《建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型》教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE2《建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型》教學(xué)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)教材分析1、地位：人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第二章第一節(jié)減數(shù)分裂的內(nèi)容。2、作用：鞏固學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解，尤其是染色體數(shù)目和行為的變化，對(duì)后面基因重組的學(xué)習(xí)非常重要。3、特點(diǎn)：減數(shù)分裂中染色體行為復(fù)雜，該部分內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)分散、理解難度大、概念易混淆，使學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，難以抓住本質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與能力：①學(xué)生通過(guò)活動(dòng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為和數(shù)目的規(guī)律性變化，能識(shí)別并繪制模式圖。②學(xué)生能夠展示出減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體及其聯(lián)會(huì)、交叉互換、同源染色體、姐妹染色單體分離等行為變化。2、過(guò)程與方法：學(xué)生提高模型建構(gòu)意識(shí)，提升動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)交流合作能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作建模的過(guò)程，親自感受和認(rèn)同模型建構(gòu)這種科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用。三、實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)1、學(xué)法設(shè)計(jì)：本實(shí)驗(yàn)?zāi)M和探究雙管齊下，不同于探究性實(shí)驗(yàn)需要對(duì)自變量和因變量進(jìn)行分析。本實(shí)驗(yàn)重在模擬減數(shù)分裂中染色體的行為，可以采取“自主、合作、探究”的教學(xué)模式，采取教師指導(dǎo)和小組合作的方式進(jìn)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(qiáng)，易斷裂，故將橡皮泥換成卡紙和磁力貼?？埲菀坠潭?，粘上磁力貼后可在黑板上演示，效果更好。②對(duì)于減數(shù)分裂過(guò)程中的同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體、交叉互換等核心概念，選擇學(xué)生優(yōu)秀成果在黑板上展示，強(qiáng)化概念。=3\*GB3③在學(xué)生構(gòu)建物理模型的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生建立概念模型和數(shù)學(xué)模型，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上鞏固強(qiáng)化，深化知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系。四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程可分為問(wèn)題激趣活動(dòng)探究歸納提升應(yīng)用遷移（一）問(wèn)題激趣展示PPT并提出問(wèn)題：為什么會(huì)出現(xiàn)“一母生九子，九子各不同”這種自然現(xiàn)象。設(shè)問(wèn)目的：留足懸念，激起探究欲望,與后面基因重組內(nèi)容產(chǎn)生聯(lián)系。（二）活動(dòng)探究1、復(fù)習(xí)減數(shù)分裂的過(guò)程：多媒體播放減數(shù)分裂過(guò)程動(dòng)畫(huà)，教師引導(dǎo)學(xué)生描述并回憶總結(jié)減數(shù)分裂各時(shí)期的特征和染色體變化。梳理減數(shù)分裂過(guò)程中“同源染色體聯(lián)會(huì)、交叉互換、四分體”等核心概念。在此基礎(chǔ)上，引出模型方法和類(lèi)型。模型的種類(lèi)很多，一般所說(shuō)的模型主要有物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型等。物理模型：用實(shí)物代替原型進(jìn)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(shù)學(xué)模型：用符號(hào)、公式、圖象等數(shù)學(xué)語(yǔ)言表現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)中9：3：3：1的比例關(guān)系，還有我們等下要畫(huà)的減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)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(jìn)行研究的方法，如光合作用過(guò)程模型，呼吸作用過(guò)程模型，血糖的來(lái)源與去向模型等。2、模擬活動(dòng)：（1）實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備：展示實(shí)驗(yàn)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(diǎn)：在卡張上畫(huà)出染色單體，然后對(duì)折，剪下即可得到兩條形態(tài)大小相同的染色單體。