20《減數(shù)分裂和受精作用（第一課時）》教學設計

這是一份20《減數(shù)分裂和受精作用（第一課時）》教學設計，共6頁。
課時教學設計課題2.1減數(shù)分裂和受精作用（第一課時）授課教師XXX單位Xxx1.教學內(nèi)容分析“減數(shù)分裂和受精作用”是2019人教版高中生物學教材必修2“遺傳與進化”第2章第1節(jié)的主要內(nèi)容，本節(jié)是學生在學習“有絲分裂”和“孟德爾遺傳定律”相關知識的基礎上進行的，也是學生進一步理解分離規(guī)律和自由組合規(guī)律實質(zhì)及學習“基因突變”“基因重組”和“染色體變異”等知識的重要基礎。所以本節(jié)內(nèi)容具有承上啟下的作用。減數(shù)分裂過程及減數(shù)分裂的概念是本節(jié)的重點，而減數(shù)分裂過程中各時期染色體的行為及變化則為本節(jié)的難點。本節(jié)課學習時要引導學生通過構建“闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生只含有一半遺傳信息的精細胞或卵細胞”、“說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代”兩個次位概念，從而支撐“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”這一大概念。2.學情分析通過初中的學習，高一的大部分學生在知識水平上已經(jīng)知道生殖細胞的染色體數(shù)目是體細胞的一半，但是不了解形成生殖細胞的過程中染色體數(shù)目是如何減半的，而在必修一的學習中學生已經(jīng)掌握了有絲分裂的過程及染色體的相關概念。基于此本節(jié)課圍繞核心概念，注重知識的架構，通過講解、演示、小組活動等，幫助學生形成相關概念。同時利用學生的知識基礎，通過恰當?shù)慕虒W策略，實現(xiàn)知識的遷移，使新知識有效地整合進學生原有知識網(wǎng)絡中，使學生頭腦中的知識體系得到豐富和發(fā)展。本教學設計擬通過引導學生構建和運用模型進行知識遷移內(nèi)化，以突破教學中重點和難點，發(fā)展學生科學思維。3.目標確定基于課程標準的內(nèi)容要求、學業(yè)要求和學業(yè)質(zhì)量標準，并圍繞培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下學習目標：1.通過探究精子尋親過程，體驗假說演繹法，闡明精子的形成過程，闡述減數(shù)分裂概念，認同關注現(xiàn)象—解釋現(xiàn)象—實證驗證的科學思維方法?！旧^念、科學思維】（重點、難點）（CS）2.通過模型構建，親歷減數(shù)分裂的過程，分析比較和歸納減數(shù)分裂各個時期染色體行為特點和數(shù)量變化規(guī)律，闡述配子多樣性的原因?！旧^念、科學思維】（難點）（CS）3.能舉例說出影響精子形成的環(huán)境因素，感悟生命科學的學科價值和健康生活的重要性，感受自身肩負的社會責任?！旧鐣熑巍浚–S）4.學習活動設計教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：設置懸念，導入新課觀看“精子尋親”vlog，引出“精子尋親”任務。觀看視頻。【設計意圖】激發(fā)學生學習興趣和學生探索的積極性。環(huán)節(jié)二：任務一：完善精子資料，分發(fā)尋親啟事（PO1）活動1-1：根據(jù)課本19頁第三段資料完善求助人信息，形成信息卡。并將信息卡投送至“細胞尋親庫”。名稱：__________     出生地：___________ 染色體數(shù)：_________  聯(lián)系電話：17474747根據(jù)課本19頁第三段資料，填寫學歷案中精子信息卡。 分享精子信息卡。【設計意圖】學生初中對精子已經(jīng)有了初步了解，通過填寫“精子信息卡”，喚醒學生精子相關記憶。環(huán)節(jié)三：任務二：掌握減數(shù)分裂過程，確定“親緣”關系（PO1）【布置任務】活動2-1：通過資料分析及推理，對檔案袋中細胞出現(xiàn)的先后順序進行推演、排序。