趙建均

【內(nèi)容摘要】該文以《細(xì)胞的增殖》一課為例，就小組合作學(xué)習(xí)模式在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用作一探索和實(shí)踐，很好地實(shí)現(xiàn)了知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀三維教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中生物 合作學(xué)習(xí) 細(xì)胞有絲分裂

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》把“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”作為課程的基本理念之一，并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、批判性思維的能力、分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！睋?jù)此，筆者在《細(xì)胞的增殖》一課教學(xué)中，嘗試采用小組合作探究的學(xué)習(xí)方式，取得了很好的教學(xué)效果。

一、教材與學(xué)情分析

1.教材分析

《細(xì)胞的增殖》一節(jié)是高中生物的重難點(diǎn)內(nèi)容之一，其核心概念是真核細(xì)胞的有絲分裂，其中有絲分裂各時(shí)期染色體行為和數(shù)目的變化，姐妹染色單體行為和數(shù)目的變化以及DNA數(shù)量的變化是這一節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。本節(jié)內(nèi)容是高中生物必修1《分子與細(xì)胞》中最后一章的第一節(jié)，既與前面學(xué)習(xí)的知識(shí)有密切聯(lián)系，又為必修2《遺傳與進(jìn)化》打基礎(chǔ)。所以，必須采用多種教學(xué)手段突出重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)為《觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂》實(shí)驗(yàn)作理論準(zhǔn)備。

2.學(xué)情分析

學(xué)生經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí)，對(duì)細(xì)胞的組成、結(jié)構(gòu)、物質(zhì)進(jìn)出、能量供應(yīng)等知識(shí)有了一個(gè)基本的了解，為學(xué)習(xí)《細(xì)胞的增殖》奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生經(jīng)過(guò)多年的生物課堂教學(xué)改革實(shí)踐，對(duì)自主、合作、探究性學(xué)習(xí)模式已初步適應(yīng)。學(xué)生的知識(shí)積累和學(xué)習(xí)策略的適應(yīng)為完成本課教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)造了有利條件。

二、教學(xué)模式設(shè)計(jì)

本課采用小組合作學(xué)習(xí)與探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)模式。課前筆者和生物興趣小組成員一起運(yùn)用剪紙技術(shù)，制作細(xì)胞和染色體等模型，并分發(fā)給每個(gè)合作學(xué)習(xí)小組。各組先利用模型完成導(dǎo)學(xué)案。課上利用剪紙模型、細(xì)胞分裂視頻，以合作學(xué)習(xí)小組為單位圍繞問(wèn)題進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，再通過(guò)交流，總結(jié)出真核細(xì)胞有絲分裂各期的特點(diǎn)、各期遺傳物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化、植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的異同、有絲分裂中遺傳物質(zhì)的數(shù)量變化。

三、教學(xué)過(guò)程與方法

1.小組合作探究植物細(xì)胞有絲分裂各期的特點(diǎn)

每個(gè)合作學(xué)習(xí)小組有一套剪紙模型，共8張，包括細(xì)胞間期（編號(hào)1-4）、細(xì)胞分裂前期（編號(hào)5）、中期（編號(hào)6）、后期（編號(hào)7）、末期（編號(hào)8）。教師邊介紹細(xì)胞分裂各期的特點(diǎn)，邊引導(dǎo)學(xué)生以1條染色體（質(zhì)）為例逐步擺出植物細(xì)胞有絲分裂的剪紙模型，并將活動(dòng)中的生成性教學(xué)資源及時(shí)反饋在黑板上，師生進(jìn)行有針對(duì)性的討論。

（1）細(xì)胞間期的特點(diǎn)：對(duì)照剪紙模型1-4歸納出該期特點(diǎn)：完成DNA復(fù)制和與細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)細(xì)胞有適度生長(zhǎng)。細(xì)胞分裂間期是新的細(xì)胞周期的開始，細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生了復(fù)雜的變化，這為細(xì)胞分裂準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。

【問(wèn)題探究】染色體（質(zhì)）加倍嗎？筆者打了個(gè)比方：一個(gè)赤身的人代表一條DNA，衣服代表蛋白質(zhì)，一個(gè)人穿著衣服就是一條染色體（質(zhì)）。間期DNA復(fù)制后就變成兩個(gè)赤身的連體人，DNA數(shù)目加倍了。因連體人連接在同一著絲點(diǎn)上，故不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，這代表間期雖然DNA已復(fù)制，但染色體（質(zhì)）不加倍。

（2）細(xì)胞分裂前期的特點(diǎn)：對(duì)照剪紙模型5歸納出該期特點(diǎn)：兩個(gè)消失與兩個(gè)出現(xiàn)，即：核膜、核仁消失，染色體、紡錘體出現(xiàn)。教材上沒(méi)有該剪紙模型內(nèi)容，筆者補(bǔ)充的目的是想讓學(xué)生體會(huì)“兩個(gè)消失，兩個(gè)出現(xiàn)”動(dòng)態(tài)的過(guò)程：細(xì)胞核中出現(xiàn)染色體；核仁逐漸解體，核膜消失；紡錘體開始形成。細(xì)胞內(nèi)的染色體位于紡錘體的中央。

