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第二节 生物的有性生殖 教学设计
一、 教学目标
科学思维:
通过构建“植物有性生殖过程”的概念图或流程图,训练信息整合与逻辑表达能力。
科学探究:
通过解剖和观察花的结构,学习科学的观察方法和生物学实验技能。
生命观念:
1、通过对“花-果实-种子”生命历程的观察,形成结构与功能相适应的生命观念。
2、理解有性生殖对生物多样性的重要意义,初步建立进化与适应的观点。
社会责任:
比较有性生殖和无性生殖的主要区别,并初步理解有性生殖的进化意义。
二、 教学重难点
教学重点:
1、有性生殖的概念及本质。
2、被子植物有性生殖的基本过程(开花、传粉、受精、结果)。
3、花的结构与功能,特别是雄蕊和雌蕊的作用。
教学难点:
1、理解被子植物的双受精过程。
2、理解有性生殖对于生物遗传变异和进化的意义。
三、 教学准备
教师:多媒体课件(包含植物有性生殖动画、动物有性生殖视频、对比表格);新鲜的完全花(如桃花、百合花、油菜花)若干;放大镜、镊子、解剖针、白纸;子房和胚珠结构模型或放大图片;已发育的不同阶段的果实(如小幼果、成熟果实)。
学生:预习课本;复习上一节无性生殖内容。
四、 教学过程
(一) 温故知新,情境导入 (5分钟)
复习提问:
“上节课我们学习了无性生殖,它的核心特点是什么?”(引导学生回答:不经过两性生殖细胞结合,由母体直接产生。)
“无性生殖就像‘复制’,那世界上绝大多数生物,包括我们人类自己,是如何繁衍后代的呢?”
展示对比:呈现一组图片:左边是马铃薯块茎发芽(无性生殖),右边是向日葵开花结籽(有性生殖)。
引发思考:“向日葵的繁殖,与马铃薯的繁殖,根本区别在哪里?”(需要开花、有雄蕊雌蕊、产生种子。)
引出课题:这种需要两性生殖细胞结合的生殖方式,就是有性生殖。它是生物界最常见、也最复杂的生殖方式。今天,我们就以我们身边熟悉的开花植物为例,揭开有性生殖的奥秘。——板书课题《第二节 生物的有性生殖》。
(二) 探究一:生命的起点——有性生殖的概念与本质 (5分钟)
建立核心概念:
教师讲解:有性生殖是指由亲代产生两性生殖细胞(精子和卵细胞),经过两性生殖细胞的结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。
强调关键链条:两性生殖细胞 → 结合(受精)→ 受精卵 → 新个体。
概念外延:引导学生举例,除了植物,还有哪些生物进行有性生殖?(动物、人类等)明确指出,这是绝大多数高等生物的主要生殖方式。
(三) 探究二:花的使命——被子植物的有性生殖过程 (25分钟)
活动一:解密花的构造(结构与功能观)
分组观察与解剖:分发花朵、放大镜和解剖工具。指导学生按照从外到内的顺序解剖、观察并粘贴排列在纸上。
汇报与总结:学生分享观察结果,教师利用板图或动画,明确花的主要结构:
花柄、花托:支持、连接。
花萼(由萼片组成):保护花蕾。
花冠(由花瓣组成):吸引昆虫。
雄蕊(核心生殖结构):包括花药(内有花粉,产生精子)和花丝。
雌蕊(核心生殖结构):包括柱头(接受花粉)、花柱(花粉管通道)、子房(内有胚珠,胚珠内有卵细胞)。
功能聚焦:强调雄蕊和雌蕊是花的核心,与繁殖直接相关。
活动二:追踪生命的旅程(过程观)
播放“被子植物有性生殖”动态模拟视频,展示从开花到结果的全过程。
引导学生结合视频和课本,用流程图或关键词梳理过程:
开花 → 传粉(自花/异花,虫媒/风媒)→ 受精 → 果实和种子的形成
难点突破——双受精:
展示动画:花粉落在柱头上萌发长出花粉管 → 花粉管穿过花柱进入胚珠 → 一个精子与卵细胞结合形成受精卵(发育成胚),另一个精子与两个极核结合形成受精极核(发育成胚乳)。
强调:这是绿色开花植物特有的双受精现象,是种子植物有性生殖的核心事件。
结果:受精后,子房发育成果实,胚珠发育成种子。展示不同发育阶段的果实,帮助学生建立直观联系。
