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围绕“减数分裂”核心概念的教学策略

2018-06-03薛玲

教育界·上旬 2018年1期
关键词:减数分裂核心概念教学策略

薛玲

【摘要】文章以“减数分裂”第一课时为例,尝试围绕“减数分裂”核心概念,通过利用教材插图巧设问题串、指导学生动手建构模型、精心设计板书等教学策略,突出学生的主体地位,发展学生的生物学素养。

【关键词】减数分裂;核心概念;教学策略

所谓核心概念是指位于学科中心的概念性知识,其中包括对概念、原理、理论等的基本理解和解释,这些内容能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分。“减数分裂”向来是人教版高中生物必修2“遗传与进化”模块中最为关键的知识,在该模块乃至整个高中生物知识和能力体系中具有极其重要的地位。“精子的形成过程”“减数分裂”概念是本节的重点内容,所以它们是本节的核心概念。最为重要的概念是“精子的形成过程”,教师授课时以此为纽带可建构出“减数分裂”这一重要概念的核心,可使学生掌握有丝分裂、减数分裂过程染色体行为变化异同,这是学生理解第一章中“孟德尔遗传规律”的细胞学基础。如何引导学生内化“减数分裂”的核心概念,主动构建起“减数分裂”过程的知识链条和线索?笔者以“减数分裂”第一课时为例,尝试围绕“减数分裂”核心概念,采用了以下教学策略。

一、巧妙開篇,引导学生质疑

一上课,笔者就抛出与人体息息相关的问题:一对夫妻产生的精子和卵细胞如果是通过有丝分裂得到的,那么他们的子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗?作为本节课的导入点来引导学生质疑。由于学生已掌握了有丝分裂的知识,在原有知识储备的基础上,学生很容易知道同一物种染色体数目是恒定的,即人的体细胞中的染色体数目是46条,由此引入精子、卵细胞的形成不可能通过有丝分裂得到,而应该是通过另外一种细胞分裂的方式才能形成。接着,教师介绍生物学家魏斯曼从理论上对精子和卵细胞成熟过程的预测,由此引入本节课的主题:减数分裂。以此开篇,学生感到问题熟悉,同时又新奇而富有挑战性,引起了强烈的学习兴趣。

二、利用教材插图,初步感知“减数分裂”的概念

为了提高学生的探究能力和主动学习的能力,笔者大胆地摒弃了常规的教学模式,即没有顺着“减数分裂”的过程逐一讲解知识内容,而是创造性地将教材第17页的图2-2《哺乳动物精子的形成过程图解》直接呈现给学生,指导学生分析图中的信息。学生通过读图、识图、析图,掌握“减数分裂”各个时期细胞名称、数目变化及整个过程分裂次数等知识,可以直观地理解“减数分裂”进行的范围、时期、特点及结果,初步感知“减数分裂”的概念。这样,整个“减数分裂”的过程已初步形成于学生脑海中,同时学生探知“减数分裂”过程细节知识的欲望激增。

三、巧设问题串,深入理解“精子的形成过程”

笔者设计层层深入的问题串,把“减数分裂”这一动态连续的过程进行分解,以七个问题为线索探讨“减数分裂”过程中不同时期的特点。以第一次分裂为重点,匠心独运地采用倒推的教学手段,提出了围绕染色体在不同细胞时期的行为(如联会、交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等)和重要概念(如联会、四分体、同源染色体等),以及染色体数变化等诸多问题,引导学生积极思考、讨论,以抽丝剥茧的方式解决七个问题。具体问题如下。

问题1:“减数分裂”过程中染色体有没有复制?何时复制?

该问题的提出是鼓励学生自主学习,勤思多问。学生在阅读教材第17页图2-2找出答案后还应独立思考,研究问题,探索知识。大部分学生得出答案后必然会疑惑:为什么最终需要减半的染色体要先复制?由此引出减数第一次分裂和减数第二次分裂。

问题2:减数第一次分裂过程中染色体数目何时发生减半?

“减数分裂”是个难点,单纯依靠教师讲解学生很难掌握,学生能否掌握的关键在于有没有对染色体数目和行为变化形成认知。该问题的提出很好地将学生的思维聚焦到染色体的行为变化上,以此展开,抛出本节课的重难点。

问题3:减数第一次分裂过程中染色体数目怎样减半?

该问题紧扣问题2,由表及里,以学生为中心,尊重学生的认知规律,引导学生积极运用学习策略完成学习任务。问题的关键在于引出同源染色体和非同源染色体的概念,为下一个问题的提出奠定基础,实现问题串的层层深入。

问题4:减数第一次分裂过程中染色体怎样变化才能使各对同源染色体规则地排列在赤道板上?

