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第一节减数分裂和受精作用一、减数分裂设计理念：布鲁纳认为“知识的获得是一个主动的过程，学习者不应是信息的被动接受者，而应是知识获取的主动参与者。”传统的教学模式是教师独霸课堂45分钟，学生只能充当“留声机”，新课程标准强调改变学生学习方式，大力倡导“自主、合作、探究”的学习方式，改变原有单一被动的学习方式，建立和形成旨在充分调动发挥学生主体性的多样化的学习方式。学习过程不应是被动地吸收课本上现成结论的过程，而应该亲自参与丰富的生动的思维活动并经历一个实践和创新过程。围绕本节课的教学目标和内容，将信息技术与学科进行整合，积极探索设计一个可以让学生在其中自由探究和自主学习的环境，开展师生互动，生生互动，体现以学生为主体，教师为主导的“双主”教学理念，具体做法是通过设置一系列的问题情境，以问题为引导，启发学生思考，并引导学生讨论，在解决问题过程中学习。并引导学生动手制作，模拟减数分裂过程，从而突出教学重点，突破教学难点，在教学中，学生通过多种途径，观察，阅读，思考，分析，讨论，探究，动手，合作等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，让学生通过自己的主体活动，根据自身反馈信息来形成对事物的认识和理解。教学内容：生物全日制普通高级中学教科书（必修2）新课标（人民教育出版社）第二章第一节《减数分裂和受精作用》一减数分裂《减数分裂和受精作用》这一课是高中生物第二章第一节，这部分内容不仅是第二章的重点内容，也是整本书的重点内容之一，这部分内容是在学生学习了细胞学知识，有丝分裂知识等知识基础上进行，通过学习，使学生全面认识细胞分裂的种类，实质和意义。并为后面学习遗传和变异，生物的进化奠定了细胞学的基础。因此，本节课内容在知识上具有承上启下的作用。教学目标：引导学生观察减数分裂动画过程，通过创设一系列问题情境，培养学生观察能力，获取信息能力，综合分析能力，语言表达能力，自主学习能力，交流合作能力。（通过学生模拟减数分裂过程，染色体行为变化，掌握减数分裂过程和概念，加深对事物自身变化规律性的认识，培养对立统一和发展变化的观点，并赞美生命的奇妙。具体视课时、进度而定。）教学重难点：（1）教学重点：减数分裂的过程和概念。这是生殖细胞形成的基础，又是遗传和变异的细胞学基础。（2）教学难点：同源染色体，四分体的概念，以及染色体行为的变化规律。其中染色体行为的变化规律既是重点又是难点，它是学生理解减数分裂的关键。学情与教材分析：学生已经掌握了有丝分裂，有性生殖等相关知识，这为本节课学习奠定了基础，高二学生已经具有了一定的认知能力，观察分析能力，抽象思维能力，及一定的自主学习能力，但对于细胞中微观世界的物质变化缺乏感性认识，仍难以理解，较难抓住本质。大部分学生表现为基本知识，基本技能能“学会”但“会学”的同学不多，主要原因是学生在逻辑推理和整体把握两个方面存在障碍，对问题探讨停留于表象认识，难于抓住事物的本质。教学准备：多媒体课件（学具：画有细胞轮廓的白纸板，红、蓝两色的橡皮泥）（视教学进度定）教学过程：一、引入：复习提问，导入新课细胞分裂是生物体生长和繁衍的基本保证,我们已经学过有丝分裂的有关知识,有丝分裂最重要的特点是什么?结果怎样?（教师播放有丝分裂多媒体课件）师：有丝分裂重要的特点是遗传物质复制后平均分配到两个子细胞中(复制、均分)。分裂的结果是子细胞中染色体数与亲代细胞一样。进行有性生殖的多细胞生物体都是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化发育而来的，有性生殖的生物在性成熟后都要产生精子和卵细胞，若精子和卵细胞按有丝分裂方式产生的话，会有怎样的结果?（引导学生以人为例进行分析）学生讨论回答后，ppt展示如下结果：父亲（46）↓母亲（46）受精卵（92）有丝分裂有丝分裂↓精子（46）卵细胞（46）子女（92）染色体数目会逐代加倍，这不利于物种稳定。人和有性生殖的生物都存在同样的问题。实际上,我们父母的体细胞中有46条染色体，我们自己也是46条染色体，那么，生物体是如何保证前后代染色体数目的恒定呢？