“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”教學(xué)設(shè)計(jì)（第一課時）

王麗群

摘 要 在教學(xué)中幫助學(xué)生掌握制作臨時裝片的實(shí)驗(yàn)技能，明確高倍顯微鏡的操作步驟，讓學(xué)生在觀察、比較多種生物細(xì)胞的過程中進(jìn)一步認(rèn)識細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，從而形成對細(xì)胞的感性認(rèn)識，同時在實(shí)驗(yàn)中從微觀結(jié)構(gòu)上理解細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。

關(guān)鍵詞 細(xì)胞 顯微鏡 多樣性 統(tǒng)一性

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 確立教學(xué)目標(biāo)的依據(jù)

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)要求和解讀

（1） 課程標(biāo)準(zhǔn)要求：使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞。

（2） 課程標(biāo)準(zhǔn)解讀：課程標(biāo)準(zhǔn)要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”，其中技能性目標(biāo)動詞“使用”為獨(dú)立操作水平，即“獨(dú)立完成操作；進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)；與已有技能建立聯(lián)系等”。具體內(nèi)容要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”。首先要認(rèn)識顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)及功能，在此基礎(chǔ)上學(xué)會操作顯微鏡和制作臨時裝片等重要的實(shí)驗(yàn)技能，來觀察不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

1.2 教材分析

（1） 內(nèi)容分析：“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”是人教版高中生物必修1第一章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容可用2課時完成，本節(jié)課為第一課時。學(xué)生通過顯微鏡觀察和比較細(xì)胞來認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性?！笆褂酶弑讹@微鏡觀察幾種細(xì)胞”是高中生物的第一個實(shí)驗(yàn)，是初中顯微鏡操作的進(jìn)一步延伸，也為之后學(xué)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂等學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2） 重難點(diǎn)分析：

教學(xué)重點(diǎn)：使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞，比較不同細(xì)胞的異同點(diǎn)。

教學(xué)難點(diǎn)：高倍顯微鏡的操作使用。

1.3 學(xué)情分析

從學(xué)生的知識儲備分析：學(xué)生在本章的第一節(jié)課中已經(jīng)學(xué)習(xí)了生命系統(tǒng)的層次，了解了從微觀到宏觀的生命科學(xué)研究歷程，也認(rèn)識到細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，但學(xué)生對生物的基本單位——細(xì)胞的了解還不到位。“不同生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是否完全相同”，是一個值得探究的問題。雖然，學(xué)生在初中使用低倍顯微鏡來觀察細(xì)胞，但是時隔兩年，已經(jīng)遺忘了顯微鏡的結(jié)構(gòu)和操作過程。

從學(xué)生的心理接受角度分析：學(xué)生在初中階段已可以利用低倍鏡觀察，非常想知道高倍顯微鏡下觀察到的各種細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，愿意到實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行操作。

從能力要求上看：高中一年級學(xué)生已具有較強(qiáng)的動手能力，具有一定的觀察和分析能力，但需要教師師不斷引導(dǎo)。

2 教學(xué)目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)“顯微鏡的使用方法”視頻及觀看實(shí)驗(yàn)室里已有的裝片，能獨(dú)立操作顯微鏡。

通過觀看自制臨時裝片的視頻及親自制作臨時裝片并觀察，學(xué)會制作臨時裝片。

通過觀察、比較不同種類生物的細(xì)胞，總結(jié)不同細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。

3 評價設(shè)計(jì)

3.1 課堂評價

目標(biāo)一評價：通過學(xué)生電腦屏幕顯示的物像及學(xué)生對相關(guān)問題的回答，評價學(xué)生對顯微鏡操作步驟的掌握情況。

目標(biāo)二評價：通過學(xué)生對所制作的臨時裝片的觀察情況，評價學(xué)生對臨時裝片制作的掌握情況。

目標(biāo)三評價：通過學(xué)生對相關(guān)問題的回答，評價學(xué)生對細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性的理解情況。

3.2 課后評價

設(shè)計(jì)課后練習(xí)題，要求所有學(xué)生準(zhǔn)確完成針對每個目標(biāo)設(shè)計(jì)的練習(xí)題，并根據(jù)批閱情況進(jìn)行改正。

4 教學(xué)設(shè)計(jì)

