资源简介

教学设计 - 高一生物必修2 遗传与进化 - 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
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1、教材分析
“建立减数分裂中染色体变化的模型”这一探究·实践活动，是高中生物遗传与进化板块的重要内容。减数分裂作为有性生殖生物产生成熟生殖细胞时进行的特殊分裂方式，其过程中染色体的动态变化是遗传规律的细胞学基础。本活动通过模拟染色体行为，帮助学生直观理解减数分裂过程，加深对基因分离定律和自由组合定律的认识，为后续学习遗传规律的应用、生物变异等知识奠定基础。
2、教学目标（核心素养目标）
（1）生命观念：学生能够基于减数分裂中染色体变化模型，阐明遗传信息在有性生殖过程中的传递规律，形成遗传与进化相统一的生命观念。
（2）科学思维：在构建模型的过程中，引导学生运用归纳与概括、演绎与推理等思维方法，分析染色体行为变化与遗传现象的内在联系，提升科学思维能力。
（3）科学探究：通过小组合作建立模型，学生学会提出问题、作出假设、设计并实施实验，培养探究能力和解决实际问题的能力。
（4）社会责任：让学生了解减数分裂相关知识在遗传育种、人类遗传病防治等方面的应用，增强学生关注社会议题、参与社会决策的意识和能力。
3、教学重难点
（1）教学重点：掌握减数分裂过程中染色体的行为变化，包括染色体的复制、同源染色体的联会、分离，非同源染色体的自由组合等；学会运用模型准确模拟减数分裂中染色体的变化过程。
（2）教学难点：理解同源染色体、联会、四分体等抽象概念；准确模拟减数分裂过程中染色体行为变化与遗传因子组合之间的关系。
4、教学过程
（1）导入新课（5分钟）
展示人类、果蝇等生物亲子代染色体数目恒定的图片，提出问题：亲代与子代之间是如何保持染色体数目恒定的？引导学生回忆之前学过的有丝分裂知识，思考有丝分裂能否解决这一问题，从而引出减数分裂及本次探究·实践活动的主题——建立减数分裂中染色体变化的模型。
（2）新课讲授（25分钟）
①知识回顾与讲解（10分钟）
结合PPT，简单回顾减数分裂的基本概念，强调减数分裂发生的范围、时期、结果。详细讲解同源染色体的概念，展示同源染色体的图片，引导学生从染色体形态、大小、来源等方面进行判断。讲解联会、四分体的概念，通过动画演示联会形成四分体的过程，让学生直观感受这一过程中染色体的行为变化。
②模型构建指导（15分钟）
展示构建模型所需的材料，如不同颜色的橡皮泥、小木棒等，介绍材料代表的含义，如不同颜色橡皮泥代表来自父方和母方的染色体，小木棒代表着丝粒。讲解模型构建的基本步骤：首先构建减数第一次分裂前期的细胞模型，模拟同源染色体联会形成四分体；然后模拟减数第一次分裂中期，四分体排列在赤道板两侧；接着模拟减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合；再模拟减数第二次分裂的过程，包括中期染色体着丝粒排列在赤道板上，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离等。强调在构建模型过程中，要注意染色体的形态、数目和行为变化的准确性。
（3）小组活动（20分钟）
学生分组，每组4 - 5人，根据教师讲解和指导，利用材料构建减数分裂中染色体变化的模型。在小组活动过程中，教师巡视各小组，及时给予指导和帮助，纠正学生在模型构建过程中出现的错误，鼓励学生积极讨论，尝试不同的模拟方式，加深对染色体行为变化的理解。
（4）展示与交流（10分钟）
各小组选派代表展示本小组构建的模型，并讲解减数分裂过程中染色体的行为变化。其他小组学生认真倾听，提出疑问和建议，共同讨论。教师对各小组的展示进行点评，肯定优点，指出不足，进一步强调减数分裂过程中染色体行为变化的关键要点。
（5）课堂小结（5分钟）
与学生一起回顾减数分裂过程中染色体的行为变化，总结模型构建过程中的重点和难点。强调模型构建对于理解抽象知识的重要性，鼓励学生在今后的学习中运用模型构建的方法来学习其他生物学知识。
（6）课堂练习（10分钟）
①在减数分裂过程中，同源染色体联会形成四分体发生在（ ）
A. 减数第一次分裂前期 B. 减数第一次分裂中期
C. 减数第二次分裂前期 D. 减数第二次分裂中期
答案：A
解析：同源染色体联会形成四分体发生在减数第一次分裂前期，这一时期染色体的形态和行为发生明显变化，为后续的同源染色体分离等过程做准备。
②减数分裂过程中，染色体数目减半发生在（ ）
A. 减数第一次分裂 B. 减数第二次分裂
C. 减数第一次分裂和减数第二次分裂 D. DNA复制时
答案：A
解析：减数第一次分裂后期同源染色体分离，分别进入两个子细胞，导致染色体数目减半，减数第二次分裂染色体数目不变。
5、教学反思
在教学过程中，对于抽象概念的讲解还需更加生动形象，可增加更多实例和比喻，帮助学生理解。小组活动时，部分小组合作效率不高，教师应在活动前加强对小组合作的指导，明确分工。在展示与交流环节，可给予学生更多的时间进行讨论和质疑，培养学生的批判性思维。今后教学中，可进一步拓展模型构建的方式，如利用计算机软件模拟减数分裂过程，让学生从不同角度感受染色体的变化。
6、学习方法指导
（1）引导学生在构建模型前，认真阅读教材相关内容，梳理减数分裂过程中染色体行为变化的要点，明确模型构建的目标和步骤。
（2）在小组合作过程中，鼓励学生积极发言，倾听他人意见，学会分工协作，共同完成模型构建任务。
（3）建议学生在课后利用模型进行复习，通过反复模拟染色体行为变化，加深对减数分裂过程的理解。同时，可结合教材中的文字描述和图片，将模型与知识有机结合，提高学习效果。
7、作业布置
（1）利用不同材料，如纸条、卡片等，重新构建减数分裂中染色体变化的模型，并拍摄照片记录模型构建过程，下节课展示。
（2）思考并回答：在减数分裂过程中，如果同源染色体不发生联会，会对生物的遗传产生什么影响？写成200 - 300字的短文。

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