王霞

（江蘇省六合高級中學）

“減數分裂中染色體變化”的模型教學

王霞

（江蘇省六合高級中學）

隨著《普通高中生物課程標準（實驗稿）》中“模型”的提出，模型教學方法在高中生物教學中逐漸被重視。物理模型作為模型教學的重要形式，在物理、化學、生物等多種學科中應用廣泛，其最突出的優(yōu)點就是直觀性，接近學生的認知，便于理解。以“減數分裂中染色體變化”為例淺談物理模型教學。

高中生物；模型；物理模型

物理模型是最接近原型的一類模型，建構物理模型首先要考慮科學性，要能突出原型的本質特征。由于課堂時間有限，教師必須充分考慮到其可操作性，如果建模過程過于復雜,學生在有限的時間內根本無法完成，那反而影響了教學效果，給學生增加了負擔。在高中生物教材中有很多物理模型的教學資源。下面就以“減數分裂過程中的染色體變化”為例進行物理模型的建構教學。

【教材分析】

1.教學地位

本節(jié)關于“減數分裂”內容的學習是必修一“有絲分裂”知識的延伸和擴展，又是后面遺傳定律發(fā)生的細胞學基礎，因此在高中生物學習中具有承前啟后的作用。

2.重難點分析

這節(jié)課的教學重點是減數分裂的過程，尤其是分裂過程中染色體行為的變化是教學的核心。這節(jié)課的難點之一是眾多新概念的理解和掌握，如同源染色體、聯會、四分體等；其二是對同源染色體分離、非同源染色體的自由組合的理解；還有與有絲分裂過程的區(qū)別。

【學情分析】

學生已經通過有絲分裂對細胞分裂過程中的主要變化有了一定的了解。然而由于減數分裂過程中許多新概念的提出和新的染色體行為的出現，必將成為學生學習的難點。為了更好地幫助學生理解，可以將多媒體輔助教學和模型教學相結合，以增加教學的直觀性。

【教學目標】

1.知識目標

（1）掌握減數分裂的概念、過程和特點。

（2）掌握同源染色體、聯會、四分體等基本概念。

（3）理解分裂過程中染色體的行為特征，尤其是同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合。

2.能力目標

（1）通過課本中減數分裂過程圖，訓練學生的識圖表能力。

（2）通過小組合作完成染色體模型制作，訓練學生的思維能力和建模能力。

3.情感目標

鼓勵學生積極參與探究活動，通過學生的分組討論進行模型建構，培養(yǎng)學生的合作意識。

【課前準備】

1.制作教學課件。

2.教師準備六個小組所需要的模型建構的材料：給每個組發(fā)放一套毛根玩具材料，包括15厘米橘色和綠色各兩根，7.5厘米的橘色和綠色各兩根。剪短的約1厘米長的彩色吸管小段若干當作絲點。

【教學過程】

一、設問導入

1.人類染色體數目在前后代是否保持穩(wěn)定？

2.假如人類的精子和卵細胞是通過有絲分裂產生的，那么受精卵中會有多少條染色體？

3.如果真是這樣，那么前后代的遺傳能否穩(wěn)定？

學生共同回答：1：能。2：會加倍，46+46。3：不穩(wěn)定了。

（通過問題引起學生的思考：怎樣才能保持穩(wěn)定？激發(fā)學生的求知欲和好奇心，引出減數分裂的概念。）

二、減數分裂的過程

過渡：如何才能保證后代染色體數量不變呢？

教師：請學生閱讀課本說出減數分裂的概念和分裂特點。設問：人類通過減數分裂產生的精子和卵細胞應該有多少條染色體？

學生：看書，讀出概念和特點。通過減數分裂的特點知道應該是46的一半。

（通過簡單的計算學生知道了生物前后帶染色體保持穩(wěn)定的原因。又會生出新的疑問，如何減半？帶著疑問進入過程的學習。）

教師：播放動物細胞精子形成的動畫，請學生關注：①一個原始的生殖細胞經過了幾次分裂？②分裂過程中細胞的名稱？最后形成了幾個精子？③染色體數目發(fā)生了怎樣的變化？

