運用模型建構法分析減數分裂

譚夢黎

摘 要：減數分裂相關知識既是學生對真核細胞的增殖方式學習的延續，又是學生學習孟德爾遺傳定律、生物的變異等的基礎。文章以模型建構為線索，重點突破減數分裂中DNA和染色體的數目變化規律、細胞分裂圖像識別等難點問題。

關鍵詞：模型建構；減數分裂；教學設計

一、教材分析及設計思路

減數分裂相關內容是“遺傳的細胞基礎”，是連接《必修1：分子與細胞》和《必修2：遺傳與進化》的橋梁。一方面，減數分裂是一種特殊的有絲分裂，是對真核細胞的增殖方式學習的延續；另一方面，減數分裂是學習遺傳第一定律和第二定律、生物的變異、育種技術等內容的基礎。因此，減數分裂一直都是高中教學的重點和難度。

課標中明確提出學生需要通過“遺傳與進化”模塊領悟建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用。人教版《必修2》中也設計了“建立減數分裂中染色體變化的模型”的模型建構活動。隨著課程改革的不斷深入，中學一線教師開始重視模型建構法在減數分裂教學中的作用，也進行了一些嘗試。這些教學實踐多是嘗試讓學生在課堂自主完成“減數分裂過程中染色體變化的物理模型[1][2]”。構建這些物理模型的確有利于學生直觀理解減數分裂這一微觀動態抽象的過程。不過，本部分內容的難點還在于分裂過程中染色體與DNA的數量變化規律、與有絲分裂過程的區別與聯系等。

為了突破以上教學難點，本文采用小組合作學習的方式，以模型建構為線索，力求將三大模型有機結合，實現從物理模型→數學模型→物理模型→識別方法的總結。

二、教學目標

（1）知識目標。分析減數分裂過程中DNA和染色體數目變化情況，構建數學模型；區別細胞分裂圖像，嘗試總結識別方法。

（2）能力目標。通過體驗由物理模型構建數學模型和解讀數學模型的過程，初步掌握模型建構法在科學研究中的應用。

（3）情感態度價值觀。通過營造多維度評價氛圍，強調生生互評，激發學生的表達欲望，使學生感受分享的魅力。

三、教學重難點

（1）教學重點。構建減數分裂過程中DNA、染色體數目變化數學模型；總結細胞分裂圖像識別方法。

（2）教學難點。通過染色體行為變化物理模型繪制數目變化數學模型；數學模型的解讀；細胞分裂圖像識別法的歸納。

四、教學準備

學生準備：6人一組，復習必修1模型建構和有絲分裂相關知識。

教師準備：歌曲動畫《減數分裂（傳奇版）》；細胞分裂拼圖學生模型（每組一套）；細胞分裂拼圖演示模型一套；SeewoLink實物拍照展示平臺；PPT。

五、教學過程（見上表）

六、課后反思

第一，學生在多次構建模型、解讀模型、修正模型的過程中體會了模型建構法在科學研究中的應用；第二，教學中充分展現各類模型的適用范圍和特點，學生對模型建構有了更深層次的理解；第三，在模型構建、解讀過程中，學生學會多角度分析減數分裂相關知識，突破了學習難點；第四，教學設計從已知到新知，從形象到抽象，從現象到規律，激發了學生的思維潛力。

參考文獻：

[1]林子杰，余 韞. “減數分裂”模型建構教學實踐[J]. 中學生物教學，2015（10）： 47-49.

[2]李 偉. 基于科學史與模型建構的“減數分裂”教學設計[J]. 中學生物教學，2016（8）： 58-60.