“細胞的分化”一節的教學設計

葉惠良

1設計思想

建構主義把知識劃分為結構良好知識（以概念和技能為基礎的知識）、結構不良知識（以相互聯系為基礎的知識）和精細結構知識（圖式化的模式知識）三大類型。相對高中生物其他內容而言，“細胞的分化”屬于結構不良知識。在教與學的過程中，教師要創設合適的情景，發揮學生的主體作用，通過質疑設問和對話交流，給學生更多思考、發現和發展的機會，幫助學生理解事物之間的內在聯系，將結構不良知識變得有序、有效和有用，成為知識的主動建構者，為更高層次學習和實際問題解決打實基礎。

2背景分析

2.1教材分析

浙江科學技術出版社必修1第四章第二節“細胞的分化”由“細胞的分化和癌變”“細胞的全能性”和“干細胞”三個部分構成。該部分內容在細胞結構、功能、增殖的基礎上，向學生展示細胞是如何發育成生物體的。其中，細胞分化是核心內容，是生物體生長發育的基礎；細胞全能性、干細胞是對細胞分化進一步拓展，也是現代生物學和醫學研究的熱點問題，能夠拉近學生與科學的距離，激發學習生物學的興趣；細胞癌變是細胞異常分化的結果，學生了解后有助于樹立健康積極的生活觀，并關注癌變等相關的醫學進展。學好本節內容，既可以幫助學生更深刻理解之前所學的“細胞是生物體結構與功能基本單位”的生物學基本觀點，也能為后面細胞的衰老凋亡、遺傳變異、克隆技術和胚胎工程的學習做好鋪墊，起著承前啟后的重要作用。

教學重點：細胞分化的概念與意義，細胞全能性的概念。

教學難點：理解細胞分化和細胞全能性的對立統一觀念。

2.2學情分析

本節內容所涉及的生物學概念較多，且比較微觀、抽象，很難讓學生通過觀察來理解。尤其是細胞分化的穩定性與細胞的全能性既對立又統一，學生可能難以理解：分化具有穩定性、持久性，但同時已分化的細胞又具有發育成完整個體的潛能。因此，教師要引導學生聯系生活實際、或創設合適的情景，通過質疑對話討論，梳理出一條邏輯主線，把結構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，建構新的知識體系。

高中階段的學生雖然認知能力還不完善，但已具備較強的抽象思維和綜合思維能力。另外，學生平時通過多種媒體已對白血病、干細胞、癌癥等有所了解，也希望能進一步了解其中的生物學機理，這些都有利于開展本節課的學習。

3教學目標

（1）將白血病為切入點，把細胞分化、細胞癌變、細胞全能性、干細胞等結構不良知識串聯成一條思維邏輯主線，理解事物之間的內在聯系，完成概念教學，建構知識體系，培養發散與回歸的思維品質。

（2）借助信息技術手段，圍繞核心概念，進行自主探究學習活動，在分析、推理、概括的過程中，層層解析、整合學科知識，養成理性思維習慣，鍛煉科學探究能力。

（3）通過探究細胞分化的特點、細胞全能性的概念，樹立對立統一的辨證觀點，認同細胞是生物體結構與功能的基本單位的生物學觀點。通過公共信息資源收集癌癥防治和干細胞研究進展的資料，學會鑒別、選擇、運用和分享信息，形成評判有關信息的意識和能力。

（4）養成主動關注生物科學發展、生命健康、社會熱點等問題的習慣，樹立健康積極的生活觀，并能夠運用已有知識、證據和邏輯對生物學議題進行思考，嘗試解決生產生活中的生物學問題并提高學生的擔當和能力。

4課堂決策

4.1決策流程（圖1）

4.2教學方法

“引導一探究”教學法：根據本節內容的特點，采用設置問題一引導探究一歸納總結一再設疑問一拓展提高的教學思路，重視核心概念的建構、知識體系的形成及思維過程的獲得。

直觀性教學法：采用多媒體課件作為輔助手段，幫助學生建立形象直觀的認識，增加課堂容量，提高學生的學習興趣。

4.3課時安排

1節課。

4.4教學過程

4.4.1課前準備

教師收集相關的資料，并且組織學生收集有關癌癥防治和干細胞研究進展的資料，以用作課堂討論交流的資料。教師要提醒學生注意鑒別和選擇信息。學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學生收集和處理信息的能力，使學生關注和審視社會議題，激發學生的探究興趣，增加學生的學習積極性，并提高教學效率。

