《減數(shù)分裂和受精作用》教學(xué)設(shè)計
生物組 郭藝佳
設(shè)計理念：
布魯納認為“知識的獲得是一個主動的過程,，學(xué)習(xí)者不應(yīng)是信息的被動接受者,，而應(yīng)是知識獲取的主動參與者。”傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師獨霸課堂45分鐘,，學(xué)生只能充當(dāng)“留聲機”,，新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，大力倡導(dǎo)“自主,、合作,、探究”的學(xué)習(xí)方式,，改變原有單一被動的學(xué)習(xí)方式，建立和形成旨在充分調(diào)動發(fā)揮學(xué)生主體性的多樣化的學(xué)習(xí)方式,。學(xué)習(xí)過程不應(yīng)是被動地吸收課本上現(xiàn)成結(jié)論的過程，而應(yīng)該親自參與豐富的生動的思維活動并經(jīng)歷一個實踐和創(chuàng)新過程,。
圍繞本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,，將信息技術(shù)與學(xué)科進行整合，積極探索設(shè)計一個可以讓學(xué)生在其中自由探究和自主學(xué)習(xí)的環(huán)境,，開展師生互動,，生生互動，體現(xiàn)以學(xué)生為主體,，教師為主導(dǎo)的“雙主”教學(xué)理念,，具體做法是通過設(shè)置一系列的問題情境，以問題為引導(dǎo),，啟發(fā)學(xué)生思考,，并引導(dǎo)學(xué)生討論，在解決問題過程中學(xué)習(xí),。并引導(dǎo)學(xué)生動手制作,，模擬減數(shù)分裂過程，從而突出教學(xué)重點,，突破教學(xué)難點,，在教學(xué)中，學(xué)生通過多種途徑,，觀察,，閱讀，思考,，分析,，討論，探究,，動手,，合作等，來開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),，讓學(xué)生通過自己的主體活動,，根據(jù)自身反饋信息來形成對事物的認識和理解。
教學(xué)內(nèi)容：
生物全日制普通高級中學(xué)教科書（必修2）新課標(biāo) （人民教育出版社）第二章第一節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》一 減數(shù)分裂
《減數(shù)分裂和受精作用》這一課是高中生物第二章第一節(jié),，這部分內(nèi)容不僅是第二章的重點內(nèi)容,，也是整本書的重點內(nèi)容之一，這部分內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了細胞學(xué)知識,，有絲分裂知識等知識基礎(chǔ)上進行,，通過學(xué)習(xí),，使學(xué)生全面認識細胞分裂的種類，實質(zhì)和意義,。并為后面學(xué)習(xí)遺傳和變異,，生物的進化奠定了細胞學(xué)的基礎(chǔ)。因此,，本節(jié)課內(nèi)容在知識上具有承上啟下的作用,。
教學(xué)目標(biāo)：
引導(dǎo)學(xué)生觀察減數(shù)分裂動畫過程，通過創(chuàng)設(shè)一系列問題情境,，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,，獲取信息能力，綜合分析能力,，語言表達能力,，自主學(xué)習(xí)能力，交流合作能力,。通過學(xué)生模擬減數(shù)分裂過程,，染色體行為變化，掌握減數(shù)分裂過程和概念,，加深對事物自身變化規(guī)律性的認識,，培養(yǎng)對立統(tǒng)一和發(fā)展變化的觀點，并贊美生命的奇妙,。
教學(xué)重難點：
（1）教學(xué)重點：減數(shù)分裂的過程和概念,。這是生殖細胞形成的基礎(chǔ)，又是遺傳和變異的細胞學(xué)基礎(chǔ),。
（2）教學(xué)難點：同源染色體,，四分體的概念，以及染色體行為的變化規(guī)律,。其中染色體行為的變化規(guī)律既是重點又是難點,，它是學(xué)生理解減數(shù)分裂的關(guān)鍵。
（3）教材處理：根據(jù)教材的重難點,，學(xué)生的實際情況及多媒體課件傳遞信息量大的特點,，這部分內(nèi)容安排2個課時。第一課時學(xué)習(xí)精子形成過程和減數(shù)分裂概念,；第二課時學(xué)習(xí)卵細胞的形成過程,，減數(shù)分裂和受精作用意義。減數(shù)分裂和有絲分裂異同點比較,。這里主要是第一課時的教學(xué)方法和教學(xué)過程,。
學(xué)情與教材分析：
