论文部分内容阅读
摘 要： 减数分裂过程中染色体的行为变化特点学生较难理解，将微课、多媒体课件、模型等多种手段相结合，逐个突破重要点，能培养学生的逻辑思维和解决问题能力，构建高效课堂。
关键词： 减数分裂 微课资源 模型
一、教材分析
《减数分裂》是新课标高中生物必修二（人教版）第二章“基因和染色体的关系”中的第一节，这部分内容不仅是遗传与进化的重点内容，而且是整个高中生物的重点内容之一[1]。它是继有丝分裂、基因的分离和自由组合定律之后，对遗传定律的进一步认识。它是细胞增殖知识的延伸，以已学的细胞有丝分裂知识、染色体知识、DNA知识为基础，也是三大遗传定律发生的细胞学基础[1]。理解减数分裂过程染色体的变化规律是学好遗传和变异的必要条件，有助于加深理解有丝分裂过程[2]。
教师通过多种途径加深学生对减数分裂概念的认识，帮助学生理解同源染色体在减数分裂过程中的来源和去路。由于学生已经学习有丝分裂和遗传定律的相关内容，已经初步掌握染色体、DNA、染色单体的相关知识，以及基因的分离定律和自由组合定律等内容，因此在对同源染色体、四分体等概念和联会、交叉互换、同源染色体分离非同源染色体自由组合等行为的相关知识处理上，应注重学生的图形分析能力和抽象思维能力的培养。
二、教学目标
1.知识目标：掌握减数分裂的概念和减数分裂过程中染色体的行为变化规律；掌握同源染色体、四分体等概念；理解联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等行为。
2.能力目标：尝试对减数分裂概念的自我构建和生成，建构概念图。学会用模型模拟演示减数分裂过程染色体复制、同源染色体的联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等过程，培养学生的识图、判断和推理能力。
3.情感、态度和价值目标：通过减数分裂过程染色体行为变化的学习，认识遗传变异的原因，懂得地球上生物界绚丽多彩、物种多样性的原因，培养对立统一和发展变化的观点。
三、教学重点
1.减数分裂的概念。
2.减数分裂过程中两次分裂染色体的行为特征和数目变化。
3.同源染色体的联会和分离，非同源染色体自由组合。
四、教学难点
同源染色体的联会和非同源染色体自由组合。
五、教学过程
（第1课时）
1.课前准备。（1）模型制作：学生利用两种不同颜色的蜡光纸剪成长短不同的两种纸条代表染色体，并在纸条中间画个圆圈代表丝点，用双面胶将纸条和吸铁黏合。（2）让学生反复观看“减数分裂”和“有丝分裂”的微课视频，完成自主预习导学案，对于自主学习过程中遇到的一些疑难问题，教师通过微信群和课余时间讲解。微课视频内容介绍：①减数分裂过程：借助于减数分裂过程动画，深入探究减数分裂各个时期的特点以及染色体、DNA、染色单体、同源染色体在减数分裂过程的变化规律，分析交叉互换以及非同源染色体自由组合形成的生殖细胞的多样性；②有丝分裂过程：借助于有丝分裂动画，复习减数分裂过程染色体、DNA、染色单体的变化规律。
2.温故而知新，创设情境，引入课题。根据微课复习有丝分裂过程和自主预习导学案中比较细胞分裂前后染色体、DNA数量变化，总结有丝分裂亲子代细胞染色体、DNA数目一样。出示明星杨幂、刘恺威夫妇及其女儿小糯米的图片，分析从生殖的角度看，女儿是怎样产生的呢？刘恺威提供精子，杨幂提供卵细胞，精卵结合后形成受精卵，女儿是由受精卵发育而成的。由父方提供精子，母方提供卵细胞，精卵结合后形成受精卵，再由受精卵发育成个体的生殖方式是一种有性生殖。相应地，精子和卵细胞就是一种生殖细胞[2]。
注意：受精卵是由精子和卵细胞融合得到的细胞，所以受精卵中染色体数目是精子和卵细胞染色体数目之和。分析如果精子和卵细胞是通过有丝分裂产生的，一家三口体细胞染色体数分别为多少？发现如果精子或卵细胞是由有丝分裂得到的，精子和卵细胞染色体数各为46条，受精卵为92条，后代染色体数无法维持恒定[2]。设疑导入，把注意力集中到染色体变化这个重点上，引出：为了保持生物前后代细胞内染色体数目的恒定，应该通过课前微课学习的分裂方式产生精子和卵细胞。
