現(xiàn)代信息技術(shù)下的“減數(shù)分裂”(第1課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)

陳維 強(qiáng)孟進(jìn)

現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展催生了如翻轉(zhuǎn)課堂、智慧課堂、微課等新的教學(xué)模式，使現(xiàn)代課堂教學(xué)更加生動(dòng)而靈活，構(gòu)建了良好的學(xué)習(xí)氛圍，使個(gè)性化學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)落到實(shí)處，產(chǎn)生常規(guī)教學(xué)方法難以達(dá)到的教學(xué)效果。下面以人教版高中生物《必修2·遺傳與進(jìn)化》中“減數(shù)分裂”一課為例，嘗試以交互式電子白板和互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，運(yùn)用微課、自主學(xué)習(xí)任務(wù)單等教學(xué)資源，構(gòu)建“課前自學(xué)一課堂內(nèi)化一課后拓展”的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1教材分析

“減數(shù)分裂”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容主要是以染色體的動(dòng)態(tài)行為變化為主線，闡明配子的形成過(guò)程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)胞減數(shù)分裂的知識(shí)，為深入理解遺傳和變異的實(shí)質(zhì)、生物進(jìn)化的根本原因奠定細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。因此，本節(jié)知識(shí)是高中生物學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。減數(shù)分裂整個(gè)過(guò)程是微觀、動(dòng)態(tài)而復(fù)雜的生理過(guò)程，學(xué)生難以理解。如何能讓學(xué)生直觀地觀察、模擬分析減數(shù)分裂過(guò)程，達(dá)到真正意義的理解，是本節(jié)課要解決的關(guān)鍵性問題。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、交互式電子白板、微課等為建立新型教學(xué)方式提供了新思路，為實(shí)現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)提供了良好途徑。將本節(jié)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，使教學(xué)內(nèi)容化難為易，降低學(xué)習(xí)難度，有利于學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

2教學(xué)目標(biāo)

（1）概述減數(shù)分裂的概念;說(shuō)明精子的形成過(guò)程及特征;概述同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體的概念。

（2）模擬分析減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化，能夠識(shí)別和繪制減數(shù)分裂的圖像;提升運(yùn)用信息技術(shù)手段自主學(xué)習(xí)的能力。

（3）體驗(yàn)生命活動(dòng)是物質(zhì)的、動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程，領(lǐng)悟生命發(fā)展的規(guī)律性。

3教學(xué)模式

本節(jié)課采用“三段三線五環(huán)節(jié)”的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，具體教學(xué)環(huán)節(jié)如圖1所示。

4教學(xué)前的準(zhǔn)備

由于“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是在以微課、交互式電子白板等現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行的課前自主學(xué)習(xí)和課堂吸收內(nèi)化的教學(xué)過(guò)程。所以，本節(jié)課的教學(xué)準(zhǔn)備包括以下四個(gè)方面。

（1）以“節(jié)”為單位的學(xué)習(xí)資源包是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)。學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)新知識(shí)有一定的難度，教師為學(xué)生提供必要的輔助學(xué)習(xí)資源，降低自學(xué)難度，是順利實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)的保證?！皽p數(shù)分裂”一節(jié)的學(xué)習(xí)資源包主要包括：①自主學(xué)習(xí)任務(wù)單（以下簡(jiǎn)稱“任務(wù)單”）;②“精子的形成過(guò)程”微課;③“卵細(xì)胞的形成過(guò)程”微課;④“受精作用微課等。“減數(shù)分裂”第一課時(shí)用到①和②兩個(gè)資源。

（2）網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)的建立是實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的基本條件。大多數(shù)高中學(xué)生有了自己的QQ，教師創(chuàng)建班級(jí)QQ群，將班級(jí)學(xué)生全部加入其中，便于學(xué)習(xí)資源的發(fā)布、下載和即時(shí)交流互動(dòng)。

