现代信息技术下的“减数分裂”(第1课时)教学设计

陈维 强孟进

现代信息技术的飞速发展催生了如翻转课堂、智慧课堂、微课等新的教学模式，使现代课堂教学更加生动而灵活，构建了良好的学习氛围，使个性化学习、合作学习落到实处，产生常规教学方法难以达到的教学效果。下面以人教版高中生物《必修2·遗传与进化》中“减数分裂”一课为例，尝试以交互式电子白板和互联网为平台，运用微课、自主学习任务单等教学资源，构建“课前自学一课堂内化一课后拓展”的“翻转课堂”教学模式的教学设计。

1教材分析

“减数分裂”一节的教学内容主要是以染色体的动态行为变化为主线，阐明配子的形成过程，使学生认识细胞减数分裂的知识，为深入理解遗传和变异的实质、生物进化的根本原因奠定细胞学基础。因此，本节知识是高中生物学的重点和难点之一。减数分裂整个过程是微观、动态而复杂的生理过程，学生难以理解。如何能让学生直观地观察、模拟分析减数分裂过程，达到真正意义的理解，是本节课要解决的关键性问题。现代网络通信技术、交互式电子白板、微课等为建立新型教学方式提供了新思路，为实现探究性学习和能力培养提供了良好途径。将本节教学内容进行信息化教学设计，使教学内容化难为易，降低学习难度，有利于学生生物学学科核心素养的形成。

2教学目标

（1）概述减数分裂的概念;说明精子的形成过程及特征;概述同源染色体、联会、四分体的概念。

（2）模拟分析减数分裂过程中染色体的行为变化，能够识别和绘制减数分裂的图像;提升运用信息技术手段自主学习的能力。

（3）体验生命活动是物质的、动态的变化过程，领悟生命发展的规律性。

3教学模式

本节课采用“三段三线五环节”的“翻转课堂”教学模式，具体教学环节如图1所示。

4教学前的准备

由于“翻转课堂”教学模式是在以微课、交互式电子白板等现代信息技术环境下进行的课前自主学习和课堂吸收内化的教学过程。所以，本节课的教学准备包括以下四个方面。

（1）以“节”为单位的学习资源包是实施翻转课堂的基础。学生在课前进行自主学习新知识有一定的难度，教师为学生提供必要的辅助学习资源，降低自学难度，是顺利实施翻转教学的保证。“减数分裂”一节的学习资源包主要包括：①自主学习任务单（以下简称“任务单”）;②“精子的形成过程”微课;③“卵细胞的形成过程”微课;④“受精作用微课等。“减数分裂”第一课时用到①和②两个资源。

（2）网络互动平台的建立是实施翻转课堂的基本条件。大多数高中学生有了自己的QQ，教师创建班级QQ群，将班级学生全部加入其中，便于学习资源的发布、下载和即时交流互动。

（3）组建学习小组。根據不同学生学习的差异性，进行合理分组，每组4～8人，由1名学习较好、组织能力强的学生担任小组长，组织小组活动。教师要对小组长进行必要的课前辅导，保证课堂翻转教学过程顺利高效进行。

（4）制作交互式电子白板课件。交互式电子白板具有很强大的交互性和灵活性，能够引导学生积极参与课堂互动教学，研究性学习及教学评价。教师根据学生自学过程中遇到的问题、重难点知识进行重构，按照“三线、五环节”，设计制作电子白板辅助教学课件。

5教学过程

5.1课前自学

教师在课前研究教材、教法、学情，建立自主学习资源包，分发到班级QQ群中;学生下载学习资源，在任务单的引导下阅读教材，观看微课等资源，进行自主学习，完成任务单中的问题探究，对自主学习中遇到的疑难问题做出记录，并通过QQ反馈给教师，生成课堂探讨的问题;教师再把学生反馈的问题收集归类，进行信息化教学设计，制作电子白板课件。在此环节中，师生之间、学生之间也可以通过QQ进行小组内个性化的探讨和辅导交流，使学生对新学知识有一个初步的认识。

