現代信息技術下的“減數分裂”(第1課時)教學設計

陳維 強孟進

現代信息技術的飛速發展催生了如翻轉課堂、智慧課堂、微課等新的教學模式，使現代課堂教學更加生動而靈活，構建了良好的學習氛圍，使個性化學習、合作學習落到實處，產生常規教學方法難以達到的教學效果。下面以人教版高中生物《必修2·遺傳與進化》中“減數分裂”一課為例，嘗試以交互式電子白板和互聯網為平臺，運用微課、自主學習任務單等教學資源，構建“課前自學一課堂內化一課后拓展”的“翻轉課堂”教學模式的教學設計。

1教材分析

“減數分裂”一節的教學內容主要是以染色體的動態行為變化為主線，闡明配子的形成過程，使學生認識細胞減數分裂的知識，為深入理解遺傳和變異的實質、生物進化的根本原因奠定細胞學基礎。因此，本節知識是高中生物學的重點和難點之一。減數分裂整個過程是微觀、動態而復雜的生理過程，學生難以理解。如何能讓學生直觀地觀察、模擬分析減數分裂過程，達到真正意義的理解，是本節課要解決的關鍵性問題。現代網絡通信技術、交互式電子白板、微課等為建立新型教學方式提供了新思路，為實現探究性學習和能力培養提供了良好途徑。將本節教學內容進行信息化教學設計，使教學內容化難為易，降低學習難度，有利于學生生物學學科核心素養的形成。

2教學目標

（1）概述減數分裂的概念;說明精子的形成過程及特征;概述同源染色體、聯會、四分體的概念。

（2）模擬分析減數分裂過程中染色體的行為變化，能夠識別和繪制減數分裂的圖像;提升運用信息技術手段自主學習的能力。

（3）體驗生命活動是物質的、動態的變化過程，領悟生命發展的規律性。

3教學模式

本節課采用“三段三線五環節”的“翻轉課堂”教學模式，具體教學環節如圖1所示。

4教學前的準備

由于“翻轉課堂”教學模式是在以微課、交互式電子白板等現代信息技術環境下進行的課前自主學習和課堂吸收內化的教學過程。所以，本節課的教學準備包括以下四個方面。

（1）以“節”為單位的學習資源包是實施翻轉課堂的基礎。學生在課前進行自主學習新知識有一定的難度，教師為學生提供必要的輔助學習資源，降低自學難度，是順利實施翻轉教學的保證。“減數分裂”一節的學習資源包主要包括：①自主學習任務單（以下簡稱“任務單”）;②“精子的形成過程”微課;③“卵細胞的形成過程”微課;④“受精作用微課等。“減數分裂”第一課時用到①和②兩個資源。

（2）網絡互動平臺的建立是實施翻轉課堂的基本條件。大多數高中學生有了自己的QQ，教師創建班級QQ群，將班級學生全部加入其中，便于學習資源的發布、下載和即時交流互動。

（3）組建學習小組。根據不同學生學習的差異性，進行合理分組，每組4～8人，由1名學習較好、組織能力強的學生擔任小組長，組織小組活動。教師要對小組長進行必要的課前輔導，保證課堂翻轉教學過程順利高效進行。

（4）制作交互式電子白板課件。交互式電子白板具有很強大的交互性和靈活性，能夠引導學生積極參與課堂互動教學，研究性學習及教學評價。教師根據學生自學過程中遇到的問題、重難點知識進行重構，按照“三線、五環節”，設計制作電子白板輔助教學課件。

5教學過程

5.1課前自學

教師在課前研究教材、教法、學情，建立自主學習資源包，分發到班級QQ群中;學生下載學習資源，在任務單的引導下閱讀教材，觀看微課等資源，進行自主學習，完成任務單中的問題探究，對自主學習中遇到的疑難問題做出記錄，并通過QQ反饋給教師，生成課堂探討的問題;教師再把學生反饋的問題收集歸類，進行信息化教學設計，制作電子白板課件。在此環節中，師生之間、學生之間也可以通過QQ進行小組內個性化的探討和輔導交流，使學生對新學知識有一個初步的認識。

5.2課堂內化

教師在課堂上利用交互式電子白板課件輔助導學，通過質疑設問，指導學生分組合作、觀察探討、構建模型、交流評議，解決疑難問題，最后通過練習反饋，促進學生知識的吸收內化過程。具體過程如下。