［设计意图：通过设问，引起同学的思考，激发学生的兴趣和强烈求知欲，使学生产生急需探究心理，学习动机由潜伏期迅速自然进入活跃状态。］学生回答后,教师指出：精子和卵细胞中染色体必须减少一半，ppt展示如下结果：父亲（46）母亲（46）受精卵（46）↓↓↓有丝分裂精子（23）卵细胞（23）子女（46）事实是否如此？1883年，比耐特在研究马蛔虫受精作用时观察到，受精卵中有4条染色体，而精子和卵细胞中都只有2条，这些染色体通过受精作用传给子代。演示马蛔虫受精过程的动画过程（建议用板画替代PPT）提问：受精卵中遗传物质有什么特点？精子和卵细胞中遗传物质有什么特点？体细胞中呢？教师总结：受精卵中遗传物质一半来自父方，一半来自母方，由受精卵有丝分裂而来的体细胞中遗传物质也是一半来自父方，一半来自母方。精子和卵细胞中2条染色体大小形状各不相同，精、卵结合形成受精卵后，来自精子（父方）的每条染色体一般都能在来自卵细胞（母方）的染色体中找到一个与之大小形状相同的染色体，人们把(……)称为同源染色体。提问：马蛔虫受精卵中有几对同源染色体？人的体细胞中有几对同源染色体？从19世纪后期到20世纪初，许多科学家相继观察到，无论动物或植物的生殖细胞在形成过程中，染色体数目都要减少一半，并将这个过程命名为减数分裂（引入课题）减数分裂和有性生殖细胞的形成我们以精子的形成为例，讲解减数分裂的过程二、新授：动画演示，共同探究师：请大家回答：哺乳动物精子在什么器官中形成、能形成精子的是什么细胞？该细胞有何特点？［设计意图：适时地指导学生阅读课本，主动获取知识，提高学生的学习主动性。引导学生大胆猜想，培养学生创新思维能力和发散思维能力。］学生看书后回答，教师总结：雄性哺乳动物精子在睾丸中形成，形成精子的原始生殖细胞叫做精原细胞，精原细胞中的染色体数目与体细胞相同。提问：精原细胞在减数分裂过程中，染色体是怎样减少一半的？又是减少了怎样的一半？提示学生仔细观察马蛔虫精子和卵细胞及受精卵中的染色体形态并结合有丝分裂的知识推测减数分裂可能的过程教师组织学生讨论鼓励学生积极表达自己的猜想，动画演示精子形成的全过程教师提问：减数分裂过程中，染色体有没有复制？精原细胞进行了几次分裂？最终一个精原细胞形成了几个精子？减数分裂过程中，染色体发生了哪些行为变化呢？下面我们分步详解减数分裂过程。1、动画演示：精原细胞形成初级精母细胞过程。观察分析减数第一次分裂间期精原细胞变为初级精母细胞时染色体的行为变化，染色体数量和DNA含量如何变化？2、动画演示：同源染色体联会时的动态变化和四分体形成过程提问：减数第一次分裂前期初级精母细胞中染色体最显著的变化是什么？配对的是怎样的染色体，图中有几个四分体？教师点拔：学生总结出同源染色体联会，四分体的特点教师讲解交叉互换指出其在遗传学上有重要意义3、动画演示：减Ⅰ中期四分体排列在赤道板上，减Ⅰ后期同源体分离提问：减Ⅰ中期和后期染色体发生了怎样的行为变化？同源染色体能否有另一种分离情况？4、动画演示：同源染色体分离，非同源染色体自由组合教师点拔：一个精原细胞分裂只能发生其中的一种形成二种类型的精子多个精原细胞分裂，各种情形都能发生因而产生的精子具有多样性5、动画演示：次级精母细胞形成过程提问：次级精母细胞中染色体数与初级精母细胞相比发生了怎样的变化？变化的原因是什么？次级精母细胞中染色体减少了怎样的一半？引导学生分析次级精母细胞中染色体数目、DNA含量，染色体特点（无同源染色体，有染色单体）提问：次级精细胞会以怎样的方式进行减数第二次分裂？染色体数还会再减半吗？6、动画演示次级精母细胞到精子的过程。引导学生分析总结：减数第二次分裂类似有丝分裂过程，染色体数不再减半。突出比较有丝分裂中期和减数第二次分裂中期、有丝后期和减数第二次分裂后期图，提问二者有何不同，学生回答后总结：是否含有同源染色体，进一步说明减数分裂本质。提问：精细胞中染色体数目，DNA含量，染色体特征与精原细胞相比有什么变化？为什么精子寿命很短？精子还能再分裂吗？总结：精子形成需要经过变形，丢弃大量细胞质，仅保留了细胞核和极少量细胞质，所以精子寿命短，精子不再分裂，因此减数分裂无细胞周期。