基于生活化的“細胞的分化”教學設計

阮盈盈 馮曉東 何建秧

(延安大學生命科學學院 陜西延安 716000)

1 教材分析及設計思路

生活化教學主要指的是在實際教學過程中,教師將書本中的知識立足于生活、社會實際,教學環節也應當依照教學內容進行完善、改進,保障學生能夠以更為熟識的方式了解并掌握課本中的知識。“細胞的分化”是2019年人教版高中生物學教材《必修1·分子與細胞》第六章第二節的內容。《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》要求學生說明在個體發育過程中,細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化,形成了復雜的多細胞體。教材由細胞分化及其意義和細胞的全能性兩部分構成,本節課用微視頻播放“小雞誕生的生命歷程”引出新課內容——細胞的分化,激發學生學習興趣;通過情景導入生活化、概念講解生活化和拓展延伸生活化等環節,讓學生結合生活中的實例認識新課,掌握新知識,提高學習積極性,培養社會責任意識。

2 教學目標

①通過比較不同細胞在形態、結構和功能方面發生的特異性變化,歸納細胞分化的概念。

②通過工廠制作一件衣服的完整過程,結合細胞分化過程,加深對細胞分化的理解,闡明基因表達的實質。

③通過了解造血干細胞的特點,關注造血干細胞在醫學上的的應用,提升社會責任意識。

3 教學過程

3.1 情境導入生活化

教師播放微視頻“小雞誕生的生命歷程”,并且提出問題:小雞從一個受精卵到新生命的誕生的過程,細胞發生了哪些改變?產生的細胞都一樣嗎?學生回答,通過細胞的有絲分裂,細胞的數量越來越多。教師補充:與此同時,細胞朝著不同的方向變化,形態結構發生了變化,所以產生的細胞不一樣。教師繼續追問:在生命誕生的過程中,除了細胞數目增多,細胞的形態結構也發生了變化,原因是什么?

設計意圖:細胞分化作為比較抽象的內容,學生理解起來較為困難。從學生在生活中見過或者聽過的東西導入,讓學生理解起來更容易。教師從“小雞誕生的生命歷程”入手,結合日常生活導入新課,通過播放視頻,讓學生主動思考,積極回答,調動學生對于新知識的積極性,產生對新課的興趣。此外,學生了解在生命誕生的過程中,細胞除了在數量上增多,在形態結構生也發生了變化。通過“細胞的形態結構也發生了變化,原因是什么?”引出接下來要學習的細胞的分化。

3.2 概念講解生活化

教師提問:細胞形態結構發生變化,原因是什么呢?聯系學生之前學習的人體器官的四種組織,即上皮組織、肌肉組織、結締組織和神經組織,結合課本118 頁的“思考·討論”展示的圖片,讓學生觀察圖片并小組討論:這些細胞在形態、結構和功能上有什么不同?這些細胞都源自早期胚胎中一群彼此相似的細胞,正常情況下,他們還能恢復成早期胚胎細胞嗎?就這四種組織來說,一種組織的細胞會不會轉變成其他組織的細胞?在植物體中,也有這種情況嗎?學生進行回答,教師補充,師生共同完成答案。教師提出同一植物體中是否存在各不相同的細胞,由此引導學生閱讀教材119 頁圖6-5“植物體的不同細胞”。圖中展示植物的三種細胞圖:葉肉細胞、表皮細胞和儲藏細胞。學生由此得出三種細胞具有不同的形態特點和功能,但其實也都來自一群彼此相似的早期胚細胞,并據此總結出細胞分化的概念。教師進一步提問:生活中有沒有類似的過程呢?學生獨立思考并回答。教師通過多媒體播放工廠制作一件衣服的完整過程的視頻,并引導學生將生物體看作是工廠,把工廠里工人的分工看成細胞的分化。教師將細胞分化和工廠分工進行類比,并讓學生討論只讓具有某一功能的車間運轉工作,其他車間全部停止,會造成什么樣的后果呢?同樣的,如果細胞中所有細胞的形態、功能和結構都相同,又會發生什么樣的情況呢?接著,教師引導學生思考:為什么工人們會去往不同的車間?在生物體內出現細胞分化的原因是什么呢?由此說明,細胞分化是基因選擇性表達的結果,即在個體發育過程中,不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。

設計意圖:學生很難理解微觀抽象的內容,教師將細胞分化類比成衣服工廠的流水線,用這個例子貫穿了細胞分化的過程,向學生清楚講解細胞分化的概念和細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果,幫助學生逐步理解概念,從而突破本節課的重難點。

3.3 拓展延伸生活化

教師提問:大家在生活中有沒有聽說過存臍帶血這個說法?學生思考后回答,教師引導學生了解存臍帶血就是母體在分娩成功后,將新生兒的臍帶血存在醫院里。臍帶血可以治療某些血液系統疾病,如白血病等。教師提問:用臍帶血治療白血病的原理是什么呢?

教師通過“使用臍帶血治療白血病”引出“造血干細胞”的概念。據此,教師提問:為什么選擇造血干細胞?為什么造血干細胞通過增殖和分化,可以產生白血病體內需要的各種血細胞?別的細胞是否也有這樣的功能?接著,教師以“造血干細胞治療白血病”為例,向學生講解細胞分化的概念和過程。學生能明白部分細胞有再次分裂成新細胞的能力,這是因為細胞分化的作用。教師補充拓展:人體的許多疾病或意外傷害,都是由組織或器官受到損傷而引起的。如果我們可以在體外保存和培養各種干細胞,讓它們形成組織和器官,就可以對受到損傷的器官和組織進行修復或者更換,這也是目前許多科學家正在研究的課題,盡管它任務很艱巨且難度也較大。教師通過生活中常見的血液疾病和介紹目前科學家們對干細胞治療人體疾病的研究進展,將本節課的內容與社會進行聯系讓學生對細胞分化理解更加深刻,真正掌握細胞分化的含義。

設計意圖:通過聯系生活實例,教師引導學生分析使用造血干細胞治療血液疾病的原理,歸納出細胞全能性的概念。教師引導學生參與社會議題,了解細胞分化目前在醫學上的應用情況,以及目前的研究進展,培養學生的社會責任感。

4 教學反思

本節課首先以“小雞誕生的生命歷程”作為情境導入,幫助學生初步認識細胞分化。之后,教師通過展示人體器官的四大組織和植物的三種不同形態的細胞,引導學生分析得出細胞分化的概念,通過工廠制作衣服的視頻,引導學生將視頻中的各個環節和細胞分化的過程對應起來。最后,通過造血干細胞治療白血病的實例,向學生講解細胞全能性的概念。同時,引導學生關注造血干細胞在醫學上的用途和研究進展,培養學生的社會責任意識。本節課將生活化貫徹整個教學過程,使得學生在面對微觀抽象的內容時,能夠聯系生活中的實例來理解新知識,從而加深對新知識的理解和掌握。