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发表在《生物学通报》2007年第2期
“减数分裂与精子的形成”的探究性教学设计
The inquiry teaching design on “meiosis and formation of sperm”
孙淑伟 （濮阳市第一高级中学 河南濮阳 457000）
1教材分析
1.1教学地位 “减数分裂及有性生殖细胞的形成”一节在全书中起着承上启下的作用。首先减数分裂是细胞增殖知识的延续，尤其与有丝分裂间的比较和图形辨析是高考中常见的考点之一。另外，减数分裂是三大遗传定律发生的细胞学基础，对减数分裂中染色体行为的理解是学好遗传和变异的的关键。
1.2重点、难点分析 这节课教学的重点是减数分裂的过程，尤其对分裂过程中染色体行为的分析和理解是教学的核心内容。这节课难点主要体现在以下几个方面：第一基本概念多而集中，理解难度大、易混淆，如同源染色体、联会、四分体等概念。第二减数分裂中连续进行了两次分裂，又复杂又抽象，以往的有丝分裂相关特征容易干扰新知识的构建。第三减数分裂的第一次分裂中同源染色体、非同源染色体的行为变化，即分离、自由组合及交叉互换等，多种变化交织在一起，增加了理解的难度。
2教学方法
2.1设计思路 建构主义者强调学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者。美国心理学家加涅认为：“教学是一系列精心为学习者设计和安排的外部事件，这些事件用于支持学习者内部学习过程的发生。” 在这节课中，教师将教学目标分解成不同层次的任务，将教学内容设置成环环相扣的问题，并且提供相关的知识背景，创设出良好的探究氛围，层层深入地展开教学：从新课的导入到减数分裂概念的自主学习，一直到精子形成中三个环节：探究减数分裂过程→“做” “议”结合学习各期变化→变式练习，实现知识的重建改组。教学过程中，教师只是学习路线的设计者，学生才是学习的主人，让学生从中感受到主动获得知识的快乐和骄傲，使学生养成良好的自主学习习惯。
2.2采用引导-探究式教学法 这节课以传授生物学概念原理为主，因此设计的探究活动并不是完全开放的，而是针对减数分裂中的重点内容进行的部分探究活动。首先是在初步了解减数分裂的概念后，让学生利用模具探究减数分裂的大致过程，以加深对减数分裂本质的理解；另外，在掌握减数分裂的基本过程后，让学生利用染色体模具探究精细胞染色体组成的类型， 以突破同源染色体分离、非同源染色体自由组合和四分体交叉互换的难点。探究活动中鼓励学生充分想象，大胆猜测，对学生的探究结果的评价以鼓励为主。学生通过亲手用模具进行探究活动，不仅增加了感性认识，更获得了知识，加深了对减数分裂的理解。教师通过设计探究活动，为学生铺设了符合知识发展规律的思维轨道，有利于新知识的构建，发展学生的思维能力。
3教学目标
知识目标：使学生通过学习精子的形成过程来理解并掌握减数分裂的概念及过程。能力目标：培养学生观察及捕获有效信息、分析并处理有效信息的能力；培养学生能正确地使用专业术语来描述生物现象的能力。情感目标：鼓励学生积极参与探究活动，初步培养学生的科学素质；通过学生的分组讨论活动，让学生体会合作的力量，培养学生的团体意识和合作意识。
4学法指导
设疑导学，指导学生自主探索减数分裂的过程，培养学生发现问题、解决问题，相互协作，自主学习的习惯；点拨导议，启发学生观察减数分裂的变化过程，使学生学会从知识的发生过程入手，从已掌握的知识出发去分析、推理、概括、总结的基本学习方法。
5教学流程图
展示减数分裂过程，学生“做”“议”结合学习各期特点
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展示减数分裂过程，学生“做”“议”结合学习各期特点
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教学程序
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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新课引入
引起注意，告知学习目标
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复习上节课的内容，提出问题：
1.什么是有性生殖？
2.有性生殖细胞是通过哪种分裂方式产生的？是有丝分裂吗，为什么？
对学生的回答进行总结：有性生殖细胞染色体数目只能是体细胞的一半，那它是如何形成的？从而引出减数分裂的课题。
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学生回忆相关知识，分析并推导，若是通过有丝分裂产生有性生殖细胞，再经过受精作用染色体会加倍，将无法保持物种的稳定，从而推翻假设。
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在复习的基础上揭示矛盾。一方面促使学生知识迁移来解决新问题；同时也能激发学生探究学习新目标的兴趣。
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初步学习减数分裂的概念
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要求学生阅读减数分裂的概念，从中找出发生范围、发生时期、特点、结果四个要点，来全面了解减数分裂的特征。
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学生自学减数分裂的概念，通过分析要点，初步了解减数分裂的相关特征，达到了大纲中要求的“识记”水平。
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要求学生学习概念时善于利用要点，来帮助理解和记忆，指导学生形成良好的学习习惯。
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对以上的概念，提出问题：
1.“染色体复制一次”是在哪次分裂的间期进行的？
2.“细胞连续分裂两次”每次各是什么结构的分离？
3.“子细胞染色体减半”保留的是怎样的一半，与受精作用及维持上下代遗传的稳定有何关系？
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启发学生积极思考，激发学生的好奇心。
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设疑引趣，迅速集中学生的注意力，激发出学生渴望认知的状态，为学生探究减数分裂的过程作好心理准备。
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探究精子的形成
设疑导学，学生主动探索发现知识
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教师交代精原细胞的有关知识创设探究背景。精原细胞：①存在：精巢的曲细精管 ②增殖方式：有丝分裂（染色体组成与体细胞相同）
在教师引导下，对精子形成中的某些问题进行探究：
1、根据精原细胞的染色体组成如图所示，从组内桌上堆放的染色体模型中挑选出一套精原细胞的染色体，说出挑选的理由并总结染色体特点。
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每四名学生组成一组，材料：自制的染色体模具（用硬纸剪成染色体形态，两种颜色纸表示同源染色体，用暗扣制成着丝点，可将两纸片旋转表示姐妹染色单体。）
