基于合作學(xué)習(xí)與模型構(gòu)建的《細(xì)胞的增殖》

1.授課內(nèi)容

人教版“細(xì)胞的增殖”是生物必修一《分子與細(xì)胞》第六章第一節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)授課為第二課時(shí)，內(nèi)容主要包括植物細(xì)胞有絲分裂過程，及分裂過程中染色體、DNA行為數(shù)量變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

2.授課課題

植物細(xì)胞的有絲分裂

3.授課年級(jí)

高二年級(jí)

4.教材分析

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)分裂的重要基礎(chǔ)，而減數(shù)分裂又是學(xué)習(xí)遺傳變異規(guī)律的基礎(chǔ)，由此可見，有絲分裂是非常重要的基礎(chǔ)知識(shí)，在教學(xué)過程中一定要講透，要讓學(xué)生真正掌握相關(guān)知識(shí)，如對(duì)染色體、染色質(zhì)和DNA的關(guān)系等，此外，本節(jié)部分內(nèi)容與必修二《遺傳與進(jìn)化》中“減數(shù)分裂”“DNA分子的復(fù)制”等內(nèi)容密切相關(guān)。因此，有絲分裂的內(nèi)容在高中生物學(xué)課程中具有銜接知識(shí)的作用。本人借銀川市推進(jìn)課堂變革機(jī)會(huì)進(jìn)行教學(xué)嘗試和大家分享。因這節(jié)內(nèi)容比較抽象，學(xué)生缺乏一定的感性認(rèn)識(shí)，為有效突破重難點(diǎn)，筆者采用了FLASH動(dòng)畫逐步演示有絲分裂各時(shí)期，很好地讓學(xué)生感受細(xì)胞分裂過程的動(dòng)態(tài)過程。通過學(xué)生合作活動(dòng)、討論分析等引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建染色體行為變化的物理模型、數(shù)學(xué)模型，克服了多媒體手段轉(zhuǎn)瞬即逝的弊端，較好地化難為易，化抽象為形象。為了在教學(xué)過程中能更好落實(shí)生物學(xué)核心素養(yǎng)，有效實(shí)現(xiàn)本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)。

5.學(xué)情分析

學(xué)習(xí)本節(jié)課的高二學(xué)生僅具備初中生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)和高中生物學(xué)有關(guān)細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)和功能方面的背景知識(shí)，對(duì)染色體、染色質(zhì)、DNA等相關(guān)概念也只是淺顯的認(rèn)識(shí)。教學(xué)中可以利用學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)并遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，借助多媒體課件等手段把有絲分裂的過程直觀形象地表示出來，幫助學(xué)生理解，使新知識(shí)有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生的知識(shí)體系得到豐富和發(fā)展。通過橡皮泥、炮線絲等材料，捏一捏擺一擺理解染色體、染色質(zhì)、DNA等之間的關(guān)系，更好地建立有絲分裂過程體系。

6.教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和生物核心素養(yǎng)的要求，并考慮學(xué)生的知識(shí)能力，制定如下教學(xué)目標(biāo)：

6.1生命觀念：通過觀察動(dòng)畫、討論分析等活動(dòng)，養(yǎng)成學(xué)生主動(dòng)探究、獨(dú)立思考等習(xí)慣;通過細(xì)胞內(nèi)染色體、DNA的變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，領(lǐng)悟生命的延續(xù)性。

6.2科學(xué)思維：通過FLASH動(dòng)畫、圖片等的觀察和比較，提高學(xué)生對(duì)比分析、歸納的科學(xué)思維過程;通過對(duì)加倍染色體來源的猜想和分析，提高學(xué)生科學(xué)推理思變的能力。

6.3社會(huì)責(zé)任：例舉一些生活現(xiàn)象與典型事例，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，認(rèn)識(shí)生命科學(xué)在社會(huì)中的價(jià)值。