掌握減數(shù)分裂過程，確定“親緣”關系參考資料：一、配子中染色體數(shù)與體細胞中染色體數(shù)的關系：資料1-1：1883年，比利時細胞學家觀察到: 馬蛔蟲受精卵中的染色體數(shù)目為4條，而卵子與精子中的染色體數(shù)都為2條; 資料1-2：絕大多數(shù)生物個體體細胞來自于受精卵的有絲分裂和分化，染色體數(shù)和受精卵染色體數(shù)保持一致。資料1-3：1887年，德國生物學家魏斯曼提出: 配子在形成過程中，必然有一個使染色體數(shù)目減半的特殊過程。這個特殊的過程叫作減數(shù)分裂。二、減數(shù)分裂的過程：資料2：右圖為玉米花粉母細胞分裂的顯微圖，1個玉米花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生了4個細胞。三、減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的差別資料3：科學家觀察百合的減數(shù)分裂時發(fā)現(xiàn)，花粉母細胞第一次分裂使染色體數(shù)從 24 減少到 12，而第二次分裂前后染色體都為 12 條。四、減數(shù)第一次分裂時特殊的染色體行為資料4-1：1891年亨金觀察某種蝽（2n=24）時發(fā)現(xiàn)：在減數(shù)第一次分裂時，染色體開始呈現(xiàn)一種環(huán)狀物，共有12個環(huán)狀物。每個環(huán)狀由 2 個染色體配對構成，第一次分裂時 12個環(huán)相互分離形成半環(huán)進入子細胞。資料4-2：1890 年，德國細胞學家鮑維里證明了海膽雌雄配子中的染色體在形態(tài)上是相同的。1890 年鮑維里和 1891 年亨金的研究均發(fā)現(xiàn)，配子只得到了原來成對染色體中的一條染色體。五、精細胞形成精子資料5：減數(shù)分裂后，精細胞要經(jīng)過復雜的形態(tài)變化才能成為精子，染色體數(shù)目不發(fā)生改變。精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能夠擺動。【小組活動】通過資料分析及推理，對本小組檔案袋中4個細胞出現(xiàn)的先后順序進行推演、排序。【設計意圖】將細胞放在檔案袋中分發(fā)給學生，增加活動儀式感。如果將減數(shù)分裂各個時期的細胞都裝進檔案袋發(fā)給學生，在一節(jié)課中想要完成排序?qū)]有減數(shù)分裂相關知識的學生來說過于艱難。因此各個小組的檔案袋中只放置了4個細胞——1個精原細胞、1個初級精母細胞、1個次級精母細胞、1個精細胞，各小組之間的差異在于初級精母細胞和次級精母細胞所處時期不同，各組細胞的類型是經(jīng)過精心篩選和設計，降低任務難度，課堂上就有更多的時間來開展活動、交流討論和進行展示，提升表達能力。隨后，學生以小組為單位結合學歷案上資料卡對細胞出現(xiàn)的先后順序進行推演、排序。學歷案中的資料共有5項8條，如何在限定時間內(nèi)完成資料信息的提取、并對細胞完成排序并闡述排序依據(jù)，對學生來說是一項挑戰(zhàn)，同時也倒逼學生進行小組分工。在授課過程中，有的小組把8條資料分解，每人解讀1-2條，再集中進行討論對細胞進行排序，有的小組先類比有絲分裂對4幅圖片進行排序，再分頭從資料中尋求排序的證據(jù)，都能及時完成排序。活動2-2：小組展示排序結果，分享排序依據(jù)。其他小組進行補充。（DO1） 【小組展示】小組展示排序結果，分享排序依據(jù)。其他小組進行補充。【設計意圖】通過分組展示排序結果，闡述排序原則。讓各個小組的不同的細胞能夠同臺出現(xiàn)，通過小組內(nèi)的合作學習、組間的分析和評價，讓學生在交流討論中不斷發(fā)生思維的碰撞，將知識內(nèi)化，思維外顯，有利于目標達成的檢測，學生在相互評價中學習新知。在質(zhì)疑、修訂中理順減數(shù)分裂的邏輯，逐步完善精子形成過程。環(huán)節(jié)四：任務三：觀看顯微鏡下減數(shù)分裂的真實視頻，檢驗推演是否正確（PO1）活動3-1：觀看顯微鏡下減數(shù)分裂的真實視頻，檢驗推演是否正確。