7、再完整播放一遍减数分裂全过程，引导学生总结减数分裂过程：提问：减数两次分裂各时期细胞名称是什么？染色体有哪些行为变化？引导学生分析总结：复制、联合、同源染色体分离、非同源体自由组合，着丝点分裂等三、三、动手体验，合作交流（视进度而定）引导学生用橡皮泥模拟减数分裂全过程，加深对减数分裂过程的理解［设计意图：通过多引导学生边观察边思考，动脑、动口、动手以突破教学难点。。］提问：什么是减数分裂？引导学生分析进行减数分裂的生物、细胞、时期、过程、结果，从而总结出减数分裂的概念四、教学反思：通过识别减数分裂各个时期的图示，培养识图和判断能力；通过分析减数分裂过程中染色体和DNA的数量和行为变化规律，培养分析和判断能力；通过动手用橡皮泥模拟减数分裂的全过程，培养实践操作能力。在学习过程中要抓住特点，懂得道理，记住过程，不但学得有趣，掌握也牢固。对比较难于理解和掌握的知识内容，要认真剖析、深入对比。如减数分裂与有丝分裂图象的区别，运用图形、曲线进行DNA、染色体变化分析，加深记忆和理解，效果会更好。为了掌握减数分裂各个时期的特征，可以用以下的记忆口诀：有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对。联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。板书设计：一、精子的形成过程：1、场所：精巢（睾丸）2、过程：1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子3、几组数据染色体（2n）DNA染色单体体细胞2n2n0精原细胞2n2n0初级精母细胞2n4n4n次级精母细胞n2n2n精细胞nn0精子nn04、精子形成与卵细胞形成的比较二、受精作用一、教材分析：精子形成过程卵细胞形成过程相同点染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在减数第一次分裂时同源染色体联会、非姐妹染色单体交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半，减数第二次分裂时着丝点分开，姐妹染色单体分开。不同点一个精原细胞经过减数分裂后形成四个精子，再经变形而形成四个精子。两次细胞质分裂为不均等分裂，结果一个卵细胞经减数分裂形成一个卵细胞，没有变形。（一）本节内容需要1课时来完成。依据《生物课程标准》、教材《必修2遗传与进化》以及我校学生的实际水平，制定了如下的教学目标和重点、难点。（二）教学目标：1.理解配子多样性产生的原因。2.阐明受精作用的概念、过程和意义。（三）教学重点和难点：重点：受精作用的过程和实质；难点：生物遗传多样性产生的原因。（四）教学理念：面向全体学生，以学生为本，从我校学生的实际出发，以学法定教法，实现学生在教学活动中的主体地位；提高生物科学素养、倡导探究性学习的理念，改变学习方式，关注学生体验，组织交流与合作学习，引导学生主动参与学习过程，动手动脑相结合，自主创新学习。二、学情和学法、教法：通过之前的学习，学生已经具备了一定的学习基础：1、知识基础：有丝分裂、减数分裂；2、能力基础：模型建构3、情感态度与价值观基础：对生物多样性有感性认识，体验过合作学习的乐趣。同时考虑到高中生所处年龄段的心理特点，我将学情综合归纳为以下几点。陶行知先生曾说过：“教的法子要根据学的法子”，而学法的确定还要依据学情，因此针对不同的学情特点我确定了不同的学法和教法：三、教学程序设计：（一）课型及操作流程采用“问题——活动”式教学，创设一种良好的学习环境，提供一个理论与具体事例相联系的“问题情境”，激发学生在这种情境中通过试验、探究、合作学习等方式来开展他们的学习，从而充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。其操作流程为：创设情境，引发问题→合作交流，活动探究→自主小结，归纳提升→应用迁移，回归主题。这个流程贯穿于整个教学活动中。（二）教学过程教学内容教师活动学生活动创设意图设疑导入【多媒体展示】你几岁了？【提出疑问】大家可以发现同一年出生同学在回答这个问题的时候，答案虽