资源简介

《细胞的增殖》教学设计
教材：普通高中教科书 人民教育出版社（2019）
内容：必修1《分子与细胞》第六章《细胞的生命历程》第1节细胞的增殖 第1课时
授课年级：高一年级
课时安排：1课时
目标确定依据
1.课标要求
大概念：细胞通过分裂实现增殖。
重要概念：细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。
次位概念：描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了亲代与子代细胞的一致性。
2.教材分析
《细胞的增殖》是人教版高中生物学教材必修1《分子与细胞》模块第6章第1节的内容。第一课时的教学主要包括细胞周期和植物细胞的有丝分裂两部分内容。其中细胞周期强调两个不同时期所占时间不同以及准确表达细胞周期的方法；阐述有丝分裂过程中染色体的变化规律，是本节学习的重点，也是难点。细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,同时也是学习必修2《遗传与进化》模块中遗传学内容的重要前导知识。因此,该节内容在生物学教材中占有举足轻重的地位。
3.学情分析
学生在初中学过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化，形成组织、器官(系统)，发育为多细胞的生物体”等内容。高中阶段本册书又学习DNA的分布和细胞核中染色质的作用，因此在教学时，可以利用已学的知识基础，通过恰当的教学策略，实现知识的迁移，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生头脑中的知识体系得到丰富和发展。在教学时要予以重视，使学生感受到科学知识与社会的密切联系，所学知识在现实生活中有用武之地。
二、学习目标
1.通过阅读分析教材，阐明细胞周期的概念，区分表示细胞周期图像。【科学思维】
2.通过阅读分析高等植物有丝分裂各过程、小组合作构建“有丝分裂中染色体变化模型”活动。概述有丝分裂各时期的特点、识别各时期细胞图像。【科学探究】
3.通过观察模型，区别有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量的变化，阐明细胞有丝分裂的意义，体会其在细胞生命历程中的重要意义，认同部分在整体中的作用。【生命观念】
三、学习重难点
1、学习重点：说出有丝分裂各时期的特点，并能判断各时期染色体、DNA、染色单体数量。
2、学习难点：有丝分裂过程中染色体的行为变化以及染色体和DNA的数量变化。
四、教学思路
由于本节内容较为复杂和抽象,传统的讲授教学不能体现生物科学探究的本质。生物核心素养导向的教学更加重视在真实情境下的任务驱动一系列教学活动。
基于此在设计本节教学时，我以细胞增殖中“遗传物质DNA要先复制然后再平均分配”为主线。通过回顾真核生物DNA、染色质、染色体的关系，构建阐明“染色质、染色体、DNA、染色单体之间关系”的知识体系，通过真实情境下的任务驱动的引导学生先构建一条染色体在有丝分裂过程中的变化模型。认同细胞分裂过程中每条染色体都要经过先复制再平均分配。再构建各个时期细胞的变化物理模型。通过模型分析，归纳各时期的主要特征，最后以动画演示引导认知细胞分裂是一个连续的、动态的过程，使得学生展开深度学习，深入理解有丝分裂的意义。
以模型制作、演示、小组合作、动画演示等教学手段开展学习活动,以突破重难点。同时也培养学生的科学思维、科学探究能力,提升学生的生物科学素养。
(
图片情境驱动
，感悟生命
历程
，
感受不同细胞增殖中个体发育，
不同生物分裂的方式，
激趣导入。
情境导入
明确目标
阐明细胞周期
的概念、
规范表示方法、数据分析细胞周期的特征
说出细胞周期的概念
、
表示方法
以及分裂间期和分裂期的阶段划分。
分析
遗传物质DNA在
细胞周期中
如何均分到2个子细胞中？
阐明分裂间期的特征
阅读教材
、
回顾旧知、以一条染色体为例分析间期的复制变化为例。
阐明分裂间期为分裂期进行的物质准备及其意义。
模型建构：
一条染色体在有丝分裂过程中的变化
依据间期复制的结果，利用手中染色体模型中，在白色卡纸上，摆出一条染色体在有丝分裂过程中的变化，小组代表进行解说。
以高等植物细胞为例。
分析
植物细胞有丝分裂各个时期的主要特征
。
阅读教材
，
研读
植物细胞有丝分裂中
各时期的主要特征
。
模拟活动：构建出的植物细胞在有丝分裂各个时期的模型图
小组代表对相应时期的模型进行解说
，
分析时期特征、包括染色体、DNA和染色单体的数量变化
。
观看动画演示，认同
有丝分裂是一个动态、连续变化的过程。
阐明有丝分裂的意义。
归纳总结
、
拓展思维
总结有丝分裂。
思维拓展：细胞周期的调控与癌症防治
)
五、教学过程设计
学习环节 教师活动 学生活动 设计意图 （基于核心素养的评价）
情境 导入 【创设情境】展示个体的生命历程、细胞的有丝分裂、红细胞等生命历程。由人的受精卵发育成个体的图片提出问题：一个受精卵怎么才能形成1014个细胞呢？ 细胞增殖的方式是细胞分裂。进一步引导原核细胞的分裂方式？真核细胞的分裂方式有？ 观看图片，引发思考：在受精卵连续分裂的过程中，细胞通过细胞分裂增加细胞的数量，叫做细胞增殖。 原核细胞通过二分裂方式产生新个体。真核生物细胞分裂的方式有：有丝分裂（体细胞）、无丝分裂（体细胞）、减数分裂（生殖细胞）。 创设问题情境,激发学生的探究欲望，引发思考，导入新课。