(四) 探究三:更广阔的图景——动物与人类的有性生殖 (5分钟)
视频链接:简短播放一段动物(如鱼类、鸟类、哺乳类)繁殖行为的视频片段。
类比理解:引导学生将植物有性生殖的核心链条(两性生殖细胞→结合→受精卵→新个体)迁移到动物和人类。
动物:也有精子和卵细胞,结合(体内或体外受精)形成受精卵,再发育。
人类:男性的精子与女性的卵细胞在输卵管结合形成受精卵,在子宫内发育成胎儿。
总结共性:无论形式如何多样,有性生殖的本质是相同的,都涉及两性生殖细胞的结合,这是与无性生殖的根本区别。
(五) 整合与提升:比较、意义与应用 (8分钟)
比较无性生殖与有性生殖:
学生小组讨论,完成对比表格(可补充完善上节课的初步表格)。
比较项目 无性生殖 有性生殖
两性生殖细胞结合 无 有
新个体来源 母体的一部分 受精卵
后代遗传特性 与母体几乎相同(克隆) 具有双亲的遗传特性(变异)
繁殖速度 快 相对慢
后代适应力 弱(环境稳定时有利) 强(环境变化时有利)
进化意义 保持优良性状 产生变异,促进进化
探讨有性生殖的生物学意义:
提问:“有性生殖过程更复杂,速度也慢,为什么它还是生物界最普遍的方式?”
引导学生从表格中得出关键:有性生殖使后代具有双亲的遗传物质,遗传信息更丰富,变异更多,因此对环境的适应能力更强,有利于物种在变化的环境中生存和进化。 这是生物多样性产生和延续的重要原因之一。
联系生活:
农业应用:杂交育种(利用有性生殖产生的变异,培育新品种)。
自身认知:我们每个人都继承并融合了父母双方的遗传物质,是独一无二的个体。
(六) 课堂小结与展望 (2分钟)
知识梳理:回顾本节课主线:概念(两性结合)→ 典型过程(开花-传粉-受精-结果)→ 核心结构(花的雄蕊和雌蕊)→ 重要意义(变异与进化)。
结束语:有性生殖,这场关于生命结合的精密仪式,从一朵花的绽放,到一个新生命的诞生,都书写着遗传与变异的奇迹。它赋予了生物对抗变化的潜力,也造就了我们这个绚丽多彩、生生不息的生命世界。下一节,我们将继续探索这些新个体是如何成长发育的。
五、 板书设计
第二节 生物的有性生殖
一、概念:两性生殖细胞(精子和卵细胞)→ 结合 → 受精卵 → 新个体
二、被子植物的有性生殖(典型过程):
1. 开花:展示结构,吸引传粉
2. 传粉:花粉落到雌蕊柱头(自花/异花,虫媒/风媒)
3. 受精(关键、特有):双受精
- 花粉管进入胚珠
- 一个精子 + 卵细胞 → 受精卵(发育为胚)
- 一个精子 + 两个极核 → 受精极核(发育为胚乳)
4. 结果:
- 子房 → 果实
- 胚珠 → 种子
三、花的主要结构(与繁殖直接相关):
- 雄蕊:花药(产花粉/精子)、花丝
- 雌蕊:柱头、花柱、子房(内含胚珠,胚珠内含卵细胞)
四、比较与意义:
- 与无性生殖根本区别:有无两性生殖细胞结合。
- 意义:后代具有双亲遗传特性,变异多,适应力强,有利于进化。
六、 课后作业
基础作业:完成本节教材练习,绘制被子植物有性生殖过程的流程图。
实践作业:观察一种正在开花结果的植物(如校园里的桃树、油菜等),尝试辨认它的花各部分结构,并记录从花到果实的可能变化。
探究作业:调查或查阅资料,了解一种利用植物有性生殖原理进行的农业技术(如人工辅助授粉、杂交水稻的培育),并简要说明其原理和好处。
教学反思预设:
本节课信息量大,尤其是“双受精”过程抽象难懂。必须借助高质量的动画或分步示意图来突破难点。花的解剖观察是重要活动,要确保每位学生都能看清核心结构。在比较有性生殖与无性生殖的意义时,要引导学生从“遗传稳定性”与“遗传变异性”的辩证关系来思考,理解二者在不同环境下的优势,从而初步建立进化观点。从植物迁移到动物和人类时,注意突出本质共性,避免在动物生殖细节上过多展开,以免冲淡重点。
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