學(xué)生:不一樣。
教師:據(jù)結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的特點,4條染色體的功能是否相同?
學(xué)生:不同。
教師:這樣的一組染色體之間是什么關(guān)系呢?
學(xué)生:非同源染色體。
教師:精子中的一條染色體與外面相對應(yīng)的一條染色體是什么關(guān)系?
學(xué)生:同源染色體。
教師:對,那精子中的一組染色體攜帶的遺傳信息是否完整呢?
學(xué)生:是。
教師小結(jié):雖然精子中只有4條染色體,但這4條染色體已經(jīng)包含了果蠅在生長發(fā)育中所需要的全部遺傳信息。那么,這樣的一組染色體就叫作一個染色體組。
教師:看到同學(xué)擺好精子中的染色體都是紅色,那我將其中一條換為大小相同的黃色行不行呢?為什么?(顏色不同表示來源不同的兩條同源染色體)
學(xué)生:可以。原因是非同源染色體可以自由組合。
教師:這個過程發(fā)生在什么時候?
學(xué)生:減數(shù)分裂。
[教學(xué)反思]本環(huán)節(jié)運用了物理模型直觀教學(xué)法。物理模型具有鮮明性、生動性和真實性,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與積極性,激發(fā)了學(xué)生的求知欲。教學(xué)中要以親身實踐或以具體事物現(xiàn)象的逼真描繪來激起學(xué)生的感性認(rèn)識,獲得生動表象,從而促進(jìn)學(xué)生對知識有比較全面的理解。根據(jù)前面的引導(dǎo),學(xué)生容易理解雌雄果蠅配子中的一套染色體,但對“攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息”理解還不深刻。
二 深化對染色體組概念的理解
[策略]學(xué)生分組活動,構(gòu)建模型類比分析。
[教學(xué)過程]
學(xué)生分組活動,讓學(xué)生按照花色對一副去掉大小王的撲克牌進(jìn)行分組(一副撲克牌可以分為四組:紅桃、黑桃、方塊、梅花,每組13張)。然后引導(dǎo)學(xué)生分析分組后的四組撲克牌的特點。
教師:每組的13張牌的數(shù)字有什么特點?
學(xué)生:從小到大不重復(fù)。
教師:對,每組牌中的13張都是各不相同的,從1~13,沒有重復(fù)的數(shù)字出現(xiàn)。其次,每組牌中有1~3種數(shù)字,而每副牌中共有13種數(shù)字,一組牌包含了這副牌中全部的數(shù)字種類。
教師:如果我們把每張牌看作細(xì)胞中的一條染色體,這個細(xì)胞中有多少條染色體?
學(xué)生:52條。
教師:如果這樣,那一組中的13張牌應(yīng)代表什么呢?
學(xué)生:13條染色體。一組形態(tài)大小都不同的非同源染色體即一個染色體組。
教師:對。如果讓梅花5和方塊5互換一組,新組成的13張牌是否還是一個染色體組?
學(xué)生:是。因為梅花5和方塊5是同源染色體,染色體的種類沒有少。
教師:很好,13條不同染色體包含了細(xì)胞中全部染色體的種類,攜帶著這種生物生長發(fā)育、遺傳和變異所必需的全部遺傳信息。
根據(jù)教師的引導(dǎo)分析,學(xué)生分組討論提出一個染色體組的概念并交流。
教師點撥:染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體,他們在形態(tài)和功能上各不相同,但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。
[教學(xué)反思]本環(huán)節(jié)運用了模型類比的方法。利用學(xué)生日常生活中熟悉的撲克牌,創(chuàng)設(shè)情境,解釋染色體組。通過動手實踐和積極的思維體驗,加深對科學(xué)概念的理解。在教學(xué)活動中充分設(shè)計學(xué)生活動,讓學(xué)生參與其中,體現(xiàn)了新課程教學(xué)提倡的“主動參與的原則”。教學(xué)中學(xué)生對內(nèi)容的掌握有助于理解后面根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體組數(shù)。
三 進(jìn)一步內(nèi)化染色體組的特點
[策略]利用模型變化,進(jìn)一步引導(dǎo)分析歸納染色體組的特點。
[教學(xué)過程]
變化1,教師從一個同學(xué)的一組13張牌中抽走一張。
教師:這樣還是不是一個染色體組?
學(xué)生:不是。
教師:為什么?
學(xué)生:缺失了染色體。
教師:對,缺失染色體等于缺失了什么?
學(xué)生:遺傳信息。
教師:對,缺失了一條染色體,遺傳信息就不完整,就不是一染色體組。
變化2,教師在一個同學(xué)的一組13張牌中增加一張。
教師:這樣還是一個染色體組嗎?
學(xué)生:不是。
教師:為什么?
學(xué)生:多了染色體。
教師:對,出現(xiàn)了相同形態(tài)的染色體,說明遺傳信息重復(fù)了。
教師:根據(jù)剛才我們的分析,要構(gòu)成一個染色體組,應(yīng)具備哪些條件?
師生總結(jié):要構(gòu)成一個染色體組,應(yīng)具備以下條件:(1)一個染色體組中不含同源染色體;(2)一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同;(3)一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因,但不能重復(fù)。
[教學(xué)反思]本環(huán)節(jié)運用了模擬實驗的方法。利用模型的變化,以及教師層層追問,從多個角度對染色體組進(jìn)行分析,學(xué)生很快歸納出染色組的三個特點,為后面判斷染色體組數(shù)打下很好的基礎(chǔ)。
〔責(zé)任編輯:范可〕