细胞的生命历程主题单元设计表
主题单元标题
细胞的生命历程
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学科领域 (在内打 √ 表示主属学科,打 + 表示相关学科)
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化学
信息技术
劳动与技术
语文
美术
√ 生物
科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
物理
地理
社会实践
其他(请列出):
适用年级
高一
所需时间
5课时(每周2课时,共5课时)
主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500)
本单元是在学生了解了细胞生命系统的物质组成、结构和功能之后,来认识细胞这个系统的产生、发展和消亡的过程。其中细胞增殖、细胞分裂、细胞周期、有丝分裂等概念与《遗传与进化》一书中有关减数分裂的内容联系很密切,是学生学习减数分裂的基础,也是学生学习后续必修模块和选修模块的基础。
本单元共分四个专题:《细胞的增殖》《细胞的分化》《细胞的衰老和凋亡》《细胞的癌变》。
这四部分内容基本上是按细胞生命历程的发展顺序安排的,先讲细胞的增殖,再讲细胞的分化,然后讲细胞的衰老和凋亡,最后一节所讲述的细胞的癌变实际上是细胞的生命历程出现异常可能导致的一种严重后果。四个专题的知识环环相扣,组成细胞的生命历程这条主线。
前一个专题学习时需教师创设问题情境,引导学生通过一系列探究活动并展开小组讨论,结合动画等多媒体手段进行教学,而后三个专题还需指导学生进行资料搜集和分析。以期通过学习提高学生的生物科学素养,锻炼其动手能力、分析能力、观察能力和探究能力,使学生初步学会收集资料、采访以及结果的展示方法,形成合作的意识并选择健康的生活方式。
主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标)
知识与技能
1.简述细胞的生长和增殖的周期性。
2.概述细胞有丝分裂的过程。
3.描述细胞的无丝分裂。
4.说明细胞的分化。
5.举例说明细胞的全能性。
6.描述细胞衰老的特征。
7.说出细胞凋亡与死亡的区别。
8.说出癌细胞的主要特征。
过程与方法
1.模拟探究细胞表面积与体积的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。
2.使用高倍显微镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。
3.进行有关干细胞研究进展和应用的资料搜集和分析。
4.进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。
5.运用资料分析的方法,讨论健康的生活方式与癌症防治的关系。
情感、态度与价值观
1.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系,关注老年人的健康状况。
2.讨论恶性肿瘤的防治,选择健康的生活方式。
对应课标
简述细胞的生长和增殖的周期性。
描述细胞的无丝分裂。
观察细胞的有丝分裂并概述其过程。?
模拟探究细胞表面积与体积的关系。
说明细胞的分化。
举例说明细胞的全能性。
探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。
说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治。?
搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。
搜集恶性肿瘤防治方面的资料。
主题单元问题设计
细胞能否无限长大?多细胞生物的一个受精卵是如何形成众多形态、功能上各不相同的细胞的?
人会生老病死,人体内的细胞是否也有类似过程?
专题划分
专题一: 细胞的增殖 (2课时)
专题二: 细胞的分化 (1课时)
专题三: 细胞的衰老和凋亡 (1课时)
专题四: 细胞的癌变 (1课时)
专题一
细胞的增殖
所需课时
2课时
专题一概述 (介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果)
细胞增殖是学习细胞分化、衰老、凋亡的基础,也是学生学习和理解癌细胞无限增殖的基础,是本单元的重难点所在。
本专题主要学习细胞增殖的方式和有丝分裂的过程及各个时期的特点及有关数量的变化规律。
通过以下学习活动来实现:
1.两个实验:
探究实验:细胞大小与物质运输的关系;
观察实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。
2.学生探究活动:小组合作用细铁丝模拟有丝分裂各个时期的染色体形态及数量变化。
3.小组分工合作:自主学习细胞增殖的意义及方式,细胞的无丝分裂;小组讨论有丝分裂各个时期的特点;小组合作对比学习动植物细胞的有丝分裂。
预期学习成果:
1.理解细胞周期的概念,细胞有丝分裂过程以及有丝分裂的特点,无丝分裂等知识。
2.归纳出有丝分裂过程中DNA、染色单体和染色体的数量变化规律。
3.完成相应实验。
本专题学习目标 (描述本专题学习所要达到的主要目标)
知识与技能 1、了解真核细胞增殖的方式及意义。 2、理解细胞周期的概念。 3、准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。 4、掌握有丝分裂的过程、特征和意义。尤其是DNA和染色体的规律性变化。
5、描述细胞的无丝分裂。
过程与方法 1、学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律. 2、通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。 3、通过实验培养学生制作临时装片的技能,培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。
情感态度与价值观 1、通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习,培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。 2、通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。
本专题问题设计
细胞能否无限长大?
细胞通过什么方式增殖?
真核生物体细胞最主要的增殖过程是怎样的?它有什么生物学意义?动植物有区别吗?
体细胞其他的增殖方式怎样进行?
