郭佩
摘 要 基于人教版必修二減數(shù)分裂精子和卵細胞形成過程,通過講故事激發(fā)學習興趣,通過模型運用提高動手能力,并以畫圖貫穿始終,最后通過列表使學生歸納出精子和卵子發(fā)生過程的不同點,培養(yǎng)學生繪圖、比較和歸納等技能。
關鍵詞 精子 卵子 教學設計 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1 教材分析
人教版高中生物學教材《選修3·現(xiàn)代生物科技專題》中的專題四“胚胎工程”第一節(jié)“體內受精和早期胚胎發(fā)育”,內容包括精子和卵子的發(fā)生、受精和早期胚胎發(fā)育。本節(jié)分2個課時介紹,在此筆者將重點介紹第一課時“體內受精”。《必修2·遺傳與變異》第二章第一節(jié)“減數(shù)分裂和受精作用”已從染色體行為和數(shù)量變化的角度介紹了哺乳動物的精卵形成,但本節(jié)重難點是精卵發(fā)生的時間、場所以及過程。教師要特別注意一些細節(jié)(教學中注重必修和選修的差別之處),如精子的變形過程中細胞內的結構的變化以及卵泡的形成、排卵和卵子成熟進行重點介紹。這樣,一方面使學生對精卵形成有更全面真實的了解,另一方面為學習胚胎工程的相關技術打下基礎。
本節(jié)課中,筆者通過畫圖、故事演繹和模型運用,引導學生理解精卵發(fā)生的過程,注重培養(yǎng)學生繪圖和歸納整理的能力。正值青春期的學生對生命的誕生、生物個體發(fā)育有著強烈的好奇心和求知欲,容易激發(fā)學習興趣。因此通過本節(jié)學習還能幫助學生了解自我,樹立珍愛生命的意識。
2 教學目標
2.1 知識目標
簡述哺乳動物精子和卵子的發(fā)生過程;簡述哺乳動物精子和卵子發(fā)生的相同點和不同點;初步學會建立精子發(fā)生、卵子發(fā)生的知識結構模型。
2.2 能力目標
通過精子和卵子發(fā)生過程比較,提高歸納總結和語言表達能力。
2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標
認同胚胎工程建立和發(fā)展的意義。
3 教學過程
課前教師準備精子和卵子發(fā)生的Flash動畫、試管嬰兒和演示生命誕生過程名為“愛的奇跡”視頻(百度搜索)。
3.1 激趣導入
課件播放視頻:一對富商一直想要孩子,可是未能如愿,2011年在某醫(yī)院嘗試做試管嬰兒,結果孕育的8個胚胎全部成功。2012年,在三個代孕母親的肚子里成功娩出八個胎兒,稱為試管嬰兒,試管嬰兒是體外受精技術的產物。教師由此引出課題“體內受精”。
設計意圖:教師向學生展示試管嬰兒的實例,通過視頻激發(fā)學生的學習興趣,同時引入本節(jié)課重點內容——體內受精。
3.2 精子發(fā)生
課件展示睪丸的內部結構示意圖,教師提出問題:① 精子發(fā)生的場所在哪里?② 精子發(fā)生時期是什么時間?③ 精子的發(fā)生可以分為幾個階段,分別是什么?學生自主閱讀教材,作出正確判斷,教師加以點撥指正。
教師利用課件展示減數(shù)分裂時精子發(fā)生的過程,學生回憶3個階段,教師提示減數(shù)分裂不包括精子的變形過程,但是在選修教材是本節(jié)課的重點。接著教師播放精子變形的Flash動畫,使學生產生感性認識。觀看后,學生結合教材,邊繪圖邊描述(圖1)。
教師追問:④ 精子細胞演變成精子過程中很多結構消失,而細胞核和線粒體保留下來了?細胞核的功能是什么?⑤ 帽子的作用是什么?是否與高爾基體的功能有關?⑥ 中心體主要有什么物質組成?
設計意圖:讓學生帶著問題,進行針對性閱讀,輔助學生提高自學效率,通過繪圖提高學生的動手能力,同時通過追問讓學生樹立結構與功能相適應的基本觀點。
3.3 卵子發(fā)生
教師提醒學生:我們把卵細胞稱為卵子,需要注意的是初級卵母細胞和次級卵母細胞可稱為未成熟的卵子,這是選修與必修的區(qū)別。教師提問:① 卵子發(fā)生時期是什么時候?② 性別分化和性別決定的區(qū)別是什么?③ 卵子發(fā)生的過程?與精子發(fā)生有何區(qū)別?
