基于生物学核心素养的“减数分裂”教学设计

高清仓 （安徽省亳州市第一中学 安徽亳州 236818）

1 教材分析

本节为人教版“高中生物《必修2·遗传与进化》第二章第一节的内容，包括“减数分裂的概念”“精子的形成过程”和“卵细胞的形成过程”。本节在必修2中起着承上启下的作用，也与《必修1·分子与细胞》模块中细胞增殖、有丝分裂的内容有联系。

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》指出：生物学学科核心素养是学生后天习得的终身受益成果，是公民基本素养的重要组成之一，是学生在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。生物学核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的。本教学设计采用“目标导航，两动一测”教学模式，即围绕生物学核心素养教学目标，依据课标中的知识点设置情境，再以一系列问题激活学生的思维，驱动学生参与课堂学习活动；课堂互动即学生之间相互合作，初步提出解决问题的方案，然后，师生之间共同探讨，取得课堂问题的最佳方案；检测调控即通过围绕生物学核心素养教学目标设计适量的训练题，检测学生对目标的达成情况，并根据反馈情况及时调整教学策略。

2 教学目标

（1）阐明细胞的减数分裂；举例说明配子的形成过程；进而在理解减数分裂相关概念的基础上，形成生命观念，指导探究生命活动规律，解决实际问题。

（2）在学习过程中逐步发展理性思维，能够基于生物学事实和证据运用归纳总结等方法，探讨减数分裂过程中染色体的主要行为变化，并从实质上认识减数分裂实际上是一种特殊方式的有丝分裂。

（3）学会使用显微镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片；运用模型建构的方法，模拟分裂过程中染色体数目和行为的变化；在探究中，培养乐于并善于团队合作，勇于创新的精神。

（4）认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱；主动向他人宣传减数分裂的知识，建立科学的优生观念；尝试解决现实生活中与减数分裂、配子形成相关的问题。

3 教学过程

3.1 减数分裂概念

情境创设：教师展示雌雄果蝇的体细胞和配子的染色体图。

问题驱动：你能比较果蝇体细胞与配子细胞染色体组成及数目的不同吗？根据此图你能联想到哪些问题呢？

课堂互动：学生阅读课本P16，然后分组讨论，小组派代表发言，其他组员作补充。教师倾听并评价，启发学生要沿着科学发现史的历程进行研究，找出减数分裂的特点、分裂的结果。

3.2 精子的形成过程

情境创设：教师展示精子形成过程的动画两遍，第一遍让学生了解精子形成的全过程，并引导学生注意观察减数分裂过程中细胞的名称及数目变化；第二遍分步骤演示，指导学生观察染色体的行为变化。

问题驱动：

①减数分裂的染色体复制发生在什么时候？②什么叫四分体？

③四分体与联会有哪些联系和区别？

④细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？

⑤在减数第一次分裂中染色体出现了哪些特殊的行为？

⑥这对于生物的遗传有什么重要意义？

⑦减数第二次分裂中染色体的行为与有丝分裂有哪些异同点？

⑧精细胞和精子有什么区别？

课堂互动：学生阅读课本P17～P19，分组运用模型建构的方法，模拟分裂过程中染色体数目和行为的变化，并讨论上述问题串，小组派代表上讲台进行讲解，其他同学作补充。教师倾听并评价；然后，引导学生观察书中哺乳动物精子形成过程图解，并与自己建构的模型比较，思考图解的合理性，从实质上认识减数分裂实际上是一种特殊方式的有丝分裂。在此基础上，教师依照书中图解与学生共同总结哺乳动物精子形成过程中发生的现象，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，四分体的形成，同源染色体分离，染色体数目减半；次级精母细胞中染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极等。教师着重讲解同源染色体、非同源染色体等概念，并引导学生列表比较减数分裂过程中染色体数、DNA数、染色单体数和同源染色体对数的数量变化，以及用坐标轴表示染色体数目、染色单体数目与DNA数目的变化规律，引导学生分析染色体数目和DNA数目的曲线走势及转折点变化的原因。

3.3 卵细胞的形成过程

情境创设：教师展示卵细胞形成的过程。

问题驱动：卵细胞形成的场所在哪里？精子形成过程和卵细胞形成过程有哪些异同点？

课堂互动：学生阅读课本P19～21，并分组讨论上述问题，小组派代表上讲台进行讲解，其他同学作补充。教师倾听并评价，启发学生，应从场所、分裂形式、子细胞个数及名称、是否变形等方面进行比较。

3.4 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

情境创设：教师给学生提供蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、显微镜等材料用具。

问题驱动：①当你观察显微镜视野中的一个细胞时，怎么判断它是处于减数第一次分裂时期还是减数第二次分裂时期的呢？

②减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期及后期细胞中染色体的不同点是什么？

③通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化，这一做法能够成立的逻辑前提是什么？

课堂互动：学生分组实验，并列表讨论上述问题，绘图展示与交流。教师倾听并评价，总结归纳并指正学生在实验过程中所存在的问题，以加深对减数分裂过程的理解。

3.5 检测调控

针对本节课所学，围绕生物学学科核心素养目标，教师精编达标训练题，进行达标检测，要求学生限时独立完成。通过教师抽检、小组长批阅、同桌互批等方式了解学生答题情况。针对学生训练中出现的问题，教师及时进行讲评点拨，确保训练的有效性。

3.6 课外拓展

教师引导学生课外主动向他人宣传减数分裂的知识，建立科学的优生观念，并提出问题：经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外时会造成什么结果呢？请选择你认为最便捷的途径寻求答案。

4 教学反思

新课标理念下的生物学教学一定要把学生放在主体地位，关注学生生物学学科核心素养的发展。在进行教学设计时，教师应根据有关课程标准，在吃透教材的基础上理清该课程的知识体系，并明确各知识点及其所要达到的生物学核心素养教学目标。问题驱动要能引起学生的积极参与，教师应当精心设计递进式的、有层次的、前后衔接和逐步深化的问题，来推动学生进行积极的探究活动。对于一些学生自己感兴趣而又带有疑惑的问题，教师可以建议他们利用课后时间通过查找资料、相互交流探究等方法查找答案，提升学生的生物学素养。