3.引入课题：初步介绍减数分裂的概念，强调染色体数目减半，暂不介绍染色体复制一次细胞分裂两次。根据课前微课学习和自主预习，分析以下几个问题：染色体复制时期？同源染色体的分开在什么时期？非同源染色体自由组合什么时期？染色单体的分开发生在什么时期？染色体数目减半是在什么时期？其根本原因是什么？总结各个时期的特点。完成探究活动1：补充画出减数第一次分裂前期、后期和减数第二次分裂后期的染色体形态分布图。请三位学生上台用自己制作的模型摆出这三个时期的染色体形态图，教师分析讲解学生画图中出现的问题。总结减数分裂过程：1个精原细胞经复制形成1个初级精母细胞，通过减数第一次分裂形成2个次级精母细胞，再通过减数第二次分裂形成4个精细胞，最后变形形成4个精子。提出减数分裂的概念，由学生补充减数分裂的概念图：减数分裂的范围、细胞、过程、结果。
4：重点分析学生自主预习过程中遇到的一些难理解的知识点：同源染色体、四分体；联会、交叉互换，同源染色体分离和非同源染色体自由组合。完成三个课堂活动探究。
（1）同源染色体：从源头讲解同源染色体的来源，用图解的方法进一步完善同源染色体的概念，效果形象直观。强调个体发育的起点是受精卵，简单介绍受精过程，指导学生寻找受精卵中大小形态相同，一条来自于父方一条来自于母方的两条染色体为同源染色体。介绍受精卵发育成的个体在初情期（相当于人的青春期）开始，一部分精原细胞进入减数分裂，减数第一次分裂前期同源染色体联会。并提出疑问：有丝分裂过程的细胞是否存在同源染色体？（以2对同源染色体为例）有丝分裂后期有几对同源染色体？ （2）介绍联会、四分体、交叉互换概念：减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象称为联会；联会后的每对同源染色体中含四条姐妹染色体单体称为四分体；四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体经常会发生交叉互换。讨论：1个四分体=对同源染色体=染色体=染色单体=DNA。完成探究活动2：画出一对同源染色体交叉互换后经减数第一次分裂完成后形成的减数第二次分裂前期图和减数第二次分裂完成后形成的四个生殖细胞的图，学生上台用模型演示该过程。
（3）同源染色体分离和非同源染色体自由组合：减数第一分裂后期，同源染色体分开，在纺锤体的牵引下向两极移动，非同源染色体在细胞的两极组合。学生完成探究活动3：以2对同源染色体为例，画出减数第一次分裂后期和减数第二次分裂前期的细胞染色体组成图。由学生上台用模型展示讲解，分析减数分裂形成的配子多样性的原因。
三个探究活动通过学生画图和上台用模型展示各个时期染色体的变化，让学生体验同源染色体联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等行为，加深对多种配子如何形成的认识，为遗传部分后面的学习打下基础。
5.联系有丝分裂理解减数第二次分裂，重点讲解减数第二次分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离移向细胞两极，分析同源染色体与姐妹染色体的区别，发现如果不考虑交叉互换，同一个次级精母细胞形成的两个精细胞中的染色体相同。
6.总结减数分裂过程中染色体的行为变化：复制、联会、四分体交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、着丝点分裂。播放精子的形成过程Flash动画。
7.课堂检测：学生做练习。
六、课后反思
本节课以微课视频“减数分裂”“有丝分裂”为载体，先学后教，提高学生自主学习、积极思考和提出问题的能力。利用微课教学的优点在于学生先学的过程中可反复播放视频，学生自主预习，并提出疑惑问题，课堂共同解决问题，提高课堂教学效率。
本节课以减数分裂过程染色体的变化规律为核心，借助于课堂探究活动，通过小组讨论交流、学生画出交叉互换及非同源染色体自由组合形成的生殖细胞图，利用模型将重点难点知识深入探究和分析，从而加深学生对同源染色体等概念及行为的理解，提高学生的思维能力，培养学生的识图、画图和推理能力。
本节教学遵循学生的学习思维规律，课前自主学习微课内容，完成自主预习导学案，掌握核心知识。课堂深入探究重点难点知识，分析讨论，表达交流。微课将知识碎片化，多媒体课件将主干知识串联，模型演示将疑难问题逐个突破，实现课堂效率的最大化。
参考文献：
[1]真义勇.“减数分裂”的教学设计.中学生物学，2012.
