课题 细胞的增值
课型 新授课√ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
《细胞的增殖》主要讲述了细胞周期的概念,并以图文结合的方式重点介绍了植物有丝分裂各个时期典型特征,让学生对细胞的增殖有一个直观的印象;通过动植物细胞有丝分裂异同点的比较,让学生明确有丝分裂的共性,从而认清有丝分裂的意义;通过让学生动手制作植物根尖分生区细胞有丝分裂的装片并观察,真实认识到细胞增殖的客观存在。
2.学习者分析
学生在初中阶段已学习过细胞的基本结构和功能,对细胞是生命活动的基本单位有初步认识,这为理解细胞增殖奠定了基础。高中生的抽象逻辑思维正在发展,能够理解细胞周期的概念和有丝分裂各时期的特点,但对染色体行为变化的动态过程仍存在理解困难。本节重点是细胞周期的阶段划分和有丝分裂各时期的特征,难点在于理解染色体复制与分配机制以及动植物细胞有丝分裂的异同。要求学生能准确描述有丝分裂过程,并能通过实验观察识别不同分裂时期的细胞特征。
3.学习目标确定
生命观念:通过分析玉米生长现象,理解细胞增殖是生物体生长、发育的基础,认同细胞增殖的周期性与生命活动的协调性。 科学思维:通过观察根尖细胞分裂装片,比较动物细胞和植物细胞有丝分裂,以及无丝分裂的异同点,归纳概括出细胞分裂的方式,理解细胞有丝分裂的生物学意义。 科学探究:运用模型做解释:设计实验“解释细胞的大小影响物质运输的效率”,提升实验操作与问题解决能力。 社会责任:联系玉米增产的农业实践,探讨细胞增殖调控在农作物培育中的应用,建立生物学与生产生活的联系。
4.学习重点难点
重点:细胞周期的概念、分裂间期与分裂期的划分;根尖分生区细胞的增殖特点。 难点:理解细胞周期中分裂间期的重要性(物质准备阶段);
5.学习评价设计
(1)评价维度与核心指标 评价维度核心指标评价标准素养指向知识掌握1. 细胞周期各时期的核心特征(染色体、核膜核仁、纺锤体变化); 2. 染色体与核DNA数量变化规律; 3. 有丝分裂的生物学意义(遗传物质稳定传递)5分:能精准阐述核心概念;3分:基本理解,偶有偏差;1分:概念模糊 生命观念能力发展1. 模型建构能力(物理模型科学性、数学模型准确性); 2. 观察分析能力(图示/实验现象识别、数据解读); 3. 逻辑推理能力(进阶问题探究、异常情境分析); 4. 合作交流能力(小组分工、观点表达与倾听)。5分:主动设计、修正模型,贡献关键思路;3分:配合完成任务;1分:参与度低 5分:清晰表达观点,倾听并接纳他人意见;3分:能参与交流;1分:较少发言 科学思维、 科学探究 情感态度1. 实验操作/模型制作的严谨性、规范性; 2. 小组合作中的责任意识、互助精神; 3. 对生命现象的探究兴趣与科学敬畏心。 5分:严谨求实,主动反思不足;3分:按要求完成,缺乏反思;1分:敷衍了事 科学精神、社会责任
终结性评价 1. 书面测试 2. 成果展示评价 形式:小组代表展示物理模型与数学模型,讲解设计思路与核心发现; 评分标准:科学性(4分)、表达清晰度(3分)、团队协作呈现(3分)。
6.学习活动设计
教师活动学生活动环节一:情境导入:玉米生长的“细胞密码”教师活动1 播放视频《玉米种子的成长》 提问: 1、玉米幼苗的根、茎、叶不断生长,细胞数量会发生什么变化? 2.玉米种子在萌发生长的过程中,细胞发生了什么变化呢? 3 为什么玉米根尖能快速向下生长,而老根部分生长缓慢? 引出课题:细胞通过增殖产生新细胞,今天我们以玉米为研究对象,探索细胞增殖的规律——《细胞增殖》 指导学生自学教材P110,完成下列问题 细胞增殖的概念? 细胞增殖需要经历哪些阶段? 细胞增殖的方式有哪些? 细胞增殖有什么生物学意义?学生活动1 观看视频,思考讨论有关问题。理解器官的大小主要取决于细胞的数量。 分析生长、发育、繁殖、遗传与细胞增殖的关系。活动意图说明:立足核心素养与大单元理念,通过从个体水平引入细胞水平的情境探究,助力学生建构生命观念,关注细胞增殖的意义;逐步培养科学思维与实践能力。