学习目 标 明确课题 解读目标 明确内容 明确目标
阐明细胞增殖的周期性 由示意图引导，什么是细胞周期？什么样的细胞具有细胞周期？ 如何准确表示细胞周期？ 出示表格，引导分析数据可以得出什么结论？ 观看示意图、阅读教材相关内容能够说出细胞周期的概念、表示方法。 分析表中数据，说出不同细胞周期的分裂间期和分裂期的阶段划分。 使学生初步建立细胞周期的概念、表示方法，组成的阶段。培养学生“分析数据得出结论”的科学思维。（情境任务评价目标1）
分析分裂间期在细胞周期中的作用 【问题引导】 为什么分裂间期在细胞周期中占这么长时间？ 分裂间期为分裂期进行了哪些物质准备？遗传物质DNA在细胞周期中如何均分到2个子细胞中？染色质和染色体是什么关系？ 阅读和讨论分裂间期的作用，亲代细胞中的遗传物质DNA先复制再平均分配。遗传物质由一份复制为两份，保证了亲子代细胞中的遗传物质相同。 以一条染色体为例分析间期的复制变化为例。阐明分裂间期的特征，说出间期为分裂期进行的物质准备及其意义。 理解分裂间期的意义在于为分裂期进行物质准备。
模型建构：一条染色体在有丝分裂过程中的变化 强调在染色质上的着丝粒。着丝粒数等于染色体数。 【引导思考】：位于染色质上的DNA在分裂间期要发生复制，一条染色质复制后的发生什么变化？ 一条染色质在有丝分裂过程中会发生什么变化？ 【动员学习小组模型建构活动1】：构建一条染色体在有丝分裂过程中的变化模型活动。 依据一条染色质复制后发生的变化，利用手中染色体模型中，在白色卡纸上，摆出一条染色体在有丝分裂过程中的变化。 小组代表演示 染色质的复制、螺旋化成染色体、着丝粒断裂、染色体解螺旋恢复成染色质的过程，并进行解说。 通过先构建一条染色体在构建一条染色体在有丝分裂过程中的变化模型，理解染色体的行为、染色单体、DNA的数量变化规律。（一条染色体变化的情境任务评价目标2）
以高等植物细胞为例。分析植物细胞有丝分裂各个时期的主要特征。 【引导学生阅读教材】请大家阅读教材P112-P113内容：植物细胞有丝分裂过程。 【动员学习小组模型建构活动2】：构建出的植物细胞在有丝分裂各个时期的模型图。 注意：以4条染色体为例，用白色的卡纸代表细胞，必要结构纺锤丝、细胞板用黑笔描绘。 5min 【讲解与提示】用图片展示各时期的特点；强调：1、在前期，纺锤体的形成方式是？ 在中期，赤道板是一个虚拟结构。 后期，着丝粒一分为二不是被纺锤丝拉断的，而是酶的作用。 末期时赤道板的位置出现细胞板，细胞板真实存在，形成新的细胞壁。 阅读教材，了解模式图是对前期、中期、后期、末期4个阶段的典型特征的概括，形成对高等动物细胞有丝分裂过程的感性认识； 小组合作探究 画出4条染色体在不同时期细胞时期的存在形式。 利用手中材料中，在白色卡纸上，构建细胞分裂期的模型。加深对有丝分裂各时期的特点把握。同时判断包括染色体、DNA和染色单体的数量变化。 不同小组代表展示解说。 利用简单材料构建物理模型，将微观结构放大，变抽象为直观，变静态为动态，帮助学生深入理解有丝分裂各个时期染色体的变化特点。培养观察和操作能力。 （4条染色体的植物细胞有丝分裂过程的特点情境任务评价目标3）
归纳总结 学以致用 拓展思维 【视频动画展示】高等动物细胞细胞周期的连续过程。 【问题引导】 进入分裂期后细胞的两套DNA该如何分配给两个子细胞才合理？ 真核细胞的主要分裂方式是有丝分裂。怎样通过有丝分裂过程实现DNA的平均分配？ 有丝分裂对生物的遗传有什么意义？ 【思维拓展】细胞周期是一个高度有序的运转过程，它是靠细胞内部精确的调控实现的，如果这种调控出现异常，就可能导致细胞的癌变。因此研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。感兴趣的同学可以以下网站收集相关的研究资料，了解其新进展。最后以图片、文字等形式分享收集的资料，我期待你们的展示...... 回顾模型建构中，针对模式图对前、中、后、末4个阶段的典型特征的概括，认同有丝分裂是一个连续动态的过程。 认知亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。阐述有丝分裂的意义：保证亲代和子代细胞间DNA的数量不变，从而保持了遗传的稳定性。 课下思考、查阅资料、拓展生物学科知识和培养学科素养。 建立有丝分裂是一个连续变化过程的概念。 动画情境下驱动学生评价有丝分裂的意义。 （评价目标3）
六、板书设计
细胞周期的概念
分裂间期+分裂期
有丝分裂过程
分裂期：前期
中期
后期
末期
有丝分裂意义
七、教学设计反思
在本节课的教学设计目标设置合理，教学思路清晰，突出了教师主导、学生主体的理念，基于生物学核心素养的情境任务驱动教学活动，如：通过将抽象知识转化为具体的2个物理模型建构活动，学生的参与度高。学习任务实施中中知识衔接环环相扣，注重知识形成的过程，由直接接受感性知识到活动中自主产生知识。恰当地使用直观的模型构建将抽象知识具体化，符合学生认知。
本节也存在需要改进的地方，如可以缩短模拟活动时间，加入染色体、DNA、染色单体的数量变化曲线图，时间关系没能展示。

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