1.選題背景
減數(shù)分裂是歷年高考中試題分量相對(duì)比較重的??純?nèi)容之一,既是高中生物的一個(gè)重難點(diǎn),也是一個(gè)亮點(diǎn)。這部分內(nèi)容包括細(xì)胞的減數(shù)分裂概念、生殖細(xì)胞的形成和受精作用,其中減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)目的規(guī)律性變化是減數(shù)分裂的顯著特征,也是維持物種遺傳性和變異性的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
在這部分教學(xué)中,往往老師講的口若懸河,累得滿頭大汗,而對(duì)于很多學(xué)生尤其是中等成績(jī)以下的學(xué)生卻在課堂上聽得如墜云霧,暈頭轉(zhuǎn)向,以至于學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律時(shí)也很吃力。學(xué)生學(xué)習(xí)減數(shù)分裂困難的原因有以下幾點(diǎn):一是對(duì)有絲分裂過程不理解,對(duì)于染色體、染色單體和紡錘體等概念模糊不清;二是減數(shù)分裂過程本身出現(xiàn)了很多概念而且比較抽象(精原細(xì)胞、初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞,聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體);三是考綱對(duì)這部分內(nèi)容的能力要求高,要求學(xué)生能利用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行遷移和應(yīng)用。如何讓多數(shù)學(xué)生通過復(fù)習(xí)能夠理清相關(guān)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),學(xué)會(huì)利用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行遷移和應(yīng)用呢?
學(xué)生是自身生活、學(xué)習(xí)和發(fā)展的主體,老師如果將用于知識(shí)講解時(shí)間大幅度地減下去,就能把更多的時(shí)間留給學(xué)生,可能效果會(huì)更好些。在這個(gè)過程中,老師需要做的就是精心設(shè)計(jì)讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的內(nèi)容,充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,主動(dòng)參與構(gòu)建知識(shí),有效地進(jìn)行相關(guān)知識(shí)復(fù)習(xí),通過循序漸進(jìn)的過程,使他們不僅“學(xué)會(huì)”而且“會(huì)學(xué)”。
2.課堂實(shí)錄(需二課時(shí))
2.1利用概念圖導(dǎo)入:
2.1.1用問題串的形式,教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖一,將相關(guān)概念融合在一起,導(dǎo)出減數(shù)分裂的概念。
問題串(一邊問一邊填寫)有:父母和孩子的染色體有多少條?(46條)孩子一開始來源于一個(gè)細(xì)胞叫什么名字?(受精卵)受精卵變成小孩子的身體主要經(jīng)歷了細(xì)胞的哪些生命歷程?(細(xì)胞分裂和分化)這是一種什么分裂?(有絲分裂)結(jié)果小孩體細(xì)胞染色體都是多少條?(46條)都說父母是無私奉獻(xiàn)的,父母能無私奉獻(xiàn)染色體給小孩嗎?要怎么辦?(不能,減半)父母含一半染色體的細(xì)胞分別叫什么名字?(成熟的生殖細(xì)胞精子和卵細(xì)胞)來源的場(chǎng)所和細(xì)胞叫什么名字?(睪丸和卵巢、原始的生殖細(xì)胞精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞)父母產(chǎn)生精子和卵細(xì)胞的過程叫什么?(減數(shù)分裂)“數(shù)”指的什么?(染色體數(shù)目)精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目是多少?(23條)怎么實(shí)現(xiàn)的?(DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次)現(xiàn)在請(qǐng)一名同學(xué)總結(jié)減數(shù)分裂的概念。染色體又怎么恢復(fù)到46條的呢?(受精作用)
2.1.2以精子的形成為例要求學(xué)生默寫減數(shù)分裂過程(要求以細(xì)胞的變化作為主線條,用文字和箭頭表示,箭頭上標(biāo)出染色體的行為變化),完成概念圖二(以下要求學(xué)生完成的內(nèi)容都抽至少一名學(xué)生上講臺(tái)完成,每個(gè)學(xué)生先獨(dú)立完成,然后同桌交換找問題。)(有些圖片直接來源于學(xué)生草稿紙)在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生寫出卵細(xì)胞形成過程中需要改哪些地方?完成概念圖三。
概念圖是用來組織和表征減數(shù)分裂有關(guān)知識(shí)的工具,運(yùn)用概念圖將減數(shù)分裂中的有關(guān)概念置于方框之中,然后用箭頭將相關(guān)的概念連接起來。通過運(yùn)用概念圖的方法加深了學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂概念、過程的理解,增強(qiáng)學(xué)生的長(zhǎng)時(shí)記憶能力,利于找出圖中的關(guān)鍵概念及各相關(guān)概念,并以此完成一張完整的減數(shù)分裂過程的概念圖,以這一過程中染色體的行為變化作為主要特征,默寫概念圖這一教學(xué)策略能使學(xué)生直奔的認(rèn)知主題(減數(shù)分裂),深入理解圖中各概念間相互關(guān)系。
默寫是生物教學(xué)中常用在新授課中的一種方法,必要的時(shí)候在復(fù)習(xí)課中也可以應(yīng)用,尤其是對(duì)一些核心基礎(chǔ)知識(shí)默寫還是必要的。默寫有別于教師講解和板書,學(xué)生更容易找到自己沒記住,沒記準(zhǔn)的知識(shí)。
