基于变易理论的“有丝分裂”教学设计，本文主要内容关键词为：教学设计论文,理论论文,有丝分裂论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
变易学习理论建基于现象图析学的学习观念，是关注在实际教学行为中如何帮助学生学习的理论。现象图析学是目前盛行于欧洲、澳大利亚和香港的新研究范式，分为5个发展阶段，其中第4、第5阶段分别是：应用变易理论描述及分析课堂教学；使用变易理论设计学习环境促进学习的发生。以“有丝分裂”教学实践为切入点，借助变易理论的指导，基于学生的思维特点，对教学内容的选择、情境创设进行了反复推敲，利用情境模拟突破教学难点。通过多次教学实践、检测、分析、再改进教学设计，总结出此教学设计。
一、变易理论剖析
“如何教”和“如何学”是每一位教师最关心的问题，变易理论就是把“教”与“学”的关系带入其中。变易学习理论建基于现象图析学的学习观念，是关注在实际教学行为中如何帮助学生学习的理论。变易理论对教与学的看法在于如何处理学生的学习内容与教师的教学内容，它关注教什么，如何教，学什么，如何学。变易理论就是从学习的必需条件中寻找解决的方法。该理论认为当学生能审辨“学习内容”中的“关键特征”时，学习才发生。从学与教的关系解释，教师的任务是帮助学生掌握某个学习内容，就必须慎重考虑该学习内容哪些是关键的学习重点。当教师希望把学习内容中的关键点凸显给学生，就必须在教学中利用教材，通过教学技巧，制造变动/变化（变易）的过程。依照变易学习理论的语言“学习内容”是一节教学环节中的学习目标，所以在教学之前梳理出整个学习结构中的每一个“关键特征”对学生掌握该“学习内容”非常重要。学习的意义在于能够审辨到学习内容中的变易。变易理论透过变易聚焦学习内容，并基于学习内容中“不同”与“相同”的不同组合，归纳出2种高中教学常用的变易模式：
“区分”（separation）：要学习一件事物的某一方面时，就必须把这方面的因素从事物的整体中区分出来。方法是改变要区分出来的方面，并保持其他各方面不变。
“融合”（fusion）：事物往往是复杂的，同时由不同的因素构成，学习过程中就必须把事物不同的方面有机地融合起来，或者说能够觉察到事物各方面的变化，对事物进行整体认识。
为帮助学生审辨到关键特征，教师可创造机会，让学生有机会透过变易审辨到这些关键特征，即通过“变易图式”，让事物的某些特征保持不变，而变动其他特征，以引起学生对某些特征的关注。如有丝分裂的关键特征的变易图式（见表1）：
二、用变易理论处理教材
“有丝分裂”是浙科版（必修1）第4章“细胞的增殖与分化”的第1节“细胞的增殖”的重要内容。该节内容承上启下，上与第2章“细胞结构”关系紧密，下为减数分裂、遗传和变异的基础，与选修3中的“细胞工程”也有一定联系。内容较多且知识性很强，分3个课时。第1课时学习内容为复习和深入理解细胞分裂方式、细胞周期和染色体结构。第2课时专门突破有丝分裂过程这一教学难点；第3课时是分析有丝分裂过程中染色体数目、DNA数目的变化，以及比较动物与植物细胞有丝分裂。本教学设计是其中的第2课时。
学习有丝分裂的过程中，若想培养学生的科学研究能力，可以要求学生会观察标本图，会识别其关键特征，并能绘制简图和用文字描述有丝分裂过程。因此，整节课不能过分强调知识的记忆，而应通过教师创设的恰当情境让学生主动积极地观察、思考、构建自己的有丝分裂知识体系，并在过程中进行能力培养和情感熏陶。本节课以学生发展为本作为设计理念，以变易理论作为主要教育指导思想，采用“情境模拟”突破细胞增殖中的难点。该设计不仅重视知识的获取，而且重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力——把握学习内容的关键属性和关键特征。
三、教学目标及教学重、难点
（1）知识目标：概述细胞有丝分裂的过程、区别各时期有丝分裂图相。
（2）能力目标：绘制各时期染色体简图和细胞图，锻炼识图、绘图能力；尝试通过同桌合作模拟实验以把握有丝分裂各时期的关键特征——染色体形态，锻炼学生的合作探究能力。