7.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

7.1教學(xué)重點(diǎn)：細(xì)胞周期的概念、植物有絲分裂中染色體的行為數(shù)量變化、各時(shí)期變化特征的模型建構(gòu)。

7.2教學(xué)難點(diǎn)：植物細(xì)胞有絲分裂各個(gè)時(shí)期DNA、染色體的變化規(guī)律。

8.教學(xué)方式

8.1建構(gòu)教學(xué)法：本課題借助于視頻動(dòng)畫和多媒體課件，使抽象知識(shí)直觀化，形象化;以學(xué)生觀察、討論、比較、分析、歸納為主要學(xué)習(xí)方法，抓住染色體變化的復(fù)制—“濃縮”—排列—分裂—平分的這條線索為主線，由淺入深，主動(dòng)探究，體現(xiàn)循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律。

8.2學(xué)案教學(xué)法：主要運(yùn)用學(xué)案導(dǎo)學(xué)的模式，層層遞進(jìn)地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，探究思考?xì)w納，實(shí)現(xiàn)課堂的高效性。

9.教學(xué)流程

9.1創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

學(xué)生觀看《胎兒發(fā)育，一聲響亮的啼哭》視頻，提出問題：“一個(gè)受精卵是如何發(fā)育成一個(gè)生物體？”學(xué)生回答后，引出細(xì)胞增殖課題，真核細(xì)胞的三種分裂方式：有絲分裂、減數(shù)分裂、無絲分裂。本節(jié)課講授：有絲分裂。

設(shè)計(jì)意圖：通過觀看視頻，說明細(xì)胞的分裂、分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)，讓學(xué)生感受生命的神奇與奧秘，快速引出本節(jié)課題。

9.2類比介紹細(xì)胞周期的概念

教材中對(duì)細(xì)胞周期的概念敘述很簡單而且學(xué)生不易理解，僅憑機(jī)械記憶容易遺忘，因此要讓學(xué)生充分理解細(xì)胞周期的概念，要學(xué)會(huì)舉一反三、觸類旁通。首先理解只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才會(huì)有細(xì)胞周期，此時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生類比鐘表時(shí)針，讓學(xué)生在紙上比一比畫一畫，觀察圖示的特征并與細(xì)胞周期的概念聯(lián)系在一起，這樣學(xué)生對(duì)連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期的理解，更直觀深刻。接著，對(duì)理解“上一次分裂完成時(shí)開始到下一次分裂完成時(shí)為止”可以引導(dǎo)學(xué)生類比12小時(shí)為一個(gè)細(xì)胞周期，舉例說明一個(gè)細(xì)胞周期是0點(diǎn)到12點(diǎn)，那1點(diǎn)到1點(diǎn)呢？這也較好的體現(xiàn)了細(xì)胞周期的方向性。此外，細(xì)胞周期中包括分裂間期和分裂期兩個(gè)階段，我們還要講清楚兩個(gè)階段的時(shí)間分配問題，既前11小時(shí)為間期物質(zhì)準(zhǔn)備階段，占細(xì)胞周期的90—95%，后1小時(shí)為分裂期，占細(xì)胞周期的5-10%。

設(shè)計(jì)意圖：有利于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，并把復(fù)雜的生物學(xué)名詞概念，同自己日常生活中簡單的現(xiàn)象聯(lián)系起來理解，增強(qiáng)其對(duì)概念的理解與記憶。

9.3觀察體驗(yàn)，建立印像

播放生物體細(xì)胞真實(shí)的有絲分裂錄像，引導(dǎo)學(xué)生觀察分裂過程中細(xì)胞數(shù)目和結(jié)構(gòu)等方面的變化。強(qiáng)調(diào)注意各時(shí)期細(xì)胞特征及染色體行為的變化。學(xué)生在觀察過程中感受每種細(xì)胞的有絲分裂都需要一定的時(shí)間，且都存在細(xì)胞數(shù)量一分為二、染色體行為、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)的變化，并能在正常情況下進(jìn)行周而復(fù)始的分裂。同時(shí)進(jìn)一步理解細(xì)胞周期概念。

設(shè)計(jì)意圖：初步建立有絲分裂過程真實(shí)、動(dòng)態(tài)的整體印象，體會(huì)周而復(fù)始的細(xì)胞有絲分裂過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

9.4觀察討論，歸納總結(jié)

