裘圆圆
(浙江省嵊州中学 嵊州 312400)
“从受精卵谈起”是浙科版《(选修3)现代生物科技专题》第3章第1节的内容,主要包括动物的受精作用和胚胎发育过程等,是学习下一节胚胎工程的重要基础。通过减数分裂和受精作用的学习,以及社会生活和网络中提供的相关信息,学习者已经具有一定的认知基础。所以教师将胚胎发育的过程作为教学重点,将遵循教学情境主线构建科学正确的概念作为教学的难点。在教学过程中,教师通过某女士不孕的故事情境将各个教学点连接、融合起来,促使教学活动形成一条符合学生认知规律、一脉贯通的教学主线,吸引学生到实践中去,让学生在探究学习中构建和理解概念,在活动中培育和发展生物学学科的核心素养,最终实现教学目标的有效达成。
基于课程标准并围绕培养学生的核心素养,制订如下教学目标:
(1) 通过对受精、卵裂、囊胚、原肠胚、三胚层等概念的学习,了解动物胚胎发育的基本过程,体验生命的神奇,形成结构与功能相适应的生命观念。
(2) 通过小组合作交流,体验合作学习的快乐,尝试用准确的生物学术语,阐明自己的观点,解决实际问题,加强沟通表达能力,提高应用迁移能力和综合分析判断能力。
(3) 通过运用相关的生物学知识,解释或解决生活和医学中的相关问题,学会用辩证的观点看待事物,形成社会责任感。
3.1 创设情境 激发兴趣 播放新闻案例: 某女士结婚5年,夫妻感情很好,但一直未能怀孕。为了尽快有个自己的孩子,她和先生去医院检查,检查结果显示由于输卵管堵塞她很难怀孕,于是某女士疑惑不解: 小生命究竟是如何诞生的呢?现在医学技术这么发达,她怎样能生出健康的宝宝呢?假如你是医护人员,你能帮助她了解宝宝生长发育过程,并向她提供解决方案吗?
设计意图: 创设真实的情境,设问思考,激发学生兴趣,轻松地从生活走进课堂。
3.2 探究新知 构建概念 具体包括三个学习主题。
3.2.1 学习主题一: 寻访“生命的火种” 依据学生原有认知,教师设疑引领、启发学生思考: ①人类胚胎发育的起点是什么?②受精卵由哪两个细胞结合而来,它们是怎样形成的?③形成的精子和卵细胞在结构上有什么不同?学生回答问题后,教师根据学生的回答,配合PPT动画演示精子和卵细胞的形成,对原有所学知识进行整合,巩固知识,加深学生对“生命的火种”的理解,树立生物体结构与功能相适应的生命观念。
3.2.2 学习主题二: 点燃“生命的火花” 通过视频展示受精作用的动态过程,学生观看视频时,设计问题串,引导学生思考: ①人每次排出的精子数以亿计,但通常只有一个精子能够与卵子结合,这能说是一种浪费吗?怎样理解这一现象?②受精发生在哪里?大体包括哪些过程?③为什么一般而言只有同种动物的精子、卵细胞才能结合?精卵质膜的融合体现了细胞膜结构上什么特性?④受精卵细胞核中的遗传物质分别来自哪里?受精卵细胞质中的遗传物质呢?看完视频后,要求学生以小组合作的模式讨论寻找问题答案,并将答案写在学案上,教师可利用itools的Airplayer软件,让手机和电脑无线连接,通过手机把小组讨论的结果投影到投影仪上,实现手机和屏幕无线同步,有利于分析交流、评价。通过此任务让学生对精卵细胞如何点燃“生命的火花”、进行受精作用有了更深刻的认识和理解。
3.2.3 学习主题三: 塑造“生命的奇迹” 教师播放胚胎发育的视频,学生对胚胎发育的过程有了一些认识,然后分小组讨论将胚胎发育的不同阶段进行排序,并选出一小组进行角色扮演,每个成员扮演胚胎发育过程中的某个时期,介绍说出这一阶段胚胎的特点,其他小组可以针对他们的“自我介绍”,进行提问或补充。此外教师可做一些拓展延伸,引导启发学生,加深对相关知识的理解。例如: 前3次卵裂有哪些特点?有何实用价值?根据对胚胎发育过程分析,你认为哪些阶段的细胞能表现出全能性?什么是发育全能性?同卵双胞胎是怎样形成的?若要得到同卵多胞胎应选择什么时期的胚胎进行处理?最后在屏幕上呈现有关胚胎发育的一些资料,让学生从中找出错误并记下来,看谁找到的多。通过这样一个“眼疾手快”的小游戏,加深对胚胎发育过程的理解,构建正确科学的概念。
设计意图: 在三个学习主题的探究学习中,以问题为铺垫,学生通过观看视频、角色扮演、小组合作讨论等方式,对受精作用和胚胎发育的动态过程,从宏观到微观上理解清晰,从初步的认识到深入的思考,最终内化成自己的知识,突破了教学的重难点。
3.3 联系实际 学以致用 知道小生命是如何诞生之后,教师引导学生利用所学的知识帮该女士寻找解决的方法。学生讨论分析得出: 受精作用在输卵管中进行,输卵管堵塞,精子和卵细胞就不能相遇导致受精失败,要解决这一问题,只能进行体外受精。接着教师又设疑: ①该女士希望“一举两得”,生一对双胞胎能实现吗?②体外受精后形成的受精卵能否直接植入母体的子宫中?③体外受精后形成的受精卵如果不植入母体的子宫中,能不能直接在外面发育成幼体?为什么?
设计意图: 鼓励学生运用所学的知识来解决相关的问题,引出体外受精,让学生带着问题思考,为下一节课的教学埋下伏笔。这一环节培养了学生知识运用能力和知识迁移能力。
3.4 激活思维 升华情感 呈现该女士的真实新闻案例,她通过试管婴儿技术,实现了生育梦想。接着教师设疑: 如果她不是输卵管堵塞,而是夫妻双方有一方的精子或卵子有问题,怎么办?有酬捐献精卵,你会选择捐献吗?Yes或No,谈谈你的看法和顾虑。小组讨论、分析、交流,尝试从社会需求,药物、手术对人体带来的不适,及伦理道德等角度进行客观分析。
设计意图: 关注社会问题,升华社会责任,引导学生建立正确的价值观和人生观。开放式的讨论,充分培养学生思维能力和语言表达的能力。
3.5 归纳总结 梳理知识 教师引导学生在学案上补充相关内容,优化胚胎发育的流程图(图1)。
图1 受精及胚胎发育的流程图
设计意图: 通过优化概念图梳理知识,形成知识框架,完善、优化学生原有的认知结构,促进对相关概念的理解,提升了教学效果。
在本节课的教学中以思考探究为核心,贯穿学习受精作用和胚胎发育的过程。为让课堂更具探究性,通过创设生活情境,以“某女士的疑问”为主线,开展学习主题活动,引导学生以小组合作的方式思考交流,以层层递进的知识序列使学生在探究学习中实现概念的建构和理解。
为在课堂上渗透核心素养,通过角色扮演等活动,学生自主探究,认同科学本质,教师交流引导渗透,引出可供学生参与讨论的社会议题,培育和发展学生的核心素养。