“减数分裂中的染色体行为”(第一课时)的教学设计

胡丰丰

(浙江省宁波市宁海中学 315600)

1 教材分析

“减数分裂中的染色体行为”是浙科版高中生物学教材《遗传与进化》第二章“染色体与遗传”的第一节，主要包括染色体的形态、结构、减数分裂过程中的染色体行为、减数分裂模型的制作研究(活动)、受精作用以及减数分裂的意义等五方面的内容。减数分裂是分离定律和自由组合定律的细胞学基础，只有理解减数分裂过程中的染色体行为，才能理解并灵活运用遗传规律解决实际问题，也是学生学习基因重组和染色体畸变的基础[1]。因此，本节内容是必修2模块中的重中之重。笔者在教学中，以“问题引领→提出猜想→合作探究→修正知识→构建知识体系”作为教学主线，以学生的观察、讨论、猜想、探究为主要方法，突出学生的主体作用，让学生通过自己的活动，根据自身的反馈信息构建减数分裂知识体系[2]，从而发展学生的创造性思维，提高他们的科学素养。

2 教学目标

2．1 知识目标 简述染色体的形态、结构；概述减数分裂过程中染色体的行为和减数分裂过程中染色体数目和DNA数目的变化规律，以及精子、卵细胞的产生和受精作用；阐明减数分裂的意义。

2.2 能力目标 通过对问题的猜想、验证和教材图片的观察、比较，培养比较、分析、归纳的思维能力。

2.3 情感态度与价值观目标 促进树立生命的过程观，明确探究性思维在生物学发展过程中的重要性，从而激发对未知现象的探索、质疑精神，提高科学素养。

3 教学过程

课前准备：20套减数分裂各时期图解，打乱其编排顺序。

3.1 复习前概念，为新知识学习铺路 以问题形式复习有丝分裂的知识：有丝分裂的最主要特征是什么？为什么有丝分裂前后染色体和DNA数目不变？

3.2 创设认知冲突，激发学习兴趣，引出课题 先简单介绍果蝇的有性生殖过程，提出问题：精子和卵细胞是否也是通过有丝分裂产生的？这与每一物种染色体数相对恒定的事实是否相符？通过创设认知冲突，引导学生推知精子和卵细胞的染色体数是正常体细胞的一半，其增殖的方式有别于有丝分裂，引出课题。

3.3 思维迁移，总结减数分裂特点 通过呈现果蝇精子、卵细胞和受精卵内的染色体组成，要求学生能说出受精卵内的染色体两两相同，教师再引导学生结合受精过程的图像指出：每一个生物个体细胞内的染色体一半来自父方，一半来自母方，并且染色体是成对存在的，建构核心概念同源染色体、非同源染色体。通过呈现1个精原细胞产生2种4个精子的染色体图解，通过问题引导学生根据有丝分裂过程中染色体数和DNA数目变化的规律，初步建立减数分裂的特点：

减数分裂结果推理减数分裂过程1个细胞产生4个子细胞精原细胞需要分裂2次染色体数和DNA数减半染色体复制的次数是1次

设计意图：体现学生的主体性，强化他们的主动学习。通过复习有丝分裂的内容，使学生的思维处于认知的最近发展区，然后引导学生从减数分裂的结果出发，结合有丝分裂的已有知识对减数分裂过程提出合理地推论，使学生不仅了解减数分裂和有丝分裂的区别，初步建立了减数分裂的概念，并提高分析和推理能力。

3.4 科学猜想，预测减数分裂中的染色体行为 以精子的形成为例，引导学生观察比较果蝇精原细胞和精细胞内的染色体数目和形态上的差异，在此基础上学生分组讨论并做出合理预测减数分裂中的染色体行为：

精细胞内染色体的特点猜想减数分裂中的染色体行为精细胞中无同源染色体同源染色体在分裂过程中要相互分离4个精细胞内染色体组成两两相同染色体复制后,着丝粒要一分为二不同精原细胞产生的精细胞不同非同源染色体在分裂过程中可自由组合

3.5 合作探究，验证减数分裂中的染色体行为 教师分发20套打乱顺序的减数分裂细胞图，学生分组合作进行排序。学生通过对不同分裂阶段细胞形态、染色体的位置变化等的观察和比较，最终将打乱顺序的减数分裂各时期图像按分裂时间的先后做好排序，主动建构减数分裂过程中染色体的行为变化，验证猜想。

设计意图：让学生带着疑惑和猜想展开思维活动，更能激发学习的主动性。同时，通过对减数分裂图解的排序活动，提高学生观察、比较、分析、归纳等能力，加深减数分裂过程典型特征的印象，体验细胞分裂过程的研究方法；通过小组合作探究使学生之间互相启发和补充，产生思维火花的碰撞，培养团队合作精神。

3.6 动画观察，揭示染色体行为的内在联系 运用FLASH动画，呈现精子形成的过程图，引导学生重点观察同源染色体的变化和着丝粒的变化，并让学生结合静态图思考：①减数第一次分裂过程中，同源染色体为了能顺利地分离，做了哪些准备？②后期I时移向细胞两极的两组染色体是否相同？每组染色体的组成是否是固定不变的？③减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体为了能顺利分开做了哪些准备？④后期II时移向细胞两极的两组染色体是否相同？⑤减数第二次分裂与有丝分裂过程有何不同？

3.7 归纳总结，完善学生的认知结构 教师逐步将动画定格在各个时期，引导学生对各时期的变化进行细致又扼要的解读并进行板书。

4 教学反思

本课采用合作探究模式组织教学，面向全体学生，学生的参与度高。同时，在本节课中教师也不是知识的简单传授者，而是学生学习的促进者和合作者。在教学过程中，让学生从细胞分裂结果出发去发现、讨论、猜想和验证，依靠已有的知识背景、经验、认知结构和实践活动主动构建相关知识体系。动画的运用将微观的、静态的知识具体化、形象化，可以提高课堂教学效率。通过问题让学生展开关于减数分裂中染色体行为变化的有效思考，从而将染色体的行为有机联系在一起，有助于学生对知识的整合。归纳总结减数分裂各时期的特点，可以进一步强化目标的达成。

(基金项目：江苏省中小学教学研究第11期重点课题“基于乡土资源的农业科技课程基地建设的研究”，No.2015JK11-2008)