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2018-2019学年第一学期生物组每周一课2018.12.29(徐双双)
发布时间:2019-01-03   点击:   来源:原创   录入者:生物组

细胞增殖的方式--有丝分裂

教学设计

 

一  教材分析

“细胞的增殖”是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第六章第1节的内容,由人民教育出版社出版。本节内容主要包括细胞增殖周期的概念及各期的主要特点等,其中细胞周期分裂期(M期)为有丝分裂的重点。高等生物的生长发育过程中,体细胞数目的增多是通过有丝分裂实现的。有丝分裂是生物体生长、发育等生命现象的重要基础。由此可见,有丝分裂是非常重要的基础知识,它是本节内容的教学重点也是教学难点,同时也是学生学习减数分裂和遗传规律的基础。通过学习还能更进一步了解细胞周期与生物生长发育的关系,为更好地理解生物的分化、衰老、凋亡与癌变打下基础。

二  学情分析

高一的学生在初中阶段学习过细胞的基本形态和结构,对于抽象的细胞增殖只停留在细胞会分裂的基础上。有丝分裂没有实物图和具体分裂模型,对于高一学生来说也增大了学习难度。有丝分裂是一系列复杂的变化过程,必需借助模拟实验才能直观地看到细胞内部的微观结构。在没有相关知识储备的情况下学生理解起来比较困难,往往自己不能将这些知识快速而有效地建构自己已有的知识体系。

因此,在新授课过程中,注意模型和动画结合,多使用多媒体技术,帮助学生理解。

三  教学目标

1、通过对细胞大小和物质运输关系实验的探究讨论,能用结构与功能观,认识细胞不能无限长大。

2、通过对细胞周期的理解讨论,能概述有丝分裂过程和相应特征,并结合图形初步判断细胞所处时期,学会描述细胞的无丝分裂。

3、能够利用洋葱根尖细胞进行实验,观察根尖组织细胞的有丝分裂。

4、培养学生关注生命科学,对生命的运动性,生命的发展变化等哲学问题起到深刻思考。

四  教学重点、难点及解决办法

1、  重点的设定、突破策略

本节课的重点就是“动细胞有丝分裂的过程”。只有理解了细胞有丝分裂的过程,才能有助于学生理解有丝分裂的意义。为了能够让学生真正掌握各个时期的主要特点,我采用了实物模型教具,制作动物细胞有丝分裂前、中、后、末的细胞模型,在磁铁的吸引作用下,可以演绎着丝点分裂以及染色体一分为二的过程。

2、  难点的设定、突破策略

“有丝分裂过程中染色体形态和数目的规律性变化”自然也就成为了教学的难点。在分裂过程中,染色体、DNA和姐妹染色单体的变化和增减,掌握其中的规律才有助于理解细胞是如何增殖分化的。我在教学时始终抓住染色体、DNA、染色单体形态数目变化的一条主线,课堂上充分利用模型、图像和动态视频等辅助教学;同时注重引导学生自己动手操作模型,认真思考和详细记录,对比细胞模型一分为二的前后变化,培养学生演绎、推理、归纳等方法去加深印象和解决问题。

五  教学过程

教学过程

教师活动

学生活动

设计思想

创设情境,导入新课

在课前准备时间过程当中,我采取教师和学生互动研究的方式,找两位同学,让同学们去观察我们之间的相同点和不同点,大家的答案五花八门,先不用急着回答这么做的目的。这样有助于挖掘大家去观察细节的能力,为这一节以至于细胞分化、凋亡等知识点的学习做个铺垫。

 

热烈讨论,形成初步认知。

 

通过对自身的观察学习,让学生了解细胞分裂具有重要意义。

观察实验,

得出结论

 

 

 

 

 

 

观察实验,

得出结论

 

然后抛出问题,为什么我们每个人最开始都是由什么发育而来的?我们两个人会有体型大小的差距,仅仅靠一个细胞体积的增大来实现的吗?

以一个细胞为例,如果细胞越大,体积越大需要的营养物质和需要排出的代谢废物也越多,但是与此同时细胞表面积也增大。那细胞越小,小到一定程度,都不足以为各种生化反应提供场所了。那么,小小的细胞长成多大,才是它最合适的大小呢?

实验:细胞大小与物质运输的关系。教师用白萝卜模拟细胞,不同大小的萝卜块模拟不同大小的细胞;用红墨水代替课本上所用的酚酞和NaOH,模拟这个实验的进行。

给学生每4-5人一组,已经浸泡好的萝卜块和刀片,让学生自己去切割计算,让学生去观察填写实验记录表。填写课本。教师在课前准备好这个实验的图片或者视频,在课件上展示自己做的实验和计算的表格让学生去得出实验结论,这样节约课堂时间。

学生们通过课前预习和初中的基础,经过热烈的讨论得出,细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,以及核遗传物质的有限,细胞不可以无限长大。那么,人是由受精卵发育而来多细胞生物,受精卵生长为生物体的过程中不光是细胞体积的适当增大,还有细胞数目的增多。我继续循循善诱,那么细胞数目的增多,是通过什么分裂方式来进行的呢?从而,引出有丝分裂的概念。

思考细胞为什么不能无限长大

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生自己动手,计算,观察实验结果,思考

 

 

 

 

从一个细胞大小的体会学习,到多细胞生物的细胞长大、增多。学生由小至大的去体会

 

 

 

 

 

换成萝卜丁和墨水模拟实验,操作更加便捷安全。

构建新知,动静结合:

 

细胞增殖的方式—有丝分裂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

构建新知,动静结合:

 

细胞增殖的方式—有丝分裂

 

 

 

 

有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,细胞一分为二的过程也是具有周期性的。

2.1细胞周期的概念及分期?细胞连续分裂对生物个体有什么意义?

