基于生物学科核心素养下减数分裂概念教学的有效策略初探

摘 要：减数分裂是一个微观、抽象、连续变化的过程，给学生准确认知带来困难。此课通过一些自创教具的应用和特殊活动的设计，注重学生对减数分裂概念形成过程的学习，教学中注重学生生物学学科核心素养的养成：引导学生通过生命现象去寻找本质，养成科学思维的习惯，揭示过程中隐藏的生命观念，为学生的终身学习意识和创新实践能力培养奠定基础。

关键词：核心素养;概念教学;自创教具

生物学概念是通过抽象、概括而形成的对生物学现象、本质特征或共同属性的反映，是从大量的生命现象和事实中抽象出来的规律性知识，包含严密的逻辑结构、逻辑方法和逻辑过程。在概念教学过程中，不仅要引导学生理解概念的文字，还要理解概念构建的过程。本人将以减数分裂概念教学为例，浅谈核心素养理念下的概念教学活动。

一、浅析概念分类

心理学家维果茨基根据概念来源不同将其分为：科学概念和日常概念[1]。日常概念称为欠科学概念或错误概念，是我们在没有经过正规的科学教育前于日常生活中通过辨别学习、经验积累而掌握的。如初中时学生接触过相关的生殖知识和减数分裂这个词，对于这方面的知识也就停留在字面的理解，对“减数”为何意并没有深入学习过。科学概念则是在教学过程中通过揭示概念的本质而形成的，如“减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂”。

根据概念的统整性和理解力，习惯上把概念分为核心概念、重要概念、普通概念和具体概念。[2]核心概念的形成需要一些重要概念做支撑，而重要概念又需要相应的事实性知识和基础概念作为基础支持。减数分裂是属于遗传这一核心概念的下位概念，它是生物学中一个典型的过程性概念，以一系列的事实性知识作支撑。

结合学生现有的有关减数分裂的知识，利用各种工具，带领学生整合众多事实性知识，逐渐丰富知识体系，成功构建出减数分裂这个过程概念，是高中生物减数分裂概念教学中的难点所在。

二、基于核心素养下的减数分裂概念教学

结合我校学生的理解能力来看，教材内容的编排超出了他们的水平：图片和文字内容显得分散，“分裂”步驟感不强;抽象性、识记性知识太多;图示不太具有代表性，复杂而没有豁然开朗感。仅结合教材的文字、图片展开教学会让学生迷失在过程中，即使借助多媒体动画演示，学生也只能是观看过程。对于其染色体变化的模型构建活动，很多学校并不能在课堂开展，即便让学生动手进行模型制作，课堂展示和效果反馈也不太理想。以下是本人结合学生实情，利用自创教具，设计特殊的学生活动开展的教学实践。

1.结合生命现象大胆推测，强化生命观念

“发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、讨论等，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲”。本人在进行减数分裂课题引入时以人为例，从生命现象及规律入手，结合课件带领学生分析：从生物统一性的角度考虑，亲本和子代体细胞中染色体数目有何关系？子代是由亲代产生生殖细胞（精子和卵细胞）受精形成的受精卵发育而来，那么精子和卵细胞能否通过有丝分裂的方式产生？引导学生获知通常同种个体体细胞含有的染色体数目一致，再结合有丝分裂前后染色体数目的变化等知识思考，判断出配子的产生不能通过正常的有丝分裂，进一步鼓励学生进行推测：精子和卵细胞中染色体数目应该只有亲本体细胞中染色体数目的一半。最后指出我们的推测与19世纪A.Weismann做出的预测一致：“精子和卵细胞的形成过程必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。”且这个天才的预见已被科学家们用显微镜观察所证实。引入本节课题内容：这是一个特殊方式的有丝分裂，叫减数分裂。这时引导学生阅读减数分裂的概念，学生自然就梳理出概念中的核心字眼“染色体数目减半”。这样结合学生已有的知识，通过教师的引导，分析自然生命现象中蕴藏的生物知识，引出新问题，强化生命观念的同时激发了学生学习和解决问题的欲望。

2.多种方式自主构建过程，发展科学思维

叶圣陶先生曾说过，“教师之教，不在于全盘授予，而在于相机诱导”“教学手段，多变才绚丽”。我校学生是基础薄弱、活泼好动、不爱阅读的一个群体，加之教材此节内容的特点，靠学生“阅读教材梳理过程”的想法过于理想，因此本人尝试超越教材，站在学生的立场，自创教具，结合多种策略来突破减数分裂过程教学。

（1）采用自制贴图，助力概念讲解

紧扣概念，本人以减数分裂过程中“染色体复制一次，细胞却分裂两次”提出了以下问题：“细胞两次分裂过程中，染色体分别有哪些行为？如何保障最后数目刚好减半？”让学生带着问题观察过程图解中染色体的行为。并安排初级任务“将老师自制的细胞模式图按教材的分裂过程排序”。这个过程本人采用了自创的实用型教具：体细胞中含两个染色体组的一组减数分裂细胞模式图。细胞中的染色体是采用两种颜色的彩色毛根制作，用两种颜色的毛根分别表示原始生殖细胞中来自其父母方的染色体，这种材料有一定的定型性，又容易受力变形，能很好地满足染色体在分裂过程中各种形态变化的需求，形象而生动，其色泽和立体感也能更好地吸引学生参与;细胞中染色体数目的减少也降低了学生观察染色体行为的难度。阅读后派学生代表将细胞模式图按序张贴在黑板上，张贴过程中全体同学共同参与。结合学生排序好的细胞模式图，教师再带领学生梳理减数分裂各时期的染色体的主要行为特点，提炼出染色体的行为始终围绕着“怎样平均分”逐步进行：复制—联会—同源分离—单体分开。

