《建立減數分裂中染色體變化的模型》教學設計

PAGEPAGE2《建立減數分裂中染色體變化的模型》教學設計一、實驗教材分析1、地位：人教版高中生物必修二《遺傳與進化》第二章第一節(jié)減數分裂的內容。2、作用：鞏固學生對減數分裂過程的認識和理解，尤其是染色體數目和行為的變化，對后面基因重組的學習非常重要。3、特點：減數分裂中染色體行為復雜，該部分內容知識點分散、理解難度大、概念易混淆，使學生缺乏感性認識，難以抓住本質。二、實驗教學目標1、知識與能力：①學生通過活動進一步認識減數分裂過程中染色體行為和數目的規(guī)律性變化，能識別并繪制模式圖。②學生能夠展示出減數分裂過程中同源染色體及其聯會、交叉互換、同源染色體、姐妹染色單體分離等行為變化。2、過程與方法：學生提高模型建構意識，提升動手能力，團隊交流合作能力。3、情感態(tài)度與價值觀：學生通過動手操作建模的過程，親自感受和認同模型建構這種科學方法及其在科學研究中的應用。三、實驗方法設計1、學法設計：本實驗模擬和探究雙管齊下，不同于探究性實驗需要對自變量和因變量進行分析。本實驗重在模擬減數分裂中染色體的行為，可以采取“自主、合作、探究”的教學模式，采取教師指導和小組合作的方式進行。2、創(chuàng)新：①教材中使用橡皮泥模擬染色體，但橡皮泥黏性強，易斷裂，故將橡皮泥換成卡紙和磁力貼?？埲菀坠潭ǎ成洗帕N后可在黑板上演示，效果更好。②對于減數分裂過程中的同源染色體、聯會、四分體、交叉互換等核心概念，選擇學生優(yōu)秀成果在黑板上展示，強化概念。=3\*GB3③在學生構建物理模型的同時，引導學生建立概念模型和數學模型，在實驗的基礎上鞏固強化，深化知識內在聯系。四、教學過程設計教學過程可分為問題激趣活動探究歸納提升應用遷移（一）問題激趣展示PPT并提出問題：為什么會出現“一母生九子，九子各不同”這種自然現象。設問目的：留足懸念，激起探究欲望,與后面基因重組內容產生聯系。（二）活動探究1、復習減數分裂的過程：多媒體播放減數分裂過程動畫，教師引導學生描述并回憶總結減數分裂各時期的特征和染色體變化。梳理減數分裂過程中“同源染色體聯會、交叉互換、四分體”等核心概念。在此基礎上，引出模型方法和類型。模型的種類很多，一般所說的模型主要有物理模型、數學模型、概念模型等。物理模型：用實物代替原型進行研究的方法。如DNA雙螺旋模型，還有今天我們用卡紙表示染色體，這也是一種物理模型。數學模型：用符號、公式、圖象等數學語言表現生物學現象、特征和狀況的方法，如酶的活性隨溫度變化而變化的曲線，豌豆實驗中9：3：3：1的比例關系，還有我們等下要畫的減數分裂過程中染色體數量變化曲線等。概念模型：用想象的抽象概念或圖形代替原型進行研究的方法，如光合作用過程模型，呼吸作用過程模型，血糖的來源與去向模型等。2、模擬活動：（1）實驗材料準備：展示實驗材料：卡紙制做染色體四條（紅色黃色各兩條，包括染色單體八條，兩大兩小，大的染色體6-8cm,小的3-4cm）；磁力貼。分組：四人為一小組。制作要點：在卡張上畫出染色單體，然后對折，剪下即可得到兩條形態(tài)大小相同的染色單體。多次對折再剪下，可同時獲得多條，提高實驗效率。（2）活動一：核心概念的詮釋學生用制作好的四條染色體模擬出如下核心概念；并用準確的語言描述。請學生上臺在黑板上展示，邊演示邊解釋。染色體復制同源染色體非同源染色體聯會四分體交叉互換活動目的：學生通過模擬進一步熟悉減數分裂中的核心概念。臺下教師檢查重點：學生模擬染色體操作規(guī)范性，對學生模擬時可能發(fā)生的錯誤進行預設，并及時提醒學生修正。易錯問題：=1\*GB3①如模擬同源染色體配對時將一大一小兩條紅色的染色體配對；或者將同顏色的兩大兩小配對。（活動二）模擬減數分裂的過程①物理模型學生模擬整個減數分裂過程，重點強調減一前期，減一后期，減二前期，減二后期，精細胞。學生分三大組，每組制作的模型要求如下：1-2組：減一后期同一顏色染色體移向細胞一極3-4組：減一后期不同顏色染色體移向細胞一極5-6組：與1-2組基本相同，但發(fā)生交叉互換將學生制作的三種類型的成果用磁力貼粘貼在黑板上，小組選派代表介紹自己的成果。鼓勵評價小組成果，并對不準確的地方進行糾正。臺下教師檢查重點：對學生在模型制作中出現問題進行指導，及時提醒學生修正，并檢查學生模擬染色體操作規(guī)范性。易錯問題：在模擬減數分裂后期同源染色體分離時，將兩條大的兩條小的染色體分別移向細胞一極。減二后期染色體變化與有絲分裂易混淆。②概念模型對比三種情況產生的精子類型。引導學生總結歸納規(guī)律：不發(fā)生交叉互換，一個精原細胞產生4個2種精子，如果發(fā)生交叉互換，一個精原細胞可產生4個4種精子。并提出問題，如果一種含兩條染色體的精原細胞能產生幾種精子呢？提出減數分裂過程中產生配子情況的概念模型，并引導學生填寫學案上的概念模型。無交叉互換1.無交叉互換1個精原細胞2個1個初級精母細胞1個精原細胞2個1個初級精母細胞4個精子（種）4個精子（種）4個有交叉互換1個精原細胞2個1個精原細胞2個1個初級精母細胞4個精子（種）4個精子（種）4個③數學模型學生觀察自己制作的減數分裂中染色體變化的模型，找出各時期染色體和DNA數目，并填寫在表格中。引出數學模型的概念。精原細胞減=1\*ROMANI前減=1\*ROMANI中減=1\*ROMANI后減=2\*ROMANII前減=2\*ROMANII中減=2\*ROMANII后精細胞染色體數目DNA數目（三）歸納提升①歸納：組織學生根據書本知識和板書知識框架來對本節(jié)課的內容來做一個總結和回顧，同學之間可以互作補充，最后做統(tǒng)一點評。②提升：有了前面的模擬鋪墊，可以解釋配子多樣性的原因，再聯系精卵細胞的隨機結合，可以呼應和解釋開頭“一母生九子，九子各不同”的設疑。（四）應用遷移布置課外探究實驗：①用三對同源染色體進行模擬，將產生多少種類型的配子？②模擬一對同源染色體未成功分離，或姐妹染色單體未成功分離的過程，將會對配子產生有什么影響？這樣可讓學生對后面染色體變異的知識提前有一個感性認識。精心設置三個層次的鞏固練習——基礎、提高和拓展練習，可以適應不同層次學生的要求，同時還可以對學生知識的掌握程度進行檢測。五、教學反思（一）收獲點在操作過程中，學生不僅運用了減數分裂的知識，還培養(yǎng)了學生的分工