【問(wèn)題探究】為什么分裂間期看不到染色體，而前期就能看到？分裂間期DNA進(jìn)行了復(fù)制，所以在間期姐妹染色單體就已存在，只不過(guò)由于間期呈染色質(zhì)絲狀態(tài)，所以看不見染色體的形態(tài)。到了前期，由于DNA 螺旋纏繞在一起，逐漸縮短變粗，形態(tài)越來(lái)越清楚。這時(shí)的一條染色體包括兩條并列的具有共同著絲點(diǎn)的“姐妹染色單體”。

（3）細(xì)胞分裂中期的特點(diǎn)：對(duì)照剪紙模型6歸納出該期特點(diǎn)：紡錘體清晰可見，每條染色體的著絲點(diǎn)兩側(cè)都有紡錘絲附著，在紡錘絲的牽引下，染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的“赤道板”上。所以細(xì)胞分裂中期是觀察染色體的最好時(shí)期。

【問(wèn)題探究】什么是細(xì)胞的赤道板？剪紙模型中只有1條染色體，那么教材上是幾條？（6條）。在細(xì)胞分裂中期這6條染色體的著絲點(diǎn)都排列在同一個(gè)平面上，為研究方便科學(xué)家把這個(gè)假設(shè)的平面稱為赤道板。因?yàn)樵撈矫嬖诩?xì)胞上的位置相當(dāng)于赤道在地球上的位置，故取名之。

（4）細(xì)胞分裂的后期的特點(diǎn)：對(duì)照剪紙模型7歸納出該期特點(diǎn)：著絲點(diǎn)分裂，一條染色體上的兩條姐妹染色單體在紡錘絲的牽引下分裂成兩條子染色體。細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目增加了一倍。在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)具有兩套相同的染色體，兩套染色體分別在紡錘絲的牽引之下向細(xì)胞的兩端移動(dòng)，達(dá)到細(xì)胞的兩極。

【問(wèn)題探究】染色體數(shù)目為什么加倍了？筆者和學(xué)生一起又回到前面的連體人比喻。連體人通過(guò)手術(shù)分開了，能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)了。

（5）細(xì)胞分裂的末期的特點(diǎn)：對(duì)照剪紙模型8歸納出該期特點(diǎn)：兩個(gè)出現(xiàn)與兩個(gè)消失。出現(xiàn)核膜、核仁，消失紡錘體、染色體。情況剛好與前期相反。

【問(wèn)題探究】聯(lián)系高爾基體的作用，想一想一個(gè)植物細(xì)胞是如何分為二個(gè)細(xì)胞的？在末期的前半段時(shí)間里，在赤道板的位置上出現(xiàn)了一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)——細(xì)胞板，與赤道板不同的是細(xì)胞板是一個(gè)實(shí)際存在的結(jié)構(gòu)，其作用是把原來(lái)的一個(gè)細(xì)胞分隔成兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞分裂完成后，細(xì)胞板就變成了兩個(gè)子細(xì)胞間的細(xì)胞壁。

再讓小組成員分別擺出含2條、4條或6條染色體的植物細(xì)胞有絲分裂各期的模型，一邊擺模型一邊嘗試記住各期的特點(diǎn)（見表1），試用小口訣幫助記憶。這樣就把抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)變成具體的模型，學(xué)生有了直觀的感觸，就能自主愉快地建構(gòu)所學(xué)的知識(shí)。

表1：植物細(xì)胞有絲分裂各期特點(diǎn)

2.小組合作探究植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的異同點(diǎn)

以4條染色質(zhì)（體）為例，每個(gè)合作學(xué)習(xí)小組擺出動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂各期的剪紙模型。

【問(wèn)題探究】動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的有絲分裂有何異同？師生共同總結(jié)出表2內(nèi)容。

表2：植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的異同

3.小組合作探究遺傳物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程

（1）觀看細(xì)胞分裂的視頻，結(jié)合剪紙模型，完成表3，理解細(xì)胞分裂各期中染色數(shù)目、DNA含量和姐妹染色單體數(shù)目的變化。

表3：細(xì)胞分裂各期遺傳物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化

【問(wèn)題探究】你得出什么規(guī)律？染色體的數(shù)目與著絲點(diǎn)數(shù)相同；DNA的數(shù)目與剪紙模型中擺放的線相同；姐妹染色單體與呈交叉狀態(tài)的線數(shù)相同，不交叉就是0條。

（2）結(jié)合表3分別畫出染色體、DNA、姐妹染色單體的變化曲線（見圖1-3）。

【問(wèn)題探究】還能畫出每條染色體上的DNA變化曲線嗎？

總之，本課的學(xué)習(xí)過(guò)程充分突出了學(xué)生的主體地位，學(xué)生利用剪紙模型，結(jié)合視頻資源，通過(guò)自主合作探究性學(xué)習(xí)方式，意義建構(gòu)了細(xì)胞有絲分裂的概念，深入理解了細(xì)胞有絲分裂各期的特點(diǎn)和遺傳物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，系統(tǒng)比較了動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂的異同，突出了重點(diǎn)，突破了難點(diǎn)，達(dá)成了“知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀”的三維教學(xué)目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 教育部. 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S]. 北京：人民教育出版社，2003.

（作者單位：江蘇省蘇州市陸慕高級(jí)中學(xué)）