连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。我出示不同类型细胞的细胞周期持续时间示意图,请学生观察分析并得出相关结论。最终,学生达成以下共识:第一,不同类型细胞的细胞周期持续时间不同。第二,各种细胞分裂的分裂间期的时间总比分裂期的长。间期主要进行的是 DNA 的复制和相关 蛋白质的合成。第三,细胞周期是一个连续的时期,整个细胞周期分为分裂期和分裂间期。只有“连续分裂的细胞”才具有细胞周期,例如皮肤的生发层细胞、骨骼造血干细胞等;而高度分化,失去分裂增殖能力的细胞,例如神经细胞、肌肉细胞等不具有细胞周期。细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,对生物体有着至关重要的意义。

 

2.2在细胞分裂的过程中,子代细胞中遗传物质的含量会不会越来越少呢?如何保证子代细胞在性质上,即染色体数目、DNA 含量上的一致性呢?

要保证子代细胞和父代细胞性状一致,是依赖遗传物质的复制均等分配实现的。通过DNA复制,完成遗传物质的加倍,在有丝分裂期间,随着细胞一分为二,细胞核遗传物质也随之一分为二进入两个子细胞中。在这里有几个概念需要教师澄清,它们是染色质、染色体、姐妹染色单体和 DNA 分子。教师以头发丝举例,染色质好比我披散下来的头发丝,染色体好比我扎起来的马尾辫。本质上说还是我这一头秀发,就像染色体和染色质,就是同一种物质的不同存在形式。并根据扎皮筋位置,指出染色体的数目,是由着丝点来决定的,即有多少个着丝点,就有多少条染色体。

其次,为了保证亲代和子代性质上的一致性,染色体发生复制,包括DNA的复制和蛋白质的合成。复制之后的染色体由一个着丝点连接。每个着丝点连接着的两条化学组成一致的单体称为姐妹染色单体(展示模型1:一条染色体其实有两张吸铁石卡片在,旋转错开,能看见一条染色体变成两条)。这是在细胞周期中染色体形态有所变化。

那么在观察过程中有发现染色体数目有什么变化规律吗?数目是如何加倍又减半的呢?(这个问题学完了有丝分裂的过程后,让学生按照整个分裂周期的进行理解学习,给出着丝点在分裂后期有分开,使得染色体数目加倍,我给予补充和说明)

 

2.3细胞分裂不是一蹴而就的,是分为哪些步骤呢?

这是整个有丝分裂授课过程中的重难点。这个时候,教师运用多媒体展示技术,向学生展示细胞周期示意图。教师在多媒体上打出动物细胞各分裂期变化图像,引导学生认真观察,然后找出分裂期各时期的不同点。

在这里教师提醒学生观察的顺序是:先看核膜、核仁及纺锤体的变化,再看染色体的形态和数目的变化。观察完成后,请同学回答,一个完整的细胞周期应该从哪里开始到哪里结束?包括哪几个阶段?(学生依据所给出的示意图进行回答,如有遗漏或不完善之处教师再给予点拨)。

最后,教师开始趁热打铁,向学生展现制作的有丝分裂模型(该模型利用A4吸铁纸板、小型吸铁石模拟着丝点,制作一条条的未复制的棒状染色体,让学生去制作复制后的染色体和过程并进行摆放),教师请四位同学,在黑板上绘制细胞有丝分裂前期、中期、后期、末期的时期图,纺锤丝需要自己绘制。教师点评纠正。运用模型操作着丝点分裂过程中,感受染色体和染色单体的变化情况,对新课内容进行巩固。

 

 

 

学生识图,学习细胞周期

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生思考问题,大胆提出设想

 

 

 

学生理解相关概念

 

 

 

 

 

 

 

 

学生观察模型,体会复制过程

 

 

 

 

 

学生观察课件,动画,结合教师讲解理解有丝分裂的过程。

 

 

 

 

学生动手操作

通过不同生物细胞周期的数据观察,给学生直观体验。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

我选择在讲过程前,先给学生讲述概念,让他们认知上有新的构建和初步了解。

 

 

 

 

 

 

为了保证子代细胞在性质上和亲代细胞一样,通过举例和模型1展现

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

这样不仅活跃了课堂气氛,充分调动了学生的积极性,还在学生大脑中夯实了整个有丝分裂过程的连续过程。

回扣目标,巩固知识:

 

有丝分裂图像学习

 

回扣目标,巩固知识:

 

有丝分裂图像学习

之后师生共同小结有丝分裂各时期染色体的行为特点,并以四条染色体为例绘制有丝分裂中染色体数、染色单体数和 DNA 分子数的变化图像,强化知识点。教师演示核DNA含量变化,学生自己换一种颜色的笔去绘制染色体数目变化和染色单体数目变化。


     

其中,染色体数目的增减由着丝点决定,即染色体数目随着着丝点的分裂而加倍,随着细胞一分为二而减半;染色单体数目在间期DNA复制结束时出现,在着丝点分裂后即消失;DNA数目在有丝分裂间期时候复制,在细胞一分为二时减半。最后,教师提出细胞无丝分裂的概念,对细胞的增殖进行一个补充。

学生学习DNA变化图像后,尝试自己绘制图像

结合动画和数学模型,学生再次巩固有丝分裂变化情况。

课堂小结,总结要点

师生共同总结出有丝分裂的实质:即实现了遗传物质的平均分配,保证了生物性状遗传的稳定性。

下课。

总结归纳


 

六  板书设计


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