“細(xì)胞的分化”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計

葉惠良

1設(shè)計思想

建構(gòu)主義把知識劃分為結(jié)構(gòu)良好知識（以概念和技能為基礎(chǔ)的知識）、結(jié)構(gòu)不良知識（以相互聯(lián)系為基礎(chǔ)的知識）和精細(xì)結(jié)構(gòu)知識（圖式化的模式知識）三大類型。相對高中生物其他內(nèi)容而言，“細(xì)胞的分化”屬于結(jié)構(gòu)不良知識。在教與學(xué)的過程中，教師要創(chuàng)設(shè)合適的情景，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過質(zhì)疑設(shè)問和對話交流，給學(xué)生更多思考、發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的機(jī)會，幫助學(xué)生理解事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，將結(jié)構(gòu)不良知識變得有序、有效和有用，成為知識的主動建構(gòu)者，為更高層次學(xué)習(xí)和實際問題解決打?qū)嵒A(chǔ)。

2背景分析

2.1教材分析

浙江科學(xué)技術(shù)出版社必修1第四章第二節(jié)“細(xì)胞的分化”由“細(xì)胞的分化和癌變”“細(xì)胞的全能性”和“干細(xì)胞”三個部分構(gòu)成。該部分內(nèi)容在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、增殖的基礎(chǔ)上，向?qū)W生展示細(xì)胞是如何發(fā)育成生物體的。其中，細(xì)胞分化是核心內(nèi)容，是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)；細(xì)胞全能性、干細(xì)胞是對細(xì)胞分化進(jìn)一步拓展，也是現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的熱點問題，能夠拉近學(xué)生與科學(xué)的距離，激發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣；細(xì)胞癌變是細(xì)胞異常分化的結(jié)果，學(xué)生了解后有助于樹立健康積極的生活觀，并關(guān)注癌變等相關(guān)的醫(yī)學(xué)進(jìn)展。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容，既可以幫助學(xué)生更深刻理解之前所學(xué)的“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能基本單位”的生物學(xué)基本觀點，也能為后面細(xì)胞的衰老凋亡、遺傳變異、克隆技術(shù)和胚胎工程的學(xué)習(xí)做好鋪墊，起著承前啟后的重要作用。

教學(xué)重點：細(xì)胞分化的概念與意義，細(xì)胞全能性的概念。

教學(xué)難點：理解細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的對立統(tǒng)一觀念。

2.2學(xué)情分析

本節(jié)內(nèi)容所涉及的生物學(xué)概念較多，且比較微觀、抽象，很難讓學(xué)生通過觀察來理解。尤其是細(xì)胞分化的穩(wěn)定性與細(xì)胞的全能性既對立又統(tǒng)一，學(xué)生可能難以理解：分化具有穩(wěn)定性、持久性，但同時已分化的細(xì)胞又具有發(fā)育成完整個體的潛能。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際、或創(chuàng)設(shè)合適的情景，通過質(zhì)疑對話討論，梳理出一條邏輯主線，把結(jié)構(gòu)不良知識變得有序化，化微觀為宏觀，化抽象為形象，在輕松、愉快的氛圍中完成概念教學(xué)，建構(gòu)新的知識體系。

高中階段的學(xué)生雖然認(rèn)知能力還不完善，但已具備較強(qiáng)的抽象思維和綜合思維能力。另外，學(xué)生平時通過多種媒體已對白血病、干細(xì)胞、癌癥等有所了解，也希望能進(jìn)一步了解其中的生物學(xué)機(jī)理，這些都有利于開展本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

3教學(xué)目標(biāo)

（1）將白血病為切入點，把細(xì)胞分化、細(xì)胞癌變、細(xì)胞全能性、干細(xì)胞等結(jié)構(gòu)不良知識串聯(lián)成一條思維邏輯主線，理解事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，完成概念教學(xué)，建構(gòu)知識體系，培養(yǎng)發(fā)散與回歸的思維品質(zhì)。

（2）借助信息技術(shù)手段，圍繞核心概念，進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)活動，在分析、推理、概括的過程中，層層解析、整合學(xué)科知識，養(yǎng)成理性思維習(xí)慣，鍛煉科學(xué)探究能力。

（3）通過探究細(xì)胞分化的特點、細(xì)胞全能性的概念，樹立對立統(tǒng)一的辨證觀點，認(rèn)同細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位的生物學(xué)觀點。通過公共信息資源收集癌癥防治和干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料，學(xué)會鑒別、選擇、運用和分享信息，形成評判有關(guān)信息的意識和能力。

（4）養(yǎng)成主動關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展、生命健康、社會熱點等問題的習(xí)慣，樹立健康積極的生活觀，并能夠運用已有知識、證據(jù)和邏輯對生物學(xué)議題進(jìn)行思考，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題并提高學(xué)生的擔(dān)當(dāng)和能力。