5.2课堂内化

教师在课堂上利用交互式电子白板课件辅助导学，通过质疑设问，指导学生分组合作、观察探讨、构建模型、交流评议，解决疑难问题，最后通过练习反馈，促进学生知识的吸收内化过程。具体过程如下。

5.2.1质疑导研

教师用电子白板展示任务单中的”质疑探究”问题：“高等动物个体是通过形成配子（精子和卵子）后，再受精形成受精卵进而发育成子代个体，从而将亲代的染色体传给子代，那么，动物的配子也是通过有丝分裂的方式产生的吗？请以人为例（人体细胞染色体数目是23对），简要写出探究的思路及结论。”并选取课前学生在任务单中已经完成的探究案例进行展示，引导学生评价讨论其推理的科学性，进行修改完善，得出科学的推理（图2）。这样从而引出减数分裂课题，明确本课学习目标和重难点。

5.2.2导构建模

教师用电子白板课件隐藏功能，引导学生从减数分裂的发生范围、时期、结果和特点等方面解读减数分裂概念的内涵。

精子的形成过程是本课的重点和难点。教师指导学生以小组为单位，用手机（平板）或用电子白板再次播放“精子的形成过程”微视频，提醒学生注意：

①重点观察精子形成过程中染色体的行为变化（图3）;

②分析说出各分裂时期的主要特征;

③比较同源染色体、姐妹染色单体、联会、四分体及它们之间的关系;

④尝试识别和绘制不同分裂时期的图像;

⑤构建细胞减数分裂图像模型和染色体、DNA和染色单体数量变化曲线模型。

5.2.3评价导练

在学生自主合作探究之后，教师指导学生展示各小组绘制的细胞分裂图像，并要求学生说出细胞各分裂时期的主要特征，进行小组间的交流评价，纠正和规范绘图中和讲解中出现的问题。教师利用电子白板的人机交互功能（如书写、拖拽、克隆、标注等），在电子白板上进行演练，检查和评价学生对知识的理解掌握情况，对学生存在的问题及时解析，实现对知识的吸收内化。

5.2.4知识迁移

教师引导学生总结本课所学知识，构建知识结构模型，使学生认识生物发展的规律性，使知识进一步内化迁移。

5.3课后拓展

课后拓展是通过精选适量的课后拓展练习，让学生在应用过程中再发现问题，进一步拓展探究的过程。这一环节有利于学生个性化查漏补缺。教师也可以将探究过程中出现的新问题留到课后进行一步拓展探究。例如，本课学习了精子的形成过程，那么，卵细胞的形成过程又将是怎样的呢？让学生进一步翻转学习。

6教后反思

本课尝试性地采用了“翻转课堂”的教学模式，充分利用现代信息化教学技术的优势，加强了课前、课堂和课后学生的活动，充分体现了“教师为主导、学生为主体、知识为主线”新课程设计理念，收到了较好的效果。但是，在实际教学中，教师也要注意以下问题。

课前翻转准备要充分，教师在编制任务单时要考虑学情，注意学生的接受程度，具有引导性，问题探究要适度和适量;提供的资源具有辅助性和选择性，起到降低学生自学难度的作用。对于学生来说，切实按要求完成自主学习任务，在主动性、时间安排和家长的支持上都要得到保证，这一环节是“翻转课堂”成功的基础。

课中翻转的组织教学是建立在课前翻转的基础上，充分利用电子白板的交互性功能，如书写和拖拽（便于学生课堂板演，即时练习）、图片展示和视频播放（将抽象的知识点形象直观化，便于学生理解;或将学生的研究成果、探究过程进行展示评价）等功能引导学生分组合作探究、建模评价等学生活动，完成知识的吸收内化。利用白板辅助教学可以提高课堂效率，给学生留出更充足的互动空间。教师要避免用新媒体进行满堂灌，学生的探究活动流于形式。这一环节是“翻转课堂”成功的关键过程。

在实施“翻转课堂”的教学模式中，要用到手机（平板电脑）及网络等信息技术手段。但是，由于一些学生沉迷于手机网络游戏或聊天中而影响学习，所以，家长不支持学生使用手机上网。因此，教师一方面要教育学生正确将手机和网络用于学习之中;另一方面要取得家长的支持，要求家长配合和监督学生在家中的自主学习。