“解密新高考 适应新常态”
——高考改革背景下的高中学校变革

[生物]《减数分裂的复习》课例

2017-09-22

1.选题背景

减数分裂是历年高考中试题分量相对比较重的常考内容之一,既是高中生物的一个重难点,也是一个亮点。这部分内容包括细胞的减数分裂概念、生殖细胞的形成和受精作用,其中减数分裂过程中染色体的数目的规律性变化是减数分裂的显著特征,也是维持物种遗传性和变异性的细胞学基础。

在这部分教学中,往往老师讲的口若悬河,累得满头大汗,而对于很多学生尤其是中等成绩以下的学生却在课堂上听得如坠云雾,晕头转向,以至于学习遗传规律时也很吃力。学生学习减数分裂困难的原因有以下几点:一是对有丝分裂过程不理解,对于染色体、染色单体和纺锤体等概念模糊不清;二是减数分裂过程本身出现了很多概念而且比较抽象(精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞,联会、四分体、同源染色体);三是考纲对这部分内容的能力要求高,要求学生能利用相关知识进行迁移和应用。如何让多数学生通过复习能够理清相关知识网络,学会利用相关知识进行迁移和应用呢?

学生是自身生活、学习和发展的主体,老师如果将用于知识讲解时间大幅度地减下去,就能把更多的时间留给学生,可能效果会更好些。在这个过程中,老师需要做的就是精心设计让学生动手、动脑的内容,充分调动和发挥他们学习的积极性和主动性,主动参与构建知识,有效地进行相关知识复习,通过循序渐进的过程,使他们不仅“学会”而且“会学”。

2.课堂实录(需二课时)

2.1利用概念图导入:

2.1.1用问题串的形式,教师引导学生构建概念图一,将相关概念融合在一起,导出减数分裂的概念。

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问题串(一边问一边填写)有:父母和孩子的染色体有多少条?(46条)孩子一开始来源于一个细胞叫什么名字?(受精卵)受精卵变成小孩子的身体主要经历了细胞的哪些生命历程?(细胞分裂和分化)这是一种什么分裂?(有丝分裂)结果小孩体细胞染色体都是多少条?(46条)都说父母是无私奉献的,父母能无私奉献染色体给小孩吗?要怎么办?(不能,减半)父母含一半染色体的细胞分别叫什么名字?(成熟的生殖细胞精子和卵细胞)来源的场所和细胞叫什么名字?(睾丸和卵巢、原始的生殖细胞精原细胞和卵原细胞)父母产生精子和卵细胞的过程叫什么?(减数分裂)“数”指的什么?(染色体数目)精子和卵细胞中染色体数目是多少?(23条)怎么实现的?(DNA复制一次,细胞分裂两次)现在请一名同学总结减数分裂的概念。染色体又怎么恢复到46条的呢?(受精作用)

2.1.2以精子的形成为例要求学生默写减数分裂过程(要求以细胞的变化作为主线条,用文字和箭头表示,箭头上标出染色体的行为变化),完成概念图二(以下要求学生完成的内容都抽至少一名学生上讲台完成,每个学生先独立完成,然后同桌交换找问题。)(有些图片直接来源于学生草稿纸)在此基础上引导学生写出卵细胞形成过程中需要改哪些地方?完成概念图三。

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概念图是用来组织和表征减数分裂有关知识的工具,运用概念图将减数分裂中的有关概念置于方框之中,然后用箭头将相关的概念连接起来。通过运用概念图的方法加深了学生对减数分裂概念、过程的理解,增强学生的长时记忆能力,利于找出图中的关键概念及各相关概念,并以此完成一张完整的减数分裂过程的概念图,以这一过程中染色体的行为变化作为主要特征,默写概念图这一教学策略能使学生直奔的认知主题(减数分裂),深入理解图中各概念间相互关系。
默写是生物教学中常用在新授课中的一种方法,必要的时候在复习课中也可以应用,尤其是对一些核心基础知识默写还是必要的。默写有别于教师讲解和板书,学生更容易找到自己没记住,没记准的知识。