5.2.1質疑導研

教師用電子白板展示任務單中的”質疑探究”問題：“高等動物個體是通過形成配子（精子和卵子）后，再受精形成受精卵進而發育成子代個體，從而將親代的染色體傳給子代，那么，動物的配子也是通過有絲分裂的方式產生的嗎？請以人為例（人體細胞染色體數目是23對），簡要寫出探究的思路及結論。”并選取課前學生在任務單中已經完成的探究案例進行展示，引導學生評價討論其推理的科學性，進行修改完善，得出科學的推理（圖2）。這樣從而引出減數分裂課題，明確本課學習目標和重難點。

5.2.2導構建模

教師用電子白板課件隱藏功能，引導學生從減數分裂的發生范圍、時期、結果和特點等方面解讀減數分裂概念的內涵。

精子的形成過程是本課的重點和難點。教師指導學生以小組為單位，用手機（平板）或用電子白板再次播放“精子的形成過程”微視頻，提醒學生注意：

①重點觀察精子形成過程中染色體的行為變化（圖3）;

②分析說出各分裂時期的主要特征;

③比較同源染色體、姐妹染色單體、聯會、四分體及它們之間的關系;

④嘗試識別和繪制不同分裂時期的圖像;

⑤構建細胞減數分裂圖像模型和染色體、DNA和染色單體數量變化曲線模型。

5.2.3評價導練

在學生自主合作探究之后，教師指導學生展示各小組繪制的細胞分裂圖像，并要求學生說出細胞各分裂時期的主要特征，進行小組間的交流評價，糾正和規范繪圖中和講解中出現的問題。教師利用電子白板的人機交互功能（如書寫、拖拽、克隆、標注等），在電子白板上進行演練，檢查和評價學生對知識的理解掌握情況，對學生存在的問題及時解析，實現對知識的吸收內化。

5.2.4知識遷移

教師引導學生總結本課所學知識，構建知識結構模型，使學生認識生物發展的規律性，使知識進一步內化遷移。

5.3課后拓展

課后拓展是通過精選適量的課后拓展練習，讓學生在應用過程中再發現問題，進一步拓展探究的過程。這一環節有利于學生個性化查漏補缺。教師也可以將探究過程中出現的新問題留到課后進行一步拓展探究。例如，本課學習了精子的形成過程，那么，卵細胞的形成過程又將是怎樣的呢？讓學生進一步翻轉學習。

6教后反思

本課嘗試性地采用了“翻轉課堂”的教學模式，充分利用現代信息化教學技術的優勢，加強了課前、課堂和課后學生的活動，充分體現了“教師為主導、學生為主體、知識為主線”新課程設計理念，收到了較好的效果。但是，在實際教學中，教師也要注意以下問題。

課前翻轉準備要充分，教師在編制任務單時要考慮學情，注意學生的接受程度，具有引導性，問題探究要適度和適量;提供的資源具有輔助性和選擇性，起到降低學生自學難度的作用。對于學生來說，切實按要求完成自主學習任務，在主動性、時間安排和家長的支持上都要得到保證，這一環節是“翻轉課堂”成功的基礎。

課中翻轉的組織教學是建立在課前翻轉的基礎上，充分利用電子白板的交互性功能，如書寫和拖拽（便于學生課堂板演，即時練習）、圖片展示和視頻播放（將抽象的知識點形象直觀化，便于學生理解;或將學生的研究成果、探究過程進行展示評價）等功能引導學生分組合作探究、建模評價等學生活動，完成知識的吸收內化。利用白板輔助教學可以提高課堂效率，給學生留出更充足的互動空間。教師要避免用新媒體進行滿堂灌，學生的探究活動流于形式。這一環節是“翻轉課堂”成功的關鍵過程。

在實施“翻轉課堂”的教學模式中，要用到手機（平板電腦）及網絡等信息技術手段。但是，由于一些學生沉迷于手機網絡游戲或聊天中而影響學習，所以，家長不支持學生使用手機上網。因此，教師一方面要教育學生正確將手機和網絡用于學習之中;另一方面要取得家長的支持，要求家長配合和監督學生在家中的自主學習。