4課堂決策

4.1決策流程（圖1）

4.2教學(xué)方法

“引導(dǎo)一探究”教學(xué)法：根據(jù)本節(jié)內(nèi)容的特點，采用設(shè)置問題一引導(dǎo)探究一歸納總結(jié)一再設(shè)疑問一拓展提高的教學(xué)思路，重視核心概念的建構(gòu)、知識體系的形成及思維過程的獲得。

直觀性教學(xué)法：采用多媒體課件作為輔助手段，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識，增加課堂容量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.3課時安排

1節(jié)課。

4.4教學(xué)過程

4.4.1課前準(zhǔn)備

教師收集相關(guān)的資料，并且組織學(xué)生收集有關(guān)癌癥防治和干細(xì)胞研究進(jìn)展的資料，以用作課堂討論交流的資料。教師要提醒學(xué)生注意鑒別和選擇信息。學(xué)生分組收集公共信息資源等資料，整理后，嘗試撰寫科技小論文。這個過程有利于培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力，使學(xué)生關(guān)注和審視社會議題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并提高教學(xué)效率。

4.4.2新課導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情景

教師：德國選手丘索維金娜為了救治患白血病的兒子，33歲高齡第五次參加奧運會，并獲得北京奧運會女子跳馬銀牌。白血病是怎樣一種疾??？目前常用什么方法治療白血??？骨髓移植為什么可以治療白血?。?/p>

學(xué)生借助課前收集整理的資料，思考、討論并回答問題。這樣有利于提高學(xué)生關(guān)注社會熱點的意識，使其體驗?zāi)笎鄣膫ゴ螅瑯O大地調(diào)動學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生主動探究的欲望和興趣

教師小結(jié)并過渡：白血病主要是血液中的白細(xì)胞異常引起的，那么正常白細(xì)胞是怎樣來源的？是不是只要通過簡單的有絲分裂就可以得到？從而引出“細(xì)胞分化”的課題。

4.4.3學(xué)習(xí)細(xì)胞分化的概念和特點

教師提供資料，展示骨髓中造血干細(xì)胞分裂、分化為各種血細(xì)胞的示意圖，并提出問題：各種血細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上一樣嗎？它們都是哪一種細(xì)胞的后代？什么是細(xì)胞分化？

學(xué)生通過歸納總結(jié)得出細(xì)胞分化的概念：細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生差異的過程，稱為細(xì)胞分化。

4.4.4課后拓展

教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞分化的過程中遺傳物質(zhì)有沒有發(fā)生。學(xué)生觀察示意圖，了解各種血細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的差異和來源。這樣從而培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析的能力，并且引導(dǎo)學(xué)生在課外拓展知識，收集信息，完善知識結(jié)構(gòu)。

學(xué)生討論：如果沒有細(xì)胞分化，多細(xì)胞生物將會是怎樣的？最終小組得出結(jié)論：只有通過細(xì)胞分化才能形成各種組織、器官和系統(tǒng)，最終實現(xiàn)生物的個體發(fā)育。

教師展示各種組織細(xì)胞示意圖，提出問題：胎兒的各種組織細(xì)胞通過什么過程形成的？這些細(xì)胞的形成有沒有先后順序？正常情況下細(xì)胞的分化是否可逆？

教師引導(dǎo)學(xué)生討論，從而使學(xué)生了解細(xì)胞分化的生物學(xué)意義，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析歸納能力。學(xué)生結(jié)合教材思考、討論并回答問題，歸納細(xì)胞分化的特點；通過小組討論，學(xué)會相互溝通，積極協(xié)作。

教師小結(jié)并過渡：（1）從細(xì)胞變化、發(fā)生時間、生物學(xué)意義、兩者聯(lián)系4個維度，列表比較細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的概念，使學(xué)生加深對核心概念的理解。（2）剛才已經(jīng)了解白血病主要是白細(xì)胞異常引起，這種異常其實就是細(xì)胞的異常分化，通常稱之為“癌變”。

4.4.5學(xué)習(xí)細(xì)胞癌變的特點和原因

教師展示正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的培養(yǎng)示意圖及電鏡照片，提出問題：癌細(xì)胞有什么特點？致癌因素是如何導(dǎo)致細(xì)胞癌變的？常見的致癌因素有哪些？

學(xué)生討論健康生活方式與癌癥預(yù)防的關(guān)系；并通過觀察比較兩類細(xì)胞，結(jié)合課前收集整理的資料和教材，討論交流、歸納出癌細(xì)胞的特點、癌變原因及預(yù)防措施。這個學(xué)習(xí)過程有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析比較、歸納能力。學(xué)生運用和分享信息，形成評估相關(guān)信息科學(xué)性的意識和能力并且樹立健康積極的生活觀念。