多次對(duì)折再剪下，可同時(shí)獲得多條，提高實(shí)驗(yàn)效率。（2）活動(dòng)一：核心概念的詮釋學(xué)生用制作好的四條染色體模擬出如下核心概念；并用準(zhǔn)確的語(yǔ)言描述。請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)在黑板上展示，邊演示邊解釋。染色體復(fù)制同源染色體非同源染色體聯(lián)會(huì)四分體交叉互換活動(dòng)目的：學(xué)生通過(guò)模擬進(jìn)一步熟悉減數(shù)分裂中的核心概念。臺(tái)下教師檢查重點(diǎn)：學(xué)生模擬染色體操作規(guī)范性，對(duì)學(xué)生模擬時(shí)可能發(fā)生的錯(cuò)誤進(jìn)行預(yù)設(shè)，并及時(shí)提醒學(xué)生修正。易錯(cuò)問(wèn)題：=1\*GB3①如模擬同源染色體配對(duì)時(shí)將一大一小兩條紅色的染色體配對(duì)；或者將同顏色的兩大兩小配對(duì)。（活動(dòng)二）模擬減數(shù)分裂的過(guò)程①物理模型學(xué)生模擬整個(gè)減數(shù)分裂過(guò)程，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)減一前期，減一后期，減二前期，減二后期，精細(xì)胞。學(xué)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(xì)胞一極3-4組：減一后期不同顏色染色體移向細(xì)胞一極5-6組：與1-2組基本相同，但發(fā)生交叉互換將學(xué)生制作的三種類(lèi)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(lì)評(píng)價(jià)小組成果，并對(duì)不準(zhǔn)確的地方進(jìn)行糾正。臺(tái)下教師檢查重點(diǎn)：對(duì)學(xué)生在模型制作中出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)提醒學(xué)生修正，并檢查學(xué)生模擬染色體操作規(guī)范性。易錯(cuò)問(wèn)題：在模擬減數(shù)分裂后期同源染色體分離時(shí)，將兩條大的兩條小的染色體分別移向細(xì)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(duì)比三種情況產(chǎn)生的精子類(lèi)型。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納規(guī)律：不發(fā)生交叉互換，一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)2種精子，如果發(fā)生交叉互換，一個(gè)精原細(xì)胞可產(chǎn)生4個(gè)4種精子。并提出問(wèn)題，如果一種含兩條染色體的精原細(xì)胞能產(chǎn)生幾種精子呢？提出減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生配子情況的概念模型，并引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)學(xué)案上的概念模型。無(wú)交叉互換1.無(wú)交叉互換1個(gè)精原細(xì)胞2個(gè)1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞1個(gè)精原細(xì)胞2個(gè)1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精子（種）4個(gè)精子（種）4個(gè)有交叉互換1個(gè)精原細(xì)胞2個(gè)1個(gè)精原細(xì)胞2個(gè)1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精子（種）4個(gè)精子（種）4個(gè)③數(shù)學(xué)模型學(xué)生觀察自己制作的減數(shù)分裂中染色體變化的模型，找出各時(shí)期染色體和DNA數(shù)目，并填寫(xiě)在表格中。引出數(shù)學(xué)模型的概念。精原細(xì)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(xì)胞染色體數(shù)目DNA數(shù)目（三）歸納提升①歸納：組織學(xué)生根據(jù)書(shū)本知識(shí)和板書(shū)知識(shí)框架來(lái)對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容來(lái)做一個(gè)總結(jié)和回顧，同學(xué)之間可以互作補(bǔ)充，最后做統(tǒng)一點(diǎn)評(píng)。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(lián)系精卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，可以呼應(yīng)和解釋開(kāi)頭“一母生九子，九子各不同”的設(shè)疑。（四）應(yīng)用遷移布置課外探究實(shí)驗(yàn)：①用三對(duì)同源染色體進(jìn)行模擬，將產(chǎn)生多少種類(lèi)型的配子？②模擬一對(duì)同源染色體未成功分離，或姐妹染色單體未成功分離的過(guò)程，將會(huì)對(duì)配子產(chǎn)生有什么影響？這樣可讓學(xué)生對(duì)后面染色體變異的知識(shí)提前有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。精心設(shè)置三個(gè)層次的鞏固練習(xí)——基礎(chǔ)、提高和拓展練習(xí)，可以適應(yīng)不同層次學(xué)生的要求，同時(shí)還可以對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握程度進(jìn)行檢測(cè)。五、教學(xué)反思（一）收獲點(diǎn)在操作過(guò)程中，學(xué)生不僅運(yùn)用了減數(shù)分裂的知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的分工