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摘要:本文以减数分裂染色体数减半为主线,通过发现问题——配子染色体数减半,然后环环相扣,探究染色体数为何减半,减少怎样的一半,如何减半?利用多媒体动画、模型模拟,将复杂、抽象的过程直观化、趣味化,通过观察、推理、动手模拟、画图和自制检索表等让学生成为教学活动的主角,让学生主动探索,自主构建知识体系。
关键词:减数分裂;染色体;同源染色体;减半
传统的减数分裂教学,教师往往是利用挂图或多媒体动画一边播放,一边讲解,学生只知其表象,却没能真正理解其实质,更感受不到生物学的魅力所在。所以本节教学我大胆地进行了新的尝试,取得了非常好的效果,简要介绍如下:
【新课引入】播放受精作用视频,提出问题:精子和卵细胞是以什么方式产生的?
探究一:精子、卵细胞的产生方式
问题:仔细观察“问题探讨”中果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?(染色体数减半)能否通过有丝分裂形成配子?(此时,可引导学生复习有丝分裂特点。)从而引出减数分裂。设计意图:设置问题情境,通过学生观察发现问题——染色体数减半。从而引起学生认知冲突,激发学生的探究热情。
探究二:减数分裂染色体数为何减半?
学生阅读课本16页第一段文字,弄清减数分裂染色体减半的原因,并总结减数分裂的概念。培养学生的阅读和归纳总结能力。
探究三:减数分裂减少怎样的一半染色体?
出示右图,通过问题引导学生总结同源染色体的概念:问题:受精卵内染色体从形态、大小看有何特点?形态、大小相同的这两条染色体从来源上看有何特点?从而引导学生总结出同源染色体、非同源染色体的概念。精子和卵细胞中的染色体与受精卵中的染色体有什么区别?这说明减数分裂减少了怎样的一半染色体。
设计意图:将同源染色体和非同源染色体的概念提前,以分散难点,也便于之后完整、流畅地演示、探讨减数分裂过程中的染色体行为。
猜想:请你猜想减数分裂的过程
根据以上分析,请你猜想减数分裂怎样进行才能实现配子染色体数目减半?并要求学生用手中不同颜色电线模拟演示自己的猜想以培养学生的分析推理能力。(准备多组不同颜色电线:红色4根(2长2短)、绿色4根(2长2短)
揭开迷雾:减数分裂如何实现染色体数减半?
播放精子形成过程的完整动画,学生观察并与自己的猜想进行比较,思考其合理性。
分步演示减数第一次分裂动画,教师精讲减数第一次分裂过程中发生的现象,包括:精原细胞中染色体复制;初级精母细胞中的同源染色体联会,四分体形成,同源染色体分离,并适时指导学生用手中电线模拟这些时期。思考:次级精母细胞与初级精母细胞的染色体有什么区别?导致次级精母细胞染色体减半的原因是什么?从而总结出减数第一次分裂实质就是同源染色体的分离。
演示减数第二次分裂动画,学生观察,描述各时期特点。思考:减数第二次分裂与有丝分裂有何相似之处?又有什么区别?
设计意图:播放减数分裂动画,为学生揭开谜团;动画,使抽象的知道具体化;教师精讲,使学生掌握各时期的实质;并适时地配以模型模拟,深化学生的理解。
模型构建一:构建减数分裂染色体行为的物理模型
学生四人一组,利用不同颜色电线完整地模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,构建减数分裂物理模型。设计意图:训练学生的动手能力、思维推理能力,加深学生对减数分裂的理解。
模型构建二:构建减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化的数学模型
该部分是学生的薄弱环节,教师可出示下图,引导学生弄清其关系,为目标达成奠定基础。
染色体数 1条 1条 2条
染色单体数 0条 2条 0条
DNA数 1个 2个 2个
学生四人一组,以所构建物理模型为依据,分析各时期染色体、DNA、染色单体数,并填入下表:
减数分裂染色体、染色单体和DNA的数量变化:
(注:以精原细胞中含4条染色体为例进行分析)
在学生分析过程中,教师要及时纠正学生出现的问题,并进一步指导学生利用上表数据画出曲线图,构建减数分裂过程中染色体、DNA数量变化的数学模型。
小组展示学习成果,讨论得出正确的数学模型。
设计意图:利用学生手中的电线作为载体分析染色体、染色单体和DNA数,可使抽象的内容直观化,易于学生掌握,从而突破难点。同时也培养学生获取信息、处理数据的能力。
探究五:卵细胞形成与精子形成过程有何差别?
播放卵细胞形成过程动画,提示学生特别注意观察染色体行为和子细胞分开的方式,找出其与精子形成过程的异同。设计意图:培养学生的观察能力、发现问题的能力、总结能力和语言表达能力。
探究六:如何鉴别减数分裂和有丝分裂细胞分裂图像?
教师大屏幕显示有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂各时期的三组图像,请学生比较三组图像的最根本的差别在哪里?然后引导学生制作细胞分裂图像的检索表,并交流学习成果。设计意图:培养学生发现问题和解决问题的能力。
课堂作业:以两对染色体为例,画出如图基因型为AaBb的精原细胞减数分裂各时期的细胞图像。
学生绘图,教师巡视指导,并展示成果,谈学习心得(看有无学生找出等位基因分离、非等位基因自由组合与减数分裂的联系)。
设计意图:复习减数分裂过程并进行绘图,培养学生绘图能力,并与遗传定律相联系,使知识得到升华。
参考文献:
[1] 伍晓静.有丝分裂和减数分裂的教学研究.中学教学参考》理科版2010年第1期
[2] 雷晓哲.高中生物“减数分裂”教学设计.《教育实践与研究》中学版2010年第5期
[3] 陈然.模型构建与生物课堂教学有效性的研究.《中学生物学》2011年第2期
[4] 邵凯 姚燕燕.减数分裂和受精作用第一课时.中学生物学科网
关键词:减数分裂;染色体;同源染色体;减半
传统的减数分裂教学,教师往往是利用挂图或多媒体动画一边播放,一边讲解,学生只知其表象,却没能真正理解其实质,更感受不到生物学的魅力所在。所以本节教学我大胆地进行了新的尝试,取得了非常好的效果,简要介绍如下:
【新课引入】播放受精作用视频,提出问题:精子和卵细胞是以什么方式产生的?