[2]吴海峰.一节基于“探究性学习”的生物课——以高中生物“减数分裂”一课为例.新课程研究：上旬，2015.
关键词： 减数分裂 微课资源 模型
一、教材分析
《减数分裂》是新课标高中生物必修二（人教版）第二章“基因和染色体的关系”中的第一节，这部分内容不仅是遗传与进化的重点内容，而且是整个高中生物的重点内容之一[1]。它是继有丝分裂、基因的分离和自由组合定律之后，对遗传定律的进一步认识。它是细胞增殖知识的延伸，以已学的细胞有丝分裂知识、染色体知识、DNA知识为基础，也是三大遗传定律发生的细胞学基础[1]。理解减数分裂过程染色体的变化规律是学好遗传和变异的必要条件，有助于加深理解有丝分裂过程[2]。
教师通过多种途径加深学生对减数分裂概念的认识，帮助学生理解同源染色体在减数分裂过程中的来源和去路。由于学生已经学习有丝分裂和遗传定律的相关内容，已经初步掌握染色体、DNA、染色单体的相关知识，以及基因的分离定律和自由组合定律等内容，因此在对同源染色体、四分体等概念和联会、交叉互换、同源染色体分离非同源染色体自由组合等行为的相关知识处理上，应注重学生的图形分析能力和抽象思维能力的培养。
二、教学目标
1.知识目标：掌握减数分裂的概念和减数分裂过程中染色体的行为变化规律；掌握同源染色体、四分体等概念；理解联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等行为。
2.能力目标：尝试对减数分裂概念的自我构建和生成，建构概念图。学会用模型模拟演示减数分裂过程染色体复制、同源染色体的联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等过程，培养学生的识图、判断和推理能力。
3.情感、态度和价值目标：通过减数分裂过程染色体行为变化的学习，认识遗传变异的原因，懂得地球上生物界绚丽多彩、物种多样性的原因，培养对立统一和发展变化的观点。
三、教学重点
1.减数分裂的概念。
2.减数分裂过程中两次分裂染色体的行为特征和数目变化。
3.同源染色体的联会和分离，非同源染色体自由组合。
四、教学难点
同源染色体的联会和非同源染色体自由组合。
五、教学过程
（第1课时）
1.课前准备。（1）模型制作：学生利用两种不同颜色的蜡光纸剪成长短不同的两种纸条代表染色体，并在纸条中间画个圆圈代表丝点，用双面胶将纸条和吸铁黏合。（2）让学生反复观看“减数分裂”和“有丝分裂”的微课视频，完成自主预习导学案，对于自主学习过程中遇到的一些疑难问题，教师通过微信群和课余时间讲解。微课视频内容介绍：①减数分裂过程：借助于减数分裂过程动画，深入探究减数分裂各个时期的特点以及染色体、DNA、染色单体、同源染色体在减数分裂过程的变化规律，分析交叉互换以及非同源染色体自由组合形成的生殖细胞的多样性；②有丝分裂过程：借助于有丝分裂动画，复习减数分裂过程染色体、DNA、染色单体的变化规律。
2.温故而知新，创设情境，引入课题。根据微课复习有丝分裂过程和自主预习导学案中比较细胞分裂前后染色体、DNA数量变化，总结有丝分裂亲子代细胞染色体、DNA数目一样。出示明星杨幂、刘恺威夫妇及其女儿小糯米的图片，分析从生殖的角度看，女儿是怎样产生的呢？刘恺威提供精子，杨幂提供卵细胞，精卵结合后形成受精卵，女儿是由受精卵发育而成的。由父方提供精子，母方提供卵细胞，精卵结合后形成受精卵，再由受精卵发育成个体的生殖方式是一种有性生殖。相应地，精子和卵细胞就是一种生殖细胞[2]。
注意：受精卵是由精子和卵细胞融合得到的细胞，所以受精卵中染色体数目是精子和卵细胞染色体数目之和。分析如果精子和卵细胞是通过有丝分裂产生的，一家三口体细胞染色体数分别为多少？发现如果精子或卵细胞是由有丝分裂得到的，精子和卵细胞染色体数各为46条，受精卵为92条，后代染色体数无法维持恒定[2]。设疑导入，把注意力集中到染色体变化这个重点上，引出：为了保持生物前后代细胞内染色体数目的恒定，应该通过课前微课学习的分裂方式产生精子和卵细胞。
