“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能”的教學(xué)設(shè)計

金浩良 （浙江省寧波市鄞州中學(xué) 浙江寧波 315104）

1 教材分析

“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能”是浙科版高中生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》第2章“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”第4～5節(jié)的內(nèi)容，是學(xué)生在掌握了細(xì)胞膜、細(xì)胞壁及細(xì)胞質(zhì)之后，繼續(xù)對細(xì)胞中的核心結(jié)構(gòu)細(xì)胞核及原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)。教材提供了較為豐富的素材，例如細(xì)胞核的模型圖及動、植物細(xì)胞的模式圖，便于學(xué)生直觀認(rèn)識細(xì)胞核及細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。但教材中有關(guān)傘藻的實驗并不能直接證明細(xì)胞核決定了傘藻“帽”的形態(tài)，因此在應(yīng)用該實驗進(jìn)行教學(xué)時還需進(jìn)行再處理。本節(jié)課的教學(xué)重點是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能，難點是如何在一節(jié)課中將細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能，原核細(xì)胞，動、植物細(xì)胞的比較等看似碎片化的知識有效串聯(lián)，并滲透 “結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、局部與整體相協(xié)調(diào)、多樣性與共同性相統(tǒng)一”的生物學(xué)思想。

2 教學(xué)策略

本節(jié)課應(yīng)用思維導(dǎo)圖（圖1）組織教學(xué)，以“細(xì)胞核”這一核心詞為基點，延伸出“結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量”3個節(jié)點。通過對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的剖析轉(zhuǎn)到對細(xì)胞核功能的探究，并滲透“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點；通過“細(xì)胞中是否含有由核膜包被的細(xì)胞核”自然過渡到對原核細(xì)胞的學(xué)習(xí)和對動、植物細(xì)胞的建模比較上，并滲透“局部與整體相協(xié)調(diào)、多樣性與共同性相統(tǒng)一”的觀點。同時，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中的“面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的基本理念，本節(jié)課在依據(jù)思維導(dǎo)圖實施教學(xué)的過程中，也設(shè)計了合作探究、模型制作等學(xué)生活動，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，以此提升課堂品質(zhì)和效率。

圖1 思維導(dǎo)圖

3 教學(xué)目標(biāo)

1）知識目標(biāo)：概述細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能；概述原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和種類；比較真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)；比較動、植物細(xì)胞的異同點。

2）能力目標(biāo)：通過探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計、分析能力；通過小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的交流、合作、組織能力；通過模型制作，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

3）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識，認(rèn)同生物體在結(jié)構(gòu)和功能上的統(tǒng)一性；通過對動、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的建模比較，認(rèn)同局部與整體相協(xié)調(diào)、多樣性與共同性相統(tǒng)一的辯證觀點。

4 課前準(zhǔn)備

1）確定學(xué)習(xí)小組：教學(xué)班分成6組，每組自主推選確定學(xué)習(xí)組長。

2）材料準(zhǔn)備：地中海傘藻和細(xì)圓齒傘藻紙質(zhì)模型各1份、細(xì)胞核平面結(jié)構(gòu)繪圖1張、原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)繪圖1張、各類細(xì)胞器彩色紙質(zhì)模型6份、卡紙6張、記號筆6支、磁力片若干。

5 教學(xué)過程

5.1 新課導(dǎo)入 教師用課件展示真核細(xì)胞模式圖，喚起學(xué)生對之前已學(xué)細(xì)胞器和細(xì)胞膜等知識的記憶，并提問：若將細(xì)胞比作一座大型工廠，其中有發(fā)揮類似生產(chǎn)部、加工部、環(huán)衛(wèi)部、運輸部等部門職能的各種細(xì)胞器，作為一座正常運作的大型工廠，還有什么是非常重要的？（管理指揮部門）本節(jié)課大家一起認(rèn)識細(xì)胞中的“管理部門”——細(xì)胞核（板書核心詞：細(xì)胞核）。

