【课标分析】
课程标准中对这节内容的要求是阐明细胞核的结构与功能,尝试制作真核细胞的三维结构模型,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。该部分对知识性的要求并不高,但比较抽象需深刻理解。
【教材分析】
本节内容承接前面细胞膜和细胞器的学习,使学生对细胞结构和功能的认识更加全面完整,也为以后的学习作铺垫,如染色质和染色体的关系是学习细胞有丝分裂时染色体变化的基础,细胞核的结构和功能是以后学习遗传的基础,也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。另外,其中的资料分析也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。
【学情分析】
学生在初中阶段对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核已有了初步认识,但学生的生物学知识还很薄弱,对于基因是如何通过控制蛋白质的合成、进而控制生物的遗传和代谢,以及细胞分裂的知识还不了解。因此在进行“细胞核结构”的教学时不能进行过多的拓展和延伸,以免造成不必要的认识障碍。另外,高一学生具有一定分析问题的能力,教师可结合教学内容创设利于学生开展探究性学习的情境,初步培养其科学探究能力和理性思维。
【教学目标】
1、知识与技能:
①阐明细胞核的结构和功能以及结构和功能相适应的关系
②描述染色质的组成及与染色体的关系。
2、过程与方法:
①通过资料分析和探究活动,提高设计试验、分析实验结果得出结论的能力。
②形成结构与功能相适应的生物学理念。
③尝试制作真核细胞的结构模型。
3、情感态度与价值观:
①通过各实验的资料分析和探究活动,使学生体验科学工作的方法和过程,增强学生探索新知识的欲望和创新意识。
②培养小组学习合作探究的能力。
【教学重点】
1、通过资料分析和探究活动让学生真正认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
2、细胞核的结构特点及与功能相适应的关系。
【教学难点】
1、通过资料分析和探究活动,让学生主动地去思考和设计分析实验,不仅理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,同时掌握分析实验结果得出结论的方法。
2、通过细胞核结构的教学,让学生领悟细胞核是遗传信息库。
【教学方法】讲授法(师生活动)、小组合作学习(生生互动)
【教学过程】
教学内容 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
导入新课 |
播放flash动画—变形虫切割和去核实验 让学生仔细观察动画、提取相关信息,让学生认识到单细胞生物变形虫的分裂等生命活动受细胞核影响。 |
观看动画,分析动画内容,思考问题 |
创设情境,让学生初步感受细胞核对生物体生命活动的影响,进而引入本节新课。 |
一:细胞核有什么功能?
1、观察分析两则资料认识细胞核的功能
2、小组合作、设计实验证明细胞核功能 |
【过渡】用光学显微镜观察细胞,最容易注意到的就是细胞核,大部分真核细胞都有细胞核。那细胞核在细胞生命活动中究竟起什么作用呢? 下面,我们通过几则科学实验来进行分析和探究。
资料1:蝾螈受精卵横缢实验 利用多媒体逐步放映实验步骤,边放映边提出问题:①横缢后蝾螈受精卵的两半有什么不同?②会出现什么不同的结果?③从有核的一侧挤一个细胞核到无核的一侧,两侧细胞又会怎样变化? 最后根据结果归纳总结该实验的结论。
资料2:黑白美西螈核移植实验 逐步放映实验步骤并提出问题: ①移植后长大的美西螈是什么体色? ②思考:美西螈皮肤颜色是由细胞哪部分结构控制的?
