充分開發與利用生物課程資源—以“細胞的分化”為例

羅 登 億閻平

（石河子大學生命科學學院 新疆石河子市）

新疆具有豐富的自然資源、人文資源、民風民俗資源、特有的生產生活資源等，可以為新疆中小學學校進行生物課程的創新開發與應用提供豐富的支撐材料。學生將理論知識聯系到生活實際中，從生活中發現和探究生物，提升學習的幸福感，從而培養生物學學科核心素養。根據新疆本土特色資源，以下主要開發與利用自然資源——胡楊，對“細胞的分化”進行教學案例設計。

1 教材分析

“細胞的分化”是高中生物學《必修1·分子與細胞》第六章第二節的內容，主要包括細胞分化及其意義、細胞的全能性。本節的重點為細胞分化概念的理解和細胞增殖的區別。本節內容承前啟后，學習生命體的不同形態、結構和生理功能具有差異的原因，從而對上一節細胞的增殖內容更加深刻；并為下一節中細胞的衰老和凋亡、細胞癌變、必修2中的細胞的全能性以及選修1中植物的組織培養技術相關內容相聯系。

本節內容是生物學中的基本內容，與日常生活中也有一定的聯系，教師開發和應用新疆特色資源融入本節的教學中，促進學生養成用生物科學思維觀察生命問題的意識和能力、語言組織和表達能力，形成熱愛家鄉本土文化的情感態度，培養學生社會責任的核心素養。

2 教學目標

①理解細胞分化的概念，通過小組社會實踐理解細胞全能性。

②通過胡楊樹實例和小組探究活動的引導，提升思考和分析問題、概括總結能力，理論聯系實際，促進主動探究能力的發展。

③培養熱愛家鄉文化的情感，能用生命觀念認識生物的多樣性和統一性。

3 教學過程

3.1 活動一：創設情境，導入新課

教師引入新疆生態環境中有“生而千年不死，死而千年不倒，倒而千年不朽”美譽的胡楊，展示胡楊種子的產生到發育、生長、成熟及再次形成種子的相關圖片和視頻資料。并提出問題：胡楊樹的生命系統的結構層次有哪些？胡楊樹的主要器官有哪些？其生命活動進行主要需要哪些細胞器的參與？這些不同細胞、組織、器官是怎么從一個胚發育產生的？

設計意圖：教師針對新疆沙漠地區的特色自然資源胡楊樹的生命歷程，從宏觀到微觀提出問題串，引發學生的思考并且回顧生命系統的結構層層次、細胞器、細胞的增殖等內容。學生通過分析胡楊樹相關資料，了解：生物體正常生長的過程不僅有細胞數量的增加，還有不同結構和功能的細胞發揮效用，是生物個體的生長發育的必要條件，植物體根部各類細胞為植物運輸水分、無機鹽等營養物質；葉肉細胞進行光合作用，產生機體所需的有機物；植物體的表皮細胞具有保護作用；花中的生殖細胞形成胚使植物體產生后代；一個植物體中具有多種細胞，這些細胞都來源于早期的胚胎細胞。教師使學生先接觸細胞分化的概念。

本階段可促進學生對本土的自然環境能有所了解，增加學生對大自然的敬畏之情，使學生認識到胡楊樹的具體特點。

3.2 活動二：講授細胞分化概念、實質、特點

教師以胡楊樹的根、莖、葉、花、果器官為例，引導學生分析討論各器官發揮的功能，使學生了解各器官主要發揮功能的細胞，進而引導學生概括總結細胞分化概念。

教師提出問題：胡楊樹的根、莖、葉、花、果的形態結構是否具有差異性？各器官發生主要作用的細胞有根分生區和伸長區細胞、莖的導管、葉的葉肉細胞、花的生殖細胞、果的貯藏細胞，在個體不斷生長的過程中植物體根、莖、葉、花、果中發揮主要功能特點的細胞在形態結構會有很大的轉變嗎？那么，它們的生理功能會發生變化嗎？