學生觀看回答：①兩次。②1精原細胞→1初級精母細胞→2次級精母細胞→4精子細胞→4精子。③減半。

（培養(yǎng)學生的觀察能力，預先知道總體的過程，細胞的名稱。）

教師：PPT演示減數第一次分裂過程，要求學生觀察該過程中染色體的特殊行為，然后結合課本中的文字描述減Ⅰ前、中、后的變化特征，引出同源染色體、聯會、四分體的概念。

學生：通過觀察比較得出：減Ⅰ前：同源染色體聯會形成四分體；減Ⅰ中：同源染色體成對排列在赤道板上；減Ⅰ后：同源染色體分離、非同源染色體自由組合。

（培養(yǎng)學生觀察、比較的學習能力，通過閱讀提取信息的能力。）

教師：要求學生用手中的材料制作一對同源染色體（說明：1厘米的有色吸管當做著絲點，毛根做染色體或者單體；毛根的顏色不同代表染色體的來源不同。）要求各小組演示同源染色體的聯會，成對排列和后期的分離。

學生：各小組動手制作，體會同源染色體的聯會、四分體。學生會在同源染色體的來源（使用毛根的顏色）上犯錯，正好作為反面教材來強化同源染色體的概念。尤其在后期分離的組合上，各小組可能給出不同的組合方式，便于教師展示非同源染色體組合的隨機性。

（真正在做中學，學生對概念和過程的理解更加深刻。）

教師：PPT演示減數第二次分裂過程，要求學生觀察回答：①減數第二次分裂過程中有無同源染色體？為什么？②減數第二次分裂各時期的變化。③染色體數量在分裂過程中有怎樣的變化？

學生：①減數第二次分裂過程中無同源染色，因為減Ⅰ后已經發(fā)生了同源染色體的分離；②減Ⅱ前：染色體散亂分布；減Ⅱ中：每條染色體的著絲點排列在赤道板上；減Ⅱ后：著絲點分裂，姐妹染色單體分離。③有著絲點的分裂，就有染色體的暫時加倍，后又平分。

（減數第二次分裂過程與有絲分裂類似，所以帶領學生理順過程就可以了，其中最重要的區(qū)別就是沒有了同源染色體，以及染色體數目的變化需要強調。）

課堂小結：展示我自己制作的“動物細胞減數分裂”立體動態(tài)模型，帶領學生總結各個時期的變化特征。

（將分布的學習連貫起來，給學生一個動態(tài)的完整的認識，體會到本節(jié)課的重點內容。）

課后作業(yè)：六個小組分工合作，分別用課堂所給材料制作減數分裂中的一個時期。

各小組對應制作：一組：減Ⅰ前，二組：減Ⅰ中，三組：減Ⅰ后，四組：減Ⅱ前，五組：減Ⅱ中，六組：減Ⅱ后。

（用于第二課時的展示。對下節(jié)課分析染色體數量變化規(guī)律和與有絲分裂的對比區(qū)分做鋪墊。）

反思：本教學設計通過物理模型的制作,讓學生輕松直觀地理解“同源染色體”“聯會”“四分體”等概念，在“做”中體會同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。在生物教學中運用模型和模型方法，不但能激發(fā)學生的學習積極性、活躍課堂氣氛，還能促進學生對相關知識形成正確的認識，更重要的是在活動中培養(yǎng)了學生積極思維、自主學習和科學探究的能力。雖然教師的組織教學難度加大，但只要尊重學生的認知規(guī)律，精心設計各教學環(huán)節(jié)，一定能取得意想不到的效果。

［1］羅媛，胡萍.高中生物模型建構教學探析［J］.西藏教育，2013（7）：20-21.

［2］張燕.高中生物教學中“物理模型”的嘗試［J］.考試與評價，2012（10）：32-33.

·編輯 李建軍