细胞的增殖教学有感

陈玉华

福建省尤溪第一中学  

  “细胞的增殖”是2019人教版高中生物学教材必修 1《分子与细胞》模块第 6 章第 1 节的内容。“有丝分裂过程中各时期染色体的行为变化”是教学重点和难点。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，同时也是学习必修2《遗传与进化》模块中遗传学内容的重要前导知识。因此，该节内容在生物学教材中占有举足轻重的地位。如果学生不明白细胞分裂主要分什么？为什么分？那么本节内容就显的复杂和抽象，也不利于必修二减数分裂的学习。笔者尝试：复习导入、实验结果分析、模型建构、建立概念的顺序开展教学活动，以此来培养学生的科学思维、科学探究能力，提升学生的生物科学素养

理顺有丝分裂的分裂过程的逻辑关系

1. 复习导入、注重前后知识联系

问：细胞学说内容：新细胞可以从产生？如何产生？魏尔肖说细胞通过分裂产生新细胞。细胞真的可以分裂吗？ 根据生活经验一个受精卵发育成一个新个体，细胞可以分裂。通过设问复习了细胞学说，将前后知识联系起来，为构建知识体系打下基础。

2.资料分析、理清逻辑关系

设问：细胞分裂能否直接观察到？展示课本植物细胞的显微照片，答案是肯定的，植物的哪个部分能观察到细胞分裂呢？即材料的选择。 展示图片，复习根尖的结构分为根冠、生长区，伸长区，成熟区四个部分等相关知识。追问：细胞分裂过程究竟发生了什么？细胞分裂主要分什么？为什么? 等。通过层层设问，引导生理清细胞分裂分的是染色体，因为遗传物质DNA主要位于染色体上，细胞分裂的过程问期的复制，纺缍体与染色体的出现与消失等都是为了能遗传物质能平均分配到两个子细胞中。有了一定的逻辑关系，学生不再是一味靠记忆来学习生物。这种逻辑思维的培养是一个漫长过程，一两节课可能看到收效，但持之以恒，三年的学习，能力必将得到提升。

3.模型建构、提升学科素养

模型建构是高中生物一个重要的学习方法，因细胞的结构是微观世界，细胞分裂过程中染色体的是如何变化的始终是学生学习的难点，而物理模型能很好地帮助建立形象思维与逻辑思维间的联系。

不论是有丝分裂还是减数分裂，都有DNA的复制，那么在建模的时候就要有DNA的双螺旋结构与DNA复制的方式思维。扭扭棒具有随意造型的特点，能够很好的体现细胞分裂过程染色体（螺旋、缩短变粗）与染色质的变化。细胞分裂时出现了着丝点分裂，其它模型的建构是静态，而用圆环磁铁可以让学生体验着丝点分裂的动态过程，复制后的染色体用两圆环磁铁代表着丝点，着丝点分开时，自然姐妹染色单体分开时；综上所述，模型建构基础如下图

材料与准备：单色扭扭棒，长度为15厘米各8条，8厘米长度也各4条，剪刀，圆环磁铁8个。

同颜色同长度的两条扭扭拧成双螺旋结构代表DNA双链结构，然后固定在圆环磁铁（代表着丝点）上，代表一条染色体含有一个DNA分子，注意长度一样的扭扭棒圆环磁铁所在位置是一致的。（如下图）

引导学生利用家里毛线，回形针之类的道具进行模型建构。在细胞的有丝分裂教学中，按上述的方法构建两对有明显区别的染色体，一对染色体用同种颜色，相同长度扭扭棒，着丝粒的位置也必须一致，螺旋缩短变粗后的长度也须相似。然后构建细胞分裂间期染色体的复制，分裂后期姐妹染色体因着丝粒的分裂而分裂。（如下图）

模型的建构是熟能生巧的过程。学生掌握同源染色体分开导致等位基因分离最终进入不同的配子需要一个循序渐进的过程。先熟悉不同长度扭扭棒构建不同对的染色质，（自然形成的染色体长短也不一样）。减数分裂过程的染色体行为变化比较复杂，有了前面有丝分裂模型建构基础，教学中构建同源染色体除了大小形态一样，还需用不同颜色表示一条来自父方，一条来自母方。构建减数分裂过程时先构建出减数第一次分裂四分体，同源染色体分开进入不同的子细胞，染色体减半；减数第二次分裂姐妹染色体分开，染色体暂时加倍，进入不同子细胞形成两个一样的配子。当学生已经熟练掌握的基础上，在同源染色体标注等位基因，以及四分体时同源染色体的非姐妹染色体单体的交叉互换。（如下图）

模拟过程：演示一个含有四条染色体(可以将长的两条命名为1、2，而短的为3、4)的精原细胞减数分裂染色体的主要行为变化过程。精原细胞经DNA复制后（将颜色长度一样的一条通过磁铁相吸）的初级精母细胞每条染色体都含两个DNA分子，含2个两个染色单体。两条长度一样的排列在一起代表同源染色体联会（如图2）。然后排在赤道板的两侧，同长度不同颜色的染色体（同源染色体分开）进入不同的次级精母细胞完成减数第一次分裂。次级精母每条染色体，着丝点一分为二，姐妹染色单体形成两条子染色体，分别进入不同的精细胞中。

教师只演示一种的分裂方式，留下悬念：这个精原细胞还有其它的分裂方式吗？产生的精细胞几种？

通过种易得的材料建构细胞分裂演示动态模型，极大地提高了学生的积极主动性和学习热情，通过模型的展示，可以将抽象知识具体化，粗使学生直观地感受到细胞分裂过程染色体的变化。

通过模型的运用加深了学生对细胞结构的印象，改变了学生死记硬背的现状，让学生在理解中掌握了生物知识，激发发了学生学习的兴趣和爱好，从而促进了学生的深度学习。