學生自主閱讀教材,教師給出3~4 min讓學生討論。但是由于該過程過于抽象,單憑學生自主學習完成難度較大,因此教師采用邊講“故事”邊繪圖的方法來突破難點(圖2)。
故事演繹:第一個階段在母親的子宮內悄然開始了,在胎兒發(fā)育過程中,卵巢(我們稱之為皇宮)就開始儲備卵原細胞,卵原細胞經(jīng)過多次有絲分裂,形成許多卵原細胞。多個卵原細胞演變成為初級卵母細胞,我們稱之為小公主,并且在每一個小公主的周圍有許多卵泡細胞包圍,卵泡細胞像宮女一樣保護和營養(yǎng)著小公主。小公主和宮女合住在稱為卵泡的宮殿里。嬰兒出生時,皇宮里已經(jīng)建立了300~400個宮殿。
然后宮殿內的小公主一直在“休息”著。慢慢地,十幾年之后才開始第二個階段。等到出閣之時,宮女陪伴小公主出嫁,我們稱之為排卵,只有在輸卵管內才能等到王子的到來。
如果王子到來了,小公主會與王子結合。3~4 d后,它們移駕可稱為子宮的府宅,并在這里生活10個月。
其實子宮府宅在小公主準備出嫁后也開始做好準備:子宮內膜增厚,細胞增大,血管更迂曲。這一切都得益于黃體的形成(宮殿內剩余卵泡壁萎縮形成),黃體可分泌雌激素和孕激素,它們可以刺激子宮上述變化。小公主和王子結合后,黃體會繼續(xù)增長,持續(xù)至妊娠6個月甚至更長時間后才慢慢萎縮。如果小公主沒有遇見王子,黃體僅維持二周即萎縮,就不再合成雌激素和孕激素。增厚的子宮內膜再也得不到性激素的支持,就發(fā)生壞死、脫落而月經(jīng)來潮,這就是子宮產生月經(jīng)的道理。由此可見,沒有排卵就不會有月經(jīng),懷孕后就不再排卵也就沒有月經(jīng)了。
設計意圖:通過講故事與繪圖相結合,培養(yǎng)學生的想象力,讓學生在享受中獲得新知識,同時使學生了解自己,培養(yǎng)學生珍愛生命的情感。
3.4 精卵發(fā)生的區(qū)別
教師利用課件展示表1,幫助學生總結精子和卵子在發(fā)生過程上的區(qū)別與聯(lián)系。
設計意圖:通過完成表格的內容,極大地內化了本節(jié)課的教學內容,可以使學生清晰地掌握本節(jié)課的重難點內容。
課后學生在教師指導下,制作卵子發(fā)生過程模型(圖3)。制作模型材料有紅、黃和白三種顏色的磁力貼紙、記號筆以及剪刀等。學生分為6個學習小組,每個小組制備一套模型,在第二課時上課前展覽。通過模型的制作能夠化靜為動,直觀連貫地展示卵子的發(fā)生過程,加深學生對課上所繪圖像的理解,同時能提高學生對生物學的樂趣。有的教師也在看完模型后,評價模型有化腐朽為神奇之感。如果有充足的課外時間,可以和學生一起觀看“愛的奇跡”視頻,時長55 min,教師用視頻剪切軟件后大約40 min,使學生完整地感受生命從精卵結合到在子宮內孕育的神秘旅程。學生通過觀看視頻,又能進一步將模型與真實的發(fā)生過程聯(lián)系在一起,這樣就極大地鞏固課堂內容。
4 教學反思
本節(jié)課運用了畫圖、故事演繹以及模型構建的方法,使學生理解重難點,課堂最后通過列表比較歸納重難點,這種處理不僅趣味性高,還能幫助學生把抽象的過程具體化,把重難點問題簡單化,很自然地實現(xiàn)了必修和選修知識的銜接。教學內容緊湊卻不緊張,學生積極參與,主動性很高,課堂氣氛融洽,取得了良好的教學效果。在隨后的課堂檢測中,學生掌握情況很好。課后學生通過觀看視頻,客觀地認識到生命是怎樣誕生的,學會了利用相關的生物學知識來了解自身、學會健康的生活,并最終形成正確的情感、態(tài)度與價值觀。