模型制作用于“减数分裂”一节的教学设计

沈海燕

摘 要：通过适当讲解，让学生自主构建模型，从而探究减数分裂过程，让学生在自主构建模型的过程中掌握染色体的行为变化，在“做中学”中培养科学素养。

关键词：减数分裂；模型构建；教学设计

一、教材分析

《减数分裂和受精作用》分为两小节：《减数分裂》和《受精作用》。在减数分裂和受精作用过程中，起关键作用的是染色体行为和数目的变化，其中精子的形成过程既是重点又是难点，它是学生构建减数分裂模型的核心内容。

由于减数分裂和受精作用是微觀、动态、连续的变化，给准确认知带来困难，因此成为教学的难点。因为学生已经有了有丝分裂的基础，所以可以进行适当讲解，先让学生构建模型，然后针对模型中的缺陷进行改进、完善。学生通过模型制作对染色体有直观的印象。

二、教学目的要求

简明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化，能说减数分裂发生的对象、时期、特点和结果。尝试制作染色体模型，体验“做中学”。

三、教学策略

总体思路是：要充分利用教材和生产生活中的实例，引导学生从教材或生活中提炼出问题，然后让学生亲自动手探究并归纳总结，让学生在解决问题的过程中学习。

1.设置问题情境，引起兴趣，引导学生进入学习新知识的氛围

先请学生分析如果生物体通过有丝分裂的方式产生配子，引导学生回忆有丝分裂的实质是将亲代细胞的染色体经过复制以后平均分配到两个子细胞中，再通过推理分析得出生殖细胞的产生不可能以有丝分裂的方式进行，从而否定以前的假说，提出新观点：生殖细胞的形成可能是通过其他形式进行的，而这种新的分裂方式要让生殖细胞的染色体数目减半，这种分裂方式就是我们这节课所要学习的分裂方式——减数分裂。

2.模型构建

课件展示精子形成图解，学生动手制作模型，让学生拿出准备好的牛奶吸管，不同颜色代表同源染色体，一条来自于父方，一条来自于母方。如果采用课本上的橡皮泥容易成形但不太好展示，用圆形硬纸板代表精原细胞，以精原细胞染色体数2N=4为例，小组为单位模拟减数分裂各时期染色体行为。

在制作过程中，有的小组学生用胶带将同种吸管的弯头粘合起来，代表染色体的复制，用长头发丝代表纺锤丝，将头发用胶带固定在吸管的弯头上，通过拉动头发丝带动染色体的运动。比较有新意，但头发丝易断，所以在制作过程中可以使用黑棉线代替。

让学生自己动手制作充分讨论，学生制作讨论时，教师巡视、观察不同小组讨论的结果，并选派小组代表到讲台讲解本小组的模型制作思路，其他小组补充完善。通过动手操作让学生具体体验在减数分裂过程中染色体的变化，使抽象物质具体化。

小组合作制作模型是引发课堂互动的一个有效策略，在合作制作过程中，学生都处于一种相对放松的心理状态下，组员间平等相待，能畅所欲言，不必担心说错话，因此特别容易激活学生的思维，为每一位学生提供了自我表现以及与同伴合作的机会，使其可以取长补短，在相互合作中共同取得进步，彼此将形成一个真正的“学习共同体”。

3.具体讲解

减数分裂的实质是染色体数目的减半，在减数分裂的过程中染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。

a.精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）

减数第一次分裂

间期：染色体复制（包括DNA复制和有关蛋白质的合成）。

前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。

中期：同源染色体整齐排列在细胞中央赤道板的两侧。

后期：同源染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极，非同源染色体自由组合。

末期：细胞质均等分裂，一个初级精母细胞形成2个次级精母细胞。

减数第二次分裂（无同源染色体，间期无复制，很短，有的直接进入前期）

前期：染色体散乱地分布在细胞的中央。

中期：每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。

后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。

末期：细胞质均等分裂，每个次级精母细胞形成2个精细胞，最终共形成4个子细胞。

b.精子与卵细胞的形成过程比较

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c.有丝分裂和减数分裂图像的识别误区

（1）染色体数目的确定

染色体形态可分为单线型和双线型（如右图），当染色体复制完成后，就由单线型变为双线型，无论哪一种形态，染色体的数目都等于着丝点的个数。只要数清着丝点的个数，染色体的个数就知道了。

（2）染色质、染色体、染色单体和DNA

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（3）同源染色体的确定

很多学生对于图像的判断错误就是由于不知道怎样去判断同源染色体。同源染色体的判断依据有下面几点：

①形态相同，即染色体上的着丝点位置相同。

②大小相同，即两条染色体的长度相同。

③来源不同，即一条来源于父方，一条来源于母方（通常用不同的颜色来表示）。

④在减数分裂过程中能够相互配对。

但应注意：姐妹染色单体经着丝点分裂形成的两条子染色体不是同源染色体，而是相同染色体，它不满足一条来自父方，一条来自母方。

实践证明，在教学中能否引导学生进入一种最佳的学习情境是教学成败的关键。讲授减数分裂这部分内容时，应改变传统的教学模式，而应用多媒体课件辅助教学，让学生自己动手制作模型，可以把复杂的问题具体化，把抽象的问题形象化，动中有静，静中有动，给学生营造了一种良好的学习氛围，激发了学生的学习兴趣，使他们积极主动地参与到课堂教学中，从而大大提高了课堂教学效果。

（作者单位 江苏省石庄高级中学）

？誗编辑 马燕萍