真義勇

摘 要 本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞著提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)這一核心理念，在落實(shí)知識(shí)目標(biāo)的同時(shí)，也注重情感、態(tài)度與價(jià)值觀和能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。讓學(xué)生嘗試從細(xì)胞學(xué)水平去理解孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫、圖片和實(shí)驗(yàn)觀察來(lái)突破本節(jié)教學(xué)的重、難點(diǎn)，形成對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體變化和DNA含量變化的正確認(rèn)識(shí)，并為學(xué)習(xí)基因在染色體上奠定細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 減數(shù)分裂 染色體 教學(xué)設(shè)計(jì) 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

1 教學(xué)內(nèi)容

“減數(shù)分裂”是高中生物學(xué)必修模塊“遺傳與變異”第二章第一節(jié)的內(nèi)容，包括精子的形成過(guò)程、卵細(xì)胞的形成過(guò)程以及觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片?！皽p數(shù)分裂”這部分內(nèi)容不僅是本模塊的重點(diǎn)內(nèi)容，也是整個(gè)高中階段生物學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。它以學(xué)過(guò)的細(xì)胞學(xué)知識(shí)、染色體知識(shí)、有絲分裂知識(shí)、生殖種類知識(shí)為基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面認(rèn)識(shí)細(xì)胞分裂的種類、實(shí)質(zhì)和意義，又為后面學(xué)習(xí)遺傳定律、生物的變異、生物的進(jìn)化奠定了細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容主要研究精子形成過(guò)程和卵細(xì)胞形成過(guò)中，細(xì)胞圖形的變化、染色體的變化及DNA含量變化的規(guī)律。

2 教學(xué)方式

精心準(zhǔn)備圖片、動(dòng)畫來(lái)講授配子形成過(guò)程中染色體及DNA的變化規(guī)律，注意多用問(wèn)題及討論激活學(xué)生的思維，設(shè)計(jì)問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣，努力激發(fā)學(xué)生的思維；用圖片、動(dòng)畫激發(fā)學(xué)生的興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言及板書設(shè)計(jì)，結(jié)合繪圖降低這部分知識(shí)的難度，幫助學(xué)生理解這一復(fù)雜、抽象的過(guò)程，從而提高學(xué)習(xí)效率。

3 教學(xué)目標(biāo)

3.1 知識(shí)目標(biāo)

① 闡明細(xì)胞的減數(shù)分裂。② 舉例說(shuō)明精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。

3.2 能力目標(biāo)

① 使用高倍顯微鏡，觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片。② 運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和行為的變化。

3.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

認(rèn)同物質(zhì)的規(guī)律性，樹立辨證唯物主義世界觀。

4 教學(xué)過(guò)程與組織

4.1 溫故而知新，導(dǎo)入新課

教師進(jìn)行提問(wèn)：① 我們上學(xué)期學(xué)過(guò)，真核細(xì)胞的分裂方式有三種，是哪三種？② 請(qǐng)看教科書中“問(wèn)題探討”的圖，仔細(xì)觀察果蠅的體細(xì)胞和配子中染色體有什么區(qū)別？針對(duì)這幅圖，你還能提出什么問(wèn)題或猜想？這個(gè)過(guò)程是通過(guò)有絲分裂實(shí)現(xiàn)的嗎？有絲分裂的特點(diǎn)是什么？什么是減數(shù)分裂？減數(shù)分裂有何特點(diǎn)？

4.2 學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的概念

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)“問(wèn)題探討”中的果蠅的體細(xì)胞和配子中染色體圖，說(shuō)出減數(shù)分裂的概念，并找出減數(shù)分裂的特點(diǎn)。

教師總結(jié)和強(qiáng)調(diào)：① 范圍：進(jìn)行有性生殖的生物。② 特點(diǎn)：在整個(gè)減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。③ 結(jié)果：新產(chǎn)生的成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目，比原始生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少了—半。

4.3 學(xué)習(xí)精子的形成過(guò)程

4.3.1 學(xué)習(xí)精子的形成場(chǎng)所

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教科書P17圖2-1人的睪丸和精子圖解，培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力。教師提問(wèn)：精原細(xì)胞是通過(guò)哪種分裂方式產(chǎn)生的？

4.3.2 學(xué)習(xí)精子的形成過(guò)程

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教科書P17圖2-2哺乳動(dòng)物精子的形成過(guò)程圖解，并闡述：減數(shù)分裂是一個(gè)連續(xù)分裂的過(guò)程。但為了研究方便，人們同樣將它分為減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂兩個(gè)不同的時(shí)期。提問(wèn)：① 在減數(shù)第一次分裂間期，染色體進(jìn)行復(fù)制，此時(shí)細(xì)胞有什么樣的變化？② 復(fù)制后的細(xì)胞叫什么細(xì)胞？有幾個(gè)？