同源染色体排列在赤道板上,是学生通过识图得出的结论,该结论隐含着问题4,将此问题适时地抛出,有助于学生掌握如何透过现象看本质。

问题5:如果以染色体行为变化为导入,那么导致染色体数目减半的直接原因还有根本原因应该是什么?

如果以染色体行为变化作为导入点,不把单纯知识传授作为主要教学任务,而是重点关注学生如何获取知识,如何掌握知识,把直接原因和间接原因结合起来,可以很好地检测学生对知识点的理解程度。

问题6:如何理解次级精母细胞染色体的变化,每个精细胞中染色体的数目方能与之相同?

这一问题紧紧抓住减数第二次分裂该过程的核心,学生解决了这个问题便掌握了减数第二次分裂。

问题7:从染色体的行为来看,减数第二次分裂很像有丝分裂,但并非完全相同,请指出不同点。

该问题旨在辨明减数第二次分裂和有丝分裂的异同。

此环节所设置的探究问题层次分明,针对性强,学生在主动掌握精子形成过程有关知识的同时,自然而然地体会到了减数分裂和有丝分裂的异同,内化了新旧知识间的联系和区别,不仅培养了学生分析、归纳、思考的综合能力,而且巧妙地解决了本节课的重难点。

四、指导学生模拟“减数分裂”过程来动手建构教学模型

本节课的难点在于如何模拟“减数分裂”过程中染色体的变化。对此,可以采用模型建构的教学方法突破这一教学难点。让学生参与构建动态的模型,引导学生利用提炼出的七个问题模拟整个“减数分裂”过程,还原“减数分裂”的全过程,加深学生对“减数分裂”过程中染色体的变化的理解,增强了学生的兴趣,将无形的知识与有形的活动相结合,进而达到巩固知识的目的。

模型构建过程的要求如下:用黄色和红色的橡皮泥制作2对同源染色体(2条长的黄色染色单体、2条长的红色染色单体、2条短的红色染色单体、2条短的黄色染色单体),分别用来模拟减数第一次分裂前期、中期、后期以及减数第二次分裂中染色体行为的主要变化,同样也是包括前期、中期、后期。学生按照要求完成模型构建,并请学生代表到黑板前面展示,其他学生进行质疑,评价。

该环节中学生参与活动,在主动获得知识中得到发展,在探究中不断创新。教师在教学过程中给予适当点拨,既可以培养学生发现、解决问题的能力以及建立科学思维的习惯,又可以突出学生的主体地位,以利于学生生物学素养的终身发展。

五、精心设计板书,构建“精子的形成过程”概念图

课堂的板书能系统地体现一节课的知识结构,帮助学生掌握和记忆知识,有利于学生逻辑思维能力的发展,能够提高教学效率。本节课所涉及的概念较多,“减数分裂”的过程又非常抽象复杂,学生理解起来有很大的困难。笔者围绕“减数分裂”的核心概念,精心设计板书,引导学生构建“精子的形成过程”概念图(如图1),帮助学生对“减数分裂”过程的理解,加深知识间的联系,促进知识的整合。在学生构建完成该概念图后,教师要求学生用自己的语言来描述“精子的形成过程”,重点是表述出“减数分裂”过程中各个时期染色体的行为变化,以培养学生的语言表达能力。通过引导学生构建概念图,有效促进了学生对“减数分裂”过程中各个时期特点的掌握,以及对各概念之间关系的把握,从而很好地突破了本節课的教学重难点。

总之,“减数分裂”教学设计和教学过程,将整个教学重点放在了指导学生如何使用合理的研究方法从事科学探究,教学效果显著提升。在整个教学过程中,坚持以启发探究性原则为主,围绕“减数分裂”核心概念,通过利用教材插图巧设问题串、指导学生动手建构模型、精心设计板书等教学策略,教师勉励学生积极主动参与。该课时教学设计中结合大量的学生活动,在授课过程中广泛调动学生的学习积极性,给予了学生充分的表现、活动和思维的空间,培养探究意识,发挥学生在课堂中的主体作用,努力培养学生独立思考、研究问题的学习习惯,充分体现了以教师为主导、以学生为主体、以训练为主线、以思维为核心的教学理念。教师创设情境,激发情感,学生生动发现,生动发展。通过必要的指导,引导学生积极思考与探索,用富于启发性和层层递进的问题来吸引学生的注意力和兴趣,提高了教学效率,使学生得到全面的发展。在将课堂真正还给学生的过程中取得了积极的教学效果,从而打造了真正意义上的高效课堂。

【参考文献】

[1]张颖之,刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用:从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报,2010,6(01):57-61 .

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