3.3 细胞核的结构和功能教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

3.3《细胞核的结构和功能》教学设计
一、核心素养目标
生命观念： 通过资料分析、模型建构，结合对细胞整体结构与功能的认识，认同细胞核是系统的控制中心。
科学探究：通过对思考讨论栏目中科学史的分析，阐明遗传信息储存在细胞核中，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
科学实践能力：通过对细胞核结构模式图的分析及阅读教材，能够从生命的物质观及结构功能观较为全面的解释细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
社会责任：通过制作真核细胞的三维结构模型，总结细胞的结构，提高动手能力，培养团队合作精神。
二、教学重难点
教学重点：
1. 细胞核的结构和功能
2. 制作真核细胞的三维结构模型教学难点制作真核细胞的三维结构模型
三、教学过程
教学过程 教师行为 学生活动 设计意图
创设情境，导入新课 视频播放，北极狼的拯救过程，学生思考：克隆的北极狼性状和哪只狼几乎一模一样，说明了什么？导入新课：决定克隆北极狼性状的是细胞核吗？让我们带着这个问题学习今天的内容细胞核的结构和功能 学生观看视频，通过思考并结合初中学习过的克隆羊多莉的诞生过程，可能猜测克隆北极狼的性状与野生北极狼“玛雅”一模一样，且克隆北极狼的细胞核来源于它，因此细胞核可能与遗传有关进入新课的学习 用科学技术进展，向学生渗透细胞核在科学进步中起到的重要作用，激发学生的学习兴趣及好奇心，从而导入新课
分析资料，总结功能 【分配任务】指导学生自主阅读教材P54 和 P55 的资料分析，将学生分成 8人为一组进行合作探究，根据多媒体上的实验图解讲述。 资料 1：黑白美西螈核移植实验挑选一组派一名同学代表讲述实验过程和结果提出问题：美西螈的皮肤颜色合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？实验是否可以改进？ 资料 2：蝾螈受精卵细胞横缢裂实验挑选一组派一名同学代表讲述实验过程和结果教师给与补充和肯定。提出问题：从资料 2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？并评价该实验。资料 3 变形虫的切割实验挑选一组派一名同学代表讲述实验过程和结果提出问题：从资料 3你能得出什么结论？ 资料 4 伞藻的嫁接和核移植实验各组根据教材 P5所给伞藻嫁接实验，动手模拟该实验，分析回答以下问题： （1） 根据伞藻嫁接实验，能得出什么结论？ （2） 为什么进行核 移 植 实验？ （3） 根据伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验，你能得出 什 么 结论？ 教师提示学生总结细胞核的功能。 学生进行分组，明确任务，轮流发言，表达本小组的意见 学生小组内总结实验过程及实验结果学生分析得出结论：美西螈的皮肤颜色合成过程由细胞核控制，可以继续设置对照组。下一组同学进行补充评价。学生分析讨论得出结果：细胞核控制着细胞的分裂分化，该实验有两组对照。下一组同学进行补充评价。 学生小组内总结实验过程及实验结果。下一组同学进行补充评价。学生分析讨论得出结果：变形虫的生长、分裂、应激性由细胞核控制，并且还能得出，细胞核与细胞质是相互依存的，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常的生命活动。该实验也有对照。学生小组内根据对图片的分析，基础较好的组可以分析出通过伞藻嫁接实验可以证明伞藻顶帽的性状是由假根决定的，进行核移植的目的是排除无关变量的干扰，进而确定细胞核的作用。学生上台模拟该实验，并讲解伞藻嫁接实验只能说明伞藻顶帽的形状是由假根决定的，而不能直接说明是由细胞核决定的，因为假根部分除了细胞核还有核周围的细胞质，无法确定是哪部分起决定作用，所以我们还要做一个补充实验来进一步确定细胞核所起到的作用根据学案讲解实验的设计，理解实验设计的目的。下一组同学进行补充评价。学生代表总结，结合资料 2、3进行总结：不管是蝾螈受精卵细胞的分裂、分化，还是变形虫的摄食、生长、分裂等，都属于“生命活动”，而在生物学上，我们用代谢表示各项生命活动，由资料 2及资料 3我们可以发现，细胞核控制着细胞的代谢；资料 1、4不管美西螈的肤色还是伞藻的伞帽形状都是性状，属于“遗传现象”，可以表述细胞核控制着细胞的遗传。最后总结出细胞核控制着细胞的遗传和代谢。 通过以小组的形式合作探究一系列实验让学生体验，探究的思路与过程，培养学生对实验结果的分析能力及解决问题的能力，通过对实验过程及实验结果的描述，提高学生的信息提取能力及归纳概括能力，学生动手操作实验，锻炼学生的动手能力。通过分析一系列的实验，得出细胞核控制着细胞的代谢和遗传的过程提高学生的总结能力。
