减数分裂与受精作用教学设计

《减数分裂和受精作用》“减数分裂”第一课时教学设计江西省信丰中学郭名宾（341600）1“减数分裂”第一课时教学设计1教材分析减数分裂从细胞水平上阐述生命的延续性。新课标增加了模型建构、观察细胞减数分裂的实验，新增内容旨在倡导学生自主学习、体验学习，应该引起足够的重视。江西省教学要求中阐明本节课的重点是“减数分裂过程中染色体的动态变化以及主要特征的描述”。模型建构是知识内化的过程，可帮助学生理解减数分裂的过程。如果让模型建构与科学发现史联系起来，学生相当于对减数分裂过程经历了一次再发现。减数分裂的发现历史是：科学家先显微观察到马蛔虫的精子和卵细胞中染色体数目减半，即先发现了减数分裂的结果，然后经过多年后才从初生小兔的卵巢中观察到减数第一次分裂的一些特殊分裂相的。在此过程，科学家对减数分裂有过多种预想，我们的学生可做类似的模型预构，再根据显微观察结果进行纠错，从做中学，体味发现的乐趣。2学生学情分析学生经过有丝分裂的学习和模型建构，熟悉了有丝分裂中染色体的数目变化和行为。从发展心理学角度，这个年龄段的学生处于经验性思维向理论性思维转换的关键时期，通过模拟建模，重现科学史，可激发学习生物的热情，帮助他们借助亲身体验进行一定的逻辑思维，利用判断推理等手段不断扩大认识领域，形成知识体系。新课标中更强调学习是一个主动建构知识、发展能力的过程，重视学生创新能力和实践能力的培养，是教师义不容辞的责任。3教学目标3.1知识目标了解减数分裂的概念。通过精子的形成过程掌握减数分裂过程及图解。3.2能力目标通过分步建构模型引导学生主动参与探究活动，训练学生综合、处理信息，解决问题的能力，培养学生质疑、合作、创新的能力。3.3情感目标认同生物科学的价值，培养科学探究的兴趣；培养质疑、求实、创新、合作和勇于实践的科学精神和态度，认同科学是在不断的探索中前进的；减数分裂过程中，染色体形态数目发生一系列规律性变化，通过受精作用使生物前后代之间能保持染色体数目的恒定，引导学生了解生命是运动的、有规律的。24教学重难点教学重点：减数分裂过程中染色体的动态变化以及主要特征的描述教学难点：减数分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律，以及分裂过程中染色体组合的多样性。5教学策略和教学手段江西省教学要求中指出本节课教学应以演示、观察和模拟等活动为主，选择图片、动画、录像等辅助手段为学生提供必要的感性材料，再通过学生自己尝试模型建构来模拟减数分裂的过程。鉴于学生对有丝分裂已经有了一定的了解，并且有丝分裂与减数分裂的比较是学生学习的一大难点，所以本节课首先利用先行组织者策略中的比较性组织者指出有丝分裂与减数分裂的异同，其目的在于比较减数分裂与认知结构中相类似的有丝分裂，从而增强似是而非的新旧知识之间的可辨别性，并为这些新概念提供稳定的固定点。同时本节课将模型建构前移，以有丝分裂为知识背景让学生进行“减数分裂”的模型预构，并且循着科学研究的足迹，通过显微观察后进行纠错，在获得感性认识后再引导学生形成对减数分裂的理性概括，同时对学生进行科学研究中实证研究的思想引导。6媒体和实验器材制作多媒体课件，主要用于展示减数分裂显微观察图和动画模拟。每组一张大纸板，两张小纸板，两红两蓝的四张长卡纸条，两红两蓝的四张短卡纸条，回形针多个，备用的两红两蓝四张中等长度卡纸条。7教学实施程序学生活动教师组织引导教学意图课前分组，前后两排四人为一组。分发实验材料：每组一张大纸板，两张小纸板，两红两蓝的四张长卡纸条，回形针四个。为第一次建模准备。观察关于鸡蛋的图。