资源简介

生物课时教学设计
课题 细胞核的结构和功能 执教者
教学思路设计 本课以“细胞核与克隆技术”为贯穿始终的情境主线，遵循“细胞核有何功能—功能有何结构基础—结构与功能如何统一”的逻辑展开。导入环节通过课本“问题探讨”中克隆牛的诞生过程，引发学生对细胞核功能的思考。环节一通过美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢、变形虫切割、伞藻嫁接与核移植四则经典实验，引导学生运用对照与变量分析的方法，归纳细胞核控制细胞代谢和遗传的功能。环节二通过显微观察与模型建构，认识核膜、染色质、核仁等结构及其功能，理解结构与功能相适应的生命观念。环节三通过辨析染色质与染色体的关系、分析细胞核与细胞质的联系，理解细胞是一个统一的整体。最后，通过“克隆技术的应用与思考”作业设计，引导学生运用所学知识分析现实问题，实现知识迁移。
学情 分析 1.学生已学习细胞膜和细胞器等内容，知道细胞是生命活动的基本单位，对细胞的基本结构已有整体认识，但缺乏对细胞核结构与功能的系统了解，对“细胞核是遗传信息库”多停留在记忆层面，不理解其结构基础。 2.高一学生具备一定的实验分析和逻辑推理能力，能够从实验现象中归纳结论，但运用“控制变量、设置对照”原则评价实验的意识较弱，容易忽略实验结论的适用条件，需要引导其体会实验设计的严谨性。 3.学生对克隆技术、干细胞研究等生物学前沿话题有较强的好奇心，结合生活与科技情境能激发学习兴趣，但其空间想象能力和将微观结构与功能相联系的抽象思维能力有待提升。
教材分析 内容要求 1.阐明细胞核的结构和功能。 2.尝试建立真核细胞的模型。
教材地位 本节是人教版必修1《分子与细胞》第三章“细胞的基本结构”中的第三节。它上承细胞膜的结构和功能、细胞器之间的分工合作，在学生认识了细胞各部分结构的基础上，具体阐明细胞核的结构和功能；同时为第四章“细胞的物质输入和输出”、第六章“细胞的生命历程”以及必修2《遗传与进化》中遗传信息的传递奠定基础，是学生理解“细胞是生命活动的基本单位”、认识细胞整体性的核心内容，在教材中起着承上启下的关键作用。
教学目标、重难 目标： 1.生命观念：阐明细胞核的结构和功能，理解结构与功能相适应的生命观念，认同细胞是统一的整体。 2.科学思维与科学探究：运用控制变量与对照原则分析细胞核移植等经典实验，归纳细胞核的功能，体会实验设计的严谨性。 3.社会责任：通过了解克隆技术等细胞核研究成果的应用，关注生物技术的社会意义与伦理问题，形成理性看待科技发展的态度。 重点： 1.细胞核的结构（核膜、染色质、核仁）与功能（遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心）。 2.通过经典实验的分析，得出细胞核控制细胞代谢和遗传的结论。 难点： 1.理解染色质与染色体的关系以及细胞核控制细胞代谢和遗传的机制。 2.运用对照原则评价实验设计，理解结构与功能相适应的关系。
教学资源 PPT课件、克隆牛与克隆羊资料视频、细胞核结构模式图及电镜图片、“细胞核具有什么功能”四则实验资料、细胞核结构模型材料。
解读 方法 教学方法 情境教学法、实验分析法、模型建构法
学习方法 探究学习法、合作学习法、观察归纳法
教学手段 视频、显微图片，问题任务驱动
教学准备 搜集本节课所需教学资源并整合，针对本节内容研读课程标准、教材、学情，设计编写本节课教学方案
教 学 过 程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 目标达成
导入 细胞核的功能初探——从克隆牛说起 1.情境导入：展示课本“问题探讨”中克隆牛的诞生过程，提问：小牛的性状主要由哪头牛决定？为什么？ 2.追问：由此可以推测，遗传信息主要储存在细胞的哪个结构中？细胞核在细胞的生命活动中起什么作用？ 3.引出课题：细胞核的结构和功能，明确本节要探究的核心问题——细胞核为什么能成为细胞代谢和遗传的控制中心。 1.观察克隆牛诞生流程图，思考并回答：小牛的性状与提供细胞核的母牛一致，说明遗传信息主要储存于细胞核中。 2.明确本节探究主题，带着“细胞核有何功能”的问题进入新课学习。 从克隆技术情境出发，激活学生已有认知，引发对细胞核功能的思考，明确本节核心问题。
环节一 细胞核的功能——经典实验的启示 1.实验分析一：美西螈核移植实验。展示将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中的过程，提问：子代美西螈的肤色由什么决定？不移植细胞核，实验能否说明问题？ 2.实验分析二：蝾螈受精卵横缢实验。展示受精卵横缢后无核部分停止分裂、有核部分正常分裂，以及核移回后恢复分裂的过程，提问：细胞的分裂、分化与细胞核有何关系？ 3.实验分析三：变形虫切割实验。展示变形虫切割后无核部分不能摄食、不生长、对外界刺激无反应的现象，提问：细胞核与细胞代谢有何关系？ 4.实验分析四：伞藻嫁接与核移植实验。对比嫁接实验（伞帽形态与假根有关）与核移植实验（伞帽形态与细胞核有关），提问：为什么核移植实验更有说服力？ 5.点拨：嫁接实验中假根既含细胞核又含部分细胞质，不能排除细胞质的影响；核移植实验运用了对照思想，结论更严谨。 