學(xué)生已經(jīng)掌握了有絲分裂，有性生殖等相關(guān)知識，這為本節(jié)課學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ),，高二學(xué)生已經(jīng)具有了一定的認知能力,，觀察分析能力，抽象思維能力,，及一定的自主學(xué)習(xí)能力,，但對于細胞中微觀世界的物質(zhì)變化缺乏感性認識，仍難以理解,，較難抓住本質(zhì),。大部分學(xué)生表現(xiàn)為基本知識，基本技能能“學(xué)會”但“會學(xué)”的同學(xué)不多,，主要原因是學(xué)生在邏輯推理和整體把握兩個方面存在障礙，對問題探討停留于表象認識,，難于抓住事物的本質(zhì),。
教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件
學(xué)具：畫有細胞輪廓的白紙板，紅,、藍兩色的橡皮泥
教學(xué)過程：
一,、 復(fù)習(xí)提問，導(dǎo)入新課
細胞分裂是生物體生長和繁衍的基本保證,我們已經(jīng)學(xué)過有絲分裂的有關(guān)知識,有絲分裂最重要的特點是什么?結(jié)果怎樣?（教師播放有絲分裂多媒體課件）
師：有絲分裂重要的特點是遺傳物質(zhì)復(fù)制后平均分配到兩個子細胞中(復(fù)制,、均分),。分裂的結(jié)果是子細胞中染色體數(shù)與親代細胞一樣。
進行有性生殖的多細胞生物體都是由一個受精卵通過有絲分裂和細胞分化發(fā)育而來的,，有性生殖的生物在性成熟后都要產(chǎn)生精子和卵細胞,，若精子和卵細胞按有絲分裂方式產(chǎn)生的話，會有怎樣的結(jié)果?（引導(dǎo)學(xué)生以人為例進行分析）
學(xué)生討論回答后,，ppt展示如下結(jié)果：
父親（46） 母親（46） 受精卵（92）
有絲分裂↓ 有絲分裂↓
精子（46） 卵細胞（46） 子女（92）
染色體數(shù)目會逐代加倍,，這不利于物種穩(wěn)定。人和有性生殖的生物都存在同樣的問題,。實際上,我們父母的體細胞中有46條染色體,，我們自己也是46條染色體，那么,，生物體是如何保證前后代染色體數(shù)目的恒定呢,？
［設(shè)計意圖：通過設(shè)問，引起同學(xué)的思考,，激發(fā)學(xué)生的興趣和強烈求知欲,，使學(xué)生產(chǎn)生急需探究心理，學(xué)習(xí)動機由潛伏期迅速自然進入活躍狀態(tài),。］
學(xué)生回答后,教師指出：
精子和卵細胞中染色體必須減少一半,，ppt展示如下結(jié)果：
父親（46） 母親（46） 受精卵（46）
↓ ↓ ↓有絲分裂
精子（23） 卵細胞（23） 子女（46）
事實是否如此？
1883年，比耐特在研究馬蛔蟲受精作用時觀察到,，受精卵中有4條染色體,，而精子和卵細胞中都只有2條，這些染色體通過受精作用傳給子代,。
演示馬蛔蟲受精過程的動畫過程
提問：受精卵中遺傳物質(zhì)有什么特點,？精子和卵細胞中遺傳物質(zhì)有什么特點？體細胞中呢,？
教師總結(jié)：
受精卵中遺傳物質(zhì)一半來自父方,，一半來自母方，由受精卵有絲分裂而來的體細胞中遺傳物質(zhì)也是一半來自父方,，一半來自母方,。
精子和卵細胞中2條染色體大小形狀各不相同，精,、卵結(jié)合形成受精卵后,，來自精子（父方）的每條染色體一般都能在來自卵細胞（母方）的染色體中找到一個與之大小形狀相同的染色體，人們把(……)稱為同源染色體,。
提問：馬蛔蟲受精卵蟲有幾對同源體,？人的體細胞中有幾對同源體？
從19世紀后期到20世紀初,，許多科學(xué)家相繼觀察到,，無論動物或植物的生殖細胞在形成過程中，染色體數(shù)目都要減少一半,，并將這個過程命名為減數(shù)分裂（引入課題）減數(shù)分裂和有性生殖細胞的形成
我們以精子的形成為例,，講解減數(shù)分裂的過程
二、動畫演示,，共同探究
師：請大家閱讀課本P100—P101,，回答：哺乳動物精子在什么器官中形成、能形成精子的是什么細胞,？該細胞有何特點,？
［設(shè)計意圖：適時地指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，主動獲取知識,，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,。引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和發(fā)散思維能力,。］
學(xué)生看書后回答,，教師總結(jié)：雄性哺乳動物精子在睪丸中形成，形成精子的原始生殖細胞叫做精原細胞,，精原細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同,。
提問：精原細胞在減數(shù)分裂過程中,，染色體是怎樣減少一半的？又是減少了怎樣的一半,？