问题引入：为什么有些鸡蛋可以孵出小鸡，有些鸡蛋孵不出小鸡？高等生物的个体发育从受精卵开始，未受精的卵不可以发育成新个体。回忆旧知，受精卵是有精子和卵细胞结合生成。情境教学，引入受精作用。思考小鸡的发生，学生参与讨论。设疑：鸡妈妈和鸡爸爸体细胞中染色体数都是78，如果精子是由精原细胞经有丝分裂形成的，那么精子中的染色体数就是78。卵细胞也经有丝分裂形成的，那么卵细胞中的染色体数也是78，这样的精子和卵细胞结合——受精卵中的染色体数就是156，这可能吗？每个物种的染色体数目都是恒定的。要保证小鸡引导学生假设、演绎推理，解释生殖细胞染色体数目减半的必然性。3染色体数目还是78，精子和卵细胞中的染色体数应该是多少？精子和卵细胞中染色体数目应该为39。结论：精子和卵细胞的形成应该经过染色体数目减半的过程，我们称之为减数分裂。问：减数分裂的过程是怎样的？观察减数分裂的显微动画。问：刚才大家看减数分裂过程，你对减数分裂的第一印象是什么？染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成四个子细胞。问：有丝分裂的特点是什么？染色体复制一次，细胞分裂一次，子细胞与亲代细胞染色体数目相同。通过实物观察帮助学生形成减数分裂是一次特殊的有丝分裂的过程。学生协作，用模型预构2个染色体的细胞减数分裂过程。黑圆角蝉的体细胞中只有2个染色体。问：它的精子中染色体数目应该是几个？请同学用学桌上的实验材料模拟该精子的形成过程。教师引导，帮助。纠正染色体复制错误，指出赤道板的位置，帮助学生正确表示细胞分裂的方向。通过黑圆角蝉这个特殊生物，引导学生借助模型构建解决染色体如何减半的问题，激发学生兴趣，培养逻辑思维能力。体验合作，探究、创造的过程。选派学生代表展示模型。染色体形态数目最清楚的时期是分裂中期，第一组学生展示减数第一次分裂过程后将染色体固定在中期。第二组同学展示该细胞的减数第二次分裂，并固定在中期。固定好的模型张贴于黑板上，便于比较。再请同学发表不同意见，展示染色体数目减半的其他可能性。关于减数分裂染色体如何减半，学生有两种可能性猜测：第一：第一次分裂着丝点分裂，形成2个子细胞，生生互动，鼓励学生创新、敢于质疑，勇于实践的精神。4每个细胞中染色体数目为2个；减数第二次分裂，子细胞中染色体数目减半，每个子细胞中染色体数目为1个。第二：第一次分裂染色体数目减半，形成2个子细胞，每个子细胞中染色体数目为1个；第二次着丝点分裂，每个细胞中染色体数目也为1个。观察黑圆角蝉精子发生的显微观察图和模式图。模型纠错。争论焦点1：染色体数目减半发生在减数第一次分裂还是减数第二次分裂？显微观察后进行模型纠错：减数第一次分裂2个染色体分开，染色体数目减半；减数第二次着丝点分裂。问：经过初次探究，我们获得了什么研究成果？染色体数目减半发生在减数第一次分裂。学生先存疑后释疑，培养学生处理信息的能力。学生协作，用模型预构4个染色体的细胞减数分裂过程。观察马蛔虫的受精卵有丝分裂中期图，马蛔虫的受精卵中有4个染色体，精子和卵细胞中染色体数就应该是2个。马蛔虫的精子是怎样形成的？第二次分发两红两蓝的短卡纸条和4个回形针。引导，帮助学生建构模型。由2个染色体递加到4个染色体，减数第一次分裂错误减半可能造成子细胞中遗传物质的不均等。选派学生代表展示模型。学生可能展示3种可能的减数第一次分裂模型：第一：两个短染色体分到细胞的一极，两个长染色体分到细胞一极。第二：一长一短两个染色体位于赤道板两侧。第三：长和长的分开，短和短的分开。将学生构建的减数第一次分裂中期图模型张贴于黑板上，便于后来纠错。学生在已知的基础上继续探究，发现问题，解决问题。