基于探究性學習下的“減數分裂”教學設計

高欣悅

摘 要：高中生物是普通高中課程的重要組成部分。以鳳凰教育出版社出版的必修二《遺傳與進化》為例，在傳統的授課方式下按照教材的編排方式授課難以激發學生的學習興趣，本文以探究性學習方式為主導設計了減數分裂的教學過程，以人類染色體數目的恒定性問題為導入，引導學生自主探究減數分裂的過程和精卵形成過程的區別，能更好的調動學生學習的積極性，更好的掌握知識。

關鍵詞：探究性學習; 減數分裂

教材分析：減數分裂是整個高中階段遺傳學內容的起點，對研究DNA和染色體由親代傳遞到子代的傳遞規律奠定了基礎。以鳳凰教育出版社出版的必修二《遺傳與進化》為例，總體而言教材按照以下這樣的順序：引出減數分裂這個主題→減數分裂的過程→減數分裂的主要特征→減數分裂的概念→同源染色體、聯會、四分體等概念→生殖細胞的形成。這樣安排根據以往的經驗來看，課堂所需時間較長，對重難點概念介紹較晚，不利于學生理解減數分裂的意義和生殖細胞多樣化。學生活動的設計不能充分調動學生學習的積極性和主動性。因此，筆者設計了如下的教學過程。

教學目標：

1.引導學生清楚為什么進行有性生殖的生物要進行減數分裂，理解減數分裂的概念，掌握減數分裂的過程，培養學生的科學思維、科學探究能力。

2.通過構建減數分裂的過程模型讓學生掌握同源染色體、四分體和聯會等抽象概念，在這個過程中培養學生的科學探究能力。

3.在模擬精子和卵細胞形成過程時滲透染色體交叉互換的行為，引導學生對減數分裂的意義、生殖細胞多樣性的意義的思考，在這個過程中培養學生的生命觀。

教學重難點：

重點：減數分裂過程中染色體的行為變化，精子和卵細胞形成過程的不同之處。

難點：減數分裂過程中染色體的行為變化，同源染色體、四分體和聯會的概念，配子多樣性的原因。減數分裂與有絲分裂的區別。

課前準備：

學生：課前分好小組，每6人一組，選出小組長。

教師：準備課堂上需要的課件、動畫和減數分裂各時期圖片8套。

教學過程：

1.創設情境，引出主題

教師播放由精子和卵細胞結合形成受精卵再發育成一個完整個體的動畫，提出問題，由一個細胞變成多個細胞是通過什么樣的增殖方式？學生不難回答出是通過有絲分裂的方式。那受精卵是怎樣形成的？學生一般都清楚，精子和卵細胞結合形成受精卵。教師再以人體為例，人體有46條染色體，成年的個體能產生精子或卵細胞，如果精子和卵細胞是以有絲分裂的方式增殖來的，那么精子和卵細胞中應該是多少條染色體？這樣精卵結合后受精卵有多少條染色體？這兩個問題使學生體會到生殖細胞不可能是通過有絲分裂而來的，因此學生可以大膽推測必然有一個特殊的過程使得生殖細胞中的染色體數目減半，受精時精卵結合恢復正常體細胞的染色體數目，否則不能滿足受精卵中始終有46條染色體。教師介紹：同學們的這個猜想和19世紀80年代魏斯曼的猜想是一樣的，這種特殊的分裂方式就是減數分裂，可以說是一種特殊的有絲分裂，減數分裂的結果是產生了染色體數目減半的生殖細胞即精子和卵細胞。

2.減數分裂的概念

那重點問題來了，怎樣進行減數分裂？在這里可以給學生2分鐘的時間小組討論，聯系有絲分裂的過程做一個推測，并給出花粉母細胞減數分裂的部分顯微圖。經過有絲分裂，一個細胞變兩個細胞，染色體數目保持恒定，如果要得到數目減半的生殖細胞，那就在有絲分裂的基礎上再分裂一次。這樣經過問題創設之后，加上教師引導，學生不難得出減數分裂的概念。

3.探究減數分裂的過程

到底減數分裂是不是在有絲分裂的基礎上再進行一次分裂呢？教師給出減數分裂各時期的細胞示意圖教具，每個小組一套，讓學生排序，學生小組內自主探究。在探究的過程中可以引導學生先找出初始的細胞和最終的生殖細胞。小組討論過之后可以選2-3個小組，每組派2位代表將小組的成果展示給大家，一人展示過程，一人講解染色體的行為變化。然后，對減數分裂前期的細胞圖進行放大，引導學生說出配對的兩條染色體的特點，進而總結出同源染色體的概念，比如圖中的一對。同源染色體兩兩配對的現象叫做聯會;而聯會后的一對同源染色體由于含有4條染色單體，所以也叫做四分體。

該過程以問題為切入點，引導學生自主探究，讓知識在動手動腦中逐步體現，不僅培養了科學思維和科學探究能力，還鍛煉了學生之間的交流溝通和分工合作的能力。

4.探究生殖細胞的形成

學生閱讀教科書相應的段落，教師動畫展示精子和卵細胞形成的過程，注意點出交叉互換這個行為，暫時不解釋。小組討論精子和卵細胞的形成過程并嘗試完成課本p14哺乳動物精子和卵細胞形成過程模式圖，之后將最終的精子和卵細胞的對比圖片展示給學生，選1～2名學生口述二者形成過程存在哪些不同之處，教師點評。再回到交叉互換這里，引發學生討論，這樣的行為有什么好處？教師根據學生回答，總結這樣可以使得配子更具多樣性。

本節課不僅能有條理的呈現出減數分裂這一節的重難點，而且將減數分裂作為上位概念貫穿教學始終，有利于學生理解配子多樣性、子代個體多樣性的意義。課程滲透了生命觀，也是學生人生觀與價值觀形成的一個組成部分。在教學過程中采用探究式小組學習模式共同探究知識是一種較好的教學方法。

參考文獻

譚連桂.以“減數分裂”課例談圍繞核心概念的教學，《課程篇》