備課素材：減數(shù)分裂精子的形成教學設計 第二學期高中生物學必修二

減數(shù)分裂精子的形成教學設計“減數(shù)分裂精子的形成”是高中生物學必修《遺傳與進化》模塊第2章《基因與染色體的關系》第1節(jié)的內容，是在第1章引導學生認識孟德爾遺傳規(guī)律的基礎上，繼續(xù)依照科學史的順序，尋找孟德爾提出的遺傳因子，也就是基因，在細胞中的位置。在學習這一課時內容前學生已經學習了有絲分裂的過程和意義，染色體、染色質、染色單體和DNA的關系，具備了進一步學習的知識基礎。但學生未接觸過有性生殖過程的相關知識，學習上會有所困難，尤其是對同源染色體、減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目變化不易掌握。一、教學目標1.通過對減數(shù)分裂過程的學習闡明減數(shù)分裂產生染色體數(shù)目減半的精細胞。2.通過對減數(shù)分裂過程的總結理解進行有性生殖的生物體，其遺傳信息是通過配子傳遞給子代的。3.通過模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和行為變化，培養(yǎng)學生建構模型的科學思維能力。4.通過分析吸煙對精子產生過程的影響，引導學生形成健康的生活方式，培養(yǎng)學生的社會責任。二、教學重、難點1.精子的形成過程。2.減數(shù)分裂的概念。3.建立減數(shù)分裂過程中染色體變化的模型。4.精子形成過程中各時期染色體的行為變化。三、教學過程(一)以視頻形式導入1.通過視頻，學生觀察了精子與卵細胞結合形成受精卵的過程。進一步提出問題:精子與卵細胞又是如何形成的，引出本次課題一一減數(shù)分裂。2.帶領學生完成課前學習任務，復習染色質、染色體、染色單體與DNA的辨析以及有絲分裂的特點和意義。(生進行知識回顧。)3.以精子的形成為例學習一種特殊的有絲分裂方式一一減數(shù)分裂。原始的雄性生殖細胞是什么，精原細胞的增殖方式是什么，精原細胞的染色體與體細胞在數(shù)量上有什么關系呢，精子的形成場所在哪里，減數(shù)分裂前的間期有什么特點，與有絲分裂的間期是否一致，減數(shù)分裂有什么特點，進行有性生殖的生物為什么在形成生殖細胞時要進行減數(shù)分裂?(生通過課前預習回答問題。)4.出示人類體細胞中的染色體圖片，并提問:體細胞中有多少條染色體，人們按照形態(tài)和大小對它們進行了排序和編號，同學們看每個編號下有多少條染色體，它們有什么特點，從來源上看呢?展臺上有一些染色體模型，找找哪些是同源染色體，將它們擺到一起。我們是把形狀一樣的還是顏色一樣的放到一起?那不同顏色代表的是什么?設計意圖:通過復習有絲分裂過程中的染色質、染色體、染色單體與DNA數(shù)量變化，為后續(xù)學習減數(shù)分裂的過程做鋪墊;通過對精子的形成過程的預習，使學生更容易學習本節(jié)課的重難點知識;通過這一系列的問題，引導學生逐步分析，使學生對精子的形成過程有了初步的認識，理解減數(shù)分裂過程中“減數(shù)”的實質;利用染色體模型展示，變抽象為具體，引導學生逐步深化同源染色體的概念。(二)小組活動一:模擬不同分裂時期的細胞1.結合以上環(huán)節(jié)，提出問題:同源染色體在減數(shù)分裂過程中會發(fā)生哪些行為變化呢?讓學生看老師給大家提供的白色卡紙，用來模擬不同分裂時期的細胞。還有一些不同的實驗材料如扭扭棒、橡皮泥、軟磁紙，用來模擬染色體，都是兩種顏色的，不同顏色代表了什么?請同學們結合教材20頁及圖示2-2以兩對同源染色體為例來模擬減數(shù)分裂一前中后末四個時期的染色體數(shù)目和行為變化。并整理總結減數(shù)分裂I過程中的各時期特點。(生分組合作，閱讀教材結合圖示，進行制作與分享，完成減數(shù)分裂I不同時期的染色體行為變化的構建。)設計意圖:學生實際操作、親身體驗，自主學習，突破難點?；橄鬄榫唧w，加深對減數(shù)分裂過程中染色體行為與數(shù)量變化的理解，突破難點。2.黑板展示模型成果，帶領學生一起來看減數(shù)分裂I各時期的特點:先看前期，小組代表來說一下，同源染色體在前期發(fā)生了什么?什么是聯(lián)會?什么是配對?形成的是什么?一個四分體中包含了什么?如果移開了還在一個細胞里,還是不是同源染色體,是不是四分體?中期的特點是什么?后期特征是什么?還有四分體嗎?是相同顏色的分開還是相同形狀的分開?那在同源染色體必須分開的情況下有沒有不同的顏色組合?