（3）組建學(xué)習(xí)小組。根據(jù)不同學(xué)生學(xué)習(xí)的差異性，進(jìn)行合理分組，每組4～8人，由1名學(xué)習(xí)較好、組織能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任小組長(zhǎng)，組織小組活動(dòng)。教師要對(duì)小組長(zhǎng)進(jìn)行必要的課前輔導(dǎo)，保證課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)過(guò)程順利高效進(jìn)行。

（4）制作交互式電子白板課件。交互式電子白板具有很強(qiáng)大的交互性和靈活性，能夠引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂互動(dòng)教學(xué)，研究性學(xué)習(xí)及教學(xué)評(píng)價(jià)。教師根據(jù)學(xué)生自學(xué)過(guò)程中遇到的問題、重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)，按照“三線、五環(huán)節(jié)”，設(shè)計(jì)制作電子白板輔助教學(xué)課件。

5教學(xué)過(guò)程

5.1課前自學(xué)

教師在課前研究教材、教法、學(xué)情，建立自主學(xué)習(xí)資源包，分發(fā)到班級(jí)QQ群中;學(xué)生下載學(xué)習(xí)資源，在任務(wù)單的引導(dǎo)下閱讀教材，觀看微課等資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，完成任務(wù)單中的問題探究，對(duì)自主學(xué)習(xí)中遇到的疑難問題做出記錄，并通過(guò)QQ反饋給教師，生成課堂探討的問題;教師再把學(xué)生反饋的問題收集歸類，進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，制作電子白板課件。在此環(huán)節(jié)中，師生之間、學(xué)生之間也可以通過(guò)QQ進(jìn)行小組內(nèi)個(gè)性化的探討和輔導(dǎo)交流，使學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

5.2課堂內(nèi)化

教師在課堂上利用交互式電子白板課件輔助導(dǎo)學(xué)，通過(guò)質(zhì)疑設(shè)問，指導(dǎo)學(xué)生分組合作、觀察探討、構(gòu)建模型、交流評(píng)議，解決疑難問題，最后通過(guò)練習(xí)反饋，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的吸收內(nèi)化過(guò)程。具體過(guò)程如下。

5.2.1質(zhì)疑導(dǎo)研

教師用電子白板展示任務(wù)單中的”質(zhì)疑探究”問題：“高等動(dòng)物個(gè)體是通過(guò)形成配子（精子和卵子）后，再受精形成受精卵進(jìn)而發(fā)育成子代個(gè)體，從而將親代的染色體傳給子代，那么，動(dòng)物的配子也是通過(guò)有絲分裂的方式產(chǎn)生的嗎？請(qǐng)以人為例（人體細(xì)胞染色體數(shù)目是23對(duì)），簡(jiǎn)要寫出探究的思路及結(jié)論?！辈⑦x取課前學(xué)生在任務(wù)單中已經(jīng)完成的探究案例進(jìn)行展示，引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)討論其推理的科學(xué)性，進(jìn)行修改完善，得出科學(xué)的推理（圖2）。這樣從而引出減數(shù)分裂課題，明確本課學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

5.2.2導(dǎo)構(gòu)建模

教師用電子白板課件隱藏功能，引導(dǎo)學(xué)生從減數(shù)分裂的發(fā)生范圍、時(shí)期、結(jié)果和特點(diǎn)等方面解讀減數(shù)分裂概念的內(nèi)涵。

精子的形成過(guò)程是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，用手機(jī)（平板）或用電子白板再次播放“精子的形成過(guò)程”微視頻，提醒學(xué)生注意：

①重點(diǎn)觀察精子形成過(guò)程中染色體的行為變化（圖3）;

②分析說(shuō)出各分裂時(shí)期的主要特征;

③比較同源染色體、姐妹染色單體、聯(lián)會(huì)、四分體及它們之間的關(guān)系;

④嘗試識(shí)別和繪制不同分裂時(shí)期的圖像;

