《减数分裂与精子的形成》信息化教学设计.docx

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《减数分裂与精子的形成》信息化教学设计

《减数分裂与精子的形成》

信

息

化

教 

学 

设 

计

学院：

生命科学学院

学号：

40908004

前言………………………………………………………………………2

一、设计理念…………………………………………………………2

一、教材分析…………………………………………………………4

二、学习对象分析……………………………………………………4

1.学习对象………………………………………………………4

2.知识基础………………………………………………………4

3.能力基础………………………………………………………5

4.学习风格分析…………………………………………………5

三、学习目标…………………………………………………………5

1.知识目标………………………………………………………5

2.能力目标………………………………………………………5

3.情感态度价值观目标…………………………………………5

四、学习重、难点……………………………………………………6

五、学习研究目标……………………………………………………7

六、学习思路设计……………………………………………………7

1.课程目标的确立上………………………………………………6

2.学习内容的调整上………………………………………………7

3.教法和学法的设计………………………………………………7

教法方面………………………………………………8

学法方面………………………………………………8

学习流程………………………………………………9

七、学习软件设计（学习资源与环境）……………………………9

八、学习准备…………………………………………………………10

九、课时安排…………………………………………………………10

十、学习程序设计……………………………………………………11

（一）学习流程图…………………………………………………11

（二）详细学习程序……………………………………………13

十一、总结反思………………………………………………………16

《减数分裂与精子的形成》信息化教学设计

陕西师范大学生科院张汉昌

前言：

现代教育技术在教育领域中的应用，不仅为建立新型教育方式和教育模式提供了新思维、新方式，而且也为学生课堂学习营造了发现探索的和谐环境，提供了便利条件，为教育的信息化提供技术支持和智力支持，有助于促进教育学的改革。

在现代教育信息技术提供的丰富学习资源中，学生通过检索、构思，可以有效地将教材中的有关内容进行密切整合，形成自己的观点，获得自己的认知，从而发展自己的个性，培养自身的创造性思维，实现“学会学习”的目标。

因此，现代教育信息技术也为实现学生的素质教育提供了良好途径。

基于上述原因，本人在教学中尝试将高中生物人教版第二册第二章第一节的《减数分裂与精子的形成》这一内容运用新课改的理念指导教学，制定出信息化教学设计。

新课标指出，学生是教学的主体，教师的教应本着从学生的认知规律出发，以学生活动为主线，在原有知识的基础上，建构新的知识体系。

因此，设想将相关内容融会贯通进行学习,既避免了学习的重复和浪费,又能为学生构建一个完整和高效能的知识网络。

一、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。

二、教材分析

2.1教学地位“减数分裂及有性生殖细胞的形成”一节在全书中起着承上启下的作用。

首先减数分裂是细胞增殖知识的延续，尤其与有丝分裂间的比较和图形辨析是高考中常见的考点之一。

另外，减数分裂是三大遗传定律发生的细胞学基础，对减数分裂中染色体行为的理解是学好遗传和变异的的关键。

2.2重点、难点分析这节课教学的重点是减数分裂的过程，尤其对分裂过程中染色体行为的分析和理解是教学的核心内容。

这节课难点主要体现在以下几个方面：

第一基本概念多而集中，理解难度大、易混淆，如同源染色体、联会、四分体等概念。

第二减数分裂中连续进行了两次分裂，又复杂又抽象，以往的有丝分裂相关特征容易干扰新知识的构建。

第三减数分裂的第一次分裂中同源染色体、非同源染色体的行为变化，即分离、自由组合及交叉互换等，多种变化交织在一起，增加了理解的难度。

三、学习对象分析

1.学习对象

本课是高二学生刚步入高中学习的《减数分裂和受精作用》内容，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。

