細胞的生命歷程(精選13篇)
細胞的生命歷程 篇1
一、案例背景
1.《細胞增殖》是現行高中《生物》(人教版)第二章“生命活動的基本單位——細胞”中的第二節內容。本節內容主要包括:細胞的增殖方式和意義,動植物細胞的有絲分裂,觀察植物細胞的有絲分裂實驗,簡介無絲分裂和減數分裂。這些內容中主要學習有絲分裂及觀察植物細胞有絲分裂實驗,其中有絲分裂是《生物的生殖和發育》中的減數分裂和《遺傳和變異》中的遺傳定律的學習基礎。特別是學習有絲分裂時的方法和途徑為減數分裂的學習打下經驗基礎。
2.近幾年我在不同的農村學校旁聽了一些老師的《細胞增殖》課堂教學,他們傳統的教法是:通過討論或多媒體材料引入細胞增殖,進而指出真核細胞的主要分裂方式是有絲分裂,然后利用細胞周期插圖討論細胞周期的界定,劃分每個時期任務,在學習細胞分裂間期時,很詳細的講述了染色體的結構、組成、dna的復制,接下來則以插圖或模式圖或動畫多媒體課件為研究對象,與學生一道認識有絲分裂前期、中期、后期和末期的特點,最后教師總結出有絲分裂各時期染色體數目和dna數目的變化規律,直到總結出有絲分裂的意義為止。這種教學方法比較典型,但存在著諸多不足之處:
(1)本節課的重點和難點是細胞有絲分裂分裂期的過程、特點和規律,而他們前面講述分裂間期所用時間往往太多,后面所花的時間偏少,沒有突出重點、更沒有突破難點。
(2)緒論課中引起了學生對生物學科的極大興趣,經過第一章內容枯燥的學習,此時已經變得非常疲憊和無趣,在農村城鎮高中這種現象尤為突出,在有絲分裂這種難點和重點的教學中,如果再這樣平鋪直敘,勢必使學生更加覺得索然無味,非但不能提高學習效率,而且給今后的學習帶來嚴重阻礙。
(3)學生的認知能力參差不齊,如果用這種單一的方法來實施教學,那只能適應一部分學生,相當一部分學生掌握不好,達不到全面提高物生成績的目的,做不到全才發展。
3.基于上述認識,我們利用有關理論結合農村城鎮高中的實際情況,設計并實施了下列方案。
二、案例實錄
教師活動
學生活動
設計意圖
導
入
多媒體播放:①一個人的受精卵如何發育成成人的錄像片段;②種子萌發動畫;③變形蟲生殖行為動畫。并配上音樂;問:這三個例子中,生物都進行了什么活動?這些活動的基礎是什么?
學生討論,得出:①在這個例子中生物體進行了生長發育和遺傳活動;②這些活動的基礎是細胞增殖
三段動畫給學生的視覺帶來沖擊,并激發學生的興趣,同時快速引入課題。
環
節
一
師:細胞以分裂方式進行增殖,真核細胞的分裂方式有三種,即有絲分裂,無絲分裂和減數分裂,我們本堂課先來學習一下有絲分裂。
學生了解真核細胞的分裂方式有三種,明確本堂課的主要任務
簡單明了,節約時間,為學生學習重點、難點知識打下基礎。
環
節
二
1.指出體細胞進行有絲分裂有周期性,出示細胞周期示意圖,引導學生觀察此圖。
2.利用課本第34頁旁欄思考題設問:“有人說,細胞分裂間期是細胞分裂的間歇期,這時的細胞處于靜止狀態,這種說法正確嗎?”引導學生思考間期的特點。
3.利用教具復習染色質和染色體的關系以及構成。之后利用教具展示dna復制和蛋白質的結果,并交代著絲點。
1.學生觀察細胞周期圖,總結出細胞周期的概念,了解分裂間期和分裂期的時間比例。
2.學生閱讀書本有關知識了解間期的最大特點是完成dna的復制和有關蛋白質的合成,明白任何一個時期都有作用的道理。
3.學生初步知道經過間期之后的一條染色體組成變化:1個dna-2個dna,1條染色體有2條染色單體組成并有一個著絲點連接。
1.培養學生的觀察和分析能力
2.學習dna復制和蛋白質有關知識,為細胞分裂期的學習做好鋪墊。同時充分利用課本上榜欄思考題、小資料等課程資源為教學服務。
3.注重知識的連貫性,利用復習舊知達到掌握新知的目的。
4.利用直觀教具,在學生腦海中建立染色體的大致結構,為后面的學習服務。降低學習難度。
環
節
三
