《建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型》教學(xué)設(shè)計

PAGEPAGE2《建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型》教學(xué)設(shè)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(shù)分裂的內(nèi)容。2、作用：鞏固學(xué)生對減數(shù)分裂過程的認(rèn)識和理解，尤其是染色體數(shù)目和行為的變化，對后面基因重組的學(xué)習(xí)非常重要。3、特點：減數(shù)分裂中染色體行為復(fù)雜，該部分內(nèi)容知識點分散、理解難度大、概念易混淆，使學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，難以抓住本質(zhì)。二、實驗教學(xué)目標(biāo)1、知識與能力：①學(xué)生通過活動進一步認(rèn)識減數(shù)分裂過程中染色體行為和數(shù)目的規(guī)律性變化，能識別并繪制模式圖。②學(xué)生能夠展示出減數(shù)分裂過程中同源染色體及其聯(lián)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(xué)生提高模型建構(gòu)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(xué)生通過動手操作建模的過程，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、實驗方法設(shè)計1、學(xué)法設(shè)計：本實驗?zāi)M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(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?，粘上磁力貼后可在黑板上演示，效果更好。②對于減數(shù)分裂過程中的同源染色體、聯(lián)會、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，強化概念。=3\*GB3③在學(xué)生構(gòu)建物理模型的同時，引導(dǎo)學(xué)生建立概念模型和數(shù)學(xué)模型，在實驗的基礎(chǔ)上鞏固強化，深化知識內(nèi)在聯(lián)系。四、教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程可分為問題激趣活動探究歸納提升應(yīng)用遷移（一）問題激趣展示PPT并提出問題：為什么會出現(xiàn)“一母生九子，九子各不同”這種自然現(xiàn)象。設(shè)問目的：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）活動探究1、復(fù)習(xí)減數(shù)分裂的過程：多媒體播放減數(shù)分裂過程動畫，教師引導(dǎo)學(xué)生描述并回憶總結(jié)減數(shù)分裂各時期的特征和染色體變化。梳理減數(shù)分裂過程中“同源染色體聯(lián)會、交叉互換、四分體”等核心概念。在此基礎(chǔ)上，引出模型方法和類型。模型的種類很多，一般所說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(shù)學(xué)模型：用符號、公式、圖象等數(shù)學(xué)語言表現(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，豌豆實驗中9：3：3：1的比例關(guān)系，還有我們等下要畫的減數(shù)分裂過程中染色體數(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(zhǔn)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(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)確的語言描述。請學(xué)生上臺在黑板上展示，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)會四分體交叉互換活動目的：學(xué)生通過模擬進一步熟悉減數(shù)分裂中的核心概念。臺下教師檢查重點：學(xué)生模擬染色體操作規(guī)范性，對學(xué)生模擬時可能發(fā)生的錯誤進行預(yù)設(shè)，并及時提醒學(xué)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(shù)分裂的過程①物理模型學(xué)生模擬整個減數(shù)分裂過程，重點強調(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(zhǔn)確的地方進行糾正。臺下教師檢查重點：對學(xué)生在模型制作中出現(xiàn)問題進行指導(dǎo)，及時提醒學(xué)生修正，并檢查學(xué)生模擬染色體操作規(guī)范性。易錯問題：在模擬減數(shù)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(xì)胞一極。減二后期染色體變化與有絲分裂易混淆。②概念模型對比三種情況產(chǎn)生的精子類型。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納規(guī)律：不發(fā)生交叉互換，一個精原細(xì)胞產(chǎn)生4個2種精子，如果發(fā)生交叉互換，一個精原細(xì)胞可產(chǎn)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(xì)胞能產(chǎn)生幾種精子呢？提出減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生配子情況的概念模型，并引導(dǎo)學(xué)生填寫學(xué)案上的概念模型。無交叉互換1.無交叉互換1個精原細(xì)胞2個1個初級精母細(xì)胞1個精原細(xì)胞2個1個初級精母細(xì)胞4個精子（種）4個精子（種）4個有交叉互換1個精原細(xì)胞2個1個精原細(xì)胞2個1個初級精母細(xì)胞4個精子（種）4個精子（種）4個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，找出各時期染色體和DNA數(shù)目，并填寫在表格中。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)書本知識和板書知識框架來對本節(jié)課的內(nèi)容來做一個總結(jié)和回顧，同學(xué)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(lián)系精卵細(xì)胞的隨機結(jié)合，可以呼應(yīng)和解釋開頭“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驗：①用三對同源染色體進行模擬，將產(chǎn)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(chǎn)生有什么影響？這樣可讓學(xué)生對后面染色體變異的知識提前有一個感性認(rèn)識。精心設(shè)置三個層次的鞏固練習(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，同時還可以對學(xué)生知識的掌握程度進行檢測。五、教學(xué)反思（一）收獲點在操作過程中，學(xué)生不僅運用了減數(shù)分裂的知識，還培養(yǎng)了學(xué)生的分工