从“有丝分裂”的课例谈如何围绕核心概念组织教学

任小文

摘要    围绕核心概念组织教学，可以将分散的知识点逐级纳入知识网络中，在这样的主题结构中，分散的知识点不再是孤立的，各知识点之间的关系可以被整体显现出来，这样可以帮助学生真正认识生物学知识的本质，有助于学生领悟生物学学科思想，实现《普通高中生物课程标准》所要求的“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”，最终实现理解性学习。

关键词  有丝分裂  核心概念  教学设计

在“有丝分裂”教学中，有些教师习惯性按照教材的编排，反复讲解有丝分裂过程中染色体的变化以及分裂各期的特点。最终的结果是，学生们认为老师一讲就明白，听后就忘记，反复记忆反复遗忘！于是“有丝分裂”成为了学生学习的难点，但老师们觉得这个内容就是记住有丝分裂中染色体的变化，没有什么难点可言。笔者针对这一对矛盾，试图寻求导致矛盾形成的焦点，以便能够很好地解决矛盾。在教学中运用课件动画增加知识的直观性，通过实验增强知识的辨别性，等等，但诸多方法似乎成效并不明显，学生对于有丝分裂的内容还是感到特别困难，这样的困难也延续到减数分裂的学习。仔细分析，结合与学生课后的交流，发现其症结在于我们对于教学的认识存在着偏差。作为教师的我们，头脑中对有丝分裂的认识是整体的，对于分裂过程中的每一个事件，包括染色体形态、数目等的变化是非常清晰的，但对于学生来说并不明白这些变化的真正原因，知识点是散乱的，结果就会造成学习的困难，特别是记忆的混乱。生物学应该是基于核心概念建构的教学，无论是教材还是教师所展示的具体事实，都是为核心概念的建构所服务。课堂教学理应从生物学科本质出发，在具体事实的基础上进行提炼和概括，形成具有持久价值和迁移的核心概念，同时帮助学生学会思维，形成有序的认知结构，真正实现理解性学习。

1.对“有丝分裂”核心概念的认识

要走出上述误区，首先要理顺的应该是什么是核心概念。核心概念应该是位于学科中心的概念性知识,应该是学生忘掉一些学过的具体事物之后，仍然能长期保留的广泛而重要的知识，包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,这些内容能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分。由此可以看出，核心概念对于生物学知识的学习起着统领和主导的作用，它可以将零散知识整体化、条理化。而围绕核心概念或重要概念进行教学，可以使学生对零散的知识形成非常清晰的且条理分明、相互之间具有有机联系的整体。认真分析细胞生命历程一章，其核心概念应该包括以下内容：细胞能够生长、增殖、分化、衰老、癌变和死亡，以及细胞具有全能性。细胞增殖是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础，其中又包含如细胞增殖、细胞周期、有丝分裂等重要概念。有丝分裂的本质应该成为有丝分裂的核心知识。因此，把握有丝分裂的本质就应该成为有丝分裂内容学习的重心。我们的教学重心应该从讲授有丝分裂过程中诸多事实，如核仁的消失、染色体的形态变化等，转移到借助于这些事实，以便更好地理解有丝分裂的本质，即分裂前后遗传物质保持相对的稳定性，从而保证了在细胞的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性。

回眸我们传统的有丝分裂教学，往往强调的是对有丝分裂过程中染色体形态、数目等事实信息的记忆和背诵，一味地讲分裂过程中各个时期各自的特点，甚至将各自特点还编成口诀，让学生去死记硬背，对于有丝分裂的特征及本质往往是一带而过。这样做只能是触及到表面性的事实知识，学生没有时间对有丝分裂的本质进行组织和理解，最终的结果只会使有丝分裂的相关知识支离破碎，缺乏有机联系，于是遗忘就成为了一种常态，学生感觉难学也是正常的！事实的呈现，如有丝分裂过程中，染色体的复制、着丝点的分裂、染色体形态变化乃至分裂前后染色体数目不变等诸多的事实应该是围绕有丝分裂最本质的“分裂前后遗传物质保持相对稳定”这一本质而展开的，最终能够理解细胞周期中染色体的行为和数目变化对子细胞的意义。具体的这些事实应该是作为铺垫来帮助学生深刻理解有丝分裂的本质。

