利用模型構建法設計減數分裂的教學

肖求明

【摘 要】模型構建法是以研究模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法，是人們認識自然界的一種重要方式，也是理論思維發展的重要方式。構建模型是為了讓學生通過自主探究與教學引導的方式來學習了解減數分裂，這種富有主觀性與主動性的教學方法能夠激發學生的興趣，從而在循序漸進的過程中將減數分裂的知識學習上升到理性把握的高度。在此過程中，教師的作用在于引導與適當鋪墊，目的是為了培養學生主動探索的能力。

【關鍵詞】模型構建法 分裂 教學

一、總體思路

眾所周知，在知識型社會模式下，傳統的學習方式學生很難深入理解和實際運用，其根源在于學生是知識的被動接受者。單一的依靠傳統的講解授課已經愈漸顯示出其短板之處，對教材的內容進行生動有趣的講述和實際操作能夠讓學生了解的更為全面和系統。在減數分裂的教學過程中，便是要將模型構建法用在課堂上。通過模擬分裂過程中染色體不同時期的變化，從而讓學生了解到不同時期減數分裂所發生的特點。在學生直觀的觀察中，讓學生總結知識并嘗試制作模型，也是一種提升運用能力的方法。

二、教材分析

減數分裂的教學是高中生物課程教學中的一個難點，單一直白的講解難以讓學生通透的了解其分裂過程中整個染色體的變化和特點，甚至形成為了考而死記硬背的不正確形式。模型構建法是一種實驗方法，目的是通過實際操作來講解整個分裂的過程。

三、授課過程

1.模型構建

一是，在實驗之前，教師會將整個實驗的過程和意義粗略講解一遍，目的是引導學生在接下來的實驗過程中找準實驗的方向。二是，學生在了解精子形成圖解后，讓學生分析有絲分裂的實質，通過推理分析得出新的觀點，即減數分裂能夠讓生殖細胞的染色體減半。三是：通過紅色和白色紙條來模擬父母的染色體，用圖釘來模擬著絲點，借此引導學生了解減數分裂。其四，粗略地提出同源染色體，姐妹染色單體，聯會，四分體等概念，讓學生對實驗內容有個大致的了解。

2.具體實驗過程及講解

染色體數目的減半就是減數分裂的實質，在整個減數分裂的過程中，染色體只復制一次，細胞則要連續分裂兩次。實驗過程中，教師向學生提問，精子和卵細胞是通過什么樣的方式來形成的？如果學生回答有絲分裂，則進一步提出精子和卵細胞在形成過程中各個時期的特點是否符合有絲分裂的特點，進而提出實驗，通過發問的方式讓學生主動了解精子和卵細胞在形成過程中的特點，最終目的是學習減數分裂。

在顯微鏡下進行減數分裂的觀察是實驗的重點，在實驗過程中將知識要點與實驗室實驗相關聯。在整個過程中，學生將系統學習減數分裂的知識體系：減數第一次分裂前的間期是DNA的復制，和相關蛋白質的合成，而減數第二次分裂沒有DNA復制過程，有的是直接進入前期。減數第一次分裂的前期是同源染色體配對形成四分體，而減數第二次分裂的前期則是一組非同源染色體分布在細胞中，排列并無順序。減數第一次分裂的中期同源染色體整齊地排列在細胞赤道板兩側，而數第二次分裂的中期則是染色體的著絲點整齊排列在細胞中央的赤道板上。減數第一次分裂的后期是在紡錘絲的牽引下同源染色體分離并向細胞兩級移動，減數第二次分裂的后期則是著絲點分裂，姐妹染色體單體分開，由此形成的兩條染色體在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。減數第一次分裂的末期是細胞質的分裂，完成從一個初級精母細胞到2個次級精母細胞的過程。減數第二次分裂的末期同樣是細胞質的分裂，2個次級精母細胞會形成四個精細胞，完成減數分裂過程，最終經過變形形成4個成熟的雄性生殖細胞——精子。

3.精子和卵細胞的形成過程對比

在整個減數分裂的過程中，精子和卵細胞在形成過程中有相同點，也有不同點。相同之處在于染色體的數目都減半，不同點則需要從四個方面來闡述。一是，子細胞的構成不同，一個精原細胞經過減數分裂形成四個成熟的雄性生殖細胞——精子，一個卵原細胞經過減數分裂則是形成一個卵細胞和三個極體，其中成熟的雌性生殖細胞只有一個卵細胞。二是，細胞質分裂方式也不完全相同，精子的形成全程都是均等分裂，而卵細胞的形成減數第一次分裂是一個不均等分裂，而減數第二次分裂次級卵母細胞分裂是不均等分裂，第一極體分裂則為均等分裂。三是，精子的形成有變形的過程，而卵細胞的形成則沒有。四是，精子的形成部位在精巢（花藥），卵子的形成部位在卵巢（子房）。

四、成效

體驗模型構建的方法，培養學生勇于探索、循序漸進的科學探究精神和模型構建的科學研究方法。而減數分裂是一個形象的過程，通過模型構建的方式來還原這種形象的分裂過程更能夠讓學生較好的把握知識點。在整個實驗過程中，學生在動手時會出現幾個問題，其一是父方和母方染色體的形態和大小會混淆，其二是在同源染色體排列時和分離時，學生會分不清其具體形態。其三，對于同源染色體和姐妹染色單體仍舊界定不清。之所以出現以上甚至其他問題，主要還是學生對課程和實驗的把握程度不夠，但模型構建法能夠在發現問題的同時解決問題，這便能夠在最短的時間內將學生的認知糾正過來。在模型構建的同時，學生在動手實踐的過程中依舊會產生迷惑，此刻通過對知識點的進一步學習將大大提升學習效率，這也是掌握知識點的一種方法。

模型方法是人們認識自然界的一種重要方式，也是理論思維發展的重要方式，在人們理解事物的本質，探索未知規律的過程中，都起著重要作用，在高中生物教學中一直有廣泛的應用。本篇文章就是為了利用模型構建法的設計來進行減數分裂的教學，教學過程意義在于培訓學生學習的興趣，在主動的心態中了解減數分裂。在整個實驗過程中，在紙條實驗后進行顯微鏡下的學習觀察，學生能夠通過對比能夠觀察到減數分裂的兩次不同點和相同點。

參考文獻

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