“細胞核—系統的控制中心”一節的教學設計

盛春暉

摘要：以“系統的控制中心”為情境主線，以教材中資料為具體實例，以問題引導的方式推進教學過程，使學生在“分析實例—大膽推測—設計實驗—得出結論”的過程中構建知識。

關鍵詞：細胞核 控制中心 情境教學 教學設計

一、教材分析

“細胞核—系統的控制中心”是人教版高中生物必修一《分子與細胞》第3章的第3節。本節內容主要為細胞核的結構和功能，幫助學生更全面完整地認識細胞的亞顯微結構和功能，加深對“結構和功能相統一”這一觀點的理解，為后期學習奠定基礎。

二、教學目標

1.知識目標：闡明細胞核的結構和功能。

2.能力目標：嘗試制作真核細胞的三維結構模型。

3.情感目標：認同細胞作為基本的生命系統，各組分之間既有分工也要合作，這樣才能成為一個整體，由此教育引導學生在平時的班級生活中既要擔負責任又要團結合作，這樣才是有良好班風的集體。

三、教學過程

1.創設情境，導入新課：教師導言：同學們已在實驗課上用光學顯微鏡觀察過多種細胞，展示實驗課上拍攝的水綿、草履蟲、蠶豆葉下表皮、口腔上皮細胞的圖片，引導學生觀察得出：真核細胞中最容易注意到的就是細胞核。那么細胞核有什么功能呢？然后展示資料圖片，引導學生一起分析學習。

設計意圖：創設情境，用已觀察過的細胞吸引學生的注意力，讓學生帶著問題和探索知識的興趣去觀察分析資料。[1]

2.活動構建—推出細胞核的功能

（1）活動一：細胞核控制生物遺傳出示圖片介紹實驗材料美西螈，俗稱六角龍，為兩棲動物，膚色包括黑、白兩種。講解實驗過程：取出黑色美西螈胚胎細胞的細胞核，并將其移植到白色美西螈的去核卵細胞中。組成了重組細胞。

設問：新組成的重組細胞在發育成美西螈后，其膚色是怎樣的？誰控制美西螈的膚色遺傳？該實驗有沒有不足之處？如果有，如何改進？

在學生回答的基礎上，教師總結：通過此項實驗可以推測，細胞核主要控制生物性狀的遺傳。并強調這時不能缺乏對照。將白色美西螈的細胞核取出，移入黑色美西螈去核的卵細胞中，增加這樣一組對照，更有說服力。

出示第二張圖片，介紹實驗材料為傘藻，研究表明傘藻再生能力極強，將傘藻的帽部通過人為方式去除，但不久其柄部又會長出新的帽；而將傘藻的柄部人為切斷，再接回這個柄，柄上還能長出傘帽。我們根據傘藻的這一特點探究一個問題：去除傘藻的帽后，它還能長出一個新的帽。那么新長出的帽，是與“柄”還是與“假根”有關？引導同學們討論作出幾種假設？（假設一：與“假根”有關；假設二：與“柄”有關；假設三：與“柄”和“假根”有關）那究竟哪個假設是正確的呢？請同學設計實驗去驗證（輔助板書的形式呈現。黑板上畫出甲傘形帽傘藻，乙菊花帽傘藻。第一步，去除兩種傘藻的帽，第二步，交換兩種傘藻的柄）。組織學生依照三種不同的假設預測實驗結果是怎樣的。

教師引導對前兩種可能進行推測分析。

教師總結：以上過程即為科學探究的一般過程，每當特殊現象被發現時，研究者都會對其進行解釋，這個過程我們稱之為做出假設。然后告訴同學們，其實很久之前科學家就已做過剛才的傘藻換柄實驗，并請同學們看課本53頁，得出結論：細胞核能控制生物體的遺傳。

設計意圖：通過問題的形式，層層引導，不僅增強了學生的學習興趣，激發其求知欲，還建立了學生對科學探究方法的了解，進而教育學生建立科學嚴謹的自然觀。

（2）活動二：細胞核控制細胞的生命活動：出示圖片，教師簡單介紹變形蟲切割和核移植實驗過程和蠑螈的受精卵橫縊實驗過程，提出問題：與美西螈實驗設計相似之處是什么？最突出的設計思路是什么？采用了哪些對照方法？

老師在學生討論的基礎上總結：分析這兩個實例，結論是細胞核對細胞的遺傳進行控制，同時還控制了細胞的代謝。

設計意圖：通過實驗的對比，讓學生學會對照實驗的設計特點，并讓學生明白科學實驗的設計一定要有說服力，這樣才能讓自己的觀點被人們接受。[2]

（3）活動三：細胞核的結構連線游戲：找“對象”。規則：給出細胞核結構圖示（核膜、核仁、染色質、核孔），再給出相關的功能，請同學結合課本通過連線的方式找出它們的對應關系。教師根據連線結果給出問題，讓學生討論完成對細胞核結構的學習：通過觀察，分析真核細胞和原核細胞之間最大的區別在哪里？核膜與細胞膜相比有什么特點？

在完成教材內容的基礎上教師特別強調：核孔不是一個簡單的通道，它包含有一個復雜而精細的結構體系，即核孔復合體。許多研究顯示，所有真核細胞的核膜上都普遍有核孔復合體，但隨著細胞類型的不同和細胞生長階段的不同，其核孔數目有較大的差異。代謝越旺盛的細胞，核孔數量越多。核孔是由許多蛋白質構成的復雜結構，對進出核孔的物質具有嚴格的調控和選擇作用。

設計意圖：細胞結構內容相對簡單，對于高中學生來說通過合理的問題設計，可以自學完成此部分內容，這樣可以引導學生主動學習。

3.情感升華—建立分工合作的整體意識：總結細胞膜、細胞質、細胞核的功能，引出模型方法，舉例說明模型的形式，通過視頻讓學生觀察細胞的立體結構模型圖。并布置課后任務：分組嘗試制作真核細胞的三維結構模型。

設計意圖：讓學生理解細胞是基本的生命系統，也具有復雜與精巧的結構，并通過分組動手制作模型，以更好地掌握細胞結構，在此過程中培養學生團結合作與整體意識。

四、教學反思

本節課以教材的相應知識作為載體，以能力訓練為目的，加強對學生生物學科核心素養的培養。一方面培養學生分析實驗的能力，通過分析教材中四個實驗資料，讓學生深刻理解細胞核的功能，另一方面加強對培養其探究實驗設計的能力。培養了學生科研意識，也讓學生體會了生物這門自然科學課程的特點。

參考文獻

[1]楊現艷.《細胞核——系統的控制中心》一節的教學設計[J].新課程導學，2017（23）：50.

[2]吳慧.“細胞核——系統的控制中心”一節教學設計[J].中學生物教學，2017（14）：58-60.