深入结构，形成观念 过渡：细胞核能控制细胞的代谢和遗传，是与细胞的结构是分不开的。细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢，根据结构与功能相适应的特点，那么细胞核必然有独特的结构视频播放细胞核的结构讲解，使学生整体感知细胞核的结构。布置任务：让学生结合教材图 3-10 细胞核结构模式图，分别阅读学案上的课外资料，分别回答问题。 提出问题：核膜和核孔 1、核膜的结构和功能是什么？ 2、大分子物质能否自由进出核孔？ 3、核孔是物质进出细胞核的唯一通道吗？ 4、所有真核细胞的核膜上的核孔数目都相同吗？这四个题采用盲盒抽取的方式，小组作答。教师强调重要知识点。 染色体与染色质 1、染色质和染色体是两种物质吗？ 2、染色质的构成？教师根据图片和自制模型再次强调重难点。核仁直接讲解知识。教师对于学生理解不透彻的问题进行进一步讲解，例如：并不是所有物质都能进出核孔；核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，代谢旺盛，核孔数量多，核仁较大。教师布置任务，同桌俩人讨论两个问题，结合细胞核的结构。 1 根据细胞核的结构解释为什么细胞核能够控制细胞的代谢和遗传？ 2 同一生物内所有细胞的“蓝图”都是一样的吗？如果是一样的，为什么体内细胞的形态、结构、功能如此多样？教师评价答案，并进一步肯定学生的回答。总结出细胞核是遗传信息库，是细胞的代谢和遗传的控制中心。 继续提问 1细胞核位于细胞的中心吗？ 2细胞核是细胞的代谢中心吗？ 学生倾听，形成结构功能观，并对细胞核的结构特点产生学习兴趣 学生观看视频，共同总结出细胞核的四个结构。学生结合课外知识和教材可以回答出问题。 学生列表比较，区分染色质与染色体，认同染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态学生倾听，心中的困惑及认知冲突解决 学生讨论，理解并总结答案，从结构功能观理解细胞核的功能。学生回答问题。 学生思考并回答，细胞的代谢中心在细胞质。 培养学生结构与功能相适应的观念 提高学生提取信息、分析图片的能力让学生阐明细胞核的结构和各部分结构的功能，树立结构与功能观相适应的观念 培养学生归纳概括能力，可以区分染色质与染色体 帮助学生理解他们自己不能解决的问题，以免产生厌学的情况通过细致的总结使学生能够理解细胞核的结构决定了它的各种功能，并对遗传物质 DNA的有关知识进行了巩固，实现了旧知识与新知识的连接
构建模型，夯实基础 图片展示建构模型的相关概念，展示往届同学制作的真核细胞三维结构模型，布置学生课后完成模型的制作。 学生明确制作标准，进行方案设计，选择合适的材料动手制作 通过模型制作培养学生实践能力，体验模型制作的过程，理解物理模型制作的原理和方法，加强细胞整体与局部的认识
总结提升，加深理解 结合板书对本节所学内容进行梳理 学生与老师一起总结，形成清晰地知识体系，将新知识纳入原有的旧知识中 帮助学生养成总结归纳的好习惯，搭建知识体系，对新知识进行巩固
1、下列不属于细胞核功能的是( ) A.作为遗传信息库储存遗传物质 B.与核糖体的形成有关 C.遗传和代谢的控制中心 D.分解衰老、损伤的细胞器 2、大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。根据这一事实可以推测( ) A.遗传物质主要存在于核仁中 B.细胞中的蛋白质主要由核仁合成 C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D.核仁是核糖体RNA合成、加工等的场所 答案 1-2 DD 3、下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答： (1)只有在 ________细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。 (2)在细胞有丝分裂过程中，[ ] ________ 高度螺旋化，成为 。 (3)由图中可见[1] ________ 和[ ] ________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。 (4)图中[2]的功能是________ 。[3]主要是由________和 _________ 组成的；核糖体的合成与图中[ ]________有关 参考答案 (1)真核 (2)染色质染色体 (3)内质网 核膜 (4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 蛋白质DNA 核仁
本节的教学共有三个环节： 1、通过资料分析归纳总结细胞核的功能。 2、通过对细胞核结构的学习，进一步理解细胞核的功能。 3、制作细胞核的三维结构模型更形象直观认识细胞核。在教学的第一环节中，让学生认真阅读资料，配合动手操作，分组思考讨论相关的问题，学生积极参与并形成了自已的结论。为了引导学生认识经典实验的科学性和严密性，对实验的过程作了适当的分析，学生回答相关的问题，师生共同归纳得出各实验的结论，进行得较为顺利。由于时间的限制，学生单独用自己的语言表达自己的结论的机会少了些。 在教学的第二环节中，细胞核的结构各部分的名称和作用是教材中已给出的。适当补充课外资料，回答相应问题，提取相关信息。但是时间有限，没有充分发挥学生归纳总结的能力。染色质的成分、形态和特性及其与染色体的关系，学生理解较好，能从结构上阐明细胞核的功能。由细胞膜的功能的迁移，学生对核膜的作用易于理解。核孔是不同与细胞膜的，对它的作用应解释清楚，从中也体现出结构与功能是相适应的。 由于一些知识的限制，占去一定的时间，导致第三环节时间有些伧促。在教学的第三环节中，模拟过程只能放在课下。