《觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂》教學(xué)設(shè)計

楊學(xué)芬

一、教材地位和作用

本節(jié)教材是人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第六章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)《細(xì)胞的增殖》中的最后一項內(nèi)容。

《細(xì)胞的增殖》包括的內(nèi)容有：（1）細(xì)胞不能無限長大；（2）細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖；（3）有絲分裂；（4）無絲分裂；（5）觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂。

細(xì)胞的有絲分裂是高中生物課程的核心內(nèi)容之一，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了細(xì)胞的分子組成、結(jié)構(gòu)及代謝的基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)的，是學(xué)習(xí)生物體生長、發(fā)育等生命現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。細(xì)胞的有絲分裂是細(xì)胞分裂的主要方式，也是后面學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和遺傳基本規(guī)律的基礎(chǔ)。《觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂》是一個經(jīng)典的高中生物實(shí)驗(yàn)，是在學(xué)生已了解有絲分裂的過程、意義的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。教材突出的是實(shí)驗(yàn)步驟和顯微鏡操作技巧，要求學(xué)生學(xué)會制作大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂裝片，觀察并驗(yàn)證植物細(xì)胞有絲分裂幾個時期的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加深理解細(xì)胞有絲分裂的過程。

二、教學(xué)設(shè)計思想和教材分析

觀察性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)是學(xué)生獲取知識的一條重要途徑。按照學(xué)為主體、師為主導(dǎo)的思想教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中重視學(xué)生對生物實(shí)驗(yàn)過程的理解和重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高及重視學(xué)生對生物實(shí)驗(yàn)的思考培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，在本實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有意識地培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力及分析與判斷的能力，使學(xué)生的主體性得到充分體現(xiàn)。因此本節(jié)教學(xué)以提出問題→分析討論問題并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察→對實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行討論的方式進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生結(jié)合學(xué)生和教師提出的問題，邊操作邊思考，自己不能解決的問題，由同一實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生共同討論解決，得出答案。教師在某些較難理解的問題上適時點(diǎn)撥，有絲分裂的實(shí)驗(yàn)是一個觀察驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生通過有絲分裂各時期的觀察，驗(yàn)證學(xué)生前面學(xué)到的知識，并加以鞏固。因此在實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)讓學(xué)生先回憶在細(xì)胞分裂過程中，各時期的染色體的形態(tài)和行為有哪些變化，以便在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確地觀察到各時期的圖像，并區(qū)分出來。

a三、教學(xué)策略

在實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生先預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理及方法步驟，簡單了解進(jìn)行細(xì)胞分裂實(shí)驗(yàn)的各個過程，本節(jié)教學(xué)主要以學(xué)生為主體，我稍加引導(dǎo)，讓學(xué)生依照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以鍛煉他們的自主動手能力和分析問題的能力。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，分析問題出現(xiàn)的原因，小組內(nèi)交流討論并找出解決問題的方法。通過這種方法，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力，以更好地完成本課教學(xué)。

四、教學(xué)目標(biāo)的確定

（一）知識目標(biāo)

1.制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片。

2.觀察細(xì)胞有絲分裂的過程，識別不同時期的時間長短。

（二）能力目標(biāo)

1.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力及學(xué)習(xí)使用高倍顯微鏡和繪生物圖的基本技能。

2.通過實(shí)驗(yàn)操作并觀察有絲分裂的過程幫助學(xué)生培養(yǎng)推理分析能力，解決問題能力，理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)。

（三）情感態(tài)度與價值觀方面

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（四）教學(xué)重點(diǎn)

1.根尖臨時裝片的制作和高倍顯微鏡的使用。

2.識別有絲分裂的不同時期，比較細(xì)胞周期不同時期的時間長短。

（五）教學(xué)難點(diǎn)

在制作大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的過程中，涉及的試劑及對標(biāo)本的處理時間、操作的先后順序。

五、教學(xué)方法設(shè)計

“過程式教學(xué)”反對以結(jié)果為中心，注重思考和活動的過程。經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程能增強(qiáng)記憶，感受實(shí)驗(yàn)過程能領(lǐng)會方法，創(chuàng)設(shè)過程能有效教學(xué)，體會實(shí)驗(yàn)操作過程能有效學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)生物不僅是為了模仿、繼承和積累現(xiàn)成的生物知識，最重要的目的是培養(yǎng)生物思維和提高動手操作能力和創(chuàng)新能力，是對社會中未來領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新。過程式教學(xué)，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，想學(xué)生所想，有利于學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，把“還學(xué)生以主體地位”真正落實(shí)于生物教學(xué)中。

對于學(xué)生而言，他們通過觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題并積極地分析問題。而通過討論課讓學(xué)生有機(jī)會同他的同伴進(jìn)行深入討論，將推動他們對自己的思路作進(jìn)一步分析，并重新考慮自己的立場和觀點(diǎn)。

課時安排：1課時。

課前準(zhǔn)備：（1）教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料、用具。（2）學(xué)生預(yù)習(xí)課本相關(guān)內(nèi)容，了解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、目的要求及實(shí)驗(yàn)操作的步驟，提出與本課內(nèi)容有關(guān)的問題。

