“减数分裂”是人教版高中生物学必修2“遗传与进化”第2章第1节第一课时的重要内容，对上一章节“孟德尔的豌豆杂交实验二”和下一章节“基因在染色体上”的内容起到承上启下的作用。卵原细胞结构微小，肉眼无法直接观察，导致知识点抽象化，学生无法理解卵细胞的形成过程，使知识点由重点变成难点。根据问题的本质，以教材内容为依托，利用生活中常见圆木片、橡皮泥、彩色铝丝等材料，按照一定比例自制一套成本低、实用性强的卵原细胞减数分裂演示模型，并应用于教学公开课，高效促进学生对重难点知识的迁移与转化，效果显著，深受师生高度认可。
1 制作器材
红色、白色、紫色、黄色4种颜色的超轻黏土各100 g，粉红色、蓝色、紫色3种颜色的DIY手工彩色铝丝（直径为2.5 mm、长为5 m），彩色花艺铁丝50根，手工剪刀1把，尺子1把，快速强力胶1瓶，铝丝钳1把。
2 制作过程及方法说明
（1） 制作细胞膜模型。用DIY手工铝丝分别制作卵原细胞减数分裂前间期的细胞膜、初级卵母细胞的细胞膜；次级卵母细胞和极体的细胞膜；在进行实物展示时，便于区分各细胞处于不同分裂时期。
（2） 制作染色体。利用超轻黏土，制作大小不同的两对同源染色体，在进行实物展示时，能从视觉上更加直观清晰地区分非同源染色体。
（3） 标注等位基因。在标签纸上写下两对等位基因（Aa、Bb），分别贴在对应染色体上，呈现基因位于染色体上。
（4） 固定染色体。利用细软的花艺铁丝末端穿刺染色体模型着丝粒的位置，将染色体固定，花艺铁丝此时充当减数分裂过程中的纺锤丝结构，牵引着染色体。制作不同时期的细胞结构模型，形象生动。
（5） 固定细胞结构模型。利用胶棒将不同时期的细胞结构模型固定在圆木片上，便于观察。
（6） 标注分裂时期。将便签纸贴在圆木片上，对应标注间期、MⅠ、MⅡ，容易辨别不同分裂时期细胞变化的特点，如
图1所示。
3 教具应用
（1） 在开展“减数分裂”课例教学时，将该套教具按照卵细胞形成过程的先后顺序依次展示在讲台上，同时借助希沃同屏技术同步投影到白板，便于学生观察。
（2） 利用形象、美观的教具建立真实情境，激发学生的学习兴趣。此时，教师有效导入问题1：请同学们结合教材内容并对比观察教具结构特征，分别说出减数分裂前的间期、初级卵母细胞、次级卵母细胞的染色体行为特点变化。问题2：请同学们借助教具，如何理解联会和四分体的概念？问题3：请同学们仔细观察教具中染色体的行为变化，尝试在下列坐标轴上分别画出每个细胞中的核DNA分子数目、每个细胞中的染色体数目、每个细胞中的染色单体数目及每个细胞中的同源染色体数目变化曲线（
图2）。问题4：请同学们借助教具，尝试动手模拟演示染色体互换和基因自由组合过程（
图3、
图4）。问题5：古有谚语“一母生九子，连母十个样”，请同学们尝试运用所学知识分析具体原因。
4 教具优点
（1） 制作简易，设计科学，具有很强的视觉区分度；课堂中利用本教具创设真实情境，能够快速吸引学生的注意力，进而引发学生思考讨论，并掌握卵细胞形成过程中染色体行为特征的变化。
（2） 利用教具作为情境铺设手段，采取问题驱动方式，让学生制作教具并自主尝试构建曲线变化数学模型，如
图2所示，既充分调动了学生的课堂主动性，又提升了课堂重点知识的转化效率。
（3） 教具的设计具有互动性，可动态演示染色单体片段之间进行互换现象（四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并互换相应的片段，同时伴随等位基因互换，如
图3所示）及基因自由组合现象（在有性生殖的生物体进行减数分裂形成配子时，非同源染色体发生自由组合，伴随着非等位基因也自由组合，如
图4所示），让情境由静态变为动态，让微观现象可视化、可操作化，实现体验式教学，有效突破课堂教学的难点知识，使学生深入理解染色体互换和基因自由组合都会使产生的配子种类多样化，进而形成物种多样性。
5 结语
基于教材重难点内容及学情分析，精心制作本教具实施STEAM模式教学
［1］，通过创设真实教学情境，设计系列“真”问题，驱动学生思考讨论，促进课堂主体深刻理解减数分裂的相关专业知识。在课堂实施过程中，学生面对新鲜的教具情境和生动的教材图文，表现出极大的兴趣，高度集中注意力观察教具和教材图文，快速提炼情境，凸显关键信息，培养了学生在新高考复杂多变的情境中，提取信息与甄别要点、分析问题与概括归纳的综合能力；同时在课堂上践行以学生为主体，开展数学建模、动态演示等活动。后续通过问题5进行拓展应用，注重知识迁移并解决实际问题，引导学生关注物种多样性，真正发挥教学育人功能，全面提升学生的核心素养。
柳州市教育科学规划课题“基于STEAM理念下高中生物学自制教具探究与应用”(2023-C39)
广西教育科学“十四五”规划2024年度专项课题“高中生物学实验教学中生物学科素养的培养研究”(2024ZJY1083)
京公网安备11010202008535号
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