5.2 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)分析 教師提出問題串：①細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？②細(xì)胞核的各部分結(jié)構(gòu)分別具有什么作用？③與細(xì)胞核功能關(guān)系最密切的是什么結(jié)構(gòu)，為什么？④細(xì)胞核的核被膜有何特點？⑤結(jié)合細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，分析細(xì)胞核的功能是什么？

通過設(shè)計問題串，引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組有目的、有方向地展開自主學(xué)習(xí)和討論，并通過討論、回答、補(bǔ)充、評價等活動，加深學(xué)生對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，同時培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、組織能力、獲取信息的能力和表達(dá)能力。

即時反饋：學(xué)習(xí)完細(xì)胞核的典型結(jié)構(gòu)，教師在黑板上張貼不同于教材的細(xì)胞核平面結(jié)構(gòu)模式圖（圖2），由學(xué)習(xí)小組派代表從另一個角度辨認(rèn)核被膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)、核孔復(fù)合體等結(jié)構(gòu)，以檢測學(xué)生的習(xí)得情況，并以此加深學(xué)生對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的理解。

圖2 細(xì)胞核平面結(jié)構(gòu)示意圖

教師小結(jié)：①表揚(yáng)積極表現(xiàn)的小組，鼓勵后進(jìn)小組，引導(dǎo)各小組積極參與后續(xù)的學(xué)習(xí)。②通過對細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核之所以成為細(xì)胞的控制中心，是因為其染色質(zhì)中存在遺傳物質(zhì)DNA，同時，細(xì)胞核也是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場所。從中可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能是高度統(tǒng)一的。

5.3 細(xì)胞核的功能探究

資料1：傘藻嫁接實驗介紹。首先，利用紙制傘藻模型（可拆分）介紹傘藻細(xì)胞的整體結(jié)構(gòu)；再展示地中海傘藻與細(xì)圓齒傘藻“帽”的區(qū)別；接著，介紹切去“帽”之后的傘藻在一段時間后仍能長出與原先相同的“帽”的現(xiàn)象；最后，結(jié)合模型演示2種傘藻的嫁接實驗過程及結(jié)果（圖3）。提問：從傘藻嫁接實驗的結(jié)果可以得出什么結(jié)論？（傘藻“帽”的形狀由“足”的種類決定。）

圖3 傘藻實驗示意圖（教材配圖）

資料2：展示變形蟲圖片及簡介。變形蟲屬于單細(xì)胞真核生物（含有細(xì)胞核），由于原生質(zhì)層的流動，使身體表面生出無定形突起，稱為“偽足”，身體即借此移動。身體的形狀輪廓也會隨偽足的伸縮而有變化，故名變形蟲。

學(xué)生探究活動：根據(jù)資料1和資料2，設(shè)計實驗探究細(xì)胞核的功能。要求闡述實驗的基本思路，預(yù)測實驗結(jié)果，并得出相應(yīng)結(jié)論。

教師通過介紹傘藻嫁接實驗，滲透實驗設(shè)計的基本思路；通過提供2種探究材料和確定探究主題，引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組討論并設(shè)計個性化實驗方案，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維；通過小組陳述實驗思路，小組間相互評價、補(bǔ)充、完善等活動，培養(yǎng)學(xué)生合作探究等能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣和質(zhì)疑能力，教師進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)、補(bǔ)充和完善。最后學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上得出結(jié)論：細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心。

5.4 原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和種類

資料3：圖片呈現(xiàn)哺乳動物血液中的紅細(xì)胞、維管植物的篩管細(xì)胞、橫紋肌細(xì)胞。有些細(xì)胞不含細(xì)胞核，例如哺乳動物成熟紅細(xì)胞和維管植物的篩管細(xì)胞；有些細(xì)胞含有多個細(xì)胞核，例如橫紋肌細(xì)胞；大部分細(xì)胞只有1個核。

表1 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較表

問題：①細(xì)胞核在細(xì)胞中的數(shù)量有何規(guī)律？②含有完整細(xì)胞核或曾經(jīng)有過細(xì)胞核的是什么細(xì)胞？③什么細(xì)胞沒有由核膜包被的細(xì)胞核？④沒有核膜包被的細(xì)胞核的細(xì)胞具有怎樣的結(jié)構(gòu)？有哪些類型？

