细胞核——系统的控制中心 教学设计

第3节 细胞核──系统的控制中心的教学设计
城关中学 生物教研组：陈晓劼
[教学分析]
1、教材分析
本节课是高中《生物（必修1）》（人民教育出版社出版）第3章“细胞的基本结构”中的第三节。在前面学习细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容的基础上，学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整，也为后续的学习作了铺垫，如细胞核的结构和功能是生物遗传的基础，染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础，也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。另外，其中的几个经典实验也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程，增强学生探索新知识意识。
本节内容既微观、抽象，又非常重要。
重要表现在细胞核是生命系统基本结构层次的核心位置，是细胞代谢和遗传的“控制中心”。本节内容亦是学习生物必修1第6章“细胞的生命历程”的基础，是学习生物必修2第2—4章等地基础。
微观、抽象表现在细胞核极微小，肉眼无法对其进行观察，同时本节中的细胞核的结构与功能的相关实验在中学是不可能操作的，教师也无法提供演示实验，学生无法获得直观的认识。本文中资料分析提供实验事实，学生通过分析与讨论对结构与功能相适应的观点有深刻领会，同时进一步理解生命是一个极其复杂的自我调控系统。
“模型建构——尝试制作真核细胞的三维结构模型”留待学生课余时间小组合作完成。
2、学情分析
学生在初中已经学过细胞核的功能及结构，本学期又刚学过细胞的成分，生物膜系统作用等有关知识，这些知识将作为进一步学习的基础。高一的学生已有一定的观察和思维能力，但归纳、综合等抽象思维能力以及设计实验的能力有待进一步提高。
本节课的学习目标是阐明细胞核的结构和功能，为激发学生的学习热情，上课之初应先举例简单介绍细胞核的概况。
[课标要求]
1．阐明细胞核的结构与功能；
2．尝试建立真核细胞的模型。
[教学目标]
一、知识目标
1．阐明细胞核的结构和功能以及结构和功能相适应的关系；
2．理解、认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
二、能力目标
1．通过教学，领悟细胞核的功能、结构以及功能与结构相适应的关系；
2．培养学生分析实验结果的能力；
3．尝试制作真核细胞的三维结构模型（在课余由小组合作完成），培养学生合作、模拟制作等能力。
三、情感态度与价值观目标
1．通过资料分析，使学生体验科学工作的方法和过程，增强学生探索新知识和创新的意识；
2．认同细胞核是“细胞”这个基本生命系统的控制中心；
3．在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。
[教学重点]
1、细胞核的结构和功能；
2、制作细胞核的三维结构模型。
[教学难点]
1、领悟细胞核是遗传信息库；
2、理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
[教学方法]
板画、探究、归纳、师生互动
[课前准备]
背景资料
[课时安排]
1课时
[教学过程]
复习导入：【学生通过思考回顾回答来巩固旧知识，同时以此为引子进行新课题的导入，激发学生学习欲望】
提问：人体内唾液淀粉酶的合成分泌需要哪些细胞器的参与？试着说一说它的合成分泌过程。
我们人的行为需要大脑的支配，很显然，作为人体最基本的结构单位的细胞也需要一个“大脑”来支配完成这一系列的合成分泌过程，这个大脑就是细胞核。
讲授新知：
一、细胞核概况【通过问答，学生思考回顾旧的知识，从而了解细胞核的更多知识，为细胞核功能与结构的学习做铺垫】：
1、细胞分为哪两类？哪一类细胞具有真正的细胞核呢？
2、细胞核是什么形状？
3、所有的细胞核是不是都在中间位置呢？
4、细胞一般有几个细胞核？是不是所有的真核细胞都具有细胞核呢？
二、细胞核的功能：
【学生阅读四则材料并找出实验对象、了解实验过程与方法及实验结果，思考从结果中可得到什么结论，培养学生探究性思维和分析问题的能力】
实验分析：【教师对实验对象进行简单的介绍，学生试着归纳实验的过程，教师通过板画将实验的过程展示出来，引导学生思考推断实验现象产生的原因】
实验一：美西螈核移植实验:
1、为什么用黑白美西螈作为实验对象？
2、实验是如何操作的？
3、美蜥螈的肤色是由细胞核还是细胞质控制的？
这个实验完善吗？还应该做怎样的补充？
4、回顾小多利羊诞生过程：由取A羊卵细胞去核，
B羊提供细胞核，融合，体外培养形成胚胎植入C羊。
小多莉虽然是由C羊生出来的，但长相却一点也不像
C羊，而是几乎跟提供了细胞核的B羊一样，这说明了什么？