【觀察和提煉】觀看視頻，尋找證明減數(shù)分裂過程的證據(jù)。【設計意圖】各位同學推理的正確與否，需要實證來檢驗，通過觀看顯微鏡下減數(shù)分裂的真實分裂視頻，來驗證推理的正確性，體驗觀察現(xiàn)象—解釋現(xiàn)象—實證驗證的科學思維方法。但因為顯微鏡下減數(shù)分裂的視頻對學生來說過于晦澀，接著附以減數(shù)分裂模型動畫讓減數(shù)分裂過程、讓精子形成過程更加直觀地呈現(xiàn)在學生面前。活動3-2：難點突破：同源染色體講解。【歸納總結】說出同源染色體、四分體、聯(lián)會、染色體互換等概念。【設計意圖】通過呈現(xiàn)常見動植物染色體組成表格、人類體細胞染色體照片、染色體互換的照片和示意圖引導學生歸納總結，突破同源染色體、四分體、聯(lián)會、染色體互換等概念。環(huán)節(jié)五：任務四：建構減數(shù)分裂過程模型，以評價促提升（DO2）小組活動4-1：小組合作使用模型模擬從精原細胞到精子的染色體行為和數(shù)量變化的動態(tài)過程。（5min)注意：1.模擬的生物體細胞有4條染色體。2.展示時呈現(xiàn)各時期關鍵特征。3.使用白色膠帶模擬細胞質(zhì)的分裂。4.填寫完成以下表格：【構建物理模型】小組合作進行模型構建，將染色體擺放相應位置，分別擺出各個階段。  【小組展示】小組派代表展示物理模型，講解各個時期染色體行為和數(shù)量特點。【設計意圖】通過模型模擬減數(shù)分裂過程中染色體行為和數(shù)量的動態(tài)變化，對學生減數(shù)分裂過程中染色體行為變化的學習進行評價，結合組內(nèi)合作、小組互評等模式，加深學生對非同源染色體自由組合、四分體時期染色體互換、配子中染色體組合的多樣性等的理解，多版本模型的呈現(xiàn)配子中染色體組合類型，引導學生理解有性生殖的后代具有多樣性，更能適應環(huán)境這一生物學基本觀點，滲透了進化和適應的生命觀念。通過小組學習，討論交流的方式，形成生生互動、師生互動的良好氛圍，很好地培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神。環(huán)節(jié)六：任務五：歸納總結構建減數(shù)分裂概念（DO1）活動5：嘗試歸納概括減數(shù)分裂的概念，語言邏輯順序參考：①減數(shù)分裂的對象；②減數(shù)分裂的過程；③減數(shù)分裂的結果； 【歸納總結】按照語言邏輯順序參考，嘗試歸納概括減數(shù)分裂的概念。【設計意圖】引導學生歸納概括減數(shù)分裂的內(nèi)容，重視概念生成。環(huán)節(jié)七：【與生活的聯(lián)系】（PO3）不良的環(huán)境條件會影響原始生殖細胞的減數(shù)分裂，從而影響生殖細胞的形成。如吸煙會影響男性精子的數(shù)量和質(zhì)量，有研究表明：每天吸煙20支，精子成活率低于50%，胎兒畸形發(fā)生率也較高；長期飲酒的男性精子發(fā)育畸形率高。長期的緊張、恐懼、焦慮等負面情緒也會影響減數(shù)分裂過程。【閱讀思考】閱讀資料，能舉例說出影響精子形成的環(huán)境因素，感悟生命科學的學科價值和健康生活的重要性，感受自身肩負的社會責任。【設計意圖】在了解不利環(huán)境因素對減數(shù)分裂的干擾后，學生檢查自身行為習慣是否健康，形成以科學知識指導的行為準則，做到對自己負責；同時看到身邊人，有不好的生活習慣要及時指出，用自己的行為影響他人，對他人負責；并用所學知識規(guī)勸他人，向社會大眾宣講健康知識，承擔社會責任。環(huán)節(jié)八：課堂小結【課堂小結】展示生成本節(jié)課的知識框架。（“精子家譜”） 老師：今天我們已經(jīng)找到了精子的“親朋好友”，下一次我們將走進卵細胞，調(diào)查她的“家庭背景”，看她是不是和精子“門當戶對”。【思考總結】學生思考、總結分享課堂小結。【設計意圖】啟發(fā)思維，形成知識之間的聯(lián)系。總結“精子尋親”的結果，首尾呼應，并通過“介紹對象”引出下一節(jié)卵細胞形成和受精作用的內(nèi)容。5.板書設計2.1減數(shù)分裂和受精作用6.