2.2利用数学模型整合相关的知识

2.2.1先用概念图三(精子形成)进行数字填空,找出染色体、DNA、染色单体、染色体组、细胞数之间的数量关系,完成数学模型一(表格)

2.2.2画出染色体、DNA变化的曲线图,完成数学模型二(曲线图)

2.2.3在数学模型二的基础上左右添加有丝分裂的曲线,完成数学模型三,在学生完成的基础上,和学生一起回忆相关的点线的含义。

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2.2.4特殊曲线的迁移:师生共同讨论横坐标和纵坐标的变化所代表的含义,如果纵坐标变成每条染色体的DNA含量,染色体和DNA比值以及横坐标变成DNA的相对值,纵坐标变成细胞数的三条曲线又该怎么画?完成数学模型四

通过让学生自己列表和画坐标图来构建数学模型,使学生更能深入理解染色体、DNA各坐标曲线的变化趋势和各拐点的意义,从而理解其变化的实质。对于染色体来讲,还要知道它与着丝点的关系;让学生理解间期DNA复制时,染色体数目不变,DNA复制了就加倍,细胞分裂了就会减半。模型四的构建是一种拓展和提升,使相关的知识得到有效的迁移。

2.3利用画图进行相关知识的复习和迁移运用

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2.3.1教师画出含两对同源染色体的细胞,并标上字母表示两对等位基因,要求学生画出三个中期图(有丝分裂、减数第一分裂和减数第二分裂)画图一

2.3.2在图一的基础上画出三个后期图(同上),画图二

2.3.3画出两对等位基因位于一对同源染色体上发生交叉互换的减数第一次分裂后期图,画图三

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2.3.4用N标记的一对同源染色体的DNA放在没有标记的环境中,经过减数分裂后的结果,画出图四;经过两次有丝分裂后形成的四个子细胞中染色体被标记的可能结果(需要画出第一次有丝分裂结果和第二次有丝分裂后期情况)画图五。

这部分内容对学生来讲有一定难度,其中图五需要教师为学生搭一座桥—就是DNA的半保留复制。尽量让学生通过自己画图来突破标记问题这个难点问题。

学生通过这样一个循序渐进的过程进行绘图,不断提取自己大脑中相关知识,并组合起来,主动思考和建构相关的知识框架,变抽象为直观。在学生画图过程中,一开始画三个中期图时问题不大,但是,一旦要求他们标上字母,错误就暴露出来了,要求他们必须熟练掌握同源染色体,等位基因等概念才能准确表示。学生通过观察、分析、设疑、对比,自己动手动脑去比较有丝分裂和减数分裂过程的不同,形成染色体行为变化的思维空间,方便学生以后能够正确解答这部分内容相关的识图和画图题。

3.教学反思

本节课教师立足将课堂还给学生,将学生的主体地位落到实处,学生始终在老师设计的具体任务的驱动下进行自主学习,在这个过程中,老师只是起一个组织者和引导者的作用。在整个学习过程中,学生参与性较强,始终处于动脑、动眼、动手和动口的状态,充分发挥了他们的主体作用,比较圆满地完成教学任务。

当学生的学习积极性被调动起来后,思维就显得特别活跃,其中关于减数第一次分裂和间期是否有包含关系这个问题就被学生提出来了,经过回归教材发现,减数分裂应该包括间期、减数第一次分裂和减数第二次分裂。

在学习过程中,学生充分利用了合作机会,除了同桌的交流外,被抽上讲台的学生作品也给大家提供了发表意见和看法的机会,在这个过程中,一些错误的概念被学生们发现并自行纠正了。

当然,这两节课的课堂容量大,问题设置得稍难,部分学生跟不上,在模型构建活动中对有困难学生的帮助不够,对每一位同学是否达成了目标缺乏必要的检测的手段或环节。事实上,不可能通过一两节课解决减数分裂的所有问题。

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