学生观察染色体的形态、颜色进行比较、分析，然后通过讨论、交流，让学生从感性认识上升到理性认识，最后在教师引导下概括、总结出同源染色体的概念。
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染色体模具可以使抽象的结构具体化，使学生的探究活动变得简单、容易操作；同时也能激发学生动手探究的兴趣。
同源染色体是教学的切入点和关键点，教学中，将同源染色体概念提前讲述，目的是分散难点，使新课的学习更连续紧凑。
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教学程序
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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2、比较精原细胞与精细胞的染色体组成，试用模具模拟并分析精原细胞经染色体复制后，经历两次怎样的分裂才能形成精细胞。
教师对学生的探究活动进行总结和评价。
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引导学生先观察、比较两者的不同，再推测可能发生的变化，通过模拟实验，得出正确结论。
部分小组学生展示模拟实验过程，表达探究结果及结论。探究小组之间讨论交流，达成一致认识：两次分裂中，必有一次是同源染色体的分离，另一次是着丝点的分裂。
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创设“愤、悱”情景，矛盾和疑问是启动思维的动力，选择时机诱导学生启动思维是教学的关键。教师用具体明确的探索性问题，启动学生的探究活动。
培养学生养成观察—假设—实验—结论的科学探究习惯，初步培养学生的科学素养。
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精子的形成过程
点拨导议，呈现有组织的信息
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连续播放精子形成的动态变化，要求学生注意观察染色体变化特点，再次肯定学生的探究结果，增强学生主动获得知识的信心和勇气。
逐步展示精子形成过程中各时期示意图，组织小组之间展开学习比赛，要求学生在观察后总结出各期的特点并用语言进行准确地表述，同时能动手用模具和图示表现不同时期的变化。调动学生的眼、口、手参与到学习活动中，把抽象的过程变得具体生动，既能增加感性认识，又能促使大脑进入积极思维状态，使学习在积极、紧张、愉快的氛围中顺利进行。
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学生观察精子形成过程中的染色体变化特点。
同源染色体变化：前期联会，中期排列在赤道板，后期分离
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学生通过积极的学习活动，归纳总结出精子形成过程的特点：
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培养学生自主探究的信心，强调学生自己才是学习的主人，激发学生探究的勇气。
要求学生从“做”中“学”，“做”中“议”，有利于面对全体学生，有效突破难点。提高学生的观察能力和准确使用专业术语描述生物现象的能力。
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教学程序
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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对精子形成过程的理解
引出学生反应，进行反馈纠正
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以探究组为单位展示学生制作的模具图，选出典型图示，组织学生进行评价，不仅要评出优差，还要说明理由。
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对展示的模具图示，学生进行讨论，选出正确的图起到示范作用，供大家学习；关键是要从出错的图中找到错误并加以纠正，这样能澄清认识，尤其对一些常见的问题，如有关姐妹染色单体、同源染色体的辨析等，来加深对概念和过程的理解。
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通过对学生反应进行反馈和纠正这个环节，达到澄清认识、巩固知识的目的
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探究精子的形成类型
知识的迁移应用
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组织学生用模具探究以下问题，要求学生以组为单位提出不同的看法，促进学生的讨论交流。
若某生物精原细胞内具有两对同源染色体（分别用A1A2、B1B2表示）：
1.经减数分裂产生的精细胞的染色体组成有哪些类型，形成原因是什么？
2.来自于一个精原细胞的四个精细胞，其染色体有哪些类型，它们有什么特点？
3.来自于一个精原细胞的四个精细胞的染色体类型有无可能各不相同，为什么？
教师进行评价总结，强调减数分裂过程中染色体的独立性和随机性。
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学生分组进行探究，模拟减数分裂第一次分裂中染色体行为变化，用不同的角度和方式进行尝试，分析计算不同情况下精子的种类。
学生以组为单位提出不同的看法，再进行讨论交流，总结出减数分裂的第一次分裂中染色体行为特点，即同源染色体分离、非同源染色体自由组合、及四分体的交叉互换对精子类型的影响。
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将精子类型计算这个难点从减数分裂过程的学习中分解出来。
把教学重心从“学”转移到“做”，学生在掌握减数分裂的基本过程后，提取相关知识应用于新问题的探究，提高学生进行知识迁移的能力。
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系统总结
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再次提出学习减数分裂概念时提到的有关问题，组织学生归纳减数分裂的概念和特点。
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学生通过回忆重现细胞分裂图像，从而将将琐碎的知识点整理成完整的记忆链。
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注重培养学生联想记忆的方法，加深学生对减数分裂概念和过程的理解。
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参考文献
1 王永胜.生物新课程教学设计与案例.第1版.北京:高等教育出版社,2003:49-63
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