细胞增殖 有丝分裂教学设计
教材版本 人教版生物学必修1 教师姓名
教学对象 授课类型 新授课
课标要求 2.3.1描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性
一、教学分析
1、教材分析
本节内容是生物必修1“细胞的生命历程”章节的核心组成部分,聚焦于细胞增殖这一生命活动的基本形式。教材以“细胞通过分裂实现数量增加”为切入点,系统介绍了细胞周期的概念、有丝分裂的过程及其生物学意义,尤其强调了染色体行为与遗传稳定性之间的内在联系。通过图文并茂的方式呈现高等植物和动物细胞有丝分裂的四个阶段(前期、中期、后期、末期),并辅以对比分析,帮助学生理解真核细胞分裂的普遍规律与物种特异性差异。该部分内容不仅是后续学习减数分裂、遗传规律的基础,也是构建“物质与能量观”“结构与功能观”等核心素养的重要载体。
2、学情分析
高一学生已具备一定的细胞结构知识基础,如细胞膜、细胞核、线粒体等基本组成,对“细胞分裂”这一概念虽有初步感知,但缺乏系统性认知。他们正处于抽象思维发展的关键期,对微观动态过程的理解存在困难,容易将“染色体”与“染色质”混淆,难以把握有丝分裂中染色体形态变化与行为规律的逻辑链条。因此,教学中需借助模型建构、动态视频等策略,引导学生从静态图像走向动态理解。针对此,设计分组动手实践环节,强化直观体验,提升科学思维能力。
二、教学目标
生命观念
1. 能够基于有丝分裂过程中染色体的行为变化,阐明染色体在亲代与子代细胞之间保持形态和数目一致的机制,理解遗传物质稳定传递的生物学基础。
2. 能够结合细胞周期各阶段的特征,建立“物质准备—分裂—再准备”的循环模式,形成对细胞生命活动周期性的整体认识。
科学思维
1.能够依据信息,分析染色体、纺锤体、核膜等结构的变化顺序,提出合理解释,培养科学思维。 2. 能够运用模型建构法,利用扭扭棒等材料模拟有丝分裂不同时期的染色体行为,发展从宏观现象到微观本质的推理能力。
科学探究
1. 能够在小组合作中,根据任务单要求制作有丝分裂某一时期的物理模型,体现实验设计与动手实践能力。
2. 能够在展示交流中,围绕模型的准确性、科学性进行提问与评价,发展批判性思维与合作交流能力。
社会责任
1. 能够结合致癌因子与癌细胞特征的资料,分析癌症发生的原因,提出健康生活方式建议,增强自我保护意识。
2. 能够理解抗癌药物作用原理,认识到科学技术在维护人类健康中的重要作用。
三、教学重点、难点
重点
1. 有丝分裂各时期的主要特征,尤其是染色体行为的变化规律 2. 有丝分裂的意义
难点
1. 准确理解“染色体”与“染色质”在不同阶段的转化关系及其生理意义
2. 构建染色体动态运动过程,特别是“星射线牵引染色体向两极移动”的微观机制。
四、教学策略与准备
教学策略
采用“情境-问题-任务-活动-评价”教学模式
教具准备
小鼠成骨前体细胞有丝分裂视频、荧光显微镜图像、扭扭棒、白纸、中性笔、双面胶、学习任务单等
五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 提出问题 播放视频:小鼠成骨前体细胞有丝分裂过程。
引导:一个小鼠成骨前体细胞通过有丝分裂变成两个,核遗传物质DNA有没有越变越少?
