构建简易动态模型 学习有丝分裂

摘 要：生物学是一门以实验和观察为基础的科学。在高中生物课本中，有大量的微观的内容，虽然过程很具体，但由于无法直接观察，进而让学生觉得比较抽象，难以理解。物理模型可以将微观的内容放大，让学生可以直接观察，而起到事半功倍的效果。

关键词：物理模型;有丝分裂

《普通高中生物课程标准》把模型方法列为基础知识范畴，明确提出“建立模型”等科学方法及其在生物学研究中的作用，并将其规定为高中学生必须掌握的科学方法之一。高中生物中许多概念和实验过程都需要运用建构模型的方法去解决，教师在教学过程中若能很好地运用模型方法，对提高学生生物学素养会有很大帮助。

一、有丝分裂教学中遇到的问题

有丝分裂这一内容，历来都是高中生物的教学重点，更是难点。其实有丝分裂本身是一个很具体的过程，其过程中的有关染色体、DNA、染色单体的数量变化也只是一种规律性的变化，在观察的基础上去学习，其实很好理解。但是，问题在于我们无法直观的去观察这一过程，整个过程都是依靠在几个固定的模式图基础上去联想，这样一来学生就会觉得这个内容很抽象、很高深、难以理解。有的学生甚至害怕遇到这样的问题，产生畏惧心理。

针对上面的问题，教师们在教学中也尽其所能地运用视频、图片、让学生画图等方法把这段知识呈现给学生，让学生去直观的观察。笔者认为，上述方法虽然能够将有丝分裂的过程直接的展示在学生眼前，可是也有许多的不足。例如，展示图片和让学生画图，虽然使学生能记住各时期的主要特点，但是学生很难感知有丝分裂的动态过程，认为有丝分裂就是那几个模式图的简单拼接;播放有丝分裂的视频的确可以使学生感受到有丝分裂的动态过程，实际上一两次视频的播放，学生不一定会有特别深的记忆，几天后可能就遗忘了大半。且展示的视频大多是动画模式图，属于强加于学生的知识，并不能充分调动学生学习的能动性。

二、就地取材，构建动态模型，调动学生学习的能动性

笔者认为，百闻不如一见，百见不如一练，在有丝分裂的教学中利用构建有丝分裂的动态模型，可以充分调动学生学习的主动性和思维，使学生更深刻的理解有丝分裂的过程及其过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化规律。

制作模型的关键在于取材，物理模型的建立是舍弃次要因素，把握主要因素，化复杂为简单，完成由现象到本质、由具体到抽象的过程;物理模型不仅再现了过去已经感知过的直观形象，而且要以先前获得的科学知识为依据，经过判断、推理等一系列逻辑上的严格论证，具有一定的科学性;理想模型来源于现实，又高于现实，是抽象思维的结果，所以又具有一定的假定性，只有经过实验证实了以后才被认可，才有可能发展为理论。总之，物理模型既是抽象性和形象性的辩证统一，又是科学性和假定性的辩证统一。

在取材上，我更主张就地取材。市场上的模型虽然更规则、更精美，但是不管在经济性，还是普及效果方面都不理想，无法经常使用。就地取材有以下几个优点：

（一）经济性

经济性直接关系到普及性，就地取材是每个学生都能做到的。

（二）可重复性

当学生掌握了就地取材构建模型时，就会在自己需要的时候构建简易模型，巩固相关的知识。

三、培养学生的生物学素养和科学学习方法

寻找建议物理模型的过程，也是学生深化学习有关知识的过程。当学生能够自主的找到自己周围与生物知识有关合适的模型时，就会对生物学科产生兴趣，原意去想办法解决生物中的重难点。同时学生也可以将这一方法运用到其它学科，提高学习的效率。

四、基于“有丝分裂”模型建构的教学策略

（一）染色体的准备

有丝分裂中最主要的材料就是染色体。首先我们得根据染色体的成分构建简易模型。圆珠笔就很符合染色体的特点，笔芯相当于DNA，笔壳相当于蛋白质。同时在实际操作中，也有部分学生以纸片来模拟，这也是可以的，但是需要在纸片上画上DNA。

有丝分裂中最本质的变化就是染色体的变化，主要是涉及到染色体的复制、位置变化、分裂等过程，以及在这些过程中与DNA、染色单体的关系。讲到染色体复制时，可以结合书本知识和图片，设以下几个问题：

1.我们该如何构建复制后的染色体？

学生就容易想到该用另一支同样的笔，与之前的结合在一起

2.结合的部位在染色体中相当于什么结构？

结合书本图片可知，应该是着丝点

3.复制前是一条染色体，复制后是几条？

复制后仍然是一个整体，也应该是一条。总结出染色体的数目与着丝点的数目相等。

通过观察模型，复制后，每条染色体上应有两个DNA。

这样经过对染色体模型的观察，可理解染色体、DNA、染色单体的关系。

（二）分组演示有丝分裂动态过程

有丝分裂过程的动态演示，笔者通过课前学生分组准备合适的染色体材料，结合书本模式图及各时期的特点，以课桌、书本或白纸当做细胞，由学生自主模拟有丝分裂的过程，基本可以将有丝分裂的过程动态的呈现在学生的面前，更有利于学生对该过程的理解。

就地取材本身也存在过于简陋、科学性、规范性不足的缺点，但对于帮助学生掌握知识主干，及发现问题，解决问题，调动学习主动性，锻炼学生思维能力，培养对生物学的兴趣方面可发挥重要作用。