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学生仔细观察实验步骤,积极思考回答问题:①横缢后蝾螈受精卵分为有核和无核两半;②有核的一侧能分裂,无核的一侧不能分裂;③两半都能发育成正常胚胎,原来无核的一侧发育的慢一些。 并依据结果得出结论——蝾螈细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
学生仔细观察实验步骤,预测实验结果,并依据结果得出结论。 |
培养学生观察、思考、归纳等综合性能力。
通过两则资料分析实验现象,进一步认识到细胞核的重要作用。 |
【过渡】通过上述两则资料分析,大家已经认识到蝾螈的分裂分化、美西螈性状都受到细胞核控制。下面老师给大家提供一种新的实验材料——伞藻,请同学们来设计实验自行探究。 【学生活动】伞藻探究实验 教师首先介绍伞藻相关信息:伞藻是一种单细胞藻类,由“伞帽”“伞柄”“假根”三部分构成,细胞核在基部假根中。常见伞藻有两种,一种是菊花帽,一种是伞形帽。研究发现,伞藻具有非常强的再生能力,比如人为去掉伞藻的帽,过一段时间后,柄上会长出新的帽;人为切断伞藻的柄,还可以再接回去。
幻灯片展示这两种伞藻: ②作出假设(生假设:细胞核) ③请设计实验证明你的假设 教师课前准备好的两种自制伞藻模型发放给每组学生,生可通过重构模型或画图的形式进行实验设计。
学生小组合作讨论的过程中,教师巡视课堂,及时发现学生讨论中的问题,并把握活动的进度。→生展示设计方案后,教师进行点评和修正,并把学生的两种设计方案分别归纳为“伞藻嫁接”和“伞藻核移植”。
教师进一步指出,科学家通过实践研究证明伞藻“帽”的形状确实是由细胞核控制的,和同学们假设一致。
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学生假设:伞藻“帽”的性状是由细胞核控制的。然后积极思考,小组合作交流,设计实验。
生上台展示实验设计方案并叙述设计思路。 【生设计方案】
生1叙述设计思路: 先去掉两种伞藻的伞帽,将伞柄交换重组,如果两种伞藻还是生长出原来形状的伞帽,就可以证明伞帽的形状受细胞核控制。
生2叙述设计思路: 先去掉两种伞藻的伞帽,将两种伞藻细胞核交换,如果两种伞藻重新生长出伞帽的形状也对调,就可以证明伞帽的形状受细胞核控制。
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训练学生根据实验目的设计实验的能力,体验生物学研究的一般方法和过程。
增强学生学习的主动性,并训练学生的语言表述能力
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【细胞核功能小结】 通过以上三个实验,总结出细胞核的功能:控制细胞的代谢和遗传,是细胞的控制中心。
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二:为什么具有此功能? ──细胞核的结构 |
【过渡】细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心?我们都知道生物体的结构和功能相适应,说明细胞核的功能是由它的结构决定的。下面,我们一起学习细胞核的结构。 【初识细胞核结构】 请学生阅读教材P53-54和细胞核的三维结构模式图 思考以下问题: ①细胞核结构包括哪几个部分? ②染色质和染色体的关系是什么? ③染色质的成分是什么?
生自学时,师在黑板上画出细胞核的平面结构模式图,标出个结构序号,让学生识图辨结构。然后教师简要介绍细胞核各结构功能。
【染色质与染色体关系】 教师讲解:染色质是细胞核内极细的丝状物,因易被碱性染料染成深色而得名。
教师借助自制教具(铜丝)模拟染色质与染色体的变化过程。引导学生得出两者关系:染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。(类比水和冰 帮助学生加深理解)
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学生阅读教材识别细胞核各部分结构,并思考问题。同时请一位学生到黑板上填写细胞核平面结构图中各结构名称。
生认真听讲,在教师的带领下得出染色质和染色体的关系,并落实到知识点的勾画。 |
对细胞核各部分结构的功能,学生理解起来有难度,需要老师点拨。 |
三:谁在承担这个功能?──DNA
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通过图片展示DNA与染色质(体)的关系,引导学生分析染色质的成分:由DNA和蛋白质紧密结合而成的。
设问:在细胞核中,与其功能有关的最重要的结构是什么?(生答染色质) 并追问:那具体是染色质的哪一部分承担了细胞核功能?(生答DNA) 继续追问:为什么是DNA? 结合前面章节核酸的学习,引导学生理解DNA上储存着遗传信息,而遗传信息就像细胞生命活动的“图纸”,控制了细胞的代谢遗传。由于这张“图纸”储存在细胞核中,所以细胞核又是遗传信息库。
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通过一系列问题串,积极思考问题,体会和理解细胞核的结构与功能的统一性。 |
在探讨细胞结构与功能相适应的过程中,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。 |
四:学生课外活动:制作真核细胞的结构模型 |
【过渡】学习了细胞核的知识后,我们第三章《细胞的基本结构》这部分内容就全部学完了。请同学们尝试制作真核生物的结构模型。
【学生课外活动】制作真核细胞的结构模型 什么是模型?——模型是对认识对象做出的一种简化的概括性描述。常见的模型有物理模型、概念模型、数学模型等。
而我们生物学学习中,最常使用物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。比如,我们今天课上老师自制的伞藻图画和染色质(体)教具都属于物理模型。 请同学们利用课余和周末时间尝试制作真核生物的结构模型。注意:科学性、准确性应放第一位,还应考虑艺术性、成本低廉等等。下节课评选最佳作品。
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体验建构模型的过程,回顾细胞的基本结构的相关知识。让学生对细胞的亚显微结构有一个整体的把握,并理解结构和功能的统一性。 |
布置学生制作真核细胞的三维结构模型,对已学的知识进一步的加深和巩固。 |
板书设计 |
第三节 细胞核—系统的控制中心
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