4.1 課前準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備：導(dǎo)學(xué)案，課后延伸的拓展資料；多媒體課件；顯微鏡、載玻片、蓋玻片等有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器；大腸桿菌細(xì)胞（細(xì)菌）、酵母菌（真菌）、草履蟲（原生動物）等單細(xì)胞生物和水綿、蛙血涂片等多細(xì)胞生物的觀察材料；組織各組組長錄制有關(guān)臨時裝片的微課視頻。

學(xué)生準(zhǔn)備：準(zhǔn)備制作裝片的實(shí)驗(yàn)材料；學(xué)生組長課前錄制臨時裝片的微課程視頻。

設(shè)計(jì)意圖：為課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備，課前培訓(xùn)各小組長，以便以后協(xié)助教師指導(dǎo)同學(xué)正確使用顯微鏡。

4.2 導(dǎo)入

教師利用多媒體呈現(xiàn)初中生物學(xué)習(xí)中所觀察到的精美細(xì)胞圖片，引導(dǎo)學(xué)生描述這些細(xì)胞的名稱及形態(tài)、它們的共同結(jié)構(gòu)及最好的研究方法等。

學(xué)生認(rèn)真觀察、小組討論后回答：洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞呈長方形，位于外部保護(hù)內(nèi)部細(xì)胞；保衛(wèi)細(xì)胞由兩個半月形細(xì)胞組成，控制進(jìn)出葉子的氣體和水分的量；肌肉細(xì)胞呈長梭形，有收縮功能；神經(jīng)細(xì)胞呈星狀，可以提高神經(jīng)系統(tǒng)的傳遞效率，紅細(xì)胞呈圓盤狀有利于氣體的交換。這些細(xì)胞的共同結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。最好的研究方法是用顯微鏡觀察。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、回憶初中有關(guān)知識，導(dǎo)入新課。

4.3 教學(xué)過程

（1） 高倍顯微鏡的使用方法。

學(xué)生回顧初中所學(xué)顯微鏡的知識，討論正確使用低倍顯微鏡的步驟；教師播放顯微鏡的使用方法視頻，進(jìn)一步加深學(xué)生的印象。視頻內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)材料和用具；實(shí)驗(yàn)過程（低倍鏡的使用方法：取鏡→安放→對光→低倍鏡觀察；高倍鏡的使用方法：物像移到視野中央→轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換高倍物鏡→調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋）；收鏡。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生回憶初中所學(xué)的顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)并討論使用方法。學(xué)生再通過視頻的收看，明確使用高倍顯微鏡觀察細(xì)胞的步驟，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（2） 使用高倍鏡觀察標(biāo)本。

教師將已準(zhǔn)備好的標(biāo)本，如大腸桿菌細(xì)胞（細(xì)菌）、酵母菌（真菌）、草履蟲（原生動物）等單細(xì)胞生物和水綿、蛙血等多細(xì)胞生物涂片發(fā)放給學(xué)生。學(xué)生結(jié)合導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行小組討論，在操作顯微鏡的過程中學(xué)會使用高倍鏡觀察各種細(xì)胞，明確顯微鏡操作過程中的各種注意事項(xiàng)，并填寫導(dǎo)學(xué)案的相關(guān)內(nèi)容。

利用裝片進(jìn)行高倍顯微鏡的操作練習(xí)，學(xué)生邊操作、邊思考、邊討論，并派代表展示交流的結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過實(shí)際操作，體會、感受高倍顯微鏡使用方法，并鍛煉學(xué)生交流、表達(dá)的能力。

（3） 制作并觀察臨時裝片。

教師播放各小組組長錄制的臨時裝片制作方法的微課視頻（黑藻細(xì)胞臨時裝片的制作，菠菜葉表皮細(xì)胞臨時裝片的制作）。并總結(jié)不同生物制作臨時裝片的方法步驟（用單個細(xì)胞或單層細(xì)胞的材料制作臨時裝片的步驟是：在載玻片中央滴一滴清水，用鑷子夾起一小塊材料放置于載玻片上的清水中涂勻或展開，蓋上蓋玻片；多細(xì)胞構(gòu)成的器官臨時裝片的制作步驟是：在載玻片中央滴一滴清水，用雙面刀片在葉的上表皮劃一個小方塊，用鑷子撕取方塊中的表皮，放在載玻片上的清水中展開，蓋上蓋玻片）。

