突出科學素養的生物學課堂教學

王薦

【關鍵詞】科學本質;科學素養;細胞增殖;教學節錄

【中圖分類號】G633.91 ?【文獻標志碼】A ?【文章編號】1005-6009（2018）27-0074-03

一、教學實錄

1.創設情境，任務驅動。

師：生物都要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程。生命增殖是通過細胞分裂實現的。細胞是如何分裂的？我們可以通過制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片來觀察。請同學們根據實驗方案進行實驗操作。

學生實驗操作，利用iPad拍攝制作好的裝片并上傳到局域網。

師：在制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片過程中我們對細胞進行了染色，使得染色體便于觀察，大部分同學的顯微照片非常清晰，那請同學們利用自己拍攝的照片，根據圖中細胞的不同特征來對細胞進行分類，找出哪種類型細胞最多，思考原因，并對不同類型細胞在分裂中的出現順序進行排列。照片不清晰的同學可以分享其他小組照片。

學生閱讀課文，對照課文插圖和照片，小組合作完成任務。教師巡回指導，了解進展。

2.提出問題，激疑討論。

師：我們學習細胞分裂過程，特別要關注染色體。前面學過染色體是遺傳物質的載體，它也是細胞分裂的主角。大家思考這樣一個問題：一個植物細胞經過有絲分裂，形成兩個子細胞，子細胞里的染色體和原來細胞里的染色體數量一樣嗎？它會有變化嗎？

生：不會。

師：那有絲分裂過程中染色體數量是如何保持穩定的？這就是我們要著重解決的問題。問題的解決需要我們首先建構核心概念。什么是細胞周期？染色體、染色質和染色單體相互是什么關系？什么是紡錘體？有什么作用？什么是赤道板？請大家閱讀教材，初步理解這些核心概念。

學生閱讀課文，小組討論，準備發言。師生通過對話首先明確細胞周期定義及起止點，然后教師引導學生復習染色體和染色質的關系，復習染色體數量的計算是以著絲點為單位。

師：請看下圖中左邊的染色體和右邊的有何區別？

生：染色體以著絲點來計算，所以左邊是一條，右邊也是一條。右邊的染色體由兩條姐妹染色單體組成。

師：那么一條染色體是如何變成兩條姐妹染色單體連在一起的染色體的？在什么時候完成這種變化？

生：這個過程叫復制。在分裂間期完成復制。

生：一條染色體分裂為兩條，數量增加了。

師：分開的過程發生在什么時候？什么原因導致的？

生：后期。因為著絲點分裂，兩個姐妹染色單體分裂為兩個染色體。

師：好，我們看到因為著絲點分裂導致細胞中染色體數量增多，那子細胞如何與原來細胞保持相等的染色體呢？

生：細胞中的染色體會分開，平均分到兩個子細胞中去。

師：如何保證在有絲分裂過程中染色體平均分配不發生差錯呢？

教師引導學生再次閱讀課本，理解紡錘體的功能，理解細胞分裂過程中染色體排列于赤道板的原因。

3.概括總結，提升能力。

在教師幫助下，學生概括出有絲分裂各時期染色體的具體變化（下表），總結出有絲分裂整個過程中染色體的總體變化是復制與平均分配。

教師在此基礎上引導學生思考，從宏觀的角度來理解微小的細胞中核膜有規律的消失和重現的意義：核膜消失是為了方便染色體的平均分配，核膜重現是為了保護染色體發揮遺傳物質的功能。

4.再次觀察，深入理解。

教師再次組織學生進行小組活動，在顯微照片中找到各時期的典型細胞，并說出判斷的理由，觀察照片中哪個時期的細胞數量最多，原因是什么。

小組活動結束后，各小組積極搶答，教師將各小組照片顯示于多媒體屏幕，學生上前指認，說明判斷依據，加深對細胞分裂過程的理解，增強讀圖能力。

5.模擬操練，掌握規律。

為了使學生深刻認識植物細胞有絲分裂過程，掌握染色體的變化規律，教師提供了扭扭棒、雙面膠、A4紙等材料，要求學生小組利用材料模擬植物細胞（體細胞有四條染色體）有絲分裂過程中染色體的變化，重點展示前期、中期、后期細胞中染色體的形態、數量及排列方式，深刻體會染色體在有絲分裂過程中的變化規律。

教師巡回指導，釋疑解惑。

6.活動展示，評價成果。

通過充分的合作活動，各小組紛紛完成了三個時期的細胞分裂染色體圖，并踴躍展示。教師將評價權利交給學生，讓學生相互評價，指出需要改進之處，起到了積極的鞏固作用。

教師適時提出延伸問題，拓展學生思路，激發進一步的學習熱情：如何用曲線來描述有絲分裂過程中染色體的數量變化規律？DNA又是如何變化的？動物細胞的有絲分裂和植物一樣嗎？

二、教學反思

1.突出主干，凸顯學科思想教育。

在這節課教學設計時，筆者刪繁就簡，突出主干，抓住一個關鍵問題反復設問：細胞分裂如何做到分裂前后保證染色體的穩定性？通過這個關鍵問題的引導，學生的思路始終在圍繞解決這個問題而展開。筆者步步設問，不斷深化，不斷引導學生深入思考細胞有絲分裂的重要特征是染色體的復制與平均分配，學生對細胞精巧的結構與精準的分裂過程尤為贊嘆，從而加深了對細胞分裂過程所承載的生命觀點、穩態的觀點、遺傳與變異的觀點及結構與功能相適應的觀點的體會。

2.注重能力，培養理性思維方法。

在教學過程中，筆者通過層層遞進的任務，引導學生培養一種理性的思維方式，從紛繁的、似乎無序的細胞分裂顯微照片中理出頭緒、找出規律，抽絲剝繭、條分縷析，從細胞的數量占比多少聯系到分裂周期中不同時期的長短占比，實現了空間到時間的轉化，這對學生理性思維方法的提升是大有裨益的。在教學結束時，筆者提出將細胞有絲分裂過程中染色體、DNA變化規律用曲線的形式來表示，這使得理性思維的培養延伸到課后。

3.積極探究，體現學生學習主體。

本堂課筆者沒有過多的講解，而是針對教學重點組織了三個大的活動，一是學生自己動手制作洋蔥根尖細胞分裂裝片，二是對洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片照片的解讀，三是學生利用下發材料模擬細胞有絲分裂過程并展示。學生知識的獲得主要來自于他們自己的實驗探究和各種活動，符合生物學科學習特點。筆者積極利用學生原有知識作為新知識的生長點和附著點，將教材思路轉化為學生認知的思路，例如將自己制作的裝片照片與課文插圖對照學習。學生在“最近發展區”活動，他們開展了小組合作和學習競賽，分享了探究的成果，生生互動、相互評價，享受了學習的樂趣。

4.設備更新，展現現代科技魅力。

在教學中，筆者積極利用多媒體等科技設備，使課堂教學本身成為展現科技魅力的秀場。多媒體的即時展播，使學生第一時間與同學分享了自己的實驗成果，直觀地展示了細胞中的微小變化，也使學生一睹生命之神奇，驚訝于細胞結構之精密。iPad被用于學生模擬操作的即時直播，使課堂生成的各類錯誤，轉化為教學資源而得到充分利用。