白板互动教学在高中生物学复习教学中的应用

陈晓颖

（福州市华侨中学，福建 福州 350004）

高三生物学复习课不能是新授课内容的简单重复，应以小专题的形式将关联性较强的内容进行有效整合，帮助学生建构知识体系，培养学生知识迁移和科学思维能力，从而有效地提高复习的针对性。因此在高三二轮复习中，笔者尝试将“有丝分裂”“减数分裂”和“受精作用”等重要概念进行重组，形成“细胞分裂”专题复习课。

一、绘制概念图，建构知识框架

“有丝分裂”“减数分裂”和“受精作用”这三个重要概念的内在联系可通过生物世代呈现出来：包括人类在内的高等生物通过有性生殖的方式繁衍后代、生生不息，使本物种得以延续。受精卵是生命的起点，受精卵发育成完整生物体主要是通过有丝分裂来实现。性成熟的雌雄个体则通过减数分裂产生配子。精卵的融合完成受精作用，又产生了新一代个体。

利用白板的即时生成性，教师可在白板上提供生物学术语与符号，如“生物体”“受精卵”“精子”“卵细胞”“♂”“♀”等，让学生在白板上拖动词条并补上线条和箭头绘制成概念图来表示生物世代过程。对于表达得不够准确或完整的概念图，其他学生还可以当场进行纠正或补充。（如图1）

图1 生物世代示意图

二、复习有丝分裂概念

首先利用白板展示有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化的曲线，教师利用白板笔在曲线上做着重记号，引导学生关注有丝分裂前后染色体和DNA的数量变化，让学生了解实现体细胞增殖的有丝分裂的重要特征之一是细胞核内的遗传物质DNA的数量及其载体染色体的形态、数目在分裂前后不改变。从而使得学生明白有丝分裂的意义：一个细胞通过有丝分裂产生两个子细胞时，DNA和染色体能够在亲代细胞和子代细胞间保持恒定。DNA和染色体能够在亲代细胞和子代细胞间保持恒定的关键事件是遗传物质的“复制”和“均分”，有丝分裂过程就是围绕这两个关键展开的。以一对同源染色体为例，请学生代表在白板上绘出这对染色体在有丝分裂过程中的行为变化，并相互补充、修改与完善。

在此基础上，教师从“结构与功能相适应”的角度启发学生思考：①遗传物质的载体在间期以细丝状的染色质存在，而分裂期以高度螺旋化的染色体存在有何意义？②有丝分裂后期移向细胞两极的两套染色体相同吗？③有丝分裂过程中其他结构的出现和消失对遗传物质的“复制”和“均分”有何意义？并利用白板的放大镜工具提示学生注意，例如，前期核膜和核仁的消失、纺锤体的出现，末期纺锤体消失、出现新的核膜和核仁、细胞板的出现等。

通过剖析和归纳，促进学生理解细胞是一个统一的整体，有丝分裂过程中各个结构的变化是为遗传物质的“复制”和“均分”服务的。最后让学生从生长、发育、繁殖和遗传等方面举例说明有丝分裂的生物学意义。

三、复习减数分裂概念

为了让学生更好地比较分析减数分裂和有丝分裂，让学生在白板上绘制细胞中一对同源染色体在减数分裂过程中的行为变化，并作简要描述。

教师设问：①减数分裂“减”的是什么？并在白板上展示减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化曲线，曲线上做强调记号，让学生一眼就能看出减数分裂后染色体、DNA均发生减半。②减数分裂发生“减半”的关键原因是什么？③配子中的染色体、DNA减半有什么意义？

在一对同源染色体的基础上，进一步通过细胞中两对同源染色体的变化规律来揭示遗传变异的细胞学基础。引导学生借助染色体的实物模型，模拟减数分裂过程中同源染色体的联会、分离和非同源染色体的自由组合。

让学生带着①若不考虑交叉互换，这个初级精母细胞能产生几种基因型的精子？②若发生了交叉互换，在联会时发生了交叉互换的情况下该初级精母细胞产生了几种类型的精子等问题进行模型建构。请一位学生代表在黑板上建模示范，其他学生独立操作，教师可适当进行提示和指导。例如初级精母细胞中有两对同源染色体，这4条染色体能否任意两两分配到子细胞中？

教师在学生建构模型的过程中，可利用手机或IPAD把不同学生得出的精细胞种类拍照上传到白板屏幕，便于比较分析与总结。若不考虑突变、交叉互换等因素，每个人的操作板上只能展示其中的两种组合方式，因为减数第一次分裂非同源染色体自由组合的机会只有一次，即一个精原细胞通过减数分裂只能产生两种类型的精子。但不同同学的操作板上可能出现不同的组合方式，这就好比精巢内有为数众多的精原细胞，每次减数分裂非同源染色体的自由组合都是随机的，它们就可能产生种类繁多的精子，从数学概率的角度来看应该是2n（n为染色体的对数）。如果考虑交叉互换，那就另当别论了。那么即便是一个精原细胞也能产生四种类型的精子。所以减数分裂导致配子中遗传物质组成的多样性主要来自于两个原因，一是非同源染色体的自由组合和联会时发生的交叉互换。它们都造成了非等位基因的自由组合，从生物变异的角度，就是基因重组。

四、复习受精作用概念

以白板课件的动画作为提示，让学生尝试描述受精作用的概念及受精具体过程，理解防止多精入卵的屏障。同时应强调，受精时仅精子的头部进入卵细胞内，两者的细胞核相互融合，从而实现了彼此染色体的融合。

教师可适时抛出问题，为什么相同的父母生出的后代不是一模一样的？引导学生利用本节课复习的知识归纳解释原因，减数分裂形成的配子，其染色体组成上具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，而受精过程中雌雄配子随机结合，造成了受精卵中遗传物质组成的多样性。所以即使是同一对父母所生的几个孩子，性状表现也各不相同。

五、总结生物世代繁殖过程

减数分裂使配子中的染色体数减半（n）；由于精卵的结合，受精卵中的染色体数目又恢复到亲代体细胞中的水平（2n）。受精卵中的染色体半数来自父方，半数来自母方，且两两成对，即成对的同源染色体。由于体细胞归根结底都是受精卵通过有丝分裂产生，所以体细胞与受精卵一样，也存在成对的同源染色体。减数分裂和受精作用的生物学意义从进化的角度考虑，有性生殖产生的丰富的变异为进化提供了大量的原材料，有利于生物在自然选择中进化，这体现了有性生殖的优越性。（如图2）

图2 受精作用过程中染色体的变化规律

教师运用电子白板等新媒体教学手段的核心应是服务于教学目标，而非为了展示白板的功能。高中生物学复习教学应注重知识网络的建构和知识的内在联系，而非细枝末节的事实性知识。

这节“细胞分裂”复习课主要借助电子白板教育技术，在教师、学生及教学内容三者之间搭建了互动平台。以一系列问题激发学生思考，将“知识线索”转变为“问题线索”，有效地引导学生将细胞分裂与孟德尔遗传规律、遗传变异、进化等知识联系起来，促进学生对遗传变异的细胞学基础有更深刻的认识。