环节二:核心概念建构:细胞周期与玉米细胞的增殖特点教师活动2 1. 概念生成:结合玉米根尖分生区细胞的分裂数据(表格展示:分裂间期占比90%-95%,分裂期占比5%-10%),引导学生归纳: 细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期。分裂间期是细胞周期的主要阶段,为分裂期进行物质准备(DNA复制、蛋白质合成)。 2.情境深化:对比玉米根尖分生区细胞(连续分裂)、叶肉细胞(高度分化,不再分裂)、茎尖生长点细胞(分裂旺盛) 提问:“哪些细胞具有细胞周期?为什么玉米的生长主要依赖根尖和茎尖的细胞增殖?”学生活动2 分析玉米根尖分生区细胞分裂数据表格,归纳细胞周期的定义,总结分裂间期的物质准备作用。 对比不同玉米细胞的分裂特征,思考并回答问题,小组讨论细胞周期的适用条件及植物生长与细胞增殖的关联。 活动意图说明:以数据为依托,让学生通过分析归纳自主建构概念,培养数据分析与逻辑推理能力;结合植物细胞实例深化情境,让学生将抽象概念与具体生物现象结合,理解细胞周期的适用条件及细胞增殖与植物生长的关联,提升知识应用能力。 环节三:科学探究:观察玉米根尖分生区细胞的有丝分裂(20分钟)教师活动3 播放各时期的动画,引导学生阅读教材图6-2,结合讨论题以表格形式(列:时期;行:染色体行为、核膜核仁、纺锤体、其他结构变化)梳理各时期特征 小组讨论: 间期:①间期细胞核中染色质呈什么状态?②结合细胞周期知识,间期主要进行哪些生理活动?对后续分裂有何意义? 前期:①与间期相比,染色体形态发生了什么变化?②核膜、核仁有何变化?③纺锤体是如何形成的? 中期:①染色体的着丝粒排列在什么位置(赤道板)?②此时染色体的形态和数目有何特点?为什么中期是观察染色体的最佳时期? 后期:①着丝粒发生了什么变化?染色体数目如何变化?②姐妹染色单体是否还存在?③染色体如何向细胞两极移动? 末期:①染色体形态发生了什么变化(解螺旋为染色质)?②核膜、核仁如何变化?③细胞中央的细胞板会发展成什么结构?与细胞膜形成有何不同? 对学生的概括情况进行评价,并讲解染色体、染色单体、DNA的关系以及螺旋化和解螺旋的过程。学生活动3 观看动画,阅读教材,小组合作以表格形式(列:时期;行:染色体行为、核膜核仁、纺锤体、其他结构变化)梳理各时期特征 时期染色体行为核膜与核仁纺锤体其他结构间期前期中期后期末期
活动意图说明:通过“教师问题引导→学生自主观察与思考→小组合作总结→全班交流深化”的递进式活动,让学生从教材图示中提取信息,结合已有知识主动建构有丝分裂各时期的特征,同时培养观察能力、逻辑思维能力与合作学习能力。教师活动4 为学生提供橡皮泥、铁丝、尼龙绳等材料,指导学生构建模型,模拟有丝分裂各时期染色体的主要变化。 数学模型的构建 假设一个细胞中的染色体是2N条,划出一个细胞周期中染色体和核DNA数量变化的曲线图。学生活动4 小组合作构建物理模型构建 结合书本P117练习与应用2小组合作构建数学模型 活动意图说明:通过物理模型构建,让学生将有丝分裂染色体的抽象变化具象化,动手操作中深化对各时期形态、位置变化的直观认知;借助数学模型绘制,引导学生量化分析染色体与核DNA的数量变化规律,培养数形结合的科学思维;小组合作的形式还能提升学生的分工协作与表达交流能力,最终实现从感性认知到理性分析的知识建构,突破有丝分裂物质变化的学习难点。环节四:思维训练--玉米细胞的大小与影响物质运输的效率教师活动2 设疑: 1、为什么玉米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? 播放视频《利用细胞模型(含有酚酞的琼脂块)的演示实验》, 提出问题 1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系? 2.从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大? 3.细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞是越小越好吗?学生活动2 思考回答:细胞不能无限长大 讨论与思考,并用联想的方法将模拟实验的结果迁移到细胞。活动意图说明:让学生参与“运用模型作解释”的科学思维过程,认同细胞可以通过增殖来保证物质运输的效率,关注细胞分裂对细胞生命活动的意义。