2.对“有丝分裂”的教学设计

基于上述认识，我们对“细胞增殖——有丝分裂”进行了如下的教学设计：

（1）说出细胞增殖的方式和意义。通过前测，了解到学生知道细胞增殖是指亲代细胞以分裂方式产生子代细胞的过程，但对于细胞增殖的定义、规律、意义和方式等几乎不知道。因此，结合细胞增殖概念的诸要素，以图示的形式阐明细胞增殖的意义和主要方式。

（2）概述细胞周期的定义，识别一个细胞周期经历的两个阶段。细胞周期是本单元知识的重要概念之一。因此，教学时结合动画让学生对细胞周期性的增殖有初步的认识，并且根据动画或教材图示尝试总结细胞周期的定义，并能够说出细胞周期的起止时间和划分的阶段。   

（3）初步认识有丝分裂。通过动画演示细胞有丝分裂过程，目的是让学生对有丝分裂有一个总体的了解：总览有丝分裂的结果是细胞的一分为二，得到两个相同的细胞；近观过程可以发现有丝分裂包括了核分裂和质分裂；近观结果可以发现，有丝分裂所形成的子代细胞与亲代细胞中所含有的染色体数目相同，保证了前后代之间遗传性状的稳定性。这样为学生的后续学习明确了方向。

（4）进一步认识有丝分裂过程中染色体的形态及数目的变化。

引出问题：细胞有丝分裂过程中，如何能够保证亲代细胞染色体平均分配到子代细胞中且保持数目的不变？其目的是引导学生始终围绕染色体的规律性变化来把握有丝分裂过程的学习。

首先学生猜想在有丝分裂过程中可能会发现哪些变化，以保证亲代细胞染色体平均分配到子代细胞中且保持数目的不变？在猜想、交流的基础上，学生自我梳理教材相关内容，总结并交流各时期的主要特点。目的是初步把握有丝分裂过程中染色体（质）形态及数目的规律性的变化。

接着，呈现下列图示，请学生用自己的语言对图示进行说明，即根据染色体形态概述细胞有丝分裂过程及其各个时期的分裂相，目的是进一步引导学生认识染色体与染色质变化的规律：

此后，师生共同列出在细胞有丝分裂过程中重要的名词和术语，如分裂间期、分裂期、纺锤体、着丝点、染色单体、胞质分裂、赤道板等。并且试着用自己的语言对这些名词或术语作出说明，构建出它们之间的关系图。

在此基础上，进一步质疑：染色质经过复制、螺旋成染色体后，为什么着丝点要排列在赤道板上染色体才会平均分配？在细胞分裂过程中核仁逐渐解体、核膜逐渐消失有何意义？对于分裂间期染色体是以丝状存在而在分裂期以棒状存在，你是如何理解的？等等。目的是能够初步知道在有丝分裂过程中一些现象发现的原因，而这些现象的发生都是保证细胞在有丝分裂过程中染色体的平均分配。

至此，学生可以比较明确知道细胞有丝分裂过程是如何进行的，并且能够有效组织总结出有丝分裂的生物学意义。这样，学生的学习活动就不会仅仅停留在记住有丝分裂过程中染色体、DNA等变化的生物学事实，而是通过对相关过程的认识抽象出有丝分裂的本质特征。更重要的是，在学生相互交流和质疑的过程中，他们能够用自己的语言表达有丝分裂的过程，实际上就是个体的意义建构，是他所理解的意义表达，同时在学生表达自己的观点和认识的过程中还可以促进自己对理解的反思，在反思的过程中可以对自己的认知进行辨别和调整。