让学生在不断探索中前进，体验发现过程。观察果蝇的4对染色体。模型纠错。争论焦点2：染色体怎样减半才能保证子细胞遗传物质的均等呢？展示果蝇的显微观察图，请学生观察染色体的数目和形态。发现什么特点？同源染色体的概念很简单，但同源染色体的发现并不算顺利，鼓励学生学会辨别，大胆设想，发现。58个染色体两两大小形状相似。讲述：这两种大小形状相似的染色体被称之为同源染色体。展示同源染色体联会图，发现减数第一次分裂是同源染色体联会后分开。展示蝗虫精母细胞减数分裂显微观察图，模型纠错。减数分裂的模拟动画观察。先观察减数分裂的模拟动画，再对着显微观察图和同学一起回顾减数分裂过程，并学习各时期细胞名称。请一组同学用模型展示减数分裂全过程。请同学统计两对同源染色体的减数分裂，子细胞中非同源染色体有几种可能的组合？通过动画，给学生以系统的、生动的减数分裂过程，鼓励学生用语言描绘、进行总结。培养学生获取信息的能力、交流、表达能力。课后延伸布置学生尝试构建三对同源染色体的减数分裂模型，统计子细胞中非同源染色体有几种可能的组合？为学生学习遗传进化知识做好铺垫。课堂巩固：1、说一说下列细胞分别属于何种分裂的什么时期。1、说一说下列细胞分别属于何种分裂的什么期A、B、C图分别是___________分裂的________________期,判断的理由是________________。AABBCC及时反馈：比较比较A图是___________分裂的_____期,判断的理由是_________________。B图是___________分裂的_____期,判断的理由是_________________。C图是___________分裂的_____期,判断的理由是_________________。方法指导：让学生记住规律先“上看下看”，看赤道板两侧如是同源染色体分开则为减数第一次分裂，着丝点分裂则是减数第二次分裂或有丝分裂；再“左看右看”，赤道板某一册有同源染色体的是有丝分裂，没有同源染色体的是减数第二次分裂（因为减数第一次分裂同源染色体分开）。2、说一说下列各细胞分别属于何种分裂的什么时期。62、说一说下列各细胞分别属于何种分裂的什么期甲、乙、丙图分别是___________分裂的________________期,判断的理由是___________。甲乙丙及时反馈：甲、乙、丙图分别是___________分裂的________________期,判断的理由是___________。甲、乙、丙中染色体的数目分别是______________,DNA的数目分别是___________。8教学流程图小鸡的身世，减数分裂的必要性鸡蛋的秘密，引出受精作用模型建构2个染色体生物的减数分裂协作建模开始显微观察，模型纠错模型建构4个染色体生物的减数分裂初探成果小结模型展示79、教学反思本节课的教学主要是立足于对减数分裂进行模型预构，显微观察后纠错，在不断探索中对减数分裂过程进行再发现。利用有趣的生活现象引入课题，在模型建构中，利用图解、动画、合作探究、逐步设疑、释疑等多种对难点进行了突破。将模型建构前移，培养了学生的思维创新能力。学生积极参与探究，将被动接受知识变为科学再发现，学生不光获得知识，更锻炼了能力，体现了新课标的要求。在课堂实践中发现有些同学有丝分裂基础不扎实，对材料用途不清楚，在第一次建模时可进行讲解。为了降低难度，我第一次只发了一对染色体的实验材料，第二次建模时才发第二对染色体，这样可避免开始染色体选择不当。协作建模减数分裂各时期细胞名称介绍，学生总结过程模型展示显微观察，模型纠错减数分裂动画观察再探成果小结课后统计不同小组非同源染色体组合结束