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十四、例談“細胞分裂”的模型構建

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雙流中學 陳維

摘要:構建“細胞分裂”物理模型,模擬真核細胞有絲分裂和減數分裂的動態變化過程,不僅能加深學生對相關知識的理解,還能提高其動腦和動手能力,真正實現“在做中學”和“在學中做”相互融合。

關鍵詞:細胞分裂;物理模型;構建模型

高中生物必修1指出:“物理模型就是以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征。”[1]皮亞傑和早期布魯納的理論中已有建構的思想,美國教育家杜威提倡學生自主學習、重視培養學生的動手能力,而構建物理模型正是學生主動建構知識、動腦與動手相結合的過程,是一個“在做中學”和“在學中做”相互融合的過程,它不僅能幫助學生突破難點知識,更重要的是能促進學生認知水平的發展、有助於學生能力的培養。[2]

(一)確定原型、明確目標

細胞通過分裂進行增殖。真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。有絲分裂位於必修1《分子與細胞》第6章第1節,圖6-3展示了植物細胞有絲分裂的過程。減數分裂位於必修2《遺傳與進化》第2章第1節,圖2-2展示了哺乳動物**的形成過程。這兩幅圖中染色體的變化即為構建物理模型的原型。

《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱《課程標準》)對有絲分裂和減數分裂的要求分別是:“觀察細胞的有絲分裂並概述其過程。”“闡明細胞的減數分裂並模擬分裂過程中染色體的變化。”可見,描述兩種分裂方式的過程及分裂時染色體的行為至關重要,通過構建物理模型來模擬染色體的動態變化過程能真正突破該難點,也能調動學生的主觀能動性,使其在活動中內化知識之間的聯係。

(二)依據原型、準備材料

為使模型經久耐用,同學們選擇木板為主材。為體現構建模型的環保原則,同學們紛紛主動要求提供原材料。同學A將家裏裝修時剩餘的木板鋸成規整的長方形,用於模擬植物細胞。同學B搜集冰棍裏的木片,洗淨後用於模擬染色體。同學C提供自己畫水彩用的顏料、姐姐修磨指甲用的打磨拋光棒。同學D提供刻刀、鋸片、膠水、小磁鐵、鐵釘、榔頭等用具。