以“減數分裂”課例談圍繞核心概念的教學

譚連桂

摘 要：針對在“減數分裂”教學中存在的問題，在分析減數分裂所涉及相關核心概念的下位概念基礎上，提出怎樣圍繞核心概念組織“減數分裂”的教學。

關鍵詞：減數分裂;核心概念;教學

生物學教學應該從學科的本質和認知基本規律出發，圍繞核心概念展開。那么，圍繞核心概念組織教學的價值能體現在哪些地方呢？筆者認為核心概念能作為聯系多個概念的“暗線”，首先，是能夠幫助學生學習新知識、建立知識網絡的組織架構、是學生理解更深層次問題和形成科學的持久的世界觀的基礎。其次，核心概念能很好地幫助學生學會思維和遷移，實現對概念的理解。最后，核心概念還是學生探究和解決實際問題的重要工具、生命觀念和其他的學科（如物理學、工程學）之間也有著非常密切的聯系，甚至是相通的，可以幫助學生有效地展開跨學科的學習。“減數分裂”是高中生物教材中重點的知識內容。下面以“減數分裂”課例談圍繞核心概念的教學。

一、核心概念下“減數分裂”所涉及的重要下位概念的梳理和理解

“減數分裂”是高中生物必修模塊2《遺傳和進化》中“細胞遺傳的細胞基礎”這一內容下的一個教學主題，它所聚焦的概念是支撐兩個核心概念（1）“遺傳：性狀的傳遞和變異”（2）“進化：生物的統一性和多樣性”理解的部分下位概念，這些下位概念主要包括“減數分裂產生只含有一半左右的精子或卵細胞”“減數分裂過程中由于同源染色體的特殊行為會產生基因重組”“基因重組會使減數分裂產生的配子基因組成多樣化”“基因重組會提高優良或劣勢基因的組合的效率”。

二、圍繞核心概念的“減數分裂”教學組織

基于上述分析，可以對“減數分裂”的教學進行如下組織：

1.回顧有絲分裂的過程和意義

由于概念的建構需要利用學生現有經驗，因此可以通過讓學生復述有絲分裂的意義開啟本節課的內容，這樣做有利于學生在之后的教學活動中，將有絲分裂的意義和減數分裂的意義進行對比，牢固建立知識框架。

2.推斷精細胞形成過程，建構“減數分裂”概念

教師可以向學生展示果蠅體細胞和配子細胞染色體組成，設計如下問題依次引導學生，初步認識減數分裂的特點：果蠅體細胞染色體組成有何特點？配子染色體數量、種類和體細胞的相比有何區別？從配子和體細胞染色體種類角度觀察，配子染色體數量的減半是隨機的還是具有一定的規律？如果有，你能說一說有什么規律嗎？通過上述問題引出同源染色體概念并得出“有性生殖的生物在形成配子過程中同源染色體分離導致染色體數目減半”的結論。

然后教師可以精子形成過程為例，向學生提供一組打亂順序的包括各個減數分裂時期細胞的示意圖，讓學生四人為一組，根據各種示意圖中染色體的狀態、行為和數目等信息，對所有細胞進行排序，揭示精子形成的過程。然后教師提出：根據你對排序結果的觀察、分析和推理，在形成精子的過程中細胞分裂了幾次？染色體復制了幾次？通過這樣的問題引導學生進一步認識減數分裂的特點，最終建構減數分裂的概念。

3.對比有絲分裂，總結歸納減數分裂各時期主要特征

在上述排序結果的基礎上，教師引導學生比較有絲分裂的過程，根據自己對減數分裂各個時期細胞示意圖的觀察，描述各時期的特征，重點總結歸納同源染色體之間以及非同源染色體之間的特殊行為。在此基礎上，教師讓學生繼續小組合作利用橡皮泥模擬各時期染色體的行為，以便對減數分裂過程中同源染色體的特殊行為建立更為深刻的認識。

4.分析染色體的行為特征，領悟減數分裂的意義

教師可提出問題：“和有絲分裂相比，減數分裂對于生物體有什么意義呢？”引導學生建立緊密聯系已有的經驗認識新的規律的意識。然后教師可以向學生展示一對同源染色體示意圖，其上分別攜帶A、B和a、b基因，提出：A和a分別控制高桿和矮桿性狀、B和b分別控制抗病和易感病性狀，如果B、b之間不發生互換，則能形成幾種配子？如果發生互換，則又能形成幾種配子？讓學生分別根據兩種情況，在空白的帶有其中一條同源染色體的精細胞示意圖上標出其上的基因組成，并寫出其控制的性狀。教師繼續提問：“如果該物種遇到大風和病蟲害的環境，則哪一種基因的組合更利于物種的生存？你認為交叉互換的意義是什么？”引導學生意識到：交叉互換能夠加快優勢或劣勢基因的重組，更有利于物種適應環境。

教師繼續提供兩種次級精母細胞示意圖，分別含有A、B和a、b基因（A和a分別控制高桿和矮桿性狀、B和b分別控制抗病和易感病），并且位于非同源染色體上，讓學生根據圖示信息，標出減I后期初級精母細胞兩對同源染色體上的基因組成以及寫出所產生的四個精細胞的基因組成。然后教師提出：非同源染色體的組合是否只有這一種可能？如果不是，還有可能的組合是什么？再以此引導學生寫出另一種非同源染色體的組合。教師繼續提出：通過以上分析，該生物體可能產生幾種配子？你認為非同源染色體之間的自由組合有何意義？以此引導學生深刻領悟非等位基因之間自由組合對于生物體適應環境的意義。最后，教師在上述活動基礎上，引導學生綜合歸納“減數分裂”的意義。

參考文獻：

張穎之，劉恩山.核心概念在理科教學中的地位和作用：從記憶事實向理解概念的轉變[J].教育學報，2010，6（1）：57-61.

編輯 高 瓊