以“减数分裂”为例展示模型构建的美妙

武琦

摘 要：变被动为主动，让全体学生参与到掌握减数分裂的课堂上来，先通过分组合作制作减数分裂过程的物理模型掌握其内容，然后将物理模型升华为数学模型加以理解应用，到最后通过主动构建概念模型使内容更加清晰，能完美掌握。

关键词：减数分裂；模型构建；小组合作交流；主动求知

科学探究往往停留在固定套路上，学生无法真正去质疑、实证、辩论、修正，高中学生虽然具备了一定的观察和认知能力，但持续保持的能力还不够。所以，教师在教学活动中可以引导学生通过小组合作、展示和交流提升知识技能。针对于此，以“减数分裂”的教学为例展示模型构建的美妙。

一、优化物理模型构建

如果在减数分裂的教授过程中不使用模型，而是通过图片直接呈现，然后去“说”模型，教学的“抓手”不够有力，学生的积极性、自主性不能充分被调动，课堂气氛死气沉沉。因此，可以根据原型的结构特征构建直观的物理模型，以达到“笼天地于形内”之美。

（1）学生分组，拿出准备的材料：红黄两种彩带、若干长短不同的细铁丝、废弃的纸箱面、剪刀。在讲述这节内容前先让学生通过导学案，复习有丝分裂及了解减数分裂的重难点。

（2）学生分任务，通过预习的导学案，有的组进行有丝分裂过程的制作，有的组进行雄性动物减数分裂过程的制作，有的组进行雌性动物减数分裂过程的制作，然后各组的各个成员再细分任务，如谁制作减数第一次分裂前期，谁制作减数第一次分裂的后期。

（3）学生在制作各过程时，教师点拨需注意和思考的地方：①制作染色体中的姐妹染色单体时缠绕在铁丝上的颜色是否相同？制作同源染色体呢？②减数第二次分裂的过程中染色体之间的颜色、大小、长短又是怎样变化，特别在后期与有丝分裂有何不同？染色体向两极移动时，代表染色体臂的铁丝应向哪个方向弯？③同种雌雄动物的减数分裂过程中，染色体、DNA的数目及细胞的分裂方式相同吗？

各小组各成员带着思考完成制作，然后将各自的过程排列好进行展示和交流。虽然有的同学在模型建构过程中出现了错误，但在交流时了解并改正，对于要学生真正地掌握知识，这要比“填鸭式”式的灌输更有效。

二、优化数学模型构建

（1）内容归纳上。在建构完物理模型之后，学生对减数分裂过程中染色体的行为与变化也有了基本的掌握，然后让学生比较归纳出减数分裂过程中各时期染色体、DNA和染色单体数量的变化，最后将整理的内容转化为曲线体现出来，从而加深对知识点的进一步理解，也为做题时的灵活应用提供帮助。

（2）习题演练上。利用所建立的数学模型挖掘隐含信息并解决问题在生物学科上尤为突出，本节内容的练习是如下图中甲～丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是？

A.甲图可表示减数第一次分裂前期？B.乙图可表示减数第二次分裂前期？

C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段？D.丁图可表示有丝分裂后期？

解析：首先要清楚各种柱形图的含义。先看甲、乙、丙、丁的柱形图，发现丙、丁图中比甲、乙少了 形图，通过分析有染色体必然存在DNA，而染色单体并不是在每个时期都出现。则 为染色单体。

然后再来推测剩下的两种图形的内容，发现 与 的比例要不是1∶2就是1∶1，在这种情况下马上想到，当一条染色体中存在姐妹染色单体时，染色体与DNA的比值为1∶2，否则为 1∶1。由此可知 是染色体， 是DNA。

最后通过观察染色体、染色单体和DNA数量的变化弄明白4图可能代表什么时期的什么分裂。通过甲柱形图中染色体与DNA的比值为1∶2，无染色单体，此时期应为有丝分裂的前期或中期，或减数第一次分裂的各时期及减数第二次分裂的前期或中期；乙图中染色体数量发生减半并且存在染色单体，应该是减数第二次分裂的前期或中期；丙图中染色体数为2n，而且不存在染色单体，应为有丝分裂末期或间期中还没有复制的时候或未复制的减I间期及减Ⅱ后期；丁图中没有染色单体并且染色体的数量为1n，那应该是减数第二次分裂的末期。这样看，D是错的。

三、优化概念模型构建

概念模型是将具有相互关联的知识点用箭头、连线、方框、括号等之类的符号连接起来，从中体现出知识之间的相互联系，将散乱的知识点有机的联系起来，从而帮助理解、记忆。本节内容仅凭构建物理模型和数学模型，还不能使学生在对于进行各时期变化的具体内容及细胞的名称有本质上的认识，那么通过概念模型的构建，把整个知识点穿起来就会使相关内容更清晰了。例如：

减数分裂学习中，通过模型构建，能帮助学生完成对减数分裂本质的认识，同时对于三维目标的完成也起到了促进作用。高中生物教材中除细胞分裂外，还有很多模块都涉及模型构建方法的应用，如真核细胞三维结构模型、DNA双螺旋结构模型、血糖平衡调节模型、生态系统结构及能量流动模型等。教师在课堂教学中应注重对模型的各个环节予以优化、创新，充分发挥模型构建方法在生物学教学中的独特作用。

参考文献：

[1]谭家学.生物柱状图题的导和练[J].新高考，2010（8）.

[2]谢德娟.减数分裂教学中模型建构的运用[J].考试周刊，2011（51）.

（江苏省邳州市炮车中学）