探究一:精子、卵细胞的产生方式
问题:仔细观察“问题探讨”中果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别?(染色体数减半)能否通过有丝分裂形成配子?(此时,可引导学生复习有丝分裂特点。)从而引出减数分裂。设计意图:设置问题情境,通过学生观察发现问题——染色体数减半。从而引起学生认知冲突,激发学生的探究热情。
探究二:减数分裂染色体数为何减半?
学生阅读课本16页第一段文字,弄清减数分裂染色体减半的原因,并总结减数分裂的概念。培养学生的阅读和归纳总结能力。
探究三:减数分裂减少怎样的一半染色体?
出示右图,通过问题引导学生总结同源染色体的概念:问题:受精卵内染色体从形态、大小看有何特点?形态、大小相同的这两条染色体从来源上看有何特点?从而引导学生总结出同源染色体、非同源染色体的概念。精子和卵细胞中的染色体与受精卵中的染色体有什么区别?这说明减数分裂减少了怎样的一半染色体。
设计意图:将同源染色体和非同源染色体的概念提前,以分散难点,也便于之后完整、流畅地演示、探讨减数分裂过程中的染色体行为。
猜想:请你猜想减数分裂的过程
根据以上分析,请你猜想减数分裂怎样进行才能实现配子染色体数目减半?并要求学生用手中不同颜色电线模拟演示自己的猜想以培养学生的分析推理能力。(准备多组不同颜色电线:红色4根(2长2短)、绿色4根(2长2短)
揭开迷雾:减数分裂如何实现染色体数减半?
播放精子形成过程的完整动画,学生观察并与自己的猜想进行比较,思考其合理性。
分步演示减数第一次分裂动画,教师精讲减数第一次分裂过程中发生的现象,包括:精原细胞中染色体复制;初级精母细胞中的同源染色体联会,四分体形成,同源染色体分离,并适时指导学生用手中电线模拟这些时期。思考:次级精母细胞与初级精母细胞的染色体有什么区别?导致次级精母细胞染色体减半的原因是什么?从而总结出减数第一次分裂实质就是同源染色体的分离。
演示减数第二次分裂动画,学生观察,描述各时期特点。思考:减数第二次分裂与有丝分裂有何相似之处?又有什么区别?
设计意图:播放减数分裂动画,为学生揭开谜团;动画,使抽象的知道具体化;教师精讲,使学生掌握各时期的实质;并适时地配以模型模拟,深化学生的理解。
模型构建一:构建减数分裂染色体行为的物理模型
学生四人一组,利用不同颜色电线完整地模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,构建减数分裂物理模型。设计意图:训练学生的动手能力、思维推理能力,加深学生对减数分裂的理解。
模型构建二:构建减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化的数学模型
该部分是学生的薄弱环节,教师可出示下图,引导学生弄清其关系,为目标达成奠定基础。
染色体数 1条 1条 2条
染色单体数 0条 2条 0条
DNA数 1个 2个 2个
学生四人一组,以所构建物理模型为依据,分析各时期染色体、DNA、染色单体数,并填入下表:
减数分裂染色体、染色单体和DNA的数量变化:
(注:以精原细胞中含4条染色体为例进行分析)
在学生分析过程中,教师要及时纠正学生出现的问题,并进一步指导学生利用上表数据画出曲线图,构建减数分裂过程中染色体、DNA数量变化的数学模型。
小组展示学习成果,讨论得出正确的数学模型。
设计意图:利用学生手中的电线作为载体分析染色体、染色单体和DNA数,可使抽象的内容直观化,易于学生掌握,从而突破难点。同时也培养学生获取信息、处理数据的能力。
探究五:卵细胞形成与精子形成过程有何差别?
播放卵细胞形成过程动画,提示学生特别注意观察染色体行为和子细胞分开的方式,找出其与精子形成过程的异同。设计意图:培养学生的观察能力、发现问题的能力、总结能力和语言表达能力。
探究六:如何鉴别减数分裂和有丝分裂细胞分裂图像?
教师大屏幕显示有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂各时期的三组图像,请学生比较三组图像的最根本的差别在哪里?然后引导学生制作细胞分裂图像的检索表,并交流学习成果。设计意图:培养学生发现问题和解决问题的能力。
课堂作业:以两对染色体为例,画出如图基因型为AaBb的精原细胞减数分裂各时期的细胞图像。
学生绘图,教师巡视指导,并展示成果,谈学习心得(看有无学生找出等位基因分离、非等位基因自由组合与减数分裂的联系)。
设计意图:复习减数分裂过程并进行绘图,培养学生绘图能力,并与遗传定律相联系,使知识得到升华。
参考文献:
[1] 伍晓静.有丝分裂和减数分裂的教学研究.中学教学参考》理科版2010年第1期
[2] 雷晓哲.高中生物“减数分裂”教学设计.《教育实践与研究》中学版2010年第5期
[3] 陈然.模型构建与生物课堂教学有效性的研究.《中学生物学》2011年第2期
[4] 邵凯 姚燕燕.减数分裂和受精作用第一课时.中学生物学科网