我們會發(fā)現(xiàn)在同源染色體分離的同時，非同源染色體發(fā)生了自由組合。細胞均等分裂，形成兩個子細胞，叫做次級精母細胞，那我們來看次級精母細胞中的染色體數(shù)相對于開始來講發(fā)生了怎樣的變化。(生思考討論教師提出的問題，觀察教師做出的演示，分析現(xiàn)象得出結論，從而初步認識減數(shù)分裂中的“減數(shù)”發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。)設計意圖:針對減數(shù)分裂I后期通過對比黑板上的兩組模型，引導學生發(fā)現(xiàn)并得出同源染色體分離，非同源染色體自由組合的后期特點。解決四分體與同源染色體的區(qū)別與聯(lián)系，為后續(xù)學習分離與自由組合的實質、基因重組做鋪墊。(三)小組活動二:模型模擬1.減數(shù)分裂I與減數(shù)分裂Ⅱ之間通常沒有間期，或者間期時間很短，染色體就不再復制了。那減數(shù)第二次分裂染色體又發(fā)生了哪些數(shù)量和行為變化呢?請學生閱讀教材20-21頁結合圖2-2繼續(xù)進行模型模擬，并整理總結減數(shù)第二次分裂各時期特點。(生分組合作，閱讀教材結合圖示，進行制作與分享，完成減數(shù)分裂Ⅱ不同時期的染色體行為變化的構建。)2.通過前面減數(shù)分裂過程的學習，我們發(fā)現(xiàn)經過兩次分裂，染色體數(shù)目減半了，接下來我們來對減數(shù)分裂進行總結。(生在構建模型的基礎上，閱讀教材思考回答問題。)設計意圖:使學生認識減數(shù)分裂Ⅱ染色體數(shù)沒有減半，染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)分裂I末期。對減數(shù)分裂的過程、特點、結果有全面的認識。四、思維訓練、總結與拓展1.提出問題:是不是生殖細胞的減數(shù)分裂每次都能夠準確無誤地完成呢?我們來看一個異常情況，某男性的一個精原細胞在減數(shù)第一次分裂過程中一對同源染色體未分離，進入了同一個子細胞。另一個精原細胞在減數(shù)第二次分裂過程中其中一個次級精母細胞的姐妹染色單體未分離，進入同一個子細胞中，同時形成的另一個次級精母細胞正常完成分裂。試分析該男子的這兩個精原細胞產生的精子會出現(xiàn)什么異常?異常精子的比例又是多少?(生思考并用桌上已做好的減數(shù)分裂模型進行異常情況模擬，并討論解決問題。)設計意圖:引導學生對減數(shù)分裂異常情況進行分析，在掌握基本的減數(shù)分裂過程后成功提高學習難度，提升學生應用能力。2.研究表明，吸煙對精子的各項參數(shù)均有負面影響。香煙中的尼古丁等有害成分可能會在精子中造成DNA損傷;可影響生殖細胞減數(shù)分裂時紡錘體的功能;還可以使血清睪酮的濃度下降，損害染色體聯(lián)會過程及聯(lián)會時間，最終導致畸形精子的產生。閱讀資料，結合減數(shù)分裂過程分析吸煙對精子的產生有什么影響?這對我們的生活方式有哪些啟示?3.引導學生以思維導圖的形式圍繞減數(shù)分裂，從精子的形成、減數(shù)分裂的特點、相關概念、異常情況分析以及與社會的聯(lián)系這五個方面進行總結。完成思維導圖中的相關問題，對本節(jié)課所學知識形成完整的體系，幫助學生構建完整的減數(shù)分裂框架。4.拓展作業(yè)設置。除了吸煙以外，還有許多因素會影響生殖細胞的形成，請同學們以小組為單位任選一種影響因素，查閱相關資料，結合本節(jié)所學內容進行分析，并向全班同學介紹。請同學們在課后查閱減數(shù)分裂過程中其他異常情況的相關資料，并進行分析與展示。教學反思：在本節(jié)課的課堂教學中，教師運用小組合作學習與探究法、任務驅動法、模型建構法、基于問題導向的互動啟發(fā)式教學法等幫助學生解決精子的形成過程、減數(shù)分裂的概念、建立減數(shù)分裂過程中染色體變化的模型、精子形成過程中各時期染色體的行為變化這些重難點。本節(jié)課以任務為導向，教師不再是通過直接傳授將理論給予學生，而是轉為材料的提供者。在模型的選擇方面，每種模型都有自己的優(yōu)點和缺點，橡皮泥便于模擬染色體形態(tài)的變化但操作時間長，扭扭棒操作簡單顏色多樣但形態(tài)太細不夠直觀，軟磁紙我們進行了處理，將其剪成染色單體的形態(tài)配上小磁鐵，可以在黑板上演示操作，但對染色體形態(tài)的變化的模擬不夠貼切，所以把橡皮泥、扭扭棒和軟磁紙三種材料都提供給學生，引導