4.4.2新課導入，創設情景

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病？目前常用什么方法治療白血病？骨髓移植為什么可以治療白血病？

學生借助課前收集整理的資料，思考、討論并回答問題。這樣有利于提高學生關注社會熱點的意識，使其體驗母愛的偉大，極大地調動學生思維，激發學生主動探究的欲望和興趣

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

4.4.3學習細胞分化的概念和特點

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

學生通過歸納總結得出細胞分化的概念：細胞的后代在形態、結構和功能上發生差異的過程，稱為細胞分化。

4.4.4課后拓展

教師提出問題，引導學生思考細胞分化的過程中遺傳物質有沒有發生。學生觀察示意圖，了解各種血細胞的形態、結構和功能上的差異和來源。這樣從而培養學生觀察、分析的能力，并且引導學生在課外拓展知識，收集信息，完善知識結構。

學生討論：如果沒有細胞分化，多細胞生物將會是怎樣的？最終小組得出結論：只有通過細胞分化才能形成各種組織、器官和系統，最終實現生物的個體發育。

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

教師引導學生討論，從而使學生了解細胞分化的生物學意義，培養學生觀察、分析歸納能力。學生結合教材思考、討論并回答問題，歸納細胞分化的特點；通過小組討論，學會相互溝通，積極協作。

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

4.4.5學習細胞癌變的特點和原因

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

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

教師小結并過渡：健康的生活方式可以預防癌癥的發生，但如果不幸得了白血病等癌癥，在醫學上有哪些常用治療方法呢？以此引出“細胞全能性”的課題。

4.4.6探討細胞的全能性

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

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

教師提供克隆羊“多莉”的培育過程，引導學生討論動植物細胞全能性的不同，并總結細胞全能性的實質，以此培養學生的分析、歸納能力。

學生得出結論：高度分化的動物細胞，整個細胞的全能性受到限制，但細胞核仍具有全能性；細胞具有全能性是因為含有該物種發育所需的全套基因。

教師小結并過渡：剛剛我們了解了利用細胞全能性理論生產藥物治療白血病（癌癥）的一種方案。在現代醫學中，還可以利用干細胞等技術對白血病等癌癥進行有效治療。

4.4.7探討干細胞（選學）

教師提出課后拓展的問題：什么叫干細胞？干細胞有哪些種類？干細胞有哪些方面的研究應用？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生課后繼續合作探究，以培養學生科學探究和團隊合作能力，以及嘗試解決現實生活中的生物學問題。

4.4.8課堂總結反饋練習

在教師的指導下，讓學生嘗試完成以白血病為主線的思維導圖（概念圖），交流分享本節課的體會或收獲，并完成相關練習。鍛煉學生的歸納概括能力，把所學知識系統化、條理化，建構核心概念，并體會生物學的實踐應用價值。

5教學反思

5.1強調知識的系統化學習

強調知識的系統化學習，是我國課堂教學實踐的內核。教師要努力成為學生建構知識體系的指導者，通過結構化的知識分析、多樣化的教學策略、互動型的課堂形態，對學科知識進行層層抽絲剝繭，與學生分享、探討，形成良好的鋪墊，使學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，將學科知識的學習與自己的學習經驗對接，在新舊知識之間建構新的合理的知識體系。這一點對于結構不良知識的學習尤為重要。

5.2關注課堂教學的生活化與整合化趨勢

根據課程標準（教學指導意見）要求，教師在把握學生身心特點、遵循教育認知規律的基礎上，要不斷聯系生活實際，借助信息技術手段，提供大量的例證、創設合理的情境、利用形象的比喻以及豐富的圖片動畫，拉近學生與科學的距離，讓教學更加貼近生活實際。同時，教學活動要為學生提供知識的多元化特征，鼓勵學生對知識進行多方面的表述和總結，促進并發展學生的思維能力、道德品性以及正確的人生觀和價值觀。

5.3建構以“質疑”、“對話”為核心的交互式課堂文化

課堂教學實際上是一種文化活動，因此，教師要盡量創設民主、平等的課堂氛圍，鼓勵學生大膽提出自己的疑問、表達自己的觀點并與他人交流分享。通過質疑和對話，學生在課堂中將得到更多思考、發現和發展的機會。