《建立减数分裂中染色体变化的模型》教学设计

PAGEPAGE2《建立减数分裂中染色体变化的模型》教学设计一、实验教材分析1、地位：人教版高中生物必修二《遗传与进化》第二章第一节减数分裂的内容。2、作用：巩固学生对减数分裂过程的认识和理解，尤其是染色体数目和行为的变化，对后面基因重组的学习非常重要。3、特点：减数分裂中染色体行为复杂，该部分内容知识点分散、理解难度大、概念易混淆，使学生缺乏感性认识，难以抓住本质。二、实验教学目标1、知识与能力：①学生通过活动进一步认识减数分裂过程中染色体行为和数目的规律性变化，能识别并绘制模式图。②学生能够展示出减数分裂过程中同源染色体及其联会、交叉互换、同源染色体、姐妹染色单体分离等行为变化。2、过程与方法：学生提高模型建构意识，提升动手能力，团队交流合作能力。3、情感态度与价值观：学生通过动手操作建模的过程，亲自感受和认同模型建构这种科学方法及其在科学研究中的应用。三、实验方法设计1、学法设计：本实验模拟和探究双管齐下，不同于探究性实验需要对自变量和因变量进行分析。本实验重在模拟减数分裂中染色体的行为，可以采取“自主、合作、探究”的教学模式，采取教师指导和小组合作的方式进行。2、创新：①教材中使用橡皮泥模拟染色体，但橡皮泥黏性强，易断裂，故将橡皮泥换成卡纸和磁力贴。卡纸容易固定，粘上磁力贴后可在黑板上演示，效果更好。②对于减数分裂过程中的同源染色体、联会、四分体、交叉互换等核心概念，选择学生优秀成果在黑板上展示，强化概念。=3\*GB3③在学生构建物理模型的同时，引导学生建立概念模型和数学模型，在实验的基础上巩固强化，深化知识内在联系。四、教学过程设计教学过程可分为问题激趣活动探究归纳提升应用迁移（一）问题激趣展示PPT并提出问题：为什么会出现“一母生九子，九子各不同”这种自然现象。设问目的：留足悬念，激起探究欲望,与后面基因重组内容产生联系。（二）活动探究1、复习减数分裂的过程：多媒体播放减数分裂过程动画，教师引导学生描述并回忆总结减数分裂各时期的特征和染色体变化。梳理减数分裂过程中“同源染色体联会、交叉互换、四分体”等核心概念。在此基础上，引出模型方法和类型。模型的种类很多，一般所说的模型主要有物理模型、数学模型、概念模型等。物理模型：用实物代替原型进行研究的方法。如DNA双螺旋模型，还有今天我们用卡纸表示染色体，这也是一种物理模型。数学模型：用符号、公式、图象等数学语言表现生物学现象、特征和状况的方法，如酶的活性随温度变化而变化的曲线，豌豆实验中9：3：3：1的比例关系，还有我们等下要画的减数分裂过程中染色体数量变化曲线等。概念模型：用想象的抽象概念或图形代替原型进行研究的方法，如光合作用过程模型，呼吸作用过程模型，血糖的来源与去向模型等。2、模拟活动：（1）实验材料准备：展示实验材料：卡纸制做染色体四条（红色黄色各两条，包括染色单体八条，两大两小，大的染色体6-8cm,小的3-4cm）；磁力贴。分组：四人为一小组。制作要点：在卡张上画出染色单体，然后对折，剪下即可得到两条形态大小相同的染色单体。多次对折再剪下，可同时获得多条，提高实验效率。（2）活动一：核心概念的诠释学生用制作好的四条染色体模拟出如下核心概念；并用准确的语言描述。请学生上台在黑板上展示，边演示边解释。染色体复制同源染色体非同源染色体联会四分体交叉互换活动目的：学生通过模拟进一步熟悉减数分裂中的核心概念。台下教师检查重点：学生模拟染色体操作规范性，对学生模拟时可能发生的错误进行预设，并及时提醒学生修正。易错问题：=1\*GB3①如模拟同源染色体配对时将一大一小两条红色的染色体配对；或者将同颜色的两大两小配对。（活动二）模拟减数分裂的过程①物理模型学生模拟整个减数分裂过程，重点强调减一前期，减一后期，减二前期，减二后期，精细胞。学生分三大组，每组制作的模型要求如下：1-2组：减一后期同一颜色染色体移向细胞一极3-4组：减一后期不同颜色染色体移向细胞一极5-6组：与1-2组基本相同，但发生交叉互换将学生制作的三种类型的成果用磁力贴粘贴在黑板上，小组选派代表介绍自己的成果。鼓励评价小组成果，并对不准确的地方进行纠正。台下教师检查重点：对学生在模型制作中出现问题进行指导，及时提醒学生修正，并检查学生模拟染色体操作规范性。易错问题：在模拟减数分裂后期同源染色体分离时，将两条大的两条小的染色体分别移向细胞一极。减二后期染色体变化与有丝分裂易混淆。②概念模型对比三种情况产生的精子类型。引导学生总结归纳规律：不发生交叉互换，一个精原细胞产生4个2种精子，如果发生交叉互换，一个精原细胞可产生4个4种精子。并提出问题，如果一种含两条染色体的精原细胞能产生几种精子呢？提出减数分裂过程中产生配子情况的概念模型，并引导学生填写学案上的概念模型。无交叉互换1.无交叉互换1个精原细胞2个1个初级精母细胞1个精原细胞2个1个初级精母细胞4个精子（种）4个精子（种）4个有交叉互换1个精原细胞2个1个精原细胞2个1个初级精母细胞4个精子（种）4个精子（种）4个③数学模型学生观察自己制作的减数分裂中染色体变化的模型，找出各时期染色体和DNA数目，并填写在表格中。引出数学模型的概念。精原细胞减=1\*ROMANI前减=1\*ROMANI中减=1\*ROMANI后减=2\*ROMANII前减=2\*ROMANII中减=2\*ROMANII后精细胞染色体数目DNA数目（三）归纳提升①归纳：组织学生根据书本知识和板书知识框架来对本节课的内容来做一个总结和回顾，同学之间可以互作补充，最后做统一点评。②提升：有了前面的模拟铺垫，可以解释配子多样性的原因，再联系精卵细胞的随机结合，可以呼应和解释开头“一母生九子，九子各不同”的设疑。（四）应用迁移布置课外探究实验：①用三对同源染色体进行模拟，将产生多少种类型的配子？②模拟一对同源染色体未成功分离，或姐妹染色单体未成功分离的过程，将会对配子产生有什么影响？这样可让学生对后面染色体变异的知识提前有一个感性认识。精心设置三个层次的巩固练习——基础、提高和拓展练习，可以适应不同层次学生的要求，同时还可以对学生知识的掌握程度进行检测。五、教学反思（一）收获点在操作过程中，学生不仅运用了减数分裂的知识，还培养了学生的分工