細胞的增殖（第一課時）教學設計

鐘弦

1 教材分析和設計思路

細胞的增殖是人教版生物必修一分子與細胞模塊第6章第1節的內容， 通過觀看視頻《受精卵的發育過程》使學生能意識到多細胞生物的長大，不是由于細胞體積的增大，而是由于細胞數目的增多。 因而細胞的增殖的學習是對細胞數目“如何”增多的深入探討。由于這部分內容概念較多且較為抽象，筆者結合教學實際對教材內容進行選擇整合和優化，共安排了3課時，其中將模擬實驗和有絲分裂過程中遺傳物質的變化及意義作為第一課時。在教學過程中，立足學生自主探究，采用逆向思維設計教學活動，引導學生層層質疑、分步探究，以核內遺傳物質變化的主線理解有絲分裂過程。

2 教學目標

2.1 知識目標 理解細胞不能無限長大的原因；理解有絲分裂的意義，總結有絲分裂中染色體的變化規律

2.2 能力目標 通過對有絲分裂過程中遺傳物質如何平均分配的猜測和推導，培養嚴密的邏輯思維和科學探究能力

2.3情感態度與價值觀目標

激發問題意識，體驗科學探究的一般過程和方法，培養嚴謹求實的科學態度

3教學重點

3.1模擬實驗3.2有絲分裂各時期的主要特點以及染色體的變化規律

4教學難點

有絲分裂過程中染色體的變化規律

5 教學過程

5.1激趣導入，引導教學

教師播放受精卵分裂的視頻，展示細胞分裂帶來的細胞數目倍增的壯觀現象

設計意圖： 引導思考細胞為什么要分裂？我們可否就由只一個受精卵細胞長大成現在的樣子？細胞為什么不能無限長大呢？

5.2 模擬實驗，解決疑問

細胞長大后，所需的營養物質就越多，細胞吸收營養物質必須通過細胞膜，那么增大的膜面積能否滿足增大的體積的需要？所以我們要研究細胞表面積與體積的比值。

5.2.1實驗改進

在有些山區學校，瓊脂購買非常困難，導致實驗難以開展，且實驗準備耗時較長。另，NaOH屬于強堿，存在安全隱患。于是筆者通過不斷實踐，選擇了用大小不同的煮熟的白蘿卜塊模擬細胞，紅墨水模擬細胞需要的物質。

5.2.2實驗分析

教師提問：體積越大的白蘿卜塊，紅墨水在里面的擴散效率越高還是越低？

學生回答：通過觀察，很容易看到最小的蘿卜塊幾乎全部變成紅色，而大蘿卜塊中間還有白色，故可推測體積越大，運輸效率越低。

教師提問：蘿卜塊模擬什么？紅墨水模擬什么？根據表格中填寫的實驗結果，你能得出什么結論？ 將模擬實驗遷移至真實細胞。

過渡：細胞越大，分給每份體積的表面積就越小，與外界進行物質交換的效率也會越低。太大的細胞是無法及時吸收足夠的營養物質和排出代謝廢物的。故細胞長大到一定程度就需要發生分裂。

5.3 由果推因，推測有絲分裂過程

舉例：我們傷口恢復的過程，就是靠細胞進行有絲分裂讓傷口得以愈合。你認為親代細胞通過有絲分裂產生的子細胞遺傳物質減半還是不變？如何才能保持不變。教師引導，學生回答：先復制再均分

5.3.1復制

設疑：①遺傳物質DNA在哪兒？②為實現均分，復制好的染色質絲是和原來的栓一起還是游離存在？

學生總結：DNA主要在染色體里，故復制DNA就需復制染色體；為實現均分，姐妹染色單體會共用一個著絲點

5.3.2變形

設疑：①絲狀的染色質，要實現平分，容易嗎？ 如若不易，形態上需做如何的改變呢？②細胞核中有沒有什么結構會阻礙均分？③兩份遺傳物質要想分開，需不需要牽引工具？

學生總結：染色質高度螺旋化成染色體，紡錘體出現；核膜核仁消失

5.3.3排列

設疑：染色體在散亂分布的狀態下容易實現平分嗎？ 如果需先進行有規律的排布，排布在哪個位置較合理呢？

學生回答 ： 染色體的著絲點在細胞中央的平面上

5.3.4均分

設疑：教師給出顯微鏡下對洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的觀察照片，請學生圈出處于后期的細胞？作答后，教師提醒學生注意在均分時染色體臂的方向和運動方向是相反的

學生看圖總結該時期特點：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為的子染色體在紡錘絲的牽引下平均移向兩級

5.3.5恢復

設疑：①均分完后，誰的使命完成可以消失了？② 子細胞若要在進行一次有絲分裂，那么經歷先復制再均分的歷程，故若要為下次分裂做準備，DNA是存在于高度螺旋化的染色體中更容易復制呢還是在解螺旋化的染色質中容易復制？③要形成兩個獨立的核，哪些結構要重現？

學生總結：紡錘體消失，染色體解螺旋恢復為染色質，核膜核仁重現。

設計意圖：給予學生充分的提問和發言機會，在探究活動中自己發現問題提出問題，通過動腦動口等小組合作方式，完成對所提問題的回答。

5.4 驗證探究結果

染色體是否確實如我們所推測的那樣在變化呢？每4人一小組用顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片，小組間交流并與推測的各時期染色體行為進行比對 ，最后教師播放植物細胞有絲分裂完整過程的動畫，得出細胞分裂是一個連續的動態變化過程。

設計意圖： 通過對探究結果的驗證，培養實事求是的科學態度； 通過靜態細胞分裂圖與動態細胞分裂過程的聯系，培養空間想象能力。

5. 5鋪墊新課，布置作業

播放顯微鏡下經過熒光染料染色的動物細胞有絲分裂的連續過程，總結動植物細胞的有絲分裂大同小異，“小”異在哪里？

6教學反思

6.1模擬實驗反思

實驗材料及試劑容易獲得且無安全隱患，實驗過程易操作，實驗效果顯著；通過該改進實驗能讓學生領悟到實驗材料來源于生活，科學探究人人可參與；實驗操作流程簡單且富有趣味性，從材料制作到進行實驗和分析數據再到最終得出結論的整個過程都能充分發揮學生的探究積極性。

6.2有絲分裂教學過程反思

本次教學活動先定結果再追溯原因，從終點細胞分裂后遺傳物質不變出發開始設計活動，學生們在教師的引導下主線清晰地探究有絲分裂過程中染色體的變化規律，最后再通過實驗觀察驗證，充分發揮了學生主觀能動性，培養了學生的逆向思維。