教師小結(jié)并過渡：健康的生活方式可以預(yù)防癌癥的發(fā)生，但如果不幸得了白血病等癌癥，在醫(yī)學(xué)上有哪些常用治療方法呢？以此引出“細(xì)胞全能性”的課題。

4.4.6探討細(xì)胞的全能性

教師給出利用紅豆杉的愈傷組織生產(chǎn)新型抗癌藥物紫杉醇的材料，要求學(xué)生自學(xué)教材中胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程。同時，教師提出問題：為什么一個根細(xì)胞能發(fā)育成一棵完整的胡蘿卜植株？什么叫細(xì)胞的全能性？

學(xué)生討論給出結(jié)論：已分化的體細(xì)胞也象受精卵一樣，具有分化成完整個體的潛能，這種潛能稱為細(xì)胞的全能性；高度分化的植物細(xì)胞具有全能性。學(xué)生通過閱讀教材P114、115頁，主動思考并回答問題，從而了解細(xì)胞全能性理論在科學(xué)實踐中的應(yīng)用。

教師提供克隆羊“多莉”的培育過程，引導(dǎo)學(xué)生討論動植物細(xì)胞全能性的不同，并總結(jié)細(xì)胞全能性的實質(zhì)，以此培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納能力。

學(xué)生得出結(jié)論：高度分化的動物細(xì)胞，整個細(xì)胞的全能性受到限制，但細(xì)胞核仍具有全能性；細(xì)胞具有全能性是因為含有該物種發(fā)育所需的全套基因。

教師小結(jié)并過渡：剛剛我們了解了利用細(xì)胞全能性理論生產(chǎn)藥物治療白血?。ò┌Y）的一種方案。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，還可以利用干細(xì)胞等技術(shù)對白血病等癌癥進(jìn)行有效治療。

4.4.7探討干細(xì)胞（選學(xué)）

教師提出課后拓展的問題：什么叫干細(xì)胞？干細(xì)胞有哪些種類？干細(xì)胞有哪些方面的研究應(yīng)用？骨髓移植為什么可以治療白血病等等。這些問題供感興趣的學(xué)生課后繼續(xù)合作探究，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和團(tuán)隊合作能力，以及嘗試解決現(xiàn)實生活中的生物學(xué)問題。

4.4.8課堂總結(jié)反饋練習(xí)

在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生嘗試完成以白血病為主線的思維導(dǎo)圖（概念圖），交流分享本節(jié)課的體會或收獲，并完成相關(guān)練習(xí)。鍛煉學(xué)生的歸納概括能力，把所學(xué)知識系統(tǒng)化、條理化，建構(gòu)核心概念，并體會生物學(xué)的實踐應(yīng)用價值。

5教學(xué)反思

5.1強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)

強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，是我國課堂教學(xué)實踐的內(nèi)核。教師要努力成為學(xué)生建構(gòu)知識體系的指導(dǎo)者，通過結(jié)構(gòu)化的知識分析、多樣化的教學(xué)策略、互動型的課堂形態(tài)，對學(xué)科知識進(jìn)行層層抽絲剝繭，與學(xué)生分享、探討，形成良好的鋪墊，使學(xué)生能夠跟隨教師一步一步搭建起“踏腳石”，在分析、推理、概括的過程中，將學(xué)科知識的學(xué)習(xí)與自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗對接，在新舊知識之間建構(gòu)新的合理的知識體系。這一點對于結(jié)構(gòu)不良知識的學(xué)習(xí)尤為重要。

5.2關(guān)注課堂教學(xué)的生活化與整合化趨勢

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)（教學(xué)指導(dǎo)意見）要求，教師在把握學(xué)生身心特點、遵循教育認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，要不斷聯(lián)系生活實際，借助信息技術(shù)手段，提供大量的例證、創(chuàng)設(shè)合理的情境、利用形象的比喻以及豐富的圖片動畫，拉近學(xué)生與科學(xué)的距離，讓教學(xué)更加貼近生活實際。同時，教學(xué)活動要為學(xué)生提供知識的多元化特征，鼓勵學(xué)生對知識進(jìn)行多方面的表述和總結(jié)，促進(jìn)并發(fā)展學(xué)生的思維能力、道德品性以及正確的人生觀和價值觀。

5.3建構(gòu)以“質(zhì)疑”、“對話”為核心的交互式課堂文化

課堂教學(xué)實際上是一種文化活動，因此，教師要盡量創(chuàng)設(shè)民主、平等的課堂氛圍，鼓勵學(xué)生大膽提出自己的疑問、表達(dá)自己的觀點并與他人交流分享。通過質(zhì)疑和對話，學(xué)生在課堂中將得到更多思考、發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的機(jī)會。