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1、高二生物选修3“精子和卵子的发生”的教学设计与案例一、教材分析 专题3胚胎工程包括体内受精和早期胚胎发育、体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的应用及前景三节。此内容是首次编入高中生物选修教材，对教师和学生来说都比较陌生，而且专业性比较强，而课程标准对本专题的知识要求都是了解水平。面对具有一定生物学基础知识的高中生，如何实现高等知识初等化，化难、烦为易、简，对教师来说是具有挑战性的。体内受精和早期胚胎发育这部分内容是胚胎工程的理论基础，也是学习本专题的钥匙。它包括三部分的内容：精子和卵子的发生、受精、胚胎发育。我准备把它分为两个课时完成教学，即精子和卵子的发生课时，受精和胚胎发育课时。关于哺乳动物
2、精子和卵细胞的形成过程，学生在必修2的“减数分裂”一节中已经学习过，但它主要强调的是“减数分裂”过程，选修3的这部分内容则主要介绍哺乳动物精子和卵细胞的整个发生过程，两者既有共同点，又有不同点。因此，应把这两部分知识有机地结合起来，让学生在获得哺乳动物精子与卵子发生过程的知识的同时，通过自主学习，学会建立知识结构模型，从中领悟到成功的乐趣。二、教学目标（一）知识目标1简述哺乳动物精子和卵子的发生；2说出精子的变形；3举例说出哺乳动物精子和卵子发生的相同点和不同点；（二）能力目标1在“卵子的发生”学习过程中，初步学会建立家畜卵子发生和成熟的知识结构模型；2在小组交流“卵子发生和成熟的知识结构模型
3、”的过程中，初步学会用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；（三）情感、态度和价值观目标1初步形成生物体的结构与功能相统一的观点；2培养乐于学习生物科学的态度。三、教学难点与重点本课时的教学内容是哺乳动物“精子和卵子的发生”。“精子的发生”过程比较简单，且在必修2中已有所了解；“卵子的发生”过程比较复杂，减数分裂的两次分裂过程不连续，涉及到后面对“受精”的了解，所以把“家畜卵子的发生和成熟”确定为教学难点和重点。四、教学策略提高每个高中学生的生物科学素养是高中生物课程标准实施中的核心任务，构建知识结构模型也是生物科学素养的一种表现。本课时内容琐碎、专业性强，且家畜卵子的发生和成熟是本课
4、时的重点与难点。如何实现高等知识初等化，化难、烦为易、简，突破教学难点与重点，使学生容易学习且乐于学习，我准备实施以下教学策略：1通过展示题图、提问讨论的方式引入本节主题，引起学生的思考，可激发学生的学习兴趣。2通过播放“哺乳动物精子的形成过程”的Flash动画，唤起学生对已知知识的记忆，为后面学习卵子的发生作铺垫，符合学生由已知到未知、由简单到复杂的认知规律；另一方面，CAI课件展示了不可见的动态、微观生理过程，形象、生动，可进一步激发其学习热情。3精子与卵子的发生过程繁杂又枯燥，设计应用概念图来反映其过程，简洁又明了，是语言描述所不能企及的，以此来突破学习难点，实现高等知识初等化，化难、烦
5、为易、简。4在共同完成“精子的发生”知识结构模型后，采用自主学习的方式，让学生自己来构建“牛卵子的发生与成熟”的知识结构模型，这样学生既可以够到这样的高度，又可提高自学能力、识图能力、知识的再创造能力以及模型构建能力，从中领悟到成功的乐趣，也由此来落实学习重点。五、教学设计流程及设计意图问题导入：用题图及其问题的讨论或其他有关的背景材料导入，通过背景材料引出胚胎工程的概念。引入主题，引起思考，激发学习兴趣。引出课题：精子和卵子的发生。自然过渡。播放“哺乳动物精子的形成过程”动画，引导学生归纳精子形成过程的模型。对知识进行归纳、再加工，进一步激发学习热情，并学习构建知识结构模型，为后面学习卵子的
6、发生作铺垫。组织学生分析“精子细胞变成精子示意图”，引导学生归纳精子变形过程。提高“看图说话”能力。问题探讨：精子细胞中很多结构会消失，但保留了细胞核与线粒体，怎样解释？初步形成细胞、生物体的结构与功能相统一的观点，为后面的“受精”作准备。组织学生自学与讨论卵子的发生，并参照精子形成过程的模型，建立家畜卵子发生和成熟的模型。提高自学能力、识图能力、知识的再创造能力以及模型构建能力，通过自主学习来落实学习重点。小组交流讨论结果，给出卵子发生与成熟的模型，教师参与点评小结。通过交流，进行相互学习。师生共同总结，说出哺乳动物精子与卵子发生的相同点与不同点。培养归纳总结能力。六、教学实施的程序教师的组
7、织和引导学生活动教学意图问题导入：（展示题图）1“通常情况下，一只母羊一胎只生12只羔羊。畜牧业生产上需要快速增加高产肉羊或奶羊的数量。怎样才能提高羊的繁殖速率呢？”引导学生考虑克隆技术存在的问题以及与胚胎工程的联系。2“能不能在体外获得高产肉羊或奶羊的大量胚胎，再分别移植到低产的母羊体内，以获得多个高产羊呢？”提出胚胎工程这个专题。提出课题：“胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律，就显得十分重要了。要了解哺乳动物的受精首先要了解哺乳动物精子和卵子的发生。”3.1 体内受精和早期胚胎发育一、 精子的发生