投影課本第36頁顯微攝影讓學生觀察,并指導學生利用課文第35頁植物細胞有絲分裂期圖,結合文字,了解各時期的特點。
學生利用圖示和文字介紹,全面了解每一個時期染色體、dna、染色單體、紡錘體、核膜、核仁的變化情況,做到點面結合。
針對農村高中學生語言閱讀、表達能力較弱的現象,特別指導學生用文字來說明圖象;發展學生的語言智能和視覺空間智能。同時為下一個階段觀看表演打下基礎。
環
節
四
請出預先準備好的表演隊,模擬植物細胞有絲分裂各期的特征。教師播放輕音樂,引導學生看懂每一個表演分別代表什么期,進一步明了各期的特點。
表演隊同學各司其職明確自己在表演中扮演什么角色,另外一部分同學則認真對照并修正剛才所獲得的印象。
激發學生的興趣,發展學生視覺空間智能、身體運動智能、自然觀察智能,同時培養的學生的合作意識。
環
節
五
編輯順口溜概括每個時期的特點,概括一個時期之后,鼓勵學生自己編寫順口溜
學生領悟順口溜的含義,并舉一反三自己編寫(同桌可以相互討論)。
如:前期為“二消二現”, 二消表現為核膜解體,核仁消失;二現表示為染色體出現和紡錘體出現。
培養合作交流意識,發展語言智能和人際關系智能以及自省智能。
同時可以加強記憶,減輕學生的思維負擔。
環
節
六
指導學生盯住染色不放,觀察染色體在各個時期形態、數目、行為的變化,然后總結出規律。
依次盯住染色體、染色單體dna、核膜、核仁,總結它們的變化規律。
1.在了解各個時期特征的基礎上,用五條線連起來,做到點線結合,從而有利于構建知識網絡。
2.培養學生舉一反三和知識遷移能力。
環
節
七
描繪染色體數目變化曲線圖,并指導學生依次描繪染色單體,dna變化曲線圖
部分學生板演描繪染色體、dna、染色單體變化曲線圖,其余學生隨堂畫。
為總結有些分裂中遺傳物質的倍增和平均分配而得出有些分裂的意義打下基礎。
培養學生的數理邏輯智能。
環
節
八
出示不同層次的例題
學生完成練習,鞏固所學內容
針對農村學生學習基礎差,知識遷移能力弱的學習特點,設計例題時,做到由淺到深,并引導學生要養成知識遷移的習慣。
環
節
九
小結,概括本堂課的要點,并引出有絲分裂的意義,引導學生自我評價。點題:受精卵發育成人的錄象,你們想到什么?
引導學生用學習植物細胞有絲分裂的方法去學習動物細胞的有絲分裂。
學生評價老師和自我評價。
學生總結學習方法。
學生用學習植物細胞有絲分裂的方法去學習動物細胞的有絲分裂。
盡量做到首尾呼應,通過點題,讓學生體會父母養育的艱辛,起到教育的作用。
三、案例反思與評價
(一)案例設計的說明與解釋
在設計該案例時,我們主要考慮了以下幾點:
1.激趣
學生聽了緒論課之后興趣很高,但經過第一章生命的物質基礎和結構基礎的學習,興趣已不再,對老師的最初愉悅也已逐漸淡去,此時上第二章內容就象小馬拉大車,太重太累。所以,在這時利用游戲等手段重新激發學生的學習興趣便是我們的第一愿望。
2.提效
利用大腦活動規律,優化課堂教學。大腦活動有自身的固有規律,在課堂教學過程中必須遵循和利用這些規律,突出重點,提高學習效率。
(1)始動調節 開始學習時,效率并不高,以后逐漸提高,神經細胞克服“惰性”工作狀態,需要一定時間。因此,上課開始時,我們運用多媒體播放動畫可以加快學生的大腦激活。
(2)動力定型 當內外部條件刺激進行多次以后,大腦皮層上興奮和抑制過程中在空間和時間上的關系就固定下來,條件反射的出現越來越恒定和準確,形成了大腦皮層活動的動力定型,此時,神經細胞能在消耗最少能量的情況下,收到最高工作的效率,根據這一規律,教學的重點,難點這時應盡快出場。所以本案例中,盡量縮短細胞周期和間期的教學時間,盡快推出細胞分裂期的教學。
(3)鑲嵌式活動 大腦皮層在同一時間只有部分區域產生興奮,而其余部分處于抑制狀態。轉換興奮區和抑制區,可以及時清除大腦的疲勞,繼續維持較高的興奮優勢。因此,我們在教學中采用不同途徑來學習同一內容,有利于及時消除疲勞,維持興奮。