2.知识基础

（1）学生已经学习了细胞的增殖中的有丝分裂，掌握了有丝分裂的基本过程，有性生殖等相关知识的概念、，是学习本节课的重要基础。

（2）学生已经掌握了细胞分裂的过程，能够识别各种关于有丝分裂的各时期细胞图，进而有利于理解减数分裂过程中染色体数量、DNA含量和染色单体数量的变化规律。

（3）初中和高中生物第一册已经学习了细胞的基本结构和功能，所以为学习精子形成过程和卵细胞形成过程，及两者的差异提供了较强的认知基础。

3.能力基础

（1）学生通过对高中生物第一册有丝分裂的学习，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；

（2）高二学生基本上能理解特殊与一般、归纳与演绎、理论与实践等的辩证关系，能用全面的、发展的、联系的观点去分析和解决问题；

（3）学生对细胞分裂各个时期的图像已熟练掌握，能够为理解减数分裂过程中染色体数量、DNA含量和染色单体数量的变化规律做好准备。

这些对于本节课的学习是十分有帮助的，通过教师启发式引导，学生可以自主探究完成本节课的学习。

4.学习风格分析

（1）对新鲜事物有强烈的好奇心，并喜欢积极去探索新事物，发现新现象。

学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性、独创性和批判性明显增强。

（2）喜欢和别人比较，有强烈的争强好胜心和进取心，富有激情。

（3）能够认识到生物的奥妙性和趣味性，想得到老师好评，对学习产生浓厚的兴趣。

（4）学生想要利用网络资源进行学习，去了解更多的新知识，这是我们信息化教学的后盾。

三、学习目标

新课标指出学生学习目标应包括知识目标、能力目标和情感态度价值观目标这三个方面，而这三维目标又应是紧密联系的一个有机整体，学生学会知识与技能的过程也就是成为学习的主人，形成正确价值观的过程。

以此为指导我制定了以下的教学目标：

1.知识目标

（1）掌握减数分裂的过程。

能够快速地识别各种关于有丝分裂和减数分裂的各时期细胞图，会分析在减数分裂过程中染色体数量、DNA含量和染色单体数量的变化规律。

（2）理解精子形成过程和卵细胞形成过程，及两者的差异。

（3）能对减数分裂与有丝分裂进行较为全面的比较。

2.能力目标

（1）培养学生学会用对比的方法来获取新知识的自学能力。

（2）培养学生识图、绘图的能力。

（3）自主归纳整理知识结构的能力。

（4）通过网上冲浪，学生联系生活实例，让学生了解数学来自生活，数学又服务于生活的哲理，培养学生观察问题、分析问题的能力。

3.情感态度与价值观目标

（1）鼓励学生积极参与探究活动，初步培养学生的科学素质；通过学生的分组讨论活动，让学生体会合作的力量，培养学生的团体意识和合作意识。

感受学习和成功的喜悦。

逐步形成严谨、求实的科学素养。

（2）构建和谐的课堂氛围，培养学生合作交流、独立思考等良好的个性品质，使学生养成善于观察、敢于创新的科学精神和勇于思考、提问、探索的思维品质和严谨的科学态度。

（3）在减数分裂和受精作用的学习过程中，体验生物的科学价值和应用价值，了解生物与生命、现实生活息息相关，互动交流，激发学生的学习兴趣，使学生在轻松的氛围中学习生物科学。

四、学习重难点

1.学习重点

根据这节课的内容特点以及学生实际情况了解，发现学生对有减数分裂的概念、精子的形成过程、减数分裂过程中染色体的数量变化、 受精作用的过程等流程缺乏感性认识，为此，在教学过程中让学生自己去感受减数分裂和受精作用的生成过程以及图象和特点是这堂课的突破口。

因此，掌握减数分裂的概念、精子的形成过程、减数分裂过程中染色体的数量变化、 受精作用的过程应该是学习重点。

2.学习难点

减数分裂是学生完全陌生的一种细胞分裂过程，对于同源染色体，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，也是学生面临的难题，更是本节的难点。