教師分階段播放每個(gè)時(shí)期有絲分裂的過程動(dòng)畫，標(biāo)注相關(guān)結(jié)構(gòu)名稱，引導(dǎo)學(xué)生討論說出各階段和結(jié)構(gòu)變化的主要特點(diǎn)，并完成學(xué)案的填空。教師及時(shí)巡視觀察，掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)的疑惑點(diǎn)，并對(duì)學(xué)案問題進(jìn)行投影展示和評(píng)價(jià)，告知各階段的主要特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)變化，及時(shí)糾錯(cuò)更正，并形成相應(yīng)的板書。

設(shè)計(jì)意圖：突出學(xué)生的主體性，強(qiáng)化他們的主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。圖解標(biāo)注相關(guān)結(jié)構(gòu)名稱，有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)相關(guān)結(jié)構(gòu)及變化，并有效引導(dǎo)他們的正確觀察方向。通過各時(shí)期染色體行為，培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較、歸納的意識(shí)，對(duì)各階段的特點(diǎn)進(jìn)行初步建構(gòu)。知道有絲分裂各階段是為研究方便而人為分割的。為下一步模型建構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

9.5小組合作，模型構(gòu)建，理清染色體、染色質(zhì)、DNA之間的關(guān)系

借助染色質(zhì)的物理模型（按扣與炮線絲）模擬DNA復(fù)制、染色體復(fù)制、著絲點(diǎn)分裂等生理活動(dòng)。①著絲點(diǎn)個(gè)數(shù)等于染色體條數(shù)②染色質(zhì)細(xì)長的絲狀，主要有DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成③DNA復(fù)制后一個(gè)著絲點(diǎn)上鏈接兩條完全相同的單體既2個(gè)相同DNA分子，稱為染色單體④復(fù)制后的染色質(zhì)螺旋化縮短變粗形成染色體。出示圖示，加深學(xué)生的理解。

設(shè)計(jì)意圖：抓住染色體變化的復(fù)制—“濃縮”—排列—分裂—平分的這條線索為主線，借助一條細(xì)長絲狀炮線絲模擬DNA的復(fù)制及染色質(zhì)螺旋化過程，克服對(duì)微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的困難，幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)，為學(xué)生在舊知與新課間搭建學(xué)習(xí)的橋梁，引導(dǎo)學(xué)生正確把握染色質(zhì)、染色體、DNA復(fù)制、著絲點(diǎn)、染色單體這幾個(gè)概念及內(nèi)在聯(lián)系，并借助圖示總結(jié)歸納，在較短時(shí)間內(nèi)掌握他們的概念和數(shù)量變化規(guī)律。

9.6小組合作，模型構(gòu)建，繪制或模擬前、中、后任意時(shí)期的模型圖

借助（按扣、炮線絲、橡皮泥、毛線等材料）引導(dǎo)學(xué)生繪制前、中、后任意時(shí)期模型圖，并巡視學(xué)生的繪制或制作情況，典型錯(cuò)誤，及時(shí)糾正，優(yōu)點(diǎn)分享交流。

設(shè)計(jì)意圖：構(gòu)建植物細(xì)胞有絲分裂模型圖，強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)化過程，提高課堂實(shí)效性。

10.教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)中利用橡皮泥、炮線絲等材料制作（繪制）模型，通過親身體驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受知識(shí)的形成過程，這種體驗(yàn)式教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)，及動(dòng)手操作及建構(gòu)模型的能力。讓學(xué)生體會(huì)建構(gòu)模型由簡單到復(fù)雜、由抽象到直觀的科學(xué)思維過程;再以物理模型為切入點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，領(lǐng)悟數(shù)形轉(zhuǎn)換的思想方法，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成。

整個(gè)教學(xué)過程突出學(xué)生的主體地位，合作學(xué)習(xí)提高了學(xué)生參與度，使他們?cè)诳鞓分蟹e極參與、親身體會(huì)、合作交流，從而有效實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)與建構(gòu)教學(xué)。

不足之處，在實(shí)施教學(xué)過程中的突發(fā)問題會(huì)影響教學(xué)進(jìn)程，造成后面的模型建構(gòu)時(shí)間非常的緊張，學(xué)生活動(dòng)不能充分地展開。多媒體設(shè)備的應(yīng)用和板書有效地結(jié)合有待提高

作者簡介：唐舉，銀川市柳軍名師工作室，一級(jí)教師，主要研究方向：高中生物學(xué)教學(xué)與研究