(4)保護性抑制 大腦皮層經過一段時間的興奮之后,就會出機能活動性的暫時降低,產生生理性的保護抑制,以防止出現過度疲勞,因此,這一階段可以讓學生反思和評價,做簡單的題目或看一些拓展類的材料。
3.破難和全才發展
細胞分裂在整個生物學科中占有很高的地位,但學生對它又很難懂,以往幾屆所用的傳統教學方法已起不到什么作用,是學生不聰明嗎?不是,而是不同的人的智能發展重點不同,也就是說人的發展是不平衡,我們不能用單一死板的方法去教學生。于是我們運用加德納的多元智能理論去設計教學。針對同一教學內容,從不同角度創設學習途徑,讓不同的學生用自己特長的智能去掌握相同內容(如:語言能力強的學生可以用圖文結合的方法去學習;視覺空間能力強的學生可以通過實驗去學習,身體運動能力強的學生可以通過做游戲的方法去學習等等)。實踐證明,這些方法可以幫助學生突破這一難點,不同的學生都有所掌握和發展,做到了全才發展。
(二)案例實施的效果評價
1.三維目標達成度較高,具體表現在:
(1)做到了知識與能力并舉。如:根據掌握分裂各期的特點來模仿表演。體現了技能依賴知識的內涵。
(2)方法與過程并行。如:在學習好各分裂期的特點之后,教師及時要求學生盯住染色體不放,總結在分裂過程中如何變化,并依此類推,分別總結染色單體、dna、 紡錘體等變化,讓學生能夠舉一反三,做到知識的有效遷移。
(3)情感態度與價值觀相統一。如:展示人的受精卵如何發育成成人,對學生進行孝敬父母教育,體會做父母的艱辛;再如在做游戲時,沒有很好的合作是不會表演成功的,培養學生的合作意識。
2.本案例在教學理論、教學方法、指導學生學習等方面上有了一定的更新。
(1)利用大腦活動規律設計教學,充分體現生物教師在這方面的優勢;運用多元智能理論設計教學,符合農村學校學生基礎良莠不齊的實際;
(2)研究高中不同年級段學生的認知和心理發展規律,恰當選擇教學方法。我們做了如下探討:依據人的認知發展規律和心理發展特點,高一學生在認知方面以接受知識信息為主,屬于認知發展的低級階段,而高二學生則由吸取信息轉到輸入輸出信息并用,屬于認知發展的第二階段。從心理學角度看,高二學生較高一學生心理逐漸成熟,老師、同學間經過一年的相處,彼此間比較易合作,因此,我們選擇了模仿表演,用人體的體態語言來描述生物學事實。
(3)在--時,注重師生雙邊活動,強調學生的主體性和教師的主導作用,變化教師的角色,讓教師變成引導者、組織者和參與者。
(4)注重直觀教學,恰當地利用教具使學生腦海中出現染色體、染色單體的大概形象,培養空間想象能力,提高學生的生物學素養。
(5)指導學生掌握良好的學習方法,如:在及時復習舊知識的基礎上學習新知識;在做例題或練習時,提倡由淺到深,逐步構建知識網絡;指導學生在學習植物細胞有絲分裂的方法基礎上去預習動物細胞的有絲分裂并做比較,培養學生在方法方面的遷移能力。在學生解答練習時,引導學生觀察題型,發現有下列題型:分裂期圖象再認題;曲線應用題;圖象和曲線結合題;無圖象、無曲線只有文字題。讓學生體會知識由識記到再認到應用到觸類旁通的過程。
(三)本案例中值得探討的其他問題
(1)本案例在適時適地推廣是可以的,但是如果經常在課堂中插入游戲,并不一定可取,我們認為,應該研究根據生物課的類型,有針對性地進行設計,從而形成生物教學案例系列化。
(2)在本章中,我們可以考慮先讓學生做植物細胞有絲分裂實驗,等學生有了直觀真實的認識后,再推出各時期的特點,歸納出有關規律,也不妨試一試。
(3)在導入環節,所用的多媒體材料太多,建議刪去兩個,重點用好受精卵如何發育成人錄象。
(4)在課堂教學之前,建議在小黑板上畫好染色體和dna曲線圖的坐標,有利于學生板演的正規化和節約時間;編寫練習讓學生預習,起到導學作用,也有利于課堂教學時,針對這些練習及時總結方法并舉一反三。
參考文獻:
1.徐仁靜.《中學生物創新教法》.學苑出版社.1999.
2.遠毅等.《高中生物課程標準教師讀本》.華中師范大學出版社..
