浅谈毛根玩具在生物教学中的应用

曹燕

摘 要：细胞的增殖方式主要是有丝分裂和减数分裂。这两种细胞分裂方式的最主要特点是染色体的行为变化，对于学生而言，染色体是一种抽象的事物，所以研究其变化特征就更加困难。如果可以利用一种学生都熟悉的模型代表染色体，演示其变化规律，那么教学效果定会大大提高。染色体的模型最佳选择就是毛根，不仅价格便宜，而且可以随意改变形状和固定造型。本文就毛根玩具在生物教学中的应用进行初步探究。

关键词：细胞分裂;毛根;染色体

高中生物学习的细胞分裂方式，主要有两种，有丝分裂和减数分裂，而这两种细胞分裂方式最主要的特点就是染色体的行为变化。传统教学过程中教师主要通过在黑板边画图，边讲解的方式，从而让学生硬记染色体的行为变化规律，导致很多同学机械的记住了各个时期的变化特点，却很难阐述各个时期为什么会有这样的特点。随着信息化的发展，现代化教学引入了FLASH动画，虽然一定程度上可以吸引学生的注意力，但有很大地弊端，就是知识的呈现方式仍然是直接告知，少了些学生自主探讨的过程，更无法培养学生的动手能力以及团队精神。因此，选择一套适合的教学模具，通过小组合作共同构建有丝分裂过程中染色体的行为变化特点，是突破教学重难点的最佳方法。

笔者一直在寻求一种适合做染色体的模拟教具，曾经尝试过纸片、磁贴、超轻黏土模型等等，效果都不理想。对此也总结了所选择的几种模型的弊端。纸片模型：学生机械的对着书上的图，摆出染色体的行为变化特点，没有独立思考以及无法体现染色体形状发生改变的过程;超轻黏土模型：用超轻黏土捏染色体，对学生的手工能力要求特别严格，如果有部分同学动手能力较弱，染色体的形状捏的很不到位，从而导致很难观察出染色体的行为变化特点。这样的课堂绝对是失败的。磁贴模型：对于磁铁模型只能有一组同学到黑板展示，不能全员参与。笔者认为最佳的染色体模型，就是毛根，它又称为“毛毛条”“扭扭棒”，是一种经济实惠的手工材料。选择它的优势有：①大部分学生在幼儿园就玩过，对它并不陌生;②可以随意地改变形状，而且可以瞬间恢复原状。③染色体是由DNA和蛋白质构成，且DNA的结构是双螺旋结构，毛根是由2股缠绕在一起的铁丝和绒毛组成的，其结构与染色體的结构极其相似，因此，可以用2股缠绕在一起的铁丝代表DNA，绒毛代表蛋白质，泡沫球（用胶水粘在上面）代表染色体的重要结构-着丝点。以下就是笔者在实际教学过程中对毛根模型的应用。

1.有丝分裂模型

有丝分裂是细胞增殖的重要方式之一，也是学好减数分裂（减数分裂也是一种特殊的有丝分裂）的基础，其最主要的特点就是研究染色体的行为变化。对于初学者而言，其整个过程非常抽象且复杂[1]，因此，采用具体的模型代替抽象的染色体，让学生尝试摆出有丝分裂前、中、后三个重要时期的染色体变化特点，从而将复杂、抽象的问题简单和形象化。

学生以细胞中4条染色体为例，尝试摆出有丝分裂过程中染色体变化特点。毛根条选用2种颜色，目的是代表这2条染色体来源不同。在这里介绍同源染色体的概念，不仅为减数分裂的学习做好铺垫而且学生能够深刻地记住有丝分裂整个过程都存在同源染色体。前期的特点：染色体散乱排布。中期的特点：着丝点排列在赤道板上。后期特点：着丝点分裂，姐妹染色单体分开。这个时期可以更好地说明使用毛根条作为模具的优势，因为姐妹染色单体是被纺锤丝牵引着丝点而移到细胞两极的，所以染色体的形状会发生改变，用毛根条就可以轻轻松松地实现这个变化的过程。

2.DNA复制模型

DNA的复制方式为半保留复制，复制n代之后，含有母链的DNA有多少个？不含母链的DNA有多少个？对于初学的学生而言，是一个非常复杂的问题，如果只是在黑板上画这个过程，只能局限于学生听懂了，但等到学生独立分析时，仍然存在很多的问题。如果可以选用一种模型，让学生自己摆出复制n代后的结果，学生会深深的记忆在脑海里，从而使教学效果达到最大化。本过程模型选择仍然是毛根，因为它由2根缠绕在一起的铁丝构成，与DNA的双螺旋结构也是非常相似的，所以选择毛根非常恰当。而且选用两种颜色，这样更方便找出含母链的DNA和完全由新合成的链构成的DNA条数。

3.染色体组模型

一个染色体组指的是具有该生物生长发育的全套遗传信息的全部染色体。一个染色体组最基本的特点是：所包含的染色体大小、形态和结构上完全不同，即都互为非同源染色体的关系。果蝇配子中的染色体组成即为一个染色体组。染色体组这个概念非常难理解，但如果染色体组概念没有弄清楚，如何判断一个生物是单倍体、二倍体、多倍体就更难了。毛根条可以随意的捏出各种形状，让学生以果蝇为例，分别摆出体细胞中以及配子中染色体组成。

在理科教学中，教学模型越来越受欢迎，我国普通高中课程标准生物学教科书中，提供了很多模型资源。在教学过程中，引入模型能方便解释难以直接观察到的事物的内部构造、事物的变化及事物之间的关系等，从而将问题具体化、形象化[2]。关于毛根条在生物教学中的应用，本文涉及的只是笔者在教学过程中的初步尝试，仍有很多领域待开发。在教学过程中应用毛根，感受最深的是学生的学习兴趣和热情都是非常高涨的，而且有部分同学的思维得到拓展，从而高效的完成教学任务。

参考文献：

[1]胡启先.心理学原理与应用.长沙：中南工业大学出版社，1992：132—134.

[2]杨建萍.毛根玩具在高中生物学课堂中的应用初探.生物学通报.2013：48（8）.