“細(xì)胞的增殖”(第一課時(shí))的教學(xué)設(shè)計(jì)

裘圓圓

(浙江省嵊州中學(xué) 312400)

1 教材分析

“細(xì)胞的增殖”是浙教版高中生物學(xué)教材第四章的重點(diǎn)內(nèi)容，主要包括細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期、有絲分裂、有絲分裂意義等[1]。分析其中各知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合教學(xué)實(shí)際對教材內(nèi)容進(jìn)行選擇、整合和優(yōu)化，將“有絲分裂過程和意義”作為第一課時(shí)。由于有絲分裂是真核生物體細(xì)胞增殖的一種主要方式，是學(xué)習(xí)減數(shù)分裂、配子生成和融合、受精卵發(fā)育的重要基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)DNA復(fù)制及遺傳信息傳遞的重要基礎(chǔ)[2]。在教學(xué)過程中，將有絲分裂的過程及其染色體的行為變化作為教學(xué)重點(diǎn)，將細(xì)胞增殖過程中遺傳物質(zhì)的復(fù)制與平均分配作為教學(xué)難點(diǎn)，通過播放植物細(xì)胞有絲分裂的三維動畫，利用圖形配以文字說明，讓學(xué)生完成有絲分裂的動態(tài)過程到靜態(tài)圖像的轉(zhuǎn)換，掌握有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)；通過建立模型、小組協(xié)作互動等形式，將微觀的內(nèi)容具體化、形象化，讓學(xué)生明確有絲分裂過程中染色體的復(fù)制和平均分配的特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo) 描述有絲分裂期細(xì)胞不同階段的主要特點(diǎn)；概述有絲分裂的意義。

2.2 能力目標(biāo) 通過分析與識別有絲分裂過程中染色體行為變化特點(diǎn)，培養(yǎng)視圖、分析判斷能力；通過對有絲分裂過程中遺傳物質(zhì)如何平均分配的猜測和分析，提高科學(xué)推理能力和空間想象能力。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 培養(yǎng)勇于探索、克服困難、合作研究等科學(xué)素質(zhì)；認(rèn)同“生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是在不斷運(yùn)動的”等辨證唯物主義觀點(diǎn)。

3 教學(xué)過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入 在座的各位同學(xué)當(dāng)初只是一個(gè)小小的受精卵。而現(xiàn)在呢，或是男兒七尺、英俊瀟灑，或是女大十八、婷婷玉立。小小的受精卵怎么發(fā)育成現(xiàn)在的你們呢？播放視頻《人的胚胎發(fā)育》，引出有絲分裂。

設(shè)計(jì)意圖：從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動學(xué)生的思維的活躍性，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。

3.2 層層設(shè)疑，體會有絲分裂的核心思想 給出事實(shí)：人體受精卵的細(xì)胞核中有46條染色體，其中含有46個(gè)DNA分子；成年的每個(gè)體細(xì)胞中也都含有46條染色體(46個(gè)DNA分子)，且DNA分子與受精卵中的完全相同。引導(dǎo)學(xué)生思考得出，細(xì)胞增殖前后遺傳物質(zhì)不變。接著設(shè)疑：如果細(xì)胞直接一分為二，那么分裂后形成的子細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)就會減少，繼續(xù)分裂多次后遺傳物質(zhì)就會接近于零。要使子細(xì)胞中遺傳物質(zhì)保持不變，應(yīng)該怎樣解決這個(gè)問題？細(xì)胞分裂是隨意進(jìn)行的嗎？細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞大小、物質(zhì)分配有什么要求？讓學(xué)生通過討論分析，了解有絲分裂的關(guān)鍵是遺傳物質(zhì)先要復(fù)制然后平均分配。

設(shè)計(jì)意圖：通過層層設(shè)疑，突出有絲分裂的關(guān)鍵性問題，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。

3.3 借助模型，展示染色體的復(fù)制 (出示電話線)以電話線為例，說明染色體與染色質(zhì)之間關(guān)系。接著，展示染色體自制模型。通過模型介紹染色體、著絲粒、染色體的復(fù)制以及復(fù)制的結(jié)果，引出染色單體的概念，并引導(dǎo)學(xué)生思考得出：姐妹染色單體會隨著著絲粒的分裂而分開，成為兩條遺傳物質(zhì)相同的染色體。

設(shè)計(jì)意圖：通過染色體模型，對染色體不同形態(tài)和行為的變化進(jìn)行深入剖析，使學(xué)生明確染色質(zhì)、染色體、染色單體和DNA之間的關(guān)系，為學(xué)習(xí)下一內(nèi)容做好知識鋪墊。