⑤構(gòu)建細(xì)胞減數(shù)分裂圖像模型和染色體、DNA和染色單體數(shù)量變化曲線模型。

5.2.3評(píng)價(jià)導(dǎo)練

在學(xué)生自主合作探究之后，教師指導(dǎo)學(xué)生展示各小組繪制的細(xì)胞分裂圖像，并要求學(xué)生說(shuō)出細(xì)胞各分裂時(shí)期的主要特征，進(jìn)行小組間的交流評(píng)價(jià)，糾正和規(guī)范繪圖中和講解中出現(xiàn)的問題。教師利用電子白板的人機(jī)交互功能（如書寫、拖拽、克隆、標(biāo)注等），在電子白板上進(jìn)行演練，檢查和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解掌握情況，對(duì)學(xué)生存在的問題及時(shí)解析，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的吸收內(nèi)化。

5.2.4知識(shí)遷移

教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本課所學(xué)知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)模型，使學(xué)生認(rèn)識(shí)生物發(fā)展的規(guī)律性，使知識(shí)進(jìn)一步內(nèi)化遷移。

5.3課后拓展

課后拓展是通過(guò)精選適量的課后拓展練習(xí)，讓學(xué)生在應(yīng)用過(guò)程中再發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)一步拓展探究的過(guò)程。這一環(huán)節(jié)有利于學(xué)生個(gè)性化查漏補(bǔ)缺。教師也可以將探究過(guò)程中出現(xiàn)的新問題留到課后進(jìn)行一步拓展探究。例如，本課學(xué)習(xí)了精子的形成過(guò)程，那么，卵細(xì)胞的形成過(guò)程又將是怎樣的呢？讓學(xué)生進(jìn)一步翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。

6教后反思

本課嘗試性地采用了“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，充分利用現(xiàn)代信息化教學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)了課前、課堂和課后學(xué)生的活動(dòng)，充分體現(xiàn)了“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、知識(shí)為主線”新課程設(shè)計(jì)理念，收到了較好的效果。但是，在實(shí)際教學(xué)中，教師也要注意以下問題。

課前翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備要充分，教師在編制任務(wù)單時(shí)要考慮學(xué)情，注意學(xué)生的接受程度，具有引導(dǎo)性，問題探究要適度和適量;提供的資源具有輔助性和選擇性，起到降低學(xué)生自學(xué)難度的作用。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，切實(shí)按要求完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)，在主動(dòng)性、時(shí)間安排和家長(zhǎng)的支持上都要得到保證，這一環(huán)節(jié)是“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的基礎(chǔ)。

課中翻轉(zhuǎn)的組織教學(xué)是建立在課前翻轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，充分利用電子白板的交互性功能，如書寫和拖拽（便于學(xué)生課堂板演，即時(shí)練習(xí)）、圖片展示和視頻播放（將抽象的知識(shí)點(diǎn)形象直觀化，便于學(xué)生理解;或?qū)W(xué)生的研究成果、探究過(guò)程進(jìn)行展示評(píng)價(jià)）等功能引導(dǎo)學(xué)生分組合作探究、建模評(píng)價(jià)等學(xué)生活動(dòng)，完成知識(shí)的吸收內(nèi)化。利用白板輔助教學(xué)可以提高課堂效率，給學(xué)生留出更充足的互動(dòng)空間。教師要避免用新媒體進(jìn)行滿堂灌，學(xué)生的探究活動(dòng)流于形式。這一環(huán)節(jié)是“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的關(guān)鍵過(guò)程。

在實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式中，要用到手機(jī)（平板電腦）及網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)手段。但是，由于一些學(xué)生沉迷于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)游戲或聊天中而影響學(xué)習(xí)，所以，家長(zhǎng)不支持學(xué)生使用手機(jī)上網(wǎng)。因此，教師一方面要教育學(xué)生正確將手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)用于學(xué)習(xí)之中;另一方面要取得家長(zhǎng)的支持，要求家長(zhǎng)配合和監(jiān)督學(xué)生在家中的自主學(xué)習(xí)。