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《受精作用》教学设计

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《受精作用》教学设计

1.前端分析

1.1 学习需要分析

    受精作用的过程属于事实性知识,需要学生进行识记。

    减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量变化规律属于原理、定理和规律类的规则,属于概念型知识,学生在习得这一规则之后,可迁移至相似情境中进行应用。

1.2 学生特性分析

    学生对于受精作用已经有了大致的认知,知道是1枚精子与1枚卵细胞结合形成受精卵的过程。学生原有的认知结构中,原始生殖细胞经过减数细胞形成的精子和卵细胞中只含有体细胞一半数目的染色体,以及精子和卵细胞的染色体组成类型的多样性等相关知识对于受精作用的学习具有很重要的价值,在学习时需要教师通过一定的形式给予适时激活。

    对于数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量变化规律的学习,学生在必修一《分子与细胞》细胞增殖的学习中,已经习得了有丝分裂过程中各个不同时期,1个细胞(或1个细胞核)内染色体、染色单体和DNA分子数目以及每条染色体上DNA分子数目的变化规律,因此也需要教师在组织学生进行学习时,通过一定的方式帮助学生激活、提取、整合和组织。

1.3 学习内容分析

    受精作用,是一个生物学的定义性概念,属于概念性知识。

    数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的数量变化规律,是一个原理、定理和规律,属于概念型知识。

    有丝分裂和减数分裂过程中细胞分裂图像的识别,属于智慧技能的学习,是一种程序性知识。

2.学习目标的阐明

    举例说明受精作用的过程。

    理解减数分裂和受精作用的意义。

    能够在具体情境中应用减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量变化的数学模型解决问题。

    能够在具体情境中识别有丝分裂和减数分裂过程中各时期的细胞分裂图像。

3.教学策略的制定与教学媒体的选择和应用

    先学习受精作用,再学习数量变化模型,最后学习图像的识别。

3.1 导入的策略与媒体的选择应用

    复习回顾上一课时学习的原始生殖细胞内同源染色体的对数n与减数第一次分裂后期染色体的排列组合方式的类型(2n-1)以及能产生的不同染色体组成配子的类型(2n)之间的关系,结合人体1个细胞内含有23对同源染色体的事实,让学生初步理解减数分裂与受精作用对有性生殖和生物的进化带来的积极意义,使学生认同个体的独特性和优越性。

3.2 受精作用学习时的策略与媒体的选择应用

    受精作用发生的场所,受精作用发生时精子的筛选淘汰机制,受精作用的具体过程,受精卵细胞质的来源与细胞核内染色体(质)的来源。

3.3 减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数量变化的数学模型学习的策略与媒体的选择应用

    首先,激活学生体内关于染色体的记述依据、染色单体的计数规则,以及“1个细胞内”、“1个细胞核内”和“每条染色体上DNA分子数目”等相似参数的不同含义,复习有丝分裂过程中3个指标的连续变化模型。

    接着,再引导学生建构减数分裂过程中1个细胞内染色体数目变化的数学模型,使学生理解“减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂”。

    然后,再循序渐进的学习染色单体和DNA数量变化的数学模型,再进拓展至1个细胞核内的各种模型的学习。

    最后,再学习每条染色体上DNA分子数目的变化模型。

    在完成上述模型建构的过程中,要先选择建构表格类数学模型(数阵),再转化为坐标曲线的形式,甚至是柱形图的形式。
    在完成上述模型的建构之后,还要提供给学生各种梯度的变式训练,从而真正的转化为学生自己的能力。

    在进行上述矩阵的建构时,要注意引导学生从各项指标的关键变化点入手,分析不同指标变化的原因和结果。

    如一个细胞内的染色体数目的变化包括加倍和减半两种关键变化点。加倍的原因在于着丝点的分裂,而不在于间期染色体的复制,所以有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期染色体数目都不发生变化,在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期染色体数目暂时加倍;减半的原因在于细胞彻底的一分为二,所以有丝分裂、减数第一次分裂和减数第二次分裂的末期结束时,一个细胞内的染色体数目均会减半。

    再如,如果分析的是一个细胞核内的染色单体的变化,仍要把握住其关键变化点,有3个,即单体出现点(间期DNA复制)、单体减半点(减数第一次分裂末期开始时)和单体消失点(有丝分裂后期和减数第二次分裂的后期着丝点分裂)。

3.4 有丝分裂与减数分裂过程中细胞分裂图像识别学习的策略与媒体的选择应用
    引导学生建构有丝分裂和减数分裂图像识别的检索表或者流程图:
3.4.1 判断有无同源染色体通常有两种常用的方法:第一种方法叫定义法,是指根据同源染色体的定义,通过判断细胞中是否存在“大小相同、形态相同和来源不同”的染色体来进行判断;第二种方法叫染色体数目法,是指根据同源染色体总是成对出现的特点,如果细胞内染色体的条数是奇数,则说明没有同源染色体,若为偶数,则不一定有也不一定无。除了这两种常见对的方法,也可以根据同源染色体的特殊行为进行判断:如果出现了同源染色体的特殊行为,则一定有同源染色体且肯定位于件数第一次分裂;若没有出现同源染色体的特殊行为,就无法判断是有或者无同源染色体了。

3.4.2 对于同源染色体的特殊行为的有无这一特征的回顾,首先让学生回忆减数第一次分裂过程中具有但有丝分裂过程不具有的特殊现象,学生立即会回忆起联会,接下来继续追问减数第一次分裂的前期还可能有哪些有丝分裂所不具有的特征,学生就会想起交叉互换,然后按照时间顺序,依次引导学生回忆起减数第一次分裂的中期和后期的特殊现象,即同源染色体的着丝点排布在平行于赤道板的两个平面上和同源染色体分离。最后,将这些特征归类为同源染色体的特殊行为。

4.教学反思

4.1 不借助于多媒体和导学案,直接利用黑板,在绘制“减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数目变化规律”的表格时,耗费了较多的时间,同时,大多数学生也会立即将黑板上的表格整理到笔记或者课本上,耗费了很长的时间。应该同时克服ppt演示不利于学生整理笔记的缺点和板书板画耗费时间的缺点,提前印制导学案是值得去实践的一种方法。

4.2 介于上述问题,同时,部分学生原有的相关知识遗忘也是这节课在规则和高级规则的变式训练上时间不够充裕,导致课堂效益不够好。这一问题,也值得去充分挖掘导学案的前测的测评和激活功能。

 

 
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