所需教学材料和资源(在此列出学习过程中所需的各种支持资源)
信息化资源
自制的多媒体课件
常规资源
教材、学案、实验室相关设备
教学支撑环境
多媒体教室、实验室
其 他
自制学生活动工具:
1.模拟染色体变化所用的工具:将旧网线拆开,得到外包有软塑料的细铁丝,每组分配4长4短共8根细铁丝,一个2mm的小木棍(用于辅助学生制作染色体的螺旋缠绕)。
2.事先打印好的植物细胞有丝分裂各时期的细胞形态图,用于粘贴制作好的染色体。
学习活动设计(描述本专题的学习过程和学习活动)
【第一课时】
导入:
多媒体展示一系列富有蓬勃生机的生物图片,最后提出问题:这些生物都是由一个小小的受精卵发育而来,那这么一个细胞是如何成为多姿多彩的生物体的呢?
学生思考并得出结论:是细胞分裂和细胞生长的结果。
1.细胞不能无限长大
引导学生思考:为什么生物体大都是由许多体积很小的细胞组成的,而且细胞生长到一定程度会发生细胞分裂或者不再继续生长呢?引入活动一。
学生活动一:
探究实验:细胞大小与物质运输的关系
组织学生进行模拟实验,并根据实验结果,引导学生通过思考与讨论,使其充分理解到细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低,细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大,细胞分裂是其发展的必然。
2.细胞通过分裂进行增殖
细胞不能无限长大,细胞生长到一定程度会发生分裂而增加数目
学生活动二:
自主学习:结合学案自主学习教材P111-P112上方内容,完成以下任务:
1.理解细胞增殖的意义。
2.了解真核生物细胞增殖的方式。
3.有丝分裂
学生活动三:
阅读讨论:组织学生阅读教材P112中部内容,并讨论以下问题:
1.什么是细胞周期?
2.不同种类细胞的细胞周期持续时间是否相同?
3.细胞周期包括哪两个阶段?它们在时间分配上有什么特点?
学生讨论完后,教师进行问题汇总评价,并强调细胞周期的概念,只有“连续分裂的细胞”才具有细胞周期,例如皮肤的生发层细胞、根的分生区细胞等;而高度分化,失去分裂增殖能力的细胞,例如神经细胞等不具有细胞周期。
学生活动四:
观察总结:
(一)播放植物细胞分裂的模拟动画,并在动画旁边标明注意事项:1.细胞核的变化。
2.由细胞两级发出的特殊结构。
3.分裂完成所得子细胞的去向。
学生观察完动画后,讨论回答上述问题。
(二)展示显微镜下摄影的植物细胞有丝分裂各时期的代表图像,如下图所示。
要求学生根据刚刚观看的动画,将上述图片排列成正确顺序。
教师设置问题,引导学生回忆染色质与染色体的相关知识。
问题如下:
1.真核细胞染色质的主要成分是什么?
2.染色质与染色体的关系?
3.染色质与染色体之间如何相互转化?
启发学生思考、讨论:
1.染色质转变成染色体的生物学意义是什么?
2.染色体中的DNA含量在整个细胞周期会有怎样的变化?
由此引出分裂过程中染色体的变化:先复制,再分裂。
学生活动五:
模拟变化:细胞分裂时的染色体形态变化。
材料:自制教具(细铁丝与细胞分裂各时期细胞形态图)
阶段一:制作复制后的染色质
要求:同桌两人每人一条等长的细铁丝(染色质丝),合作完成还有两条染色质丝的染色体。
阶段二:制作染色质螺旋后的染色体
要求:利用细木棍制作染色质的螺旋缠绕。
阶段三:模拟染色体分裂,后变回染色质形态。
教师协助学生制作模型,并利用展台展示正确与错误的模型,及时纠正。
学生活动六:
观察、讨论、总结:细胞分裂各时期的特点。
学生借助教材文字与细胞图,归纳总结细胞分裂各时期的特点。然后完成模拟活动。
学生活动七:
制作模型:细胞分裂各时期细胞图。
要求:8人组成一个小组,将之前制作的染色体模型共享,做出合适形态,粘贴到每个时期的细胞图上。
展示各小组的成果,师生共同评价每个小组的作品。
最后教师与学生一起分析、归纳有丝分裂的实质。
【第二课时】
活动:1. 实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2. 归纳:画出有丝分裂过程中DNA、染色单体和染色体的数量变化规律的曲线图。
3. 自主学习:无丝分裂。
教学评价
(列举本专题中要评价的学习要素和所使用的评价工具或方法)
学习要素: 评价工具与方法(自评、同学互评和教师评价相结合):
1.理解细胞周期的概念。 细胞周期模型的正确识别。
2.有丝分裂的过程及意义。 小组合作完成课上模拟活动,并积极展示模型,制作的细胞模型正确、美观;
小组活动时积极参与(组员打分)
每人课下绘制一组植物细胞有丝分裂各个时期的模式图。
3.有丝分裂过程中DNA、染色 绘制的DNA和染色体的变化曲线图和柱状图的正确性
单体和染色体的数量变化规律
4.完成观察根尖分生组织细胞 对实验活动态度积极,操作正确
的有丝分裂的实验 完成实验报告