7.板书设计
8.作业与拓展学习设计
随堂练习 1:下图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析下列叙述正确的是( ) A.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→② B.图中①为有丝分裂的前期,此时共有6个DNA分子 C.图中③着丝粒分裂后,染色体数目加倍,染色单体数目也加倍 D.图中④着丝粒整齐地排列在细胞板上,此时是观察染色体的最佳时期 【答案】A 随堂练习2:如图表示真核细胞一个细胞周期中染色体的变化,下列有关叙述正确的是( ) A.染色体在复制发生在e~a过程中 B.b~c时期细胞中的核DNA数目和染色体数目均已加倍 C.动物细胞中d~e时期核糖体和中心体的活动明显加强 D.c~e时期染色体、染色单体和核DNA的数量比是1:2:2 【答案】D 随堂练习3:下图甲表示某植物根尖细胞分裂不同时期的模式图;图乙为外界干扰下酵母细胞有丝分裂过程中染色体与中心粒的几种连接方式示意图。请回答下列问题: (1)在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验时,要用甲紫溶液(或醋酸洋红液)(填具体染料名称)使细胞中染色体着色。 (2)图甲中细胞C处于有丝分裂的中期,染色体与核DNA数目比例为1:2。正常情况下,每条染色体的着丝粒(填结构名称)两侧都有纺锤丝附着,纺锤丝牵引着染色体运动,使其在此时期排列在赤道板上。 (3)图乙中能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞中的是图A(填字母),可能造成子细胞中出现非整倍体的是图B、C、D(填字母)。 课后巩固与拓展 1. 知识梳理:绘制“玉米细胞增殖的核心逻辑图”(细胞周期→分裂间期→分裂期→新细胞→玉米生长)。 2. 社会责任延伸:提问“农民种植玉米时,如何通过调控环境条件(如温度、水肥)促进细胞增殖,实现增产?”学生联系细胞周期的影响因素,提出1-2点可行性措施。
9.特色学习资源分析、技术手段应用说明
本节课借助了多种方法突破重点和难点。例如,利用视频展示受精卵的连续分裂;运用多媒体动画展示细胞周期的连续过程;利用图片展示染色体的螺旋化和解螺旋;运用物理模型如使用橡皮泥等材料模拟有丝分裂各时期染色体和姐妹染色单体的变化过程,构建一个细胞周期中染色体和DNA数量变化规律的数学模型等。这些教学手段的运用使微观知识宏观化、抽象知识具体化、静态知识动态化,符合高中学生的一般认知水平,有助于达成教学目标。
10.教学反思与改进
本节课以玉米的一生为情境,围绕细胞增殖和植物细胞有丝分裂核心内容展开,基本达成预设的素养目标,但仍存在可优化之处。 亮点在于以玉米的发育视频导入,有效激发了学生兴趣,自然引出细胞增殖的意义。通过表格分析、模型解读等探究活动,将抽象的细胞周期概念具象化,帮助学生突破“染色体行为变化”这一难点,学生在随堂检测中对基础知识点的正确率较高。 不足是部分学生对分裂间期DNA复制与后期染色体加倍的逻辑关联理解模糊,课堂互动时参与度不均衡。此外,有丝分裂过程的动态展示不够充分,导致学生对“连续分裂”的认知较片面。后续将增加染色体变化的实物模型拼接活动,增设分层提问,同时利用动画分步演示分裂过程,强化学生对核心知识点的深层理解。
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