3.引入课题：初步介绍减数分裂的概念，强调染色体数目减半，暂不介绍染色体复制一次细胞分裂两次。根据课前微课学习和自主预习，分析以下几个问题：染色体复制时期？同源染色体的分开在什么时期？非同源染色体自由组合什么时期？染色单体的分开发生在什么时期？染色体数目减半是在什么时期？其根本原因是什么？总结各个时期的特点。完成探究活动1：补充画出减数第一次分裂前期、后期和减数第二次分裂后期的染色体形态分布图。请三位学生上台用自己制作的模型摆出这三个时期的染色体形态图，教师分析讲解学生画图中出现的问题。总结减数分裂过程：1个精原细胞经复制形成1个初级精母细胞，通过减数第一次分裂形成2个次级精母细胞，再通过减数第二次分裂形成4个精细胞，最后变形形成4个精子。提出减数分裂的概念，由学生补充减数分裂的概念图：减数分裂的范围、细胞、过程、结果。
4：重点分析学生自主预习过程中遇到的一些难理解的知识点：同源染色体、四分体；联会、交叉互换，同源染色体分离和非同源染色体自由组合。完成三个课堂活动探究。
（1）同源染色体：从源头讲解同源染色体的来源，用图解的方法进一步完善同源染色体的概念，效果形象直观。强调个体发育的起点是受精卵，简单介绍受精过程，指导学生寻找受精卵中大小形态相同，一条来自于父方一条来自于母方的两条染色体为同源染色体。介绍受精卵发育成的个体在初情期（相当于人的青春期）开始，一部分精原细胞进入减数分裂，减数第一次分裂前期同源染色体联会。并提出疑问：有丝分裂过程的细胞是否存在同源染色体？（以2对同源染色体为例）有丝分裂后期有几对同源染色体？ （2）介绍联会、四分体、交叉互换概念：减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象称为联会；联会后的每对同源染色体中含四条姐妹染色体单体称为四分体；四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体经常会发生交叉互换。讨论：1个四分体=对同源染色体=染色体=染色单体=DNA。完成探究活动2：画出一对同源染色体交叉互换后经减数第一次分裂完成后形成的减数第二次分裂前期图和减数第二次分裂完成后形成的四个生殖细胞的图，学生上台用模型演示该过程。
（3）同源染色体分离和非同源染色体自由组合：减数第一分裂后期，同源染色体分开，在纺锤体的牵引下向两极移动，非同源染色体在细胞的两极组合。学生完成探究活动3：以2对同源染色体为例，画出减数第一次分裂后期和减数第二次分裂前期的细胞染色体组成图。由学生上台用模型展示讲解，分析减数分裂形成的配子多样性的原因。
三个探究活动通过学生画图和上台用模型展示各个时期染色体的变化，让学生体验同源染色体联会、交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合等行为，加深对多种配子如何形成的认识，为遗传部分后面的学习打下基础。
5.联系有丝分裂理解减数第二次分裂，重点讲解减数第二次分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离移向细胞两极，分析同源染色体与姐妹染色体的区别，发现如果不考虑交叉互换，同一个次级精母细胞形成的两个精细胞中的染色体相同。
6.总结减数分裂过程中染色体的行为变化：复制、联会、四分体交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体自由组合、着丝点分裂。播放精子的形成过程Flash动画。
7.课堂检测：学生做练习。
六、课后反思
本节课以微课视频“减数分裂”“有丝分裂”为载体，先学后教，提高学生自主学习、积极思考和提出问题的能力。利用微课教学的优点在于学生先学的过程中可反复播放视频，学生自主预习，并提出疑惑问题，课堂共同解决问题，提高课堂教学效率。
本节课以减数分裂过程染色体的变化规律为核心，借助于课堂探究活动，通过小组讨论交流、学生画出交叉互换及非同源染色体自由组合形成的生殖细胞图，利用模型将重点难点知识深入探究和分析，从而加深学生对同源染色体等概念及行为的理解，提高学生的思维能力，培养学生的识图、画图和推理能力。
本节教学遵循学生的学习思维规律，课前自主学习微课内容，完成自主预习导学案，掌握核心知识。课堂深入探究重点难点知识，分析讨论，表达交流。微课将知识碎片化，多媒体课件将主干知识串联，模型演示将疑难问题逐个突破，实现课堂效率的最大化。
参考文献：
[1]真义勇.“减数分裂”的教学设计.中学生物学，2012.
[2]吴海峰.一节基于“探究性学习”的生物课——以高中生物“减数分裂”一课为例.新课程研究：上旬，2015.