提示學(xué)生仔細觀察馬蛔蟲精子和卵細胞及受精卵中的染色體形態(tài)并結(jié)合有絲分裂的知識推測減數(shù)分裂可能的過程
教師組織學(xué)生討論鼓勵學(xué)生積極表達自己的猜想,，動畫演示精子形成的全過程
教師提問：減數(shù)分裂過程中，染色體有沒有復(fù)制,？精原細胞進行了幾次分裂,？最終一個精原細胞形成了幾個精子？
減數(shù)分裂過程中,，染色體發(fā)生了哪些行為變化呢,？下面我們分步詳解減數(shù)分裂過程。
1,、動畫演示：精原細胞形成初級精母細胞過程,。
引導(dǎo)學(xué)生觀察分析減數(shù)第一次分裂間期精原細胞變?yōu)槌跫壘讣毎麜r染色體的行為變化，染色體數(shù)量和DNA含量變化
2,、動畫演示：同源染色體聯(lián)會時的動態(tài)變化和四分體形成過程
提問：第一次減數(shù)分裂前期初級精母細胞中染色體最顯著的變化是什么,？配對的是怎樣的染色體，圖中有幾個四分體,？
教師點拔：學(xué)生總結(jié)出同源體聯(lián)會，四分體的特點
教師講解交叉互換指出其在遺傳學(xué)上有重要意義
3,、動畫演示：減Ⅰ中期四分體排列在赤道板上,，減Ⅰ后期同源體分離
提問：減Ⅰ中期和后期染色體發(fā)生了怎樣的行為變化？同源染色體能否有另一種分離情況,？
4,、動畫演示：同源染色體分離，非同源染色體自由組合
教師點拔：一個精原細胞分裂只能發(fā)生其中的一種形成二種類型的精子
多個精原細胞分裂,，各種情形都能發(fā)生因而產(chǎn)生的精子具有多樣性
5,、動畫演示：次級精母細胞形成過程
提問：次級精母細胞中染色體數(shù)與初級精母細胞相比發(fā)生了怎樣的變化？變化的原因是什么,？
次級精母細胞中染色體減少了怎樣的一半,？引導(dǎo)學(xué)生分析次級精母細胞中染色體數(shù)目、DNA含量,，染色體特點（無同源體,，有染色單體）
提問：次級精細胞會以怎樣的方式進行第二次分裂？染色體數(shù)還會再減半嗎,？
6,、動畫演示次級精母細胞到精子的過程。
引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)：減數(shù)第二次分裂類似有絲分裂過程,，染色體數(shù)不再減半,。
突出比較有絲中期和減數(shù)第二次分裂中期、有絲后期和減數(shù)第二次分裂后期圖，提問二者有何不同,，學(xué)生回答后總結(jié)：是否含有同源染色體,，進一步說明減數(shù)分裂本質(zhì)。
提問：精細胞中染色體數(shù)目,，DNA含量,，染色體特征與精源細胞相比有什么變化？為什么精子壽命很短,？精子還能再分裂嗎,？
總結(jié)：精子形成需要經(jīng)過變形，丟棄大量細胞質(zhì),，僅保留了細胞核和極少量細胞質(zhì),，所以精子壽命短，精子不再分裂,，因此減數(shù)分裂無細胞周期,。
7、再完整播放一遍減數(shù)分裂全過程,，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)減數(shù)分裂過程：
提問：減數(shù)兩次分裂各時期細胞名稱是什么,？染色體有哪些行為變化？
引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)：復(fù)制,、聯(lián)合,、同源染色體分離、非同源體自由組合,，著絲點分裂等
三,、動手體驗，合作交流
引導(dǎo)學(xué)生用橡皮泥模擬減數(shù)分裂全過程,，加深對減數(shù)分裂過程的理解
［設(shè)計意圖：通過多引導(dǎo)學(xué)生邊觀察邊思考,，動腦、動口,、動手以突破教學(xué)難點,。。］
提問：什么是減數(shù)分裂,？
引導(dǎo)學(xué)生分析進行減數(shù)分裂的生物,、細胞、時期,、過程,、結(jié)果，從而總結(jié)出減數(shù)分裂的概念
教學(xué)反思：
通過識別減數(shù)分裂各個時期的圖示,，培養(yǎng)識圖和判斷能力,；通過分析減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量和行為變化規(guī)律,，培養(yǎng)分析和判斷能力；通過動手用橡皮泥模擬減數(shù)分裂的全過程,，培養(yǎng)實踐操作能力,。在學(xué)習(xí)過程中要抓住特點，懂得道理,，記住過程,，不但學(xué)得有趣，掌握也牢固,。對比較難于理解和掌握的知識內(nèi)容,，要認真剖析、深入對比,。如減數(shù)分裂與有絲分裂圖象的區(qū)別,，運用圖形、曲線進行DNA,、染色體變化分析,，加深記憶和理解，效果會更好,。
為了掌握減數(shù)分裂各個時期的特征,，可以用以下的記憶口訣：
有絲同源不配對，減二無源難成對,。聯(lián)會形成四分體,，同源分離是減一。