通過小組討論解決以上問題后，教師在黑板上思維導(dǎo)圖的相應(yīng)位置張貼原核細(xì)胞模式圖，并著重指出“原核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)DNA主要存在于擬核中，且原核細(xì)胞含有不具膜的細(xì)胞器核糖體”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

小組活動：結(jié)合表1比較原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的異同，并完成表格內(nèi)容填寫。

5.5 動、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建與比較 小組活動：學(xué)生利用所提供的各種細(xì)胞器紙質(zhì)模型，在卡紙上粘貼制作成動物或植物細(xì)胞模式圖，同時在卡紙上用記號筆畫出細(xì)胞膜、細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)，請最先完成動物或植物細(xì)胞模型的小組將作品張貼在黑板上思維導(dǎo)圖的相應(yīng)位置，并由組員介紹動、植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的異同，其他小組對該模型進(jìn)行評價并適當(dāng)補(bǔ)充和完善。

通過制作動、植物細(xì)胞模型，可檢測學(xué)生對于2種典型細(xì)胞結(jié)構(gòu)的掌握情況，暴露學(xué)生在認(rèn)識上存在的誤區(qū)并及時加以糾正；通過比較分析動、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型，學(xué)生體會細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性和差異性，由此得出生物體局部與整體相協(xié)調(diào)、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點。

5.6 課堂小結(jié)及課后作業(yè)

課堂小結(jié)：由學(xué)生結(jié)合黑板上最終呈現(xiàn)的思維導(dǎo)圖總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲。教師對各小組在本節(jié)課的表現(xiàn)進(jìn)行點評。

課后任務(wù)：嘗試?yán)蒙钪械牟牧希ɡ缦鹌つ啵┲谱鲃?、植物?xì)胞模式圖。以此聯(lián)系生活，并進(jìn)一步鞏固學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

6 教學(xué)反思

1）運用思維導(dǎo)圖，結(jié)構(gòu)清晰促高效：思維導(dǎo)圖是一種利用大腦語言思維的模式，它將所有信息都組織在一個結(jié)構(gòu)圖上，能準(zhǔn)確、清晰表達(dá)思維，使思維主次分明，便于理解和記憶。本節(jié)課利用思維導(dǎo)圖，將細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能、原核細(xì)胞、真核細(xì)胞等知識，通過以“細(xì)胞核”為中心逐步發(fā)散展開教學(xué)，自然將各部分知識系統(tǒng)化、邏輯化，最終在黑板上呈現(xiàn)完整的思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生在自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中構(gòu)建新的知識聯(lián)系，從而提高了教學(xué)效率。

2）搭建各色平臺，課堂生動利生成 ：本節(jié)課的設(shè)計，本著以學(xué)生為主體的思想，從2個方面著手，致力于構(gòu)建高效生動的課堂。首先，通過分組編排，形成了6個小組，同組成員圍坐在一起，從而為小組合作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了便利條件。其次，精心設(shè)置了諸多學(xué)生活動，通過搭建豐富的平臺，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、比較、辨認(rèn)相關(guān)結(jié)構(gòu)，自主設(shè)計實驗進(jìn)行探究，自主構(gòu)建模型與相互評價，教師則輔以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、補(bǔ)充、完善。在課堂中，學(xué)生的主體地位得到了充分體現(xiàn)，學(xué)生積極參與、協(xié)調(diào)配合，通過暴露問題、解決問題，實現(xiàn)動態(tài)生成，在學(xué)習(xí)知識的同時又實現(xiàn)了能力的提升。

［1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）.北京：人民教育出版社，2003.

［2]浙江省基礎(chǔ)教育課程改革專業(yè)指導(dǎo)委員會.浙江省普通高中學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見（生物）.杭州：浙江教育出版社，2014.

［3]萬小榮.運用思維導(dǎo)圖構(gòu)建核心概念.生物學(xué)通報，2014，49(11)：39.