運用模型建構(gòu)法分析減數(shù)分裂

譚夢黎

摘 要：減數(shù)分裂相關(guān)知識既是學(xué)生對真核細胞的增殖方式學(xué)習(xí)的延續(xù)，又是學(xué)生學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律、生物的變異等的基礎(chǔ)。文章以模型建構(gòu)為線索，重點突破減數(shù)分裂中DNA和染色體的數(shù)目變化規(guī)律、細胞分裂圖像識別等難點問題。

關(guān)鍵詞：模型建構(gòu)；減數(shù)分裂；教學(xué)設(shè)計

一、教材分析及設(shè)計思路

減數(shù)分裂相關(guān)內(nèi)容是“遺傳的細胞基礎(chǔ)”，是連接《必修1：分子與細胞》和《必修2：遺傳與進化》的橋梁。一方面，減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，是對真核細胞的增殖方式學(xué)習(xí)的延續(xù)；另一方面，減數(shù)分裂是學(xué)習(xí)遺傳第一定律和第二定律、生物的變異、育種技術(shù)等內(nèi)容的基礎(chǔ)。因此，減數(shù)分裂一直都是高中教學(xué)的重點和難度。

課標(biāo)中明確提出學(xué)生需要通過“遺傳與進化”模塊領(lǐng)悟建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。人教版《必修2》中也設(shè)計了“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”的模型建構(gòu)活動。隨著課程改革的不斷深入，中學(xué)一線教師開始重視模型建構(gòu)法在減數(shù)分裂教學(xué)中的作用，也進行了一些嘗試。這些教學(xué)實踐多是嘗試讓學(xué)生在課堂自主完成“減數(shù)分裂過程中染色體變化的物理模型[1][2]”。構(gòu)建這些物理模型的確有利于學(xué)生直觀理解減數(shù)分裂這一微觀動態(tài)抽象的過程。不過，本部分內(nèi)容的難點還在于分裂過程中染色體與DNA的數(shù)量變化規(guī)律、與有絲分裂過程的區(qū)別與聯(lián)系等。

為了突破以上教學(xué)難點，本文采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，以模型建構(gòu)為線索，力求將三大模型有機結(jié)合，實現(xiàn)從物理模型→數(shù)學(xué)模型→物理模型→識別方法的總結(jié)。

二、教學(xué)目標(biāo)

（1）知識目標(biāo)。分析減數(shù)分裂過程中DNA和染色體數(shù)目變化情況，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型；區(qū)別細胞分裂圖像，嘗試總結(jié)識別方法。

（2）能力目標(biāo)。通過體驗由物理模型構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和解讀數(shù)學(xué)模型的過程，初步掌握模型建構(gòu)法在科學(xué)研究中的應(yīng)用。

（3）情感態(tài)度價值觀。通過營造多維度評價氛圍，強調(diào)生生互評，激發(fā)學(xué)生的表達欲望，使學(xué)生感受分享的魅力。

三、教學(xué)重難點

（1）教學(xué)重點。構(gòu)建減數(shù)分裂過程中DNA、染色體數(shù)目變化數(shù)學(xué)模型；總結(jié)細胞分裂圖像識別方法。

（2）教學(xué)難點。通過染色體行為變化物理模型繪制數(shù)目變化數(shù)學(xué)模型；數(shù)學(xué)模型的解讀；細胞分裂圖像識別法的歸納。

四、教學(xué)準(zhǔn)備

學(xué)生準(zhǔn)備：6人一組，復(fù)習(xí)必修1模型建構(gòu)和有絲分裂相關(guān)知識。

教師準(zhǔn)備：歌曲動畫《減數(shù)分裂（傳奇版）》；細胞分裂拼圖學(xué)生模型（每組一套）；細胞分裂拼圖演示模型一套；SeewoLink實物拍照展示平臺；PPT。

五、教學(xué)過程（見上表）

六、課后反思

第一，學(xué)生在多次構(gòu)建模型、解讀模型、修正模型的過程中體會了模型建構(gòu)法在科學(xué)研究中的應(yīng)用；第二，教學(xué)中充分展現(xiàn)各類模型的適用范圍和特點，學(xué)生對模型建構(gòu)有了更深層次的理解；第三，在模型構(gòu)建、解讀過程中，學(xué)生學(xué)會多角度分析減數(shù)分裂相關(guān)知識，突破了學(xué)習(xí)難點；第四，教學(xué)設(shè)計從已知到新知，從形象到抽象，從現(xiàn)象到規(guī)律，激發(fā)了學(xué)生的思維潛力。

參考文獻：

[1]林子杰，余 韞. “減數(shù)分裂”模型建構(gòu)教學(xué)實踐[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2015（10）： 47-49.

[2]李 偉. 基于科學(xué)史與模型建構(gòu)的“減數(shù)分裂”教學(xué)設(shè)計[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2016（8）： 58-60.