8、复习必修2“减数分裂”的知识。活动策划：第一步：播放“哺乳动物精子形成过程”的动画。思考问题：1精原细胞增多的方式；2减数分裂的过程分为几个步骤；3减数分裂完成后形成精子时的步骤。第二步：引导学生完成图1。参考答案：（说明：精原细胞经过多次有丝分裂之后，部分细胞停止分裂，吸收营养，胞体增大，变为初级精母细胞。）第三步：引导学生归纳精子形成过程的三个阶段。（参考答案：教材61页。）第四步：组织学生分析“精子细胞变成精子示意图”，引导学生归纳精子变形过程，补充图2。参考答案：问题讨论：精子细胞中很多结构会消失，但保留了细胞核与线粒体，怎样解释？（参考答案：细胞核和线粒体都是精子结构中的重要部分。其
9、中，细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心。而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解营养物质产生运动能量的场所。精子的线粒体在精子形成过程中，集中于尾的基部形成线粒体鞘膜，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。）二、卵子的发生活动策划：第一步：组织学生进行自学。第二步：分组分别讨论以下几个问题：1排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？2刚排出的卵子是成熟的卵子吗？3卵子形成过程中减数第二次分裂是在什么时候完成的？（参考答案：1排卵是指卵子从卵泡中排出；2刚排出的卵子不是成熟的卵子，是初级卵母或次级卵母细胞；3卵子形成过程
10、中减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的。）第三步：模型构建：参照上述精子形成过程，建立牛的卵子发生与成熟的模型。教师观察、注意小组讨论情况，及时给予帮助、指导。肯定学生自己发现问题的能力，鼓励学生自己提出合理的解释。（解释：第一极体和次级卵母细胞的分裂是不同步的，第一极体分裂迟。理论上，第一极体会分裂形成两个第二极体，但实际上，它还没有分裂就退化了。很多时候，三个极体不是都能看到的，只要能看到两个就表明卵子已经完成了受精。）第四步：小组交流，教师引导、肯定学生，补充完善，得出结论。总结：组织学生在上述学习的基础上，尝试说出哺乳动物精子与卵子发生的相同点和不同点。思考讨论回答问题：（可
11、能回答）1“克隆”。2“能。”思考讨论回答问题：1有丝分裂2两次分裂3变形学生共同回答。思考讨论回答问题。看图讨论，尝试用文字描述。学生讨论，回答问题。看书自学。分组讨论问题并派代表回答问题。分小组构建模型。可能提出的问题：“当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。为什么是两个极体而不是三个？小组交流，派代表展示小组讨论结果。由图片、问题引导学生讨论，激发兴趣，引入胚胎工程这个专题。开门见山，直入主题。“哺乳动物精子形成过程”在必修模块中已经涉及，并且是理解水平，通过CAI课件的展示帮助学生记忆重现，通过三个问题的提出帮助学生归纳精
12、子形成过程的三个阶段。在简单的、已知的知识基础上逐步深入归纳，并为后面卵子的发生作铺垫。学生完成概念图。强调学生动手做科学，概念只有在运用中被掌握。避免学生对图示产生“精原细胞有丝分裂直接得到初级精母细胞”的疑惑。培养学生“看图说话”、图文转换能力。通过讨论这个问题，使学生进一步明白细胞、生物体的结构与功能相适应的原则，也为后面的“受精”作准备。这几个问题的设置是为后面的模型构建作铺垫，使学生不会无从下手，以此来分散难点。在解决这几个问题的过程中，实质也让学生思考卵子与精子发生的重要不同点，为后面的“尝试说出哺乳动物精子与卵子发生的相同点和不同点”作铺垫。这不仅能提高学生的自学能力、模型构建能
13、力,而且能提高学生知识的再创造能力。通过交流，进行相互学习。培养学生的归纳总结能力。七、教后反思根据新课标的要求，我采用了上述教学手段来完成这个课时的教学，我认为成功的地方在于以下几点：1本课时涉及复杂的胚胎工程，过程繁杂，语言冗长，专业性强，以概念图归纳过程，简洁明了，易懂易记，很好地实现了高等知识初等化，化难、烦为易、简，化解了本课时的难点；另一方面也通过构建牛卵子的发生与成熟的概念图，很好地实现了学生的自主学习，提高了他们的自学能力，识图能力，分析问题、解决问题的能力，体现了本课时的重点。2播放“哺乳动物精子形成过程”的动画，运用这个多媒体来展示动态、微观的生理过程，起到媒体的不可替代性，并且帮助了学生对已接触知识的回顾。另外，设计图表来进行归纳、总结，补充板书，体现了教学的完整性。3本课时的教学处处设置铺垫，由已知到未知，由简到难，环环相扣，逐层深入，符合学生的认知规律。本课时的完成要求教师要有较高的组织、引导能力，要在学生小组活动中观察学生的讨论情况，参与学生的讨论并及时给予指导与帮助。能否让每个学生的思维与积极性都调动起来，在课堂上得到充分的锻炼是一个值得思考的地方。(E-mail:)