《觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂》教學設計

楊學芬

一、教材地位和作用

本節教材是人教版高中生物必修1分子與細胞第六章細胞的生命歷程第1節《細胞的增殖》中的最后一項內容。

《細胞的增殖》包括的內容有：（1）細胞不能無限長大；（2）細胞通過分裂進行增殖；（3）有絲分裂；（4）無絲分裂；（5）觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂。

細胞的有絲分裂是高中生物課程的核心內容之一，是在學生學習了細胞的分子組成、結構及代謝的基礎是學習的，是學習生物體生長、發育等生命現象的重要基礎。細胞的有絲分裂是細胞分裂的主要方式，也是后面學習減數分裂和遺傳基本規律的基礎?！队^察根尖分生組織細胞的有絲分裂》是一個經典的高中生物實驗，是在學生已了解有絲分裂的過程、意義的基礎上進行的。教材突出的是實驗步驟和顯微鏡操作技巧，要求學生學會制作大蒜根尖細胞有絲分裂裝片，觀察并驗證植物細胞有絲分裂幾個時期的細胞結構特點，加深理解細胞有絲分裂的過程。

二、教學設計思想和教材分析

觀察性實驗的學習是學生獲取知識的一條重要途徑。按照學為主體、師為主導的思想教學，在實驗教學過程中重視學生對生物實驗過程的理解和重視學生實驗技能的提高及重視學生對生物實驗的思考培養學生的探究精神和創新能力，在本實驗教學過程中有意識地培養學生提出問題的能力及分析與判斷的能力，使學生的主體性得到充分體現。因此本節教學以提出問題→分析討論問題并進行實驗觀察→對實驗所得結果進行討論的方式進行。在實驗操作過程中，學生結合學生和教師提出的問題，邊操作邊思考，自己不能解決的問題，由同一實驗組的學生共同討論解決，得出答案。教師在某些較難理解的問題上適時點撥，有絲分裂的實驗是一個觀察驗證性的實驗，要求學生通過有絲分裂各時期的觀察，驗證學生前面學到的知識，并加以鞏固。因此在實驗前，教師應讓學生先回憶在細胞分裂過程中，各時期的染色體的形態和行為有哪些變化，以便在實驗中準確地觀察到各時期的圖像，并區分出來。

a三、教學策略

在實驗前要求學生先預習實驗原理及方法步驟，簡單了解進行細胞分裂實驗的各個過程，本節教學主要以學生為主體，我稍加引導，讓學生依照實驗步驟進行實驗操作，以鍛煉他們的自主動手能力和分析問題的能力。在實驗中，學生主動發現問題，分析問題出現的原因，小組內交流討論并找出解決問題的方法。通過這種方法，鍛煉學生自主學習和合作學習的能力，以更好地完成本課教學。

四、教學目標的確定

（一）知識目標

1.制作根尖細胞有絲分裂裝片。

2.觀察細胞有絲分裂的過程，識別不同時期的時間長短。

（二）能力目標

1.培養學生實驗操作能力、觀察能力及學習使用高倍顯微鏡和繪生物圖的基本技能。

2.通過實驗操作并觀察有絲分裂的過程幫助學生培養推理分析能力，解決問題能力，理解科學實驗的素質。

（三）情感態度與價值觀方面

培養學生實事求是、認真嚴謹的科學態度。

（四）教學重點

1.根尖臨時裝片的制作和高倍顯微鏡的使用。

2.識別有絲分裂的不同時期，比較細胞周期不同時期的時間長短。

（五）教學難點

在制作大蒜根尖細胞有絲分裂裝片的過程中，涉及的試劑及對標本的處理時間、操作的先后順序。

五、教學方法設計

“過程式教學”反對以結果為中心，注重思考和活動的過程。經歷實驗過程能增強記憶，感受實驗過程能領會方法，創設過程能有效教學，體會實驗操作過程能有效學習。學生學習生物不僅是為了模仿、繼承和積累現成的生物知識，最重要的目的是培養生物思維和提高動手操作能力和創新能力，是對社會中未來領域的探索和創新。過程式教學，注重學生的學習過程，想學生所想，有利于學習方式的轉變，把“還學生以主體地位”真正落實于生物教學中。

對于學生而言，他們通過觀察現象發現問題并積極地分析問題。而通過討論課讓學生有機會同他的同伴進行深入討論，將推動他們對自己的思路作進一步分析，并重新考慮自己的立場和觀點。