3.4 協(xié)作互動，小組討論與探究 引導(dǎo)學(xué)生通過以下協(xié)作互動活動，探究遺傳物質(zhì)是如何實(shí)現(xiàn)平均分配的：

活動1：要實(shí)現(xiàn)染色體從當(dāng)前狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)(圖1)，有幾條途徑?(以植物細(xì)胞為例)

圖1 染色體的變化

引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論，推測其中可能的途徑，得出涉及兩條途徑：①先染色體分開，平均分到兩子細(xì)胞中，再著絲粒分裂，姐妹染色單體分離；②先著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，然后再分別到兩子細(xì)胞中。

活動2：小組通過模型探究，哪條途徑能實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的平均分配？

發(fā)給學(xué)生自制的染色體模型(當(dāng)前狀態(tài)的4條染色體用不同顏色來表示這4條不同的染色體)，每6人一組，分成8組。其中的4組擺出第一條途徑及形成的子細(xì)胞的染色體組成；另4組擺出第二條途徑及形成的子細(xì)胞的染色體組成。

各小組派代表展示探究結(jié)果，分析得出結(jié)論：只有第二條途徑能實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的平均分配，即先著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，然后再分別移向細(xì)胞的兩極，最終使染色體平均分到兩子細(xì)胞中。

設(shè)計(jì)意圖：通過對有絲分裂過程中遺傳物質(zhì)如何平均分配的猜測和分析，提高學(xué)生的科學(xué)推理能力和空間想象能力。讓學(xué)生在擺弄模型的過程中，主動思考、合作探究，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成，體會建立模型是解決問題的科學(xué)方法之一，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、克服困難、合作研究等科學(xué)素質(zhì)。

3.5 觀察討論，構(gòu)建科學(xué)的概念 展示問題：為了讓染色體復(fù)制后平均分配，植物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行了哪些活動來幫助實(shí)現(xiàn)？引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)“生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的生物學(xué)觀點(diǎn)思考有絲分裂各個(gè)時(shí)期特點(diǎn)以及細(xì)胞中各個(gè)有關(guān)結(jié)構(gòu)的變化。接著，動畫演示有絲分裂的全過程，讓學(xué)生對有絲分裂有了更為深入地理解。

設(shè)計(jì)意圖：通過教師引導(dǎo)、動畫演示把抽象的變化過程形象化，幫助學(xué)生理解和準(zhǔn)確判斷各時(shí)期發(fā)生的變化，提高學(xué)生的觀察、比較歸納的能力。

3.6 借助游戲，鞏固深化 開展“你當(dāng)導(dǎo)演，我來演”的角色游戲：一個(gè)學(xué)生當(dāng)導(dǎo)演，念“我是染色體”中的臺詞；另一位學(xué)生根據(jù)導(dǎo)演念到的臺詞，同步在黑板上繪制1條染色體在有絲分裂相應(yīng)時(shí)期的行為變化。

設(shè)計(jì)意圖：通過角色扮演游戲，使學(xué)生對染色體在有絲分裂中的變化的記憶更為牢固，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和主動性。

3.7 歸納總結(jié)，突出意義 引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)制次數(shù)、分裂次數(shù)、復(fù)制時(shí)期、分裂結(jié)果等幾個(gè)方面歸納有絲分裂的特征，進(jìn)而引出有絲分裂的意義：親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后，再平均分配到子細(xì)胞中去，從而保證親子代細(xì)胞之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過對有絲分裂意義的理解，把握生命物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)識生命科學(xué)的價(jià)值。

4 教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)中始終以有絲分裂過程中染色體的變化為主題，解決遺傳物質(zhì)如何平均分配的問題。為了讓學(xué)生感受細(xì)胞分裂過程動態(tài)性和連續(xù)性，克服多媒體轉(zhuǎn)瞬即逝的弊端，在教學(xué)中采用情境導(dǎo)入、合作探究、視頻展示、分析比較等方式，多形式、多通道的傳達(dá)教學(xué)信息，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果優(yōu)化；借助模型進(jìn)行探究，使抽象的知識形象化、具體化，讓學(xué)生成為課堂的主體，實(shí)現(xiàn)積極地學(xué)、主動地學(xué)、探究地學(xué)。這種親身探究、生生互動的教學(xué)過程使學(xué)生在感知知識的形成，領(lǐng)悟科學(xué)的研究方法的同時(shí)，培養(yǎng)分析、判斷推理和表達(dá)的能力。