染色體組概念的支架式教學法

龔慧婷 劉文勝

概念教學是高中生物教學的核心，如何在教學中讓學生正確地理解和掌握概念，靈活地應用概念解決相關問題，是每一位高中生物教師努力探索的課題。傳統的概念教學通常采用“教師講，學生背”的模式，使學生很難真正理解和掌握，收效甚微。支架式教學模式，正是解決這一問題的有效方法。在此，以人教版高中生物必修2第五章第二節“染色體變異”中“染色體組”概念的教學為例，加以說明。

一、準備支架：聯系舊知，導入情境

在教學染色體組概念時，教師先展示教材中雌雄果蠅體細胞的染色體組成圖片，引導學生觀察圖片，思考并回答以下問題：雌（雄）果蠅的體細胞中共有多少條染色體，其中哪些是常染色體，哪些是性染色體？雌果蠅和雄果蠅的體細胞中染色體的組成有什么相同點和不同點？在雄果蠅的體細胞中，2條II號染色體是什么關系？III號和IV號染色體是什么關系？什么叫同源染色體，它們在什么時期會發生分離？若雌、雄果蠅分別進行減數分裂，將產生幾種不同的卵細胞（精子）？（請將卵細胞和精子中的染色體組成畫出來）在卵細胞（精子）中，將染色體進行分類組合的依據是什么？

教師借助學生所熟悉的果蠅體細胞染色體組成圖片，為學生準備學習的支架，通過層層遞進的問題串，引導學生應用并回顧同源染色體、減數分裂的概念和過程，并依據減數第一次分裂后期的同源染色體分離、非同源染色體自由組合，畫出果蠅的卵細胞（精子）中染色體的組成，為學生穿越這些最近發展區，建構染色體組的概念奠定感性認識的基礎。

二、搭建支架：自主探究，形成概念

教學中，教師依據學生畫出的果蠅精子染色體組成圖（即染色體組成分別為II、III、IV、X和II、III、IV、Y的兩個細胞），搭建問題支架，引導學生自主探究以下問題：果蠅的每種精子細胞中共有幾條染色體，其組成分別是什么？在每種精子中，各條染色體的形態、大小和功能一樣嗎？它們是什么關系？在果蠅的每種精子中的這些染色體能否控制果蠅的性狀？為什么？如果把果蠅每種精子中的染色體分為一組，稱為“染色體組”，請你為該染色體組下定義。

教師借助學生畫出的果蠅兩種精子染色體組成圖片，引導學生觀察與探究每種精子中染色體的組成特點，并嘗試對染色體組概念下定義，讓學生根據教師搭建的問題支架，在自主探究中初步構建起染色體組的概念。

三、攀升支架：構建模型，強化概念

在學生初步形成了染色體組概念的基礎上，為加深他們對這一概念的理解，可以四名學生為一個小組，給每組分發兩對打亂順序的染色體模型，引導學生構建以下模型，并派代表進行展示交流：擺出一個染色體組的組成；若這個細胞發生有絲分裂，請與其他小組合作，擺出有絲分裂后期細胞中的染色體形態，并說出此時細胞中有幾個染色體組？若這個細胞發生減數分裂，請與其他小組合作，擺出減數第一次分裂后期、減數第二次分裂后期，以及在配子中的染色體組成，并說出在這三個時期的細胞中分別有幾個染色體組？若這個細胞在減數分裂時出現異常，導致某一對同源染色體沒有分離而進入到同一個配子中，將會形成幾種配子？請擺出形成的各配子中的染色體組成，并判斷此時各細胞中的染色體組合能否成為一個染色體組？為什么？

通過讓學生操作染色體模型，將細胞的有絲分裂和減數分裂的有關知識聯系起來，引導學生構建出細胞分裂不同時期的染色體組成模型，并判斷不同時期細胞中染色體組數目的變化，明確一個染色體組必須由一套完整的非同源染色體組成。在這一系列的小組活動中，既鍛煉了學生的動手能力與合作交流的能力，又將染色體組的概念延伸到了細胞分裂中，讓學生了解到細胞分裂過程中染色體數目的變化是以染色體組為單位的。通過模型的構建，讓學生在教師搭建的概念支架上自由攀升，實現了對染色體組這一概念的靈活應用。

四、鞏固支架：歸納總結，完善概念

學生通過前面的自主探究和模型構建，對染色體組的概念已基本掌握，并能較好地應用這一概念解決細胞分裂過程中染色體組數目的變化等問題。在此基礎上，教師再引導學生思考染色體、同源染色體、非同源染色體與染色體組之間的關系，并要求學生用適當的文字和箭頭勾畫出染色體組的相關概念圖。隨后，通過補充、完善，形成染色體組的概念圖。

首先，將染色體根據來源分成同源染色體和非同源染色體兩大類；其次，由非同源染色體組成染色體組；最后，一個染色體組應具有的三個特點，即形態、大小、功能，且各不相同，包含著本種生物細胞內的一套非同源染色體，共同控制著本種生物的生長發育、遺傳與變異。通過概念圖的構建，來鞏固概念支架。

五、教學效果分析與反思

本課借助支架式教學模式，設計了一系列的學生自主探究活動，并以這些活動作為支架，逐步引導學生完成概念的構建，促進其思維發展。在教學中，教師對學生進行了由淺入深、由易到難的引導，讓學生由初步感知染色體組到形成染色體組的概念，再到應用這一概念對細胞的有絲分裂和減數分裂過程中染色體數目的變化進行遷移，讓學生對染色體組的概念由感性認識上升到理性概括。這一過程，符合學生的認知規律，激發了學生的探究興趣，促進了教學目標的達成。

在支架式教學模式下設計的探究活動，鼓勵每一位學生積極參與，有利于充分調動學生的學習積極性，提高學生的學科興趣，使學生能夠在課堂上積極合作、愉快交流，體現以教師為主導、學生為主體的新課程理念。

實踐表明，將支架式教學模式應用于高中生物概念教學，轉變了傳統概念教學中教師講、學生背的模式，根據學生最近發展區搭建的概念支架，讓學生能夠主動參與概念的構建，有利于學生充分理解概念的內涵和外延，并對概念進行靈活運用。

（責任編輯 郭向和）