作業(yè)與拓展學習設計【目標檢測】1.某種植物細胞精子形成過程中幾個特定時期的顯微照片如下。下列敘述正確的是（ DO1 ）A．圖甲中，四分體的非姐妹染色單體之間可能會發(fā)生互換B．圖乙中，移向細胞兩極的染色體組成相同C．圖丙中，染色體的復制正在進行，著絲粒尚未分裂D．圖丁中，細胞的同源染色體分離，染色體數(shù)目減半2.果蠅的體細胞中含有四對同源染色體，在不發(fā)生互換的情況下，它的一個初級精母細胞在進行減數(shù)分裂后能形成幾種類型的精子（DO2）A．2種  B．4種  C．8種  D．16種【課后持續(xù)性評價】請大家根據(jù)自己的愛好，任選一項作業(yè)完成，并將視頻上傳B站，并把鏈接分享到班群內(nèi)：（DO2）1.使用模型制作減數(shù)分裂過程的視頻；2.為減數(shù)分裂的過程寫一首歌，或?qū)懸欢蝦ap；3.從網(wǎng)上找減數(shù)分裂過程的國外的視頻并進行中文配音；4.制作減數(shù)分裂定格動畫，注意標注各結構名稱；……7.教學反思與改進1.在任務二中，如果將減數(shù)分裂各個時期的細胞都裝進檔案袋發(fā)給學生，在一節(jié)課中想要完成排序?qū)]有減數(shù)分裂相關知識的學生來說過于艱難。因此各個小組的檔案袋中只放置了4個細胞——1個精原細胞、1個初級精母細胞、1個次級精母細胞、1個精細胞，各小組之間的差異在于初級精母細胞和次級精母細胞所處時期不同，各組細胞的類型是經(jīng)過精心篩選和設計，降低任務難度，課堂上就有更多的時間來開展活動、交流討論和進行展示，提升表達能力。本環(huán)節(jié)學歷案中的資料共有5項8條，如何在限定時間內(nèi)完成資料信息的提取、并對細胞完成排序并闡述排序依據(jù)，對學生來說是一項挑戰(zhàn)，同時也倒逼學生進行小組分工。在授課過程中，有的小組把8條資料分解，每人解讀1-2條，再集中進行討論對細胞進行排序，有的小組先類比有絲分裂對4幅圖片進行排序，再分頭從資料中尋求排序的證據(jù)，都能及時完成排序。細胞排序過程中，通過分組展示排序結果，闡述排序原則。讓各個小組的不同的細胞能夠同臺出現(xiàn)，通過小組內(nèi)的合作學習、組間的分析和評價，讓學生在交流討論中不斷發(fā)生思維的碰撞，在質(zhì)疑、修訂中理順減數(shù)分裂的邏輯，逐步完善精子形成過程。2.通過模型模擬減數(shù)分裂過程中染色體行為和數(shù)量的動態(tài)變化，對學生減數(shù)分裂過程中染色體行為變化的學習進行評價，結合組內(nèi)合作、小組互評等模式，加深學生對非同源染色體自由組合、四分體時期染色體互換、配子中染色體組合的多樣性等的理解，多版本模型的呈現(xiàn)配子中染色體組合類型，引導學生理解有性生殖的后代具有多樣性，更能適應環(huán)境這一生物學基本觀點，滲透了進化和適應的生命觀念。通過小組學習，討論交流的方式，形成生生互動、師生互動的良好氛圍，很好地培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神。8.學習評價設計活動為多元化評價提供了更豐富的空間。本活動采用了學生互評和教師持續(xù)評價兩種形式。學生評價主要是在小組匯報后，各小組利用量規(guī)表互評打分。教師評價體現(xiàn)了持續(xù)性觀察評價的特點，在整個活動過程中持續(xù)對小組合作、實驗設計、操作、匯報和實驗報告書寫等多方面進行觀察并評價。為了保證評價的客觀性和全面性，也需要參考量規(guī)表進行打分。小組互評量表：評價對象 評價內(nèi)容評價分值完全符合大部分符合少部分符合完全不符合4321 模型染色體行為變化適宜；    染色體的擺放位置合理；    染色體數(shù)量變化合理；    小組分工合理；    教師評價量規(guī)表如下：評價內(nèi)容水平優(yōu)秀合格不合格團隊精神能高效分工完成任務對重要問題能有效溝通各自獨立，不能合作完成活動提取信息能力能根據(jù)目的，準確提取需要的信息能提取部分信息不能有效提取有效信息結果展示能力表述清晰完整，結論科學客觀簡潔能表述結果，完整度或清晰度一般不能有效表述出結果和結論