结论：细胞核控制生物体的性状。
实验二：蝾螈受精卵横缢实验：
蝾螈也是两栖动物，体外受精，其受精卵个体较大，可以在解
剖镜下操作观察。所以科学家选用其为实验对象。
2、实验过程是如何进行的？
3、结果如何？
4、在有核的一半分裂到16-32个细胞时期如果挤进去一个核怎么样？
5、细胞核与细胞的分裂分化有何关系？
结论：没有细胞核，细胞就不能分裂分化。
实验三：变形虫切割实验：
1、变形虫的形态可以变化的，是单细胞生物。
2、实验操作过程？
3、结果如何？
4、人成熟的红细胞还能生长分裂吗？为什么？
5、由此你能得出什么结论？
结论：细胞核对生物体的生命活动有着重要的作用。
实验四：伞藻嫁接与核移植实验
1、伞藻是单细胞的绿藻，分为伞帽，柄和假根，其中细胞核位于假根部位，伞藻再生性很强，故用它来做嫁接的实验。
2、嫁接实验是如何进行的？
3、结果怎样？帽的形状是由柄决定的还是假根决定的？是否可以判定是假根中的核决定的？
4、核移植实验是如何进行的，结果怎样？
5、由此推出生物形态结构的建成主要与细胞核还是细胞质决定？
结论：细胞核控制伞藻的形态建成。
资料小结：【通过对以上实验事实的分析，引导学生由实验归纳出细胞核的功能】
这1、4两个实验共同说明了生物的性状、形态构造的都是由细胞核控制的，与遗传相关，2、3两个实验说明了细胞核是细胞生命活动的控制中心，细胞的分裂分化，摄食，对外界刺激的反应均与代谢有关。综合以上的材料，细胞核的功能是什么？（细胞核能控制细胞的代谢和遗传。）因此将细胞核比作大脑是极为合理的。
三、细胞核的结构：【学生观察课本图3-10，说出细胞核的结构，教师介绍各个结构及功能，学生在新知识与原有的相关概念之间建立起实质性的联系，思考并总结出细胞核中最重要的结构。在探讨细胞结构与功能相适应的过程中，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心】
核膜：【通过与细胞膜的比较，以更好地认识核膜，培养学生分析比较思维】
细胞膜 核膜
相同 主要成分都是磷脂、蛋白质，功能相似
不相同 1层膜 2层膜
膜上无孔 膜上有孔（核孔）
核膜是唯一能让大分子物质通过的生物膜。
核仁：【讲解结构功能】
染色质（体）：【学生阅读课本54页第一段并思考染色质的物质组成及与染色体的关系，教师引导，用关系图、比拟法来直观的展示染色质与染色体得关系】
1、染色质是如何得名的？由什么物质组成？
2、 在初中接触过了染色体与染色质有什么关系？
课时总结：
【举例说明细胞核是遗传信息库】DNA上储存着遗传信息，且主要分布在细胞核中，因此说细胞核是遗传信息库。在细胞分裂时DNA携带的遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。
【通过探讨遗传信息是细胞的“蓝图”认同细胞核有控制细胞代谢的功能】DNA上的这些遗传信息还可以指导细胞进行物质的合成、能量转换、信息交流。因此将其称为生命活动的蓝图。正是由于这张蓝图储藏在细胞核中细胞核才具有控制细胞代谢的功能
同一个生物体内的所有细胞的蓝图都一样吗？为什么体内细胞的形状、结构、功能如此多样？如肌肉细胞是梭形的、血红细胞是双面凹圆饼状，他们的功能也不同
章节复习：【概念图法总结细胞的各个结构及功能】本章学习真核细胞的各部分结构，那细胞分为哪些结构呢？ （……）
细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。所以说它既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
制作真核细胞的三维结构模型：【教师布置任务，讲明注意事项，采取小组合作形式课后完成，让学生切身体验建构模型的过程，回顾细胞的基本结构的相关知识】到目前为止，同学们已经学习了细胞各构成部分的结构特点及功能，对细胞有了一定的认识，为了对已学的知识进一步的加深和巩固，我们可以通过特殊的方法，这种方法就是建立模型．注意：科学性、准确性应放第一位，还应考虑艺术性、成本低廉等等。
[板书设计]
第3节 细胞核——系统的控制中心
功能 结构
美西螈（核移植）实验 性状 遗传 核膜
实 伞藻（嫁接与核移植）实验 形态建成 DNA （核膜上有核孔） 细
验 蝾螈受精卵（横缢）实验 分裂、分化 代谢 染色质（体） 胞
变形虫（切割）实验 生命活动 蛋白质 核仁 核
[教学反思]
细胞是很微小的结构，细胞核则更小，且学生又在短时间内接触了大量的细胞结构名词，细胞结构与功能又是多种多样的，因此学生对这部分知识缺乏直观与感性认识，较难理解、记忆。在教学过程中应用多种教学手段如板画图解等加强直观教学，同时培养学生识图的能力，并通过概念图方法强化对所学知识的识记。
这部分的教学，还应该注意加强系统的教学观，紧扣着细胞结构与功能相适应的观点进行教学。
相适应
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