設計意圖：教師用圖片形象生動地展現胡楊樹作為一個生命體是由不同的部分組成且具有不同的形態、結構和功能，進而進入微觀——細胞層面的學習，使學生從植物體由不同器官組成的認識上升到植物體由不同的細胞完成各項生命功能。教師引導學生總結歸納：細胞分化即在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。

教師提醒學生注意：植物體的生命系統結構層次無系統層次，而多細胞動物具有系統層次。

3.3 活動三：細胞分化的特點、意義

教師延續活動一的問題，提出問題串：①各器官發揮主要功能的細胞的形態、結構、生理功能是長期相同的嗎？②各種細胞間能相互轉化嗎？③你還能在生活中找到類似的例子嗎？

教師通過示范回答問題①細胞分化的特點之一持久性，并讓學生思考如何用類似的詞來概括這樣的其他兩個特性。根據胡楊樹的生活史以及各器官、細胞的結構、功能的特點，教師與學生一同分析歸納細胞分化的意義。

設計意圖：教師利用問題引導學生歸納細胞分化的特點，從概念、特點到意義的升華以培養學生的思考分析的能力。教師引導學生回顧胡楊樹生活史，強化知識點，加深學生的記憶，并且促進學生將教科書與生活實例相聯系，有效地使理論與實際相結合的核心素養的達成。

3.4 活動四：細胞分裂和細胞分化的聯系與區別討論分析

教師以胡楊樹為例，展示細胞層次的細胞增殖和細胞分化的圖片，創設情境：個體的體積的增大是由于細胞一分為二的細胞數量的增多及細胞的生長。個體的生理功能的增多是由于細胞增殖過程產生了具有行使不同生理功能的細胞進而形成不同的器官。細胞增殖與細胞分化的有什么差異？有什么意義？

教師提出問題：細胞分裂和細胞分化的本質是什么？兩者的聯系與區別有哪些？

設計意圖：教師引導學生回顧舊知識，促進學生鞏固新知識，使學生理解：細胞分裂是讓細胞個數增加，細胞分化是使細胞有更多的形態、結構和功能；細胞分裂的將遺傳信息傳遞給子代，細胞分化的實質是遺傳信息的執行情況不同（基因的選擇性表達），細胞分化一定伴隨著細胞分裂，但是細胞分裂不一定伴隨細胞分化。所有的生命體都有這兩個過程，教師引導學生在生活實例中區分細胞增殖與細胞分化，幫助學生理解生物的多樣性與統一性的生命觀念。

3.5 活動五：“細胞的全能性”課下小組探究活動，多維度發展

在學習完細胞分化的知識點后，教師簡單講授細胞全能性的概念。學生分組，小組成員分工合作，自主學習細胞全能性相關內容，并且能在校內或者校外找尋身邊有關于細胞增殖、分化、細胞全能性的一個或多個事例，或者設計一個利用細胞全能性的特性設計并撰寫一個實驗方案栽培植物。在課堂中進行小組社會實踐成果展示時，教師及時采用不同的維度進行點評、反饋，促進學生分析對比動植物細胞全能性，受精卵、干細胞和體細胞的全能性強弱。

設計意圖：教師規定實踐和分享成果時間。學生通過課后實踐活動，自主學習和探究細胞全能性相關內容，加深對細胞增殖、分化和全能性的理解。團隊協作可以培養學生的團隊合作精神、主動思考和探究的能力、尊重事實證據運用科學思維去歸納、概括和創造性思維。

4 教學反思

本節課的主要目標即學生能運用所學知識解釋生活中有關細胞增殖與細胞分化的相關生物知識。本節內容的教學分課堂講授、課后實踐、課堂分享總結3個部分，第二、三部分需緊密聯系，不能脫節。課后探究活動需要學生積極參與，如果學生積極性不高，那么教學目標難以完整實現。對于課后完成的小組探究活動，教師需要給予一定的提示，避免學生盲目進行，采用多元地評價小組成員的表現。

教師要充分開發利用本土的生物課程資源，提升學生自主探究的主動性，增強學生利用生物學知識解釋生活實例的能力，培養學生熱愛家鄉文化的情感。