3.突破难点的关键

根据教材的重难点，学生的实际情况及多媒体课件传递信息量大的特点，这部分内容安排2个课时。

第一课时学习精子形成过程和减数分裂概念；第二课时学习卵细胞的形成过程，减数分裂和受精作用意义。

减数分裂和有丝分裂异同点比较。

这里主要是第一课时的教学方法和教学过程。

因此，在教学过程中我选择让观察减数分裂周期图，从几个特殊的分裂期图入手，自己去感受减数分裂和受精作用知识的生发形成过程，做为这堂课的突破口。

五、学习研究目标

1．采用引导-探究式教学法，首先是在初步了解减数分裂的概念后，让学生利用模具探究减数分裂的大致过程，以加深对减数分裂本质的理解；在掌握减数分裂的基本过程后，让学生利用染色体模具探究精细胞染色体组成的类型，以突破同源染色体分离、非同源染色体自由组合和四分体交叉互换的难点。

探究活动中鼓励学生充分想象，大胆猜测，对学生的探究结果的评价以鼓励为主。

学生通过亲手用模具进行探究活动，不仅增加了感性认识，更获得了知识，加深了对减数分裂的理解。

2．探索在组织学生进行探究性学习中，如何打破课堂内外的约束，将课内外活动有机结合起来。

并探究如何组织现代教育技术教学能使学生学习效能提升。

六、学习思路设计

本课的学习设计，是在现行教材的基础上，结合对《高中生物课程标准》的学习理解和现代教育技术的应用，对学习目标的确立，学习内容的调整，教法、学法的设计等方面作了一些探索。

1.课程目标的确立上

除了原有目标外，着眼于社会的需求和现代信息技术的普及，重点突出了学生学习知识后的应用能力和情感的培养，使学生能真正树立一定的动手操作和实践交流的能力，并能在实践活动中，学习现代教育技术应用软件。

2.学习内容的调整上

根据以上确立的学习目标，将学习内容调整为两个部分：

精子形成过程和减数分裂概念；卵细胞的形成过程，减数分裂和受精作用意义。

这两部分内容中，在学习实践中一直受到忽视的是现代教育信息技术的应用，这使得学习目标与学习内容不是很一致。

而在这两节课中，教师将让学生进行连续性的实践活动（如利用《几何画板》或者MicrosoftMath试着画出五个特殊细胞减数分裂图像、以及亲手用模具进行探究活动等），这将成为学习中的重点内容之一，从而实现学习目标和学习内容的统一。

3.教法和学法的设计

（1）教法方面

根据新课改的要求，学生是学习的主体，教师是学生学习的组织者、促进者、合作者，遵循“教师的主导作用和学生的主体地位相统一的教学规律”，教师怎么教，应依据学生怎么学设计好问题，激发每个学生积极主动的参与到学习中，让学生在解决问题时不断产生新问题，在解决问题的过程中达到学习新知识和激发创造意识的目的。

采用引导-探究式教学法这节课以传授生物学概念原理为主，因此设计的探究活动并不是完全开放的，而是针对减数分裂中的重点内容进行的部分探究活动。

首先是在初步了解减数分裂的概念后，让学生利用模具探究减数分裂的大致过程，以加深对减数分裂本质的理解；另外，在掌握减数分裂的基本过程后，让学生利用染色体模具探究精细胞染色体组成的类型，以突破同源染色体分离、非同源染色体自由组合和四分体交叉互换的难点。

探究活动中鼓励学生充分想象，大胆猜测，对学生的探究结果的评价以鼓励为主。

学生通过亲手用模具进行探究活动，不仅增加了感性认识，更获得了知识，加深了对减数分裂的理解。

教师通过设计探究活动，为学生铺设了符合知识发展规律的思维轨道，有利于新知识的构建，发展学生的思维能力。

（2）学法方面：

注重学生学习的自主性、互动性、创新性。

采用自主探索、合作交流的探究式学习方式，使学生真正成为学习的主体，能够更深刻的加深对所学新知识的理解。

本节课所面对的是高中二年级的学生，这个年龄段的学生思维活跃，求知欲强，但在思维习惯上还有待教师引导，本节课从学生原有的知识和能力出发，教师将带领学生创设疑问，通过合作交流、共同探索来寻求解决问题的方法。

