“減數分裂中的染色體行為”(第一課時)的教學設計

胡豐豐

(浙江省寧波市寧海中學 315600)

1 教材分析

“減數分裂中的染色體行為”是浙科版高中生物學教材《遺傳與進化》第二章“染色體與遺傳”的第一節，主要包括染色體的形態、結構、減數分裂過程中的染色體行為、減數分裂模型的制作研究(活動)、受精作用以及減數分裂的意義等五方面的內容。減數分裂是分離定律和自由組合定律的細胞學基礎，只有理解減數分裂過程中的染色體行為，才能理解并靈活運用遺傳規律解決實際問題，也是學生學習基因重組和染色體畸變的基礎[1]。因此，本節內容是必修2模塊中的重中之重。筆者在教學中，以“問題引領→提出猜想→合作探究→修正知識→構建知識體系”作為教學主線，以學生的觀察、討論、猜想、探究為主要方法，突出學生的主體作用，讓學生通過自己的活動，根據自身的反饋信息構建減數分裂知識體系[2]，從而發展學生的創造性思維，提高他們的科學素養。

2 教學目標

2．1 知識目標 簡述染色體的形態、結構；概述減數分裂過程中染色體的行為和減數分裂過程中染色體數目和DNA數目的變化規律，以及精子、卵細胞的產生和受精作用；闡明減數分裂的意義。

2.2 能力目標 通過對問題的猜想、驗證和教材圖片的觀察、比較，培養比較、分析、歸納的思維能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 促進樹立生命的過程觀，明確探究性思維在生物學發展過程中的重要性，從而激發對未知現象的探索、質疑精神，提高科學素養。

3 教學過程

課前準備：20套減數分裂各時期圖解，打亂其編排順序。

3.1 復習前概念，為新知識學習鋪路 以問題形式復習有絲分裂的知識：有絲分裂的最主要特征是什么？為什么有絲分裂前后染色體和DNA數目不變？

3.2 創設認知沖突，激發學習興趣，引出課題 先簡單介紹果蠅的有性生殖過程，提出問題：精子和卵細胞是否也是通過有絲分裂產生的？這與每一物種染色體數相對恒定的事實是否相符？通過創設認知沖突，引導學生推知精子和卵細胞的染色體數是正常體細胞的一半，其增殖的方式有別于有絲分裂，引出課題。

3.3 思維遷移，總結減數分裂特點 通過呈現果蠅精子、卵細胞和受精卵內的染色體組成，要求學生能說出受精卵內的染色體兩兩相同，教師再引導學生結合受精過程的圖像指出：每一個生物個體細胞內的染色體一半來自父方，一半來自母方，并且染色體是成對存在的，建構核心概念同源染色體、非同源染色體。通過呈現1個精原細胞產生2種4個精子的染色體圖解，通過問題引導學生根據有絲分裂過程中染色體數和DNA數目變化的規律，初步建立減數分裂的特點：

減數分裂結果推理減數分裂過程1個細胞產生4個子細胞精原細胞需要分裂2次染色體數和DNA數減半染色體復制的次數是1次

設計意圖：體現學生的主體性，強化他們的主動學習。通過復習有絲分裂的內容，使學生的思維處于認知的最近發展區，然后引導學生從減數分裂的結果出發，結合有絲分裂的已有知識對減數分裂過程提出合理地推論，使學生不僅了解減數分裂和有絲分裂的區別，初步建立了減數分裂的概念，并提高分析和推理能力。

3.4 科學猜想，預測減數分裂中的染色體行為 以精子的形成為例，引導學生觀察比較果蠅精原細胞和精細胞內的染色體數目和形態上的差異，在此基礎上學生分組討論并做出合理預測減數分裂中的染色體行為：

精細胞內染色體的特點猜想減數分裂中的染色體行為精細胞中無同源染色體同源染色體在分裂過程中要相互分離4個精細胞內染色體組成兩兩相同染色體復制后,著絲粒要一分為二不同精原細胞產生的精細胞不同非同源染色體在分裂過程中可自由組合

3.5 合作探究，驗證減數分裂中的染色體行為 教師分發20套打亂順序的減數分裂細胞圖，學生分組合作進行排序。學生通過對不同分裂階段細胞形態、染色體的位置變化等的觀察和比較，最終將打亂順序的減數分裂各時期圖像按分裂時間的先后做好排序，主動建構減數分裂過程中染色體的行為變化，驗證猜想。

設計意圖：讓學生帶著疑惑和猜想展開思維活動，更能激發學習的主動性。同時，通過對減數分裂圖解的排序活動，提高學生觀察、比較、分析、歸納等能力，加深減數分裂過程典型特征的印象，體驗細胞分裂過程的研究方法；通過小組合作探究使學生之間互相啟發和補充，產生思維火花的碰撞，培養團隊合作精神。

3.6 動畫觀察，揭示染色體行為的內在聯系 運用FLASH動畫，呈現精子形成的過程圖，引導學生重點觀察同源染色體的變化和著絲粒的變化，并讓學生結合靜態圖思考：①減數第一次分裂過程中，同源染色體為了能順利地分離，做了哪些準備？②后期I時移向細胞兩極的兩組染色體是否相同？每組染色體的組成是否是固定不變的？③減數第二次分裂過程中，姐妹染色單體為了能順利分開做了哪些準備？④后期II時移向細胞兩極的兩組染色體是否相同？⑤減數第二次分裂與有絲分裂過程有何不同？

3.7 歸納總結，完善學生的認知結構 教師逐步將動畫定格在各個時期，引導學生對各時期的變化進行細致又扼要的解讀并進行板書。

4 教學反思

本課采用合作探究模式組織教學，面向全體學生，學生的參與度高。同時，在本節課中教師也不是知識的簡單傳授者，而是學生學習的促進者和合作者。在教學過程中，讓學生從細胞分裂結果出發去發現、討論、猜想和驗證，依靠已有的知識背景、經驗、認知結構和實踐活動主動構建相關知識體系。動畫的運用將微觀的、靜態的知識具體化、形象化，可以提高課堂教學效率。通過問題讓學生展開關于減數分裂中染色體行為變化的有效思考，從而將染色體的行為有機聯系在一起，有助于學生對知識的整合。歸納總結減數分裂各時期的特點，可以進一步強化目標的達成。

(基金項目：江蘇省中小學教學研究第11期重點課題“基于鄉土資源的農業科技課程基地建設的研究”，No.2015JK11-2008)