葉玉
人教版高中生物必修二《遺傳與進化》中的第二章第一節(jié)《減數分裂與受精作用》與必修一《分子與細胞》中的第六章第一節(jié)《細胞的增殖》都涉及到DNA和染色體數目的變化以及染色體行為變化,該變化是微觀、動態(tài)、連續(xù)變化的過程,給學生的準確認知帶來困難,尤其是該部分的習題都要求學生明確掌握有絲分裂過程與減數第一次分裂、減數第二次分裂兩個過程的區(qū)別與聯(lián)系,所以這部分內容一直是高中生物教學中的重難點。為了更好地突破教學難點,同時增加教學的趣味性,我采用模型教學來講解不同細胞分裂過程中的染色體行為變化。
本次模型教學主要分兩部分,首先是用自制的模型展示,然后再要求學生親自動手探究。
PART 1 自制模型展示
材料準備:紅白兩色輕輕泥 紐扣磁鐵 透明膠帶
制作過程:1.用紅色的輕輕泥制作2條10厘米的染色體模型和2條5厘米的染色體模型,再用白色輕輕泥制作2條10厘米的染色體模型和2條5厘米的染色體模型。如圖1
2.晾干后在每條染色體模型的中部用透明膠帶綁上一顆紐扣磁鐵,使相同大小相同顏色的兩條染色體模型能吸在一塊,也能吸附在黑板上,如圖2。
3.取出一條10厘米的紅色染色體模型和一條10厘米的白色染色體模型,在相同位置切開,在切口的兩面分別用透明膠帶綁上可以互吸的一對紐扣磁鐵,如圖3。
演示過程:1.用模型復習染色體的復制,一條染色體上出現(xiàn)姐妹染色單體,以及染色單體的數量變化。如圖4左
2.用一對模型講解同源染色體的定義,以及同源染色體的對數、四分體和交叉互換的概念。圖4右
3.用兩對同源染色體演示有絲分裂過程,強調同源染色體一直存在,但沒有出現(xiàn)
特殊的行為變化。如圖5
4.還是兩對同源染色體演示減數第一次分裂,強調前期同源染色體的聯(lián)會配對形成四分體,中期排列在赤道板兩側,后期同源染色體的彼此分離和非同源染色體的自由組合。如圖6。
5.繼續(xù)演示減數第二次分裂,強調無同源染色體,著絲點分裂后,姐妹染色單體分開成為兩條相同的子染色體,而非同源染色體。如圖6。
PART 2 學生親自動手探究
材料準備:綠棕兩色輕輕泥 紙墊板 圓規(guī) 雙面膠
制作過程:1.學生分小組,根據方位前后四人為一組;
2.使用兩種顏色的輕輕泥制作兩對同源染色體模型,同時在紙墊板上用圓規(guī)畫出不同細胞分裂過程的不同時期的細胞輪廓圖,以及非同源染色體自由組合的組合數;
3.將染色體模型按照每個時期的特征,粘貼至相應的細胞輪廓內,重點展示有絲分裂、減數第一次分裂、減數第二次分裂的區(qū)別。成品如圖7。
結束語:
通過使用模型教學演示有絲分裂和減數分裂的全過程,學生能將抽象微觀動態(tài)的染色體變化轉化為具象的實物,增強對細胞分裂過程中染色體變化的認知,更有助于理解染色體、染色單體和DNA數量變化的“三線”圖,以及柱狀圖等數學模型的含義。
學生自己動手操作,并在課堂上講解模型每部分的含義,提升了學習細胞分裂知識的趣味性,也加深了對知識的理解深度,不管是對解題,還是期末復習,甚至之后的一輪復習,都能起到很好的助力!
模型建構是高中生物教學中非常重要的教學方法,學生自己通過建立物理模型,形成宏觀的生物學概念,再結合數學模型,既增強了對學科知識的認知,更踐行了新課標培養(yǎng)學生科學探究能力的使命。
參考文獻:
朱正威,趙占良 .減數分裂和受精作用的教學設計 生物必修二教師教學用書,2012:46-47.
(四川省丹棱中學校)