（3）情感目标：形成结构与功能、局部与整体相统一的生物学思想；形成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。
（4）教学重、难点：有丝分裂过程中各个时期染色体的行为变化。
四、教学过程——变易理论应用课例
课前准备：（1）准备学案（详见表2），教师可以针对学生能力大小，先填写部分内容和绘出部分简图。
（2）染色体模型：每个学生2根铜丝，可从废弃电缆线中获得；教师4根铝芯线，颜色两两相同，电线中段最好绕个小圈形磁铁（如图），以便有丝分裂中姐妹染色单体连在一起。
1.现实情境导入
展示受精卵到胎儿的发育图片并提问：“生物个体增长的主要原因是什么？”学生看图后回答：“细胞数目的增加。”目的是由现实生活情境进入细胞分裂的情境。
2.观察有丝分裂整体过程
教师展示植物有丝分裂的立体动画，学生观看动画后初步建立有丝分裂的整体印象，初步体验有丝分裂过程的整体性和连续性。
3.根据问题串找有丝分裂关键属性
教师展示1个细胞变2个细胞的图片并提问：①细胞增殖前后遗传信息是否有变化？（学生：遗传信息没有变。）②细胞一分为二，而遗传信息保持不变，是怎样做到的？（学生：遗传物质被复制了再分。）③遗传信息的主要载体是什么？（学生：染色体。）④如何保证每个子细胞都得到整套的核遗传信息，也就是有整套的染色体？目的是利用问题串激发学生主动积极思考，充分调动学生已有的相关知识和经验，引导出染色体行为，帮助学生把握住学习内容的关键特征——染色体的行为。
4.观察有丝分裂的染色体行为
教师播放植物细胞有丝分裂的动画，分时期展示分裂过程。学生着重观察染色体行为，分阶段识别各阶段的染色体行为，以突出各时期的关键特征。
5.描述染色体行为变化
学生在学案上用铅笔画出染色体行为图，并尝试用文字描述。教师展示学生的绘画，另请学生指正。教师在黑板上画出正确图示，板书文字描述，目的是让各阶段的关键特征进行融合，得出有丝分裂过程的关键属性——染色体行为。
6.探讨染色体行为的意义
用铝芯电线作为染色体模型展示一条染色体在相应时期的行为，分别提问各时期染色体行为对均分核遗传信息的意义，学生思考后回答。模型可以给学生更加直观的感受。这是利用了结构、行为与意义相一致的基本哲学思想。在这种思想的引导下学生更易自主构建有丝分裂过程的染色体行为。
7.概述有丝分裂的辅助行为
教师再次展示各阶段有丝分裂过程的图片，提问“染色体行为之所以能顺利进行，各时期有哪些辅助措施？”。学生在学案上填写答案。通过主动观察、思考的方式探讨各时期的其他特征，可帮助学生准确理解和记忆。
8.模拟染色体行为
教师分给每人2根铜丝，黑板上画一个大大的植物细胞，画出细胞壁、细胞膜、核膜、核仁。学生用铅笔在学案背面临摹这样的细胞，结合教材模拟染色体行为，同桌合作演示单个细胞在一个细胞周期的染色体行为。教师指导学生螺旋折叠染色质变成染色体，巡视并指导每一个小组。通过直观地模拟染色体行为，学生能准确记忆有丝分裂的关键特征。
9.师生合作小结
教师依次说出各个时期，2位学生到黑板前用铝芯电线模拟各时期的染色体行为，以粉笔绘画辅助表现纺锤体、核膜、核仁的变化。教师提示并修正学生的展示。
五、教学反思
此教学设计应用了变易理论中的“区分”变易模式和“融合”变易模式。首先，应用变易理论的“区分”变易模式将染色体行为这一“关键属性”从背景中凸显出来，让学生只观察有丝分裂中染色体行为变化，以及教师用铝芯线模拟染色体行为变化作为辅助教学，区分出关键属性，易于学生准确掌握。其次，让学生通过探讨各阶段染色体行为的意义，从而“审辨”有丝分裂各时期的关键特征——准确记住各时期的染色体形态变化。再次，应用“融合”变易模式，学生在模拟有丝分裂中染色体行为变化的同时，借助绘画展现核膜、核仁、纺锤体的变化，融合其他特征从而认识整体事实。从后续的作业和考试正确率反映出：用此教学设计教学的学生对有丝分裂知识掌握较好，特别是对染色体的各期特征能准确识记，能区分各期的细胞图。由于学生模拟实验占用较多的时间，所以学生绘有丝分裂简图只能留到课后完成。