4.3.3 學(xué)習(xí)減數(shù)第一次分裂

教師利用課件講解同源染色體的概念，聯(lián)會(huì)、交叉互換以及同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合等染色體的行為，通過(guò)圖文并茂的方式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的變化規(guī)律的理解。教師提問(wèn)：① 圖中初級(jí)精母細(xì)胞有幾條染色體？而次級(jí)精母細(xì)胞呢？② 染色體數(shù)目減半的原因是什么？在次級(jí)精母細(xì)胞中還有沒(méi)有同源染色體？教師闡述：聯(lián)會(huì)的同源染色體分開(kāi)，說(shuō)明染色體具有一定的獨(dú)立性，由于兩個(gè)同源染色體在細(xì)胞中央的排列位置是隨機(jī)的，可以互相交換，因此，就決定了同源的兩個(gè)染色體各移向哪一極也是隨機(jī)的。這樣，不同對(duì)的染色體（非同源染色體）之間就可以自由組合。這就是我們之前學(xué)習(xí)的基因的自由組合規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。

4.3.4 學(xué)習(xí)減數(shù)第二次分裂

教師展示：減數(shù)第二次分裂的細(xì)胞圖像和有絲分裂圖像（圖1、圖2），要求學(xué)生進(jìn)行比較。

教師提問(wèn)：減數(shù)第二次分裂過(guò)程大體與有絲分裂相似，但它們又有什么不同呢？教師闡述：減數(shù)第二次分裂的基本過(guò)程與有絲分裂相似：中期，染色體的著絲點(diǎn)排成一排；后期，著絲點(diǎn)一分為二，兩個(gè)姐妹染色單體成為兩個(gè)染色體，在紡錘絲的牽引下，移向兩極；接著，細(xì)胞分裂，兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成4個(gè)精子細(xì)胞，減數(shù)分裂完成。

教師提問(wèn)：把精子細(xì)胞的染色體數(shù)目和剛形成的次級(jí)精母細(xì)胞以及初級(jí)精母細(xì)胞相比，有何變化？教師闡述：精子細(xì)胞再經(jīng)過(guò)變形，形成精子，在這個(gè)過(guò)程中，丟掉了精子細(xì)胞的大部分細(xì)胞質(zhì)，帶上重要的物質(zhì)──細(xì)胞核內(nèi)的染色體，輕裝上陣，并形成了一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的尾，便于游動(dòng)，為今后的受精作用作準(zhǔn)備。

教師請(qǐng)學(xué)生根據(jù)教科書P17圖2-2哺乳動(dòng)物精子的形成過(guò)程圖解以及剛剛學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)精子的形成過(guò)程進(jìn)行總結(jié)。

教師板書總結(jié)過(guò)程：

教師進(jìn)一步要求學(xué)生根據(jù)總結(jié)的板書歸納:在精子的形成過(guò)程中有什么特點(diǎn)？并根據(jù)掛圖講述精子的形成過(guò)程。教師通過(guò)學(xué)生的表述來(lái)調(diào)整教學(xué)。

4.4 學(xué)習(xí)卵細(xì)胞的形成過(guò)程

4.4.1 學(xué)習(xí)卵細(xì)胞的形成場(chǎng)所

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察教科書P19圖2-4人的卵巢和卵細(xì)胞。并補(bǔ)充卵細(xì)胞的產(chǎn)生場(chǎng)所除了卵巢還有輸卵管。

4.4.2 學(xué)習(xí)卵細(xì)胞的形成過(guò)程

教師指導(dǎo)學(xué)生觀察課本P20圖2-5哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞的形成過(guò)程圖解，要求學(xué)生模仿精子的形成過(guò)程講述卵細(xì)胞的過(guò)程。

教師板書該過(guò)程：

教師引導(dǎo)學(xué)生將卵細(xì)胞的形成過(guò)程與精子的形成過(guò)程進(jìn)行比較，嘗試找出兩者的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。

4.4.3 學(xué)習(xí)交叉互換的概念

教師要求學(xué)生觀察教科書P20圖2－6減數(shù)分裂圖解，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)在精子或卵細(xì)胞的形成過(guò)程中，還發(fā)生了基因重組，即四分體中的非姐妹染色單體之間有時(shí)會(huì)發(fā)生纏繞，并交換一部分片段，這種現(xiàn)象稱為交叉互換，由于染色體上有攜帶遺傳物質(zhì)，導(dǎo)致交換了部分的遺傳物質(zhì)這樣容易引起生物的變異。重點(diǎn)講解交叉互換的概念，為以后變異知識(shí)做準(zhǔn)備。

4.5 觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片

教師請(qǐng)學(xué)生按照課本P21的要求完成實(shí)驗(yàn)，并思考討論題。教師巡視并指正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范使用顯微鏡的能力。

教師要求學(xué)生在觀察的過(guò)程中根據(jù)自己觀察到的圖像并繪圖，將所畫的細(xì)胞圖展示與交流，觀察別人所繪制的減數(shù)分裂圖，找出值得自己學(xué)習(xí)的地方，并學(xué)會(huì)客觀指出他人的不足。通過(guò)該方式培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作、同伴之間的協(xié)作能力與交流能力。

學(xué)生匯報(bào)：學(xué)生分組討論，回答課本中的討論題，加強(qiáng)對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程、DNA含量的變化以及染色體變化規(guī)律的理解。

4.6 小結(jié)

學(xué)生討論并總結(jié)減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程以及DNA、染色體變化規(guī)律。教師闡述：減數(shù)分裂使染色體數(shù)目減半，受精作用使染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)目，從而使生物前后代染色體數(shù)目保持恒定。因此，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物前后代染色體數(shù)目的恒定性，對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。