6.归纳总结：四则实验分别从遗传、分裂分化、代谢、形态建成等角度证明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 7.结论呈现：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 1.分析美西螈实验，得出美西螈肤色由细胞核控制的结论，体会核移植实验的对照意义。 2.分析横缢实验，得出细胞核控制细胞分裂和分化的结论。 3.分析切割实验，得出细胞核与细胞代谢密切相关（摄食、生长等生命活动受细胞核控制）的结论。 4.对比嫁接与核移植实验，说出核移植实验更能说明问题及原因。 5.在教师引导下，归纳四则实验的共同结论，认同细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 通过四则经典实验的层层分析，学生能运用对照原则评价实验，自主归纳细胞核的功能，发展科学思维与科学探究素养。
环节二 细胞核的结构——结构与功能相适应 1.观察识图：展示电子显微镜下的细胞核结构图，结合教材插图，引导学生辨认核膜、核孔、染色质、核仁等结构。 2.问题驱动一：核膜有何特点（双层膜，上有核孔）？核孔有什么功能（大分子物质如RNA、蛋白质进出的通道）？ 3.问题驱动二：染色质主要由什么组成（DNA和蛋白质）？遗传信息储存在哪里？为什么说细胞核是遗传信息库？ 4.问题驱动三：核仁与什么生命活动有关（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）？ 5.模型建构：组织学生分组构建细胞核结构模型（示意图或橡皮泥模型），标注各部分名称与功能。 6.点拨提升：细胞核的结构与其功能相适应——遗传信息主要储存在染色质（DNA）上，使细胞核成为遗传信息库。 1.观察电镜图片与教材插图，辨认细胞核各部分结构。 2.思考并回答核膜、核孔的结构特点与功能。 3.结合教材归纳染色质的组成，理解“细胞核是遗传信息库”的结构基础。 4.小组合作构建细胞核结构模型并展示，说明结构与功能的对应关系。 通过观察与模型建构，学生能说出细胞核的结构组成及各结构的功能，理解结构与功能相适应的生命观念。
环节三 染色质与染色体·细胞是统一的整体 1.辨析关系：展示细胞分裂间期与分裂期细胞核的显微图像，提问：染色质与染色体是同一种物质吗？它们是什么关系？ 2.点拨讲解：染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态（都主要由DNA和蛋白质组成），分裂间期呈细丝状，分裂期高度螺旋化、缩短变粗成为染色体。 3.联系整体：引导学生分析细胞核与细胞质的关系——细胞核控制细胞质的代谢活动，细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞只有保持完整性才能正常完成各项生命活动。 4.总结提升：结合本章内容，归纳细胞膜、细胞器、细胞核分工合作，共同执行细胞的各项生命活动，细胞是一个统一的整体。 1.对比两幅显微图像，说出染色质与染色体的关系（同一物质在细胞不同时期的两种存在状态）。 2.结合教材举例说明细胞核与细胞质相互依存。 3.理解细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。 4.构建本节知识框架，形成“细胞是统一的整体”的认识。 通过辨析与整合，学生能正确理解染色质与染色体的关系，认同细胞各部分结构分工合作、细胞是统一的整体。
小结 展示本节课知识框架图（细胞核的结构—功能—整体性） 根据框架图巩固本节知识并构建本节知识框架。 借助知识框架图，学生能梳理本节核心内容，形成结构化认知。
作业 细胞核的“指挥中心”三句话分析 布置情境：克隆技术、干细胞研究等生物技术的发展，都离不开对细胞核功能与结构的认识。请围绕“细胞核”，完成“三句话分析”： 1.【功能证据】：概述一个经典实验如何证明细胞核控制细胞的代谢或遗传。 2.【结构基础】：指出细胞核中储存遗传信息的具体结构，并说明染色质与染色体的关系。 3.【整体观念】：举例说明细胞核与细胞质如何相互依存，说明细胞为什么必须保持完整性。 课后独立完成，运用本节所学三个层次进行简要分析，可结合教材和课外资料。 将课堂所学迁移到新的情境中，检验学生对细胞核结构与功能、实验分析方法及细胞整体性的综合理解和迁移运用能力。
板书 设计
教学 效果 预测 预计大部分学生能够通过四则经典实验的分析，掌握细胞核的功能和结构，理解结构与功能相适应的生命观念。但在理解“细胞核为什么能控制细胞代谢和遗传”的深层机制上，部分学生可能仍存在困难，需要在后续学习（基因的表达、遗传信息的传递）中进一步巩固。在辨析“染色质与染色体的关系”时，学生容易将两者误认为不同的物质，需要通过显微图像对比强化认识。在构建细胞核结构模型时，学生对核膜、核孔等微细结构的比例把握可能不够准确。作业环节能较好地检验学生的迁移运用能力，部分学生可能出现实验分析不严谨（忽视对照）的情况，可在下次课进行简要点评。

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