學(xué)生通過觀看微課，學(xué)習(xí)臨時裝片的制作方法。之后組內(nèi)學(xué)生分工，分別利用不同材料制作臨時裝片。每一組成員先觀察自己制作的臨時裝片，再交換觀察、交流制作的體會。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過觀察視頻，學(xué)會制作臨時裝片的方法，并通過親手制作，在觀察中學(xué)會分享、交流。

（4） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄。

教師在導(dǎo)學(xué)案上設(shè)計(jì)一個觀察記錄表，要求學(xué)生將觀察到的結(jié)果填入表1。

學(xué)生邊觀察邊記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：給學(xué)生提供一個鍛煉觀察能力的機(jī)會，幫助學(xué)生培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

（5） 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論交流。

教師提出問題：

① 試歸納觀察到的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)，并描述它們之間的差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因。

② 大腸桿菌與本實(shí)驗(yàn)所觀察到的細(xì)胞有什么主要區(qū)別。

③ 從上述記錄表中，能得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是什么？

教師引導(dǎo)學(xué)生歸納：

① 不同的細(xì)胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)大小上千差萬別，細(xì)胞之間產(chǎn)生差異的原因是這些細(xì)胞的位置和功能不同，其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，這是個體發(fā)育過程中細(xì)胞分化的結(jié)果。

② 大腸桿菌沒有明顯的細(xì)胞核，沒有核膜，細(xì)胞外有鞭毛等。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納、總結(jié)能力，認(rèn)識細(xì)胞既具有多樣性又有統(tǒng)一性。

（6） 評價反饋。

教師要求學(xué)生比較在光學(xué)顯微鏡下所看到的真菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、動物細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別（表2）。

學(xué)生在學(xué)案上獨(dú)立完成在光學(xué)顯微鏡下所看到的真菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、動物細(xì)胞與原核細(xì)胞的區(qū)別的列表比較。

設(shè)計(jì)意圖：檢測學(xué)生學(xué)習(xí)情況獲得教學(xué)效果反饋，并為下節(jié)課的學(xué)習(xí)打下鋪墊。

5.4 課堂總結(jié)

教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)這節(jié)課學(xué)到了什么、收獲了什么。

設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生總結(jié)、歸納、交流和表達(dá)能力。

5.5 板書設(shè)計(jì)（略）

6 教學(xué)反思

（1） 本節(jié)課遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)與觀察的方法，讓學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，從而認(rèn)識細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，發(fā)展了學(xué)生的理性思維。

（2） 通過這次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了臨時裝片的制作和高倍鏡的使用方法，規(guī)范了操作程序，培養(yǎng)了歸納和總結(jié)能力，也為后面的實(shí)驗(yàn)打下了牢固的基礎(chǔ)。

（3） 教師重視引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程，突出新課程的教學(xué)理念——倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。從教學(xué)方法上轉(zhuǎn)變學(xué)生被動接受的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生搜集資料，把課堂主動權(quán)還給學(xué)生，為學(xué)生提供更多交流的機(jī)會。

（4） 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備過程本身也是一個提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的良好機(jī)會。在過去的教學(xué)中，筆者一直把現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)材料直接分發(fā)給學(xué)生使用，忽略了這一重要資源的利用。

（5） 在實(shí)際觀察操作過程中，學(xué)生出現(xiàn)了各式各樣的問題，但都能積極面對，有的自己從課本中尋找答案，有的通過操作顯微鏡來獲得，有的相互之間討論得有聲有色，也有的學(xué)生直接詢問教師，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性提高了，這體現(xiàn)了生物學(xué)核心素養(yǎng)中的科學(xué)探究精神。

（6） 本節(jié)課還應(yīng)該留給學(xué)生更多的時間進(jìn)行操作、交流，以便讓學(xué)生自己在實(shí)踐中獲得更多的體驗(yàn)。但如何使學(xué)生在有限的課堂時間內(nèi)，能夠更有針對性地學(xué)習(xí)顯微鏡的操作方法，理解細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，而不僅僅是熱鬧一下，還需要進(jìn)一步探討。