（2）设计系统板书，丰富概念羽翼

即使在多媒体教学手段很普及的教学中，板书也是不可或缺的。精心设计的板书是课堂信息传递的媒体，是提高教学效果的重要手段之一。[3]教师在实际教学过程中可以充分发挥板书直观清晰、概括性强、重点突出等优点，采用流线图、表格、概念图等形式带领学生一步一步构建概念体系，凸显出概念的主线框架，丰富其羽翼，加深对概念本质的理解。本人在讲述减数分裂过程时，结合学生排序的细胞贴图，将此过程常考的知识点，系统而简要地归纳到板书中，有效带领学生从分裂时期、细胞角度、染色体形态变化、染色体数目变化等角度去丰富其过程，最后从点到线，化零为整，带领学生梳理概括出减数分裂的概念，很好地解决这堂课中专业术语多、概念混乱等问题，培养学生终身学习的能力。

（3）利用自制道具，构建概念过程

减数分裂过程是个动态的过程，如果学生将减数分裂的学习停留在点的层面，知识将零碎易忘，且不利于核心概念的形成。教材中“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的设计就是为了突破概念过程的理解而设计，但在课堂中要想全员有效开展需优化材料。在教学中，本人为学生提供了代表两对同源染色体的两组毛根和四张纸质细胞框架，鼓励学生以同桌为单位，自主演示减数分裂过程中染色体的变化过程。为了降低操作的难度，先利用多媒体播放减数分裂过程的动画，再组织学生通过讨论、分析，结合道具，合作完成概念过程的构建，让学生在模拟的过程中感受分裂的动态。这个活动比教材上提出的用橡皮泥做染色体的可操作性更强：材料易取;变形容易;操作简便;耗时不长，适合在课堂上铺开全体参与。活动开展加强了学生的合作意识，培养了合作能力，使学生加深了对过程的了解，理解、动手、沟通等综合能力也都得到了提升。

（4）结合平板投影，延伸概念内涵

课堂中的学生活动是围绕教学内容更好被掌握而开展的，目的性强，活动过程及成果展示都是生成问题的主要途径。在学生模型构建活动过程中，本人通过巡察了解到学生的活动情况，活动结束请一组（动画模拟过程与黑板细胞贴画过程一致的）同学利用白板投影展示他们的模拟成果，展示过程中引导全员关注该生的讲述内容和染色体动态行为是否匹配，同时延伸出：“初级细胞中同源染色体分离的同时，非同源染色体还有没有其他组合的情况？”通过分析，让学生认识到非同源染色体之间可以自由组合，因而一个个体可产生多种染色体组合的配子。随后本人再用毛根材料演示同源染色体上非姐妹染色单体发生缠绕而交换片段的情况，让学生更为直观地观察到一个细胞经过减数分裂就可以产生四种子细胞的情况。这样，结合道具投影活动有效地反映出学生活动和理解的效果，强化了减数分裂是一个动态变化的过程，同时延伸出导致成熟生殖细胞多样性发生的情况，使学生思维得到拓展。

在减数分裂概念教学中，本人通过运用模型与建模，结合归纳与概括，设问与解答，从自制细胞贴图，设计知识框架板书，到学生自主模型构建，结合投影分享成果并提升到产生多种子细胞的情况，将抽象微观的生命过程以形象宏观的形式展现出来，逐层抽丝剥茧，带领学生逐步在脑海中形成减数分裂的过程，并很好地感知它是一个动态的生命过程，同时能结合自由组合和交叉互换等微观现象，从配子形成层面去初步阐释生物的多样性，使学生的思维得到了进一步的发展，为今后的学习和创新实践能力奠定基础。教師在概念教学中要抓住两个核心问题：学生对生物学概念的接受和理解需基于一定的事实和感性认识，学生在参与学习过程中要主动构建概念。[4]运用教学智慧结合学生特点用心设计，通过概念教学提升学生的学科核心素养将是一线教师需要走的一条充满希望之路。

参考文献：

[1]周续莲，马存梅.生物学概念的教学研究[J].生物学杂志，2005（4）：48-51.

[2]谢虎成.核心素养视野下概念教学的价值追求[J].中学生物教学，2017（12）：4-7.

[3]陈起呈.高中生物学概念教学基本技能的研究[J].宁德师专学报，2010，22（2）：211-213.

[4]方檀香.凸显和传递重要概念：访北京师范大学生命科学学院刘恩山教授[J].基础教育课程，2012（Z1）.

作者简介：胡丽（1979.12—），女，湖南娄底，本科，中学一级，学科核心素养的教学实践研究（也可以说是利用自创教具的教学案例），广州市白云中学。