減數分裂教學中模型建構的運用

　　摘 要： 減數分裂過程中染色體的變化以其微觀、動態、連續帶來認知困難而成為教學的難點。本文作者在教學過程中嘗試運用模型建構的方法進行探究式教學，在課堂上及時發現學生的問題，有的放矢地加以解決，變文字的抽象、靜止為模型的直觀、動態，突出了學生是學習的主體地位，課堂學習氣氛濃郁，學生當堂能深刻理解同源染色體、聯會、四分體的概念，掌握染色體的變化，與播放多媒體動畫相比學生掌握知識更深刻牢固。
　　關鍵詞： 減數分裂 染色體行為 模型建構
　　
　　精子的形成過程是必修2第二章第一節《減數分裂和受精作用》這一節的教學重點，精子形成的減數分裂過程中染色體的變化以其微觀、動態、連續帶來認知困難而成為教學的難點。相關概念，如：同源染色體、姐妹染色單體、四分體、交叉互換等又比較微觀而抽象，致使學生在腦海中難以勾勒出染色體的動態變化并對概念難以理解。一般在本節課的教學中，許多教師在攻克難點突出重點時，講課都很賣力，課堂上口若懸河，怕講不到學生就不會，但許多學生尤其是中等以下程度的學生在課堂上會聽得如墜云霧，暈頭轉向。如何做到老師少講，而學生在課堂上活躍起來，根據在有絲分裂中學到的知識去主動探究并體會減數分裂過程中染色體的數目和行為變化規律，加深理解，是課堂上要解決的問題。教材后面在受精作用中設有“建立減數分裂中染色體變化的模型”，我嘗試將模型建構的內容與減數分裂的教學相整合，引導學生先探究，再講解。學生在探究的過程中會遇到各種各樣的情況，自然生成一系列問題，聽課就會認真。而教師在活動中也可檢查出學生出現的錯誤和困惑，講解中就會有的放矢。這樣不僅發揮了學生主動學習的熱情，而且取得了很好的教學效果。以下是模型建構與減數分裂教學的整合過程。
　　在模型建構這一活動里，書中建議用橡皮泥做材料模擬染色體，我改用紅、白兩種顏色的紙條來代替，分別代表來自父方或母方的染色體，用圖釘代表著絲粒，這樣準備起來簡單、方便，易于操作。
　　課堂上先引導學生回顧有絲分裂的知識，然后提出問題：人體細胞含46條染色體，由受精卵發育而來，受精卵由精子和卵細胞通過受精作用形成，精子和卵細胞應該各含23條染色體，有絲分裂所得細胞染色體數目不變，那么精子和卵細胞是通過哪種分裂方式形成的呢？引領學生推導精子與卵細胞的形成過程中不符合有絲分裂的特點，引出減數分裂的概念，接下來就可以運用模型建構的方法引導學生探究減數分裂（也就是精子形成）的具體過程。
　　在“建立減數分裂中染色體變化的模型”前，首先要求學生閱讀課本內容，標出新概念，一定要使學生大體了解同源染色體、姐妹染色單體、聯會、四分體這幾個概念的內容，否則在后面的操作中會不知如何動手。內容閱讀完，概念也了解了，這時學生的腦海中對精子的形成依然會是一個模糊、靜態的認識。此時讓學生P8IrMDlvYMVHKKl16/YPHQ==的動手操作，建立減數分裂中染色體變化的模型，用直觀形象的方法理解減數分裂的動態過程。在學生動手前我是這樣介紹的：人體細胞內有46條染色體，其中23條來自父親的精子，另外23條來自母親的卵細胞，父親23條染色體中的任意一條在來自母親的染色體中都能找到大小、形態與之匹配的一條，這樣的染色體叫做同源染色體。然后拿出已準備的紅、白兩色紙條，描述：我用兩種顏色區分父方與母方的染色體，其中紅色的紙條代表來自父方的染色體，白色的紙條代表來自母方的染色體，每種顏色長短各一條，怎樣配在一起叫做同源染色體呢？學生回想同源染色體的特點，認識到紅色長條與白色長條互為同源染色體，紅色短條與白色短條也互為同源染色體，形象地理解了同源染色體的概念。接著假設：目前有一種生物的原始生殖細胞中含有4條染色體，應該用哪些紙條表示呢？學生能夠想到：有兩條來自父方，用紅色的一長一短兩張紙條代表；兩條來自母方，用白色一長一短紙條代表。下面就是布置任務：在進行減數分裂形成精子的過程中，染色體的行為是怎樣變化的呢？根據自己手上拿到的紙條，邊閱讀書中此部分內容及圖片，邊進行操作。注意以下問題：1.如何表示精原細胞中染色體的復制（圖釘代表著絲粒）？2.如何表示聯會現象？3.說明此過程中細胞名稱和染色體數量的變化？4.一個精原細胞能形成幾種精子？教師在教室巡視指導。
　　學生在自己動手操作的過程中出現了不少問題。有的同學把減數第一次分裂前期復制后的姐妹染色單體用不同顏色的紙條交叉來表示，說明沒有掌握同源染色體和姐妹染色單體的含義，還有一部分同學在同源染色體配對時，把紅色長紙條與白色短紙條放到了一起，說明只認識到同源染色體一條來自父方，一條來自母方，但沒有記住他們的形態、大小相同，還有部分同學在減數第一次分裂中期，同源染色體的排列及分離上犯了糊涂。等學生的操作活動結束后，教師對發現的問題應一一進行指正，要再次強調同源染色體、姐妹染色單體、四分體、同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換的含義，這時很多同學就會豁然開朗。接下來，檢驗掌握情況，找一組同學用紙條在黑板上演示精子形成過程，并進行解說，其余小組糾錯，從活動中可以看到學生的掌握程度、通過模型建構活動學生也較容易地理解了精子的多樣性。
　　模型建構，以形象、動態的形式展現了染色體在減數分裂過程中的變化，并使概念易于理解。學生在動手操作的過程中，能暴露出不理解的地方。教師應及時了解學生情況，做到有的放矢。而學生在解決完疑惑后會產生一種豁然開朗的興奮心情，更能牢固掌握本節知識。