2.2利用數(shù)學(xué)模型整合相關(guān)的知識(shí)
2.2.1先用概念圖三(精子形成)進(jìn)行數(shù)字填空,找出染色體、DNA、染色單體、染色體組、細(xì)胞數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系,完成數(shù)學(xué)模型一(表格)
2.2.2畫出染色體、DNA變化的曲線圖,完成數(shù)學(xué)模型二(曲線圖)
2.2.3在數(shù)學(xué)模型二的基礎(chǔ)上左右添加有絲分裂的曲線,完成數(shù)學(xué)模型三,在學(xué)生完成的基礎(chǔ)上,和學(xué)生一起回憶相關(guān)的點(diǎn)線的含義。
2.2.4特殊曲線的遷移:師生共同討論橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的變化所代表的含義,如果縱坐標(biāo)變成每條染色體的DNA含量,染色體和DNA比值以及橫坐標(biāo)變成DNA的相對(duì)值,縱坐標(biāo)變成細(xì)胞數(shù)的三條曲線又該怎么畫?完成數(shù)學(xué)模型四
通過讓學(xué)生自己列表和畫坐標(biāo)圖來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,使學(xué)生更能深入理解染色體、DNA各坐標(biāo)曲線的變化趨勢(shì)和各拐點(diǎn)的意義,從而理解其變化的實(shí)質(zhì)。對(duì)于染色體來講,還要知道它與著絲點(diǎn)的關(guān)系;讓學(xué)生理解間期DNA復(fù)制時(shí),染色體數(shù)目不變,DNA復(fù)制了就加倍,細(xì)胞分裂了就會(huì)減半。模型四的構(gòu)建是一種拓展和提升,使相關(guān)的知識(shí)得到有效的遷移。
2.3利用畫圖進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的復(fù)習(xí)和遷移運(yùn)用
2.3.1教師畫出含兩對(duì)同源染色體的細(xì)胞,并標(biāo)上字母表示兩對(duì)等位基因,要求學(xué)生畫出三個(gè)中期圖(有絲分裂、減數(shù)第一分裂和減數(shù)第二分裂)畫圖一
2.3.2在圖一的基礎(chǔ)上畫出三個(gè)后期圖(同上),畫圖二
2.3.3畫出兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上發(fā)生交叉互換的減數(shù)第一次分裂后期圖,畫圖三
2.3.4用N標(biāo)記的一對(duì)同源染色體的DNA放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中,經(jīng)過減數(shù)分裂后的結(jié)果,畫出圖四;經(jīng)過兩次有絲分裂后形成的四個(gè)子細(xì)胞中染色體被標(biāo)記的可能結(jié)果(需要畫出第一次有絲分裂結(jié)果和第二次有絲分裂后期情況)畫圖五。
這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生來講有一定難度,其中圖五需要教師為學(xué)生搭一座橋—就是DNA的半保留復(fù)制。盡量讓學(xué)生通過自己畫圖來突破標(biāo)記問題這個(gè)難點(diǎn)問題。
學(xué)生通過這樣一個(gè)循序漸進(jìn)的過程進(jìn)行繪圖,不斷提取自己大腦中相關(guān)知識(shí),并組合起來,主動(dòng)思考和建構(gòu)相關(guān)的知識(shí)框架,變抽象為直觀。在學(xué)生畫圖過程中,一開始畫三個(gè)中期圖時(shí)問題不大,但是,一旦要求他們標(biāo)上字母,錯(cuò)誤就暴露出來了,要求他們必須熟練掌握同源染色體,等位基因等概念才能準(zhǔn)確表示。學(xué)生通過觀察、分析、設(shè)疑、對(duì)比,自己動(dòng)手動(dòng)腦去比較有絲分裂和減數(shù)分裂過程的不同,形成染色體行為變化的思維空間,方便學(xué)生以后能夠正確解答這部分內(nèi)容相關(guān)的識(shí)圖和畫圖題。
3.教學(xué)反思
本節(jié)課教師立足將課堂還給學(xué)生,將學(xué)生的主體地位落到實(shí)處,學(xué)生始終在老師設(shè)計(jì)的具體任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行自主學(xué)習(xí),在這個(gè)過程中,老師只是起一個(gè)組織者和引導(dǎo)者的作用。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生參與性較強(qiáng),始終處于動(dòng)腦、動(dòng)眼、動(dòng)手和動(dòng)口的狀態(tài),充分發(fā)揮了他們的主體作用,比較圓滿地完成教學(xué)任務(wù)。
當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被調(diào)動(dòng)起來后,思維就顯得特別活躍,其中關(guān)于減數(shù)第一次分裂和間期是否有包含關(guān)系這個(gè)問題就被學(xué)生提出來了,經(jīng)過回歸教材發(fā)現(xiàn),減數(shù)分裂應(yīng)該包括間期、減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。
在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生充分利用了合作機(jī)會(huì),除了同桌的交流外,被抽上講臺(tái)的學(xué)生作品也給大家提供了發(fā)表意見和看法的機(jī)會(huì),在這個(gè)過程中,一些錯(cuò)誤的概念被學(xué)生們發(fā)現(xiàn)并自行糾正了。
當(dāng)然,這兩節(jié)課的課堂容量大,問題設(shè)置得稍難,部分學(xué)生跟不上,在模型構(gòu)建活動(dòng)中對(duì)有困難學(xué)生的幫助不夠,對(duì)每一位同學(xué)是否達(dá)成了目標(biāo)缺乏必要的檢測(cè)的手段或環(huán)節(jié)。事實(shí)上,不可能通過一兩節(jié)課解決減數(shù)分裂的所有問題。
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