（3）学习流程

复习提问，导入新课

初步了解减数分裂的概念

探究减数分裂的过程

展示减数分裂过程，学生“做”“议”结合学习各期特点

探究精子的类型

学习知识的动机阶段

领会阶段

学生主动发现，获得知识阶段

呈现有组织的信息

知识构建阶段

知识的巩固应用阶段

小结

归纳总结减数分裂的概念和特点

复习提问，导入新课

初步了解减数分裂的概念

探究减数分裂的过程

展示减数分裂过程，学生“做”“议”结合学习各期特点

探究精子的类型

学习知识的动机阶段

领会阶段

学生主动发现，获得知识阶段

呈现有组织的信息

知识构建阶段

知识的巩固应用阶段

小结

归纳总结减数分裂的概念和特点

七、学习软件设计

1．课前教师用PowerPoint制作演示文稿，在投影中体现课题、学习目标、学习方法提示、思考问题等。

2．课前利用《几何画板》和MicrosoftMath软件和制作马蛔虫受精过程的动画的动态课件。

3．课前使用Dreamweaver制作网络课件，将教学中要用到的知识信息和生活实例信息，通过超链接的方式与网页中有关内容连接。

4．使用Dreamweaver制作在线交互练习，并根据不同层次的学生安排了分层训练，及时检测学生对知识的掌握程度。

5．将准备好的信息资料和课件存放在局域网服务器上，为学生在课后创造一个自主、探究、开放的网络学习环境。

八、学习准备 

学生在学习新课前的知识储备和能力储备，这不意味着我们形式化的给予学生一个预习任务，所以我将通过课前思考题让问题引领学生自觉地投入对新知识的探究之中。

为此我设计了学具：

画有细胞轮廓的白纸板，红、蓝两色的橡皮泥，

1.学生课前自己先动手玩橡皮泥，制作染色体模型，观察、回顾并演示有丝分裂过程中染色体的变化

2．思考减数分裂和有丝分裂的异同

3．通过橡皮泥的演示，填写下表

染色体（2N）

DNA

染色单体

体细胞

精原细胞

初级精母细胞

次级精母细胞

精细胞

精子

4.大家从本节课中收获了什么？

 九、课时安排：

1课时

第一课时：

精子形成过程和减数分裂概念、作用意义

十、学习程序设计

1.学习流程图

第一课时学习流程图

创设情景、激发兴趣，导入新课

播放有丝分裂多媒体课件

投影播放

出示第一节课标题

减数分裂的概念

投影

以人为例进行分析

ppt展示学生讨论回答的结果

投影

（1）猜测教师的问题，亲自动手操作。

（2）回答教师的问题。

几何画板

1.马蛔虫受精过程的动画过程。

以精子的形成为例，讲解减数分裂的过程

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？

根据图像着大胆猜测总结出减数分裂的概念和过程

同桌相互讨论、交流，探究老师提出的问题

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

小组代表回答老师的问题，并互相交流

总结学生的交流结果

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

2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？

观察分析染色体的行为变化，染色体数量和DNA含量变化

动画演示

总结出同源染色体联会，四分体的特点

讲解交叉互换指出其在遗传学上有重要意义

总结出减数分裂各个过程的特点

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？

小组思考、讨论

全班交流、发言

总结评价给出问题答案

投影

总结并简单介绍几何

画板等生物应用软件

绘画减数分裂各个时期的图像，并写出各个时期的特点。

课后作业

结束

符号说明：

教学内容与教师活动：

学生活动：

媒体运用：

学生利用媒体操作、学习：

教师进行评价判断：

2.详细学习设计

2.1、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

2.2、新授：

动画演示，共同探究

师：

请大家阅读课本P100—P101，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