課時安排：1課時。

課前準備：（1）教師準備好實驗材料、用具。（2）學生預習課本相關內容，了解該實驗的實驗原理、目的要求及實驗操作的步驟，提出與本課內容有關的問題。

六、教學過程

（一）引言

提問：細胞增殖靠什么方式實現的，真核生物的細胞分裂的主要方式是什么？前面我們已經學了有絲分裂的全過程，尤其是一個完整細胞周期中，各時期的染色體行為變化，生物學又是一門以實驗為基礎的科學，今天我們在前面已有理論知識的基礎上，觀察實際的生物體的有絲分裂過程。

（二）引題

觀察大蒜根尖分生組織細胞的有絲分裂。

1.選材。教師活動：一個成功的實驗選材很重要，請同學們思考本實驗應該選取什么樣的對象作為實驗材料

學生活動：略。

教師活動：學生可能會選擇葉肉細胞，或者根尖細胞等，老師引導學生如何正確選材：葉肉細胞不具有分裂能力，若選擇根尖，則是根尖的哪一部分？為什么要選擇根尖分生區細胞？它具有什么樣的特點？（導入對可操作性進行分析，強調簡明的原則，引導得出最合適的部位）

2.臨時裝片的制作。教師活動：設置提問：取材完后是否可以立即進行觀察？

學生活動：學生聯想到分生區細胞排列緊密而且重疊，在顯微鏡下直接觀察不太可能，必須把細胞分散開，學生得出：實驗步驟之一：解離

教師活動：教師繼續提問學生解離液是什么？

學生活動：略。

學生一般解離之后立即會想到進行壓片觀察。

教師活動：引導學生從實驗要觀察的結構——染色體入手，迫使學生思路折回來。從觀察回到染色，這時從染色體的特點引導到染料的酸堿性，再從酸堿中和對實驗的干擾影響染色的效果得出漂洗步驟。

通過這樣的引導能使學生在實驗操作過程中明確實驗思路即：解離→漂洗→染色。

在染色后，強調制片的方法，很多學生對這一步帶有盲目性，壓片不當極易造成觀察不到正確的實驗現象。

設計意圖：通過對問題進行展開式的討論使學生明確實驗的每一操作步驟的目的、理由。培養學生的推理分析能力與解決問題的能力，理解科學實驗的本質。

由于解離、漂洗、染色三個步驟中，都有一段等待時間，教師應利用這些空隙，要求學生討論在進行該操作時的注意事項，以保證該操作的順利進行及讓學生討論顯微鏡的操作方法并利用等待時間觀察固定裝片。

思考討論問題：

學生活動：為什么要進行漂洗？怎樣進行漂洗？

學生活動：由于染色劑是堿性染液，如不漂洗，酸堿發生反應，不利于著色；同時是為了洗去藥液，防止解離過度。用鑷子把酥軟的根取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約5min。

學生活動：在細胞中，能被堿性染液染成深色的物質是什么？染色中，為什么要把握好染色的濃度和時間？

學生活動：被堿性染液染成深色的物質是染色體。染色時，染液的濃度和時間的把握要好，否則染色過深，不易觀察細胞中的染色體。

學生活動：在實驗中要使細胞分離和分散開，采取哪些措施？

學生活動：先用鑷子將根尖弄碎，蓋上蓋玻片；在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕壓載玻片。壓片時用力要適當，過重會將組織壓爛，過輕則細胞不易分散。

3.大蒜根尖細胞有絲分裂的觀察。在學生觀察過程中老師進行指導。

4.對實驗現象進行分析和討論。學生回答其實驗成功與否的原因。

教師活動：在一個視野中能不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程？能不能找全有絲分裂各時期的細胞？如何操作才能找全各個時期的細胞？

學生活動：在一個視野中不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程，因細胞在解離時已經被殺死，不再進行細胞分裂。不能困在一個視野中，這樣只能找到某一時期的細胞圖像，而要看全各時期的細胞，應移動裝片，在不同的視野中尋找。

教師活動：在你的觀察結果中，處于哪一時期的細胞最多？怎樣確認一個細胞周期中各個時期的長短？

學生活動：處于間期的細胞最多，因間期持續的時間最長。確認細胞周期中各時期的長短，就看在這一時期中觀察到的細胞的多少。

七、板書設計

觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂

1.選材。要求之一是細胞具有分裂能力——分生組織、根尖分生區。

2.解離。15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精混合液（1：1），室溫下解離三五分鐘。

3.漂洗。清水漂洗10分鐘。

4.染色。0.01g/ml或0.02g/ml龍膽紫溶液（或醋酸洋紅液），三五分鐘。

5.壓片。

6.觀察。