六、教學(xué)過程

（一）引言

提問：細(xì)胞增殖靠什么方式實(shí)現(xiàn)的，真核生物的細(xì)胞分裂的主要方式是什么？前面我們已經(jīng)學(xué)了有絲分裂的全過程，尤其是一個完整細(xì)胞周期中，各時期的染色體行為變化，生物學(xué)又是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，今天我們在前面已有理論知識的基礎(chǔ)上，觀察實(shí)際的生物體的有絲分裂過程。

（二）引題

觀察大蒜根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂。

1.選材。教師活動：一個成功的實(shí)驗(yàn)選材很重要，請同學(xué)們思考本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選取什么樣的對象作為實(shí)驗(yàn)材料

學(xué)生活動：略。

教師活動：學(xué)生可能會選擇葉肉細(xì)胞，或者根尖細(xì)胞等，老師引導(dǎo)學(xué)生如何正確選材：葉肉細(xì)胞不具有分裂能力，若選擇根尖，則是根尖的哪一部分？為什么要選擇根尖分生區(qū)細(xì)胞？它具有什么樣的特點(diǎn)？（導(dǎo)入對可操作性進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)簡明的原則，引導(dǎo)得出最合適的部位）

2.臨時裝片的制作。教師活動：設(shè)置提問：取材完后是否可以立即進(jìn)行觀察？

學(xué)生活動：學(xué)生聯(lián)想到分生區(qū)細(xì)胞排列緊密而且重疊，在顯微鏡下直接觀察不太可能，必須把細(xì)胞分散開，學(xué)生得出：實(shí)驗(yàn)步驟之一：解離

教師活動：教師繼續(xù)提問學(xué)生解離液是什么？

學(xué)生活動：略。

學(xué)生一般解離之后立即會想到進(jìn)行壓片觀察。

教師活動：引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)要觀察的結(jié)構(gòu)——染色體入手，迫使學(xué)生思路折回來。從觀察回到染色，這時從染色體的特點(diǎn)引導(dǎo)到染料的酸堿性，再從酸堿中和對實(shí)驗(yàn)的干擾影響染色的效果得出漂洗步驟。

通過這樣的引導(dǎo)能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中明確實(shí)驗(yàn)思路即：解離→漂洗→染色。

在染色后，強(qiáng)調(diào)制片的方法，很多學(xué)生對這一步帶有盲目性，壓片不當(dāng)極易造成觀察不到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

設(shè)計意圖：通過對問題進(jìn)行展開式的討論使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的每一操作步驟的目的、理由。培養(yǎng)學(xué)生的推理分析能力與解決問題的能力，理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。

由于解離、漂洗、染色三個步驟中，都有一段等待時間，教師應(yīng)利用這些空隙，要求學(xué)生討論在進(jìn)行該操作時的注意事項，以保證該操作的順利進(jìn)行及讓學(xué)生討論顯微鏡的操作方法并利用等待時間觀察固定裝片。

思考討論問題：

學(xué)生活動：為什么要進(jìn)行漂洗？怎樣進(jìn)行漂洗？

學(xué)生活動：由于染色劑是堿性染液，如不漂洗，酸堿發(fā)生反應(yīng)，不利于著色；同時是為了洗去藥液，防止解離過度。用鑷子把酥軟的根取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約5min。

學(xué)生活動：在細(xì)胞中，能被堿性染液染成深色的物質(zhì)是什么？染色中，為什么要把握好染色的濃度和時間？

學(xué)生活動：被堿性染液染成深色的物質(zhì)是染色體。染色時，染液的濃度和時間的把握要好，否則染色過深，不易觀察細(xì)胞中的染色體。

學(xué)生活動：在實(shí)驗(yàn)中要使細(xì)胞分離和分散開，采取哪些措施？

學(xué)生活動：先用鑷子將根尖弄碎，蓋上蓋玻片；在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕壓載玻片。壓片時用力要適當(dāng)，過重會將組織壓爛，過輕則細(xì)胞不易分散。

3.大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂的觀察。在學(xué)生觀察過程中老師進(jìn)行指導(dǎo)。

4.對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論。學(xué)生回答其實(shí)驗(yàn)成功與否的原因。

教師活動：在一個視野中能不能觀察到一個細(xì)胞有絲分裂的連續(xù)過程？能不能找全有絲分裂各時期的細(xì)胞？如何操作才能找全各個時期的細(xì)胞？

學(xué)生活動：在一個視野中不能觀察到一個細(xì)胞有絲分裂的連續(xù)過程，因細(xì)胞在解離時已經(jīng)被殺死，不再進(jìn)行細(xì)胞分裂。不能困在一個視野中，這樣只能找到某一時期的細(xì)胞圖像，而要看全各時期的細(xì)胞，應(yīng)移動裝片，在不同的視野中尋找。

教師活動：在你的觀察結(jié)果中，處于哪一時期的細(xì)胞最多？怎樣確認(rèn)一個細(xì)胞周期中各個時期的長短？

學(xué)生活動：處于間期的細(xì)胞最多，因間期持續(xù)的時間最長。確認(rèn)細(xì)胞周期中各時期的長短，就看在這一時期中觀察到的細(xì)胞的多少。

七、板書設(shè)計

觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂

1.選材。要求之一是細(xì)胞具有分裂能力——分生組織、根尖分生區(qū)。

2.解離。15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液（1：1），室溫下解離三五分鐘。

3.漂洗。清水漂洗10分鐘。

4.染色。0.01g/ml或0.02g/ml龍膽紫溶液（或醋酸洋紅液），三五分鐘。

5.壓片。

6.觀察。