提出核心问题:动物细胞增殖过程中,分裂间期复制成的核DNA如何精确地平均分配到两个细胞中? 观看视频,感受细胞分裂的动态美思考核心问题“核遗传物质如何精确地平均分配” 利用视频直观呈现细胞分裂过程激发学生好奇心
【任务一】 构建动物细胞有丝分裂过程 探究有丝分裂前、中、后、末四个时期的特点 【活动1】绘制1条染色体在一个细胞周期中的行为变化 【活动2】制作动物细胞有丝分裂过程模型(以2条染色体为例) 【回顾】 遗传物质DNA的载体是什么? 2、什么是染色质?什么是染色体?两者怎么转化? 引导:根据染色体的行为变化将有丝分裂人为分成:前、中、后、末四个时期 【探究1】结合资料和相关图片探究有丝分裂前期的特点 展示【资料】和相关图片 【思考】: 1、核DNA复制后形成的两条染色单体是分开的吗?此时是染色质还是染色体的形态? 2、染色体本身不能运动,但最终要均分到两个子细胞中,怎么做到?核膜和核仁还在吗? 3、此时染色体排列整齐还是散乱? 【探究2】结合前期特点和图片探究有丝分裂中期的特点 【思考】: 1、染色体移动到什么位置利于实现精确均分? 2、此时染色体缩得又短又粗,染色体形态稳定吗? 学生提出推测,呈现证据支持。 【证据】动物细胞两极的中心体发出星射线,附着在动粒外侧上,迅速捕获染色体并产生牵拉力,当两极牵拉力相等时,染色体稳定在细胞中央位置(赤道板)上。 【探究3】根据图片探究有丝分裂后期的特点 【思考】当所有染色体着丝粒排在赤道板上后,怎么实现均分? 【证据】当确保星射线完全附着在所有染色体上后,分离酶切割黏连蛋白,然后着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,在星射线的牵引下向细胞的两极移动。 【探究4】结合前期特点探究有丝分裂末期的特点 【思考】 1、一个细胞最终要裂成两个子细胞,怎么实现? 2、细胞核要重建吗?纺锤体和染色体还在吗? 【活动1】绘制1条染色体在一个细胞周期中的行为变化 【活动2】制作动物细胞有丝分裂过程模型(以2条染色体为例) 1、分组:4人一组 2、材料:扭扭棒、白纸、中性笔(可用于画星射线、核膜等)、双面胶 3、制作要求:每组制作有丝分裂一个时期染色体(以2条染色体为例)行为变化模型 4、展示交流:每组选派一个代表上台展示汇报,简要描述该时期的特点,其他小组可对展示的模型进行评价和提问 【归纳总结】动物细胞有丝分裂过程的特点 【展示】荧光显微镜下的上皮细胞有丝分裂过程动态图 回顾染色质、染色体组成成分,两者的形态,并思考两种形态的功能以及所处的时期 阅读资料,结合相关图片,回答问题。 核DNA复制后形成两条染色单体是结合在一起的,此时是染色体的形态。 星射线牵引着染色体运动。核膜消失,核仁解体。 此时染色体散乱排列。 通过分析图片,尝试解决问题。 请学生说出自己的想法(推测) 阅读资料支持或修正自己的推测 通过分析图片,尝试解决问题 请学生说出自己的想法(推测) 阅读资料支持或修正自己的推测 通过对照前面探究1思考,解决问题 学生动手在学习任务单上画出来! 小组合作,运用材料袋里的材料,构建动物细胞有丝分裂一个时期的模型,代表上台展示,简要描述该时期特点 师生共同归纳总结 观看有丝分裂动态图 在回顾染色质和染色体相关知识基础上,采用设计问题串,探究有丝分裂四个时期的特点,从而发展学生的科学探究和科学思维 采用设计问题串,探究有丝分裂四个时期的特点,从而发展学生的科学探究和科学思维 通过“模型建构”将抽象的微观过程转化为可触摸、可操作的实体体验。汇报与提问环节锻炼了语言表达与批判性思维。
【任务二】 探讨细胞周期调控与防治癌症 【资料】细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的。有的细胞受到致癌因子(辐射、亚硝胺、细菌等)的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。 【思考】根据以上资料尝试提出防治癌症的思路? 阅读资料,结合分裂间期和有丝分裂过程,尝试提出防治癌症的思路 将课堂知识与现实生活紧密联系,引导学生认识到生物学并非遥远的理论,而是与自身息息相关。
板书设计 分裂间期:完成DNA分子的复制和相关 核心问题:间期复制后的核DNA 蛋白质的合成 如何精确地平均分配 前期:膜仁消失现两体 到两个子细胞中? 有丝分裂 中期:形定数晰赤道齐 后期:粒裂数加均两极 末期:两体消失膜仁现 意义:保持细胞遗传的稳定性
教学反思