細胞的生命歷程 篇2
學習本實驗應達到的目標要求
1.說出本實驗的實驗原理。
2.制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片,養成獨立動手操作的習慣。
3.觀察植物細胞有絲分裂的過程,識別有絲分裂的不同時期,比較細胞周期不同時期的時間長短,培養學生視圖、比較、分析、判斷等能力。
4.繪制植物細胞有絲分裂簡圖,養成嚴謹求學的科學態度。
重點難點分析
1.教學重點
⑴制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片。
⑵識別有絲分裂的不同時期,比較細胞周期不同時期的時間長短。
2.教學難點
制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的過程中,涉及到的試劑以及對標本的處理時間,操作的先后順序。
教學設計思想和教材分析
實驗探究性學習是學生獲取知識的一條重要途徑。按照學為主體,師為主導的思想進行教學,教師就要設計出一些能引起學生思考和探究的問題,使學生多途徑多方式的參與到學習中,使學生的主體性得到充分體現。因此本節教學以提出問題→進行實驗→討論→解決問題的方式進行。在實驗操作過程中,學生結合教師提出的問題,邊操作邊思考。自己不能解決的問題,由同一實驗組的同學共同討論解決,得出答案。教師在某些較難理解的問題上適時點撥,以減少課堂時間的浪費,提高課堂效率。有絲分裂的實驗是一個驗證性的實驗,要求學生通過有絲分裂各時期的觀察,來驗證學生在前面學到的知識,并加以鞏固。因此在實驗前,教師應讓學生先回憶在細胞分裂過程中,各時期的染色體的形態和行為有哪些變化,以便在實驗中能夠準確的觀察到各個時期的圖像,并能區分出來。
教學策略
實驗前教師應要求學生先預習實驗原理及方法步驟,簡單的了解進行細胞分裂實驗的各個過程,以便在實驗過程中,能夠按照老師事先設計好的思路進行教學,同時應把實驗的關鍵點講出來,以便引起學生在實驗中注意這些問題。當然也可以由學生自己依照實驗步驟進行實驗操作,以鍛煉其自主動手能力和分析問題的能力。在實驗中,出現問題,分析問題出現的原因,以引起同學們的注意,并找出解決問題的方法。通過這種方法,能鍛煉學生自主學習和合作學習的能力,以更好的完成本課的教學。
課時安排
1課時
課前準備
1.教師準備好實驗材料、用具及用于探究的問題。
2.學生預習課本相關內容,了解該實驗的實驗原理、目的要求及實驗操作的步驟,提出與本課內容有關的問題。
教學過程
引言:通過前面的學習,我們知道了細胞有絲分裂過程中各個時期的特點及染色體的圖像變化,今天我們在前面已有知識的基礎上,來觀察洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂。
引題:觀察洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂
請同學們閱讀課本p115實驗的第一段,完成學習探究1。
請一位同學起來回答學習探究1,另一位同學對該同學的回答進行補充和修正。
引言:通過實驗原理的學習,我們了解了進行本實驗的指導方法和思想,請同學們結合學習探究2中的5個小題,閱讀教材p115~116頁,并依據課本所列的方法步驟進行實驗操作。
一、洋蔥根尖的培養
師:怎樣培養洋蔥根尖?在培養過程中,應注意哪些問題?
生:在實驗課前3~4天,取洋蔥一個,放在廣口瓶上,裝滿清水,讓洋蔥的底部接觸瓶內的水面。把廣口瓶放在溫暖的地方培養。待根長約5 cm時,取健壯的根尖制成臨時裝片。注意的問題:應選擇底盤大的洋蔥做生根材料;剝去外層老皮,用刀削去老根,注意不要削掉四周的根芽;培養時注意每天換水1~2次,防止爛根。
二、裝片的制作
在制作過程中,學生結合著教師的提問,邊回答邊操作,從而知道在進行該操作中應注意的事項,以及如何進行該操作。由于解離、漂洗、染色三個步驟中,都有一段等待時間,教師應利用這些空隙,要求學生討論在進行該操作時的注意事項,以保證該操作的順利進行,也可做一些相關的題目,來鞏固該部分的內容。
1.取材與解離
師:取材的時間最好在什么時候進行?解離過程中,應注意哪些問題?解離后細胞是否仍保持活性?
生:在上午10時至下午2時,剪取洋蔥根尖2~3 mm,立即放入盛有鹽酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在室溫下解離
3~5 min,至根酥軟為止。解離中,應注意時間的把握,不能太長也不能太短。解離太長使細胞的結構破壞,影響制片的效果,太短則不易使細胞分離,觀察時細胞容易重疊。解離后細胞已被鹽酸殺死,不具備活性。
2.漂洗
師:為什么要進行漂洗?怎樣進行漂洗?
生:由于染色劑是堿性染液,如不漂洗,酸堿發生反應,不利于著色;同時也是為了洗去藥液,防止解離過度。用鑷子把酥軟的根取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗約10 min。
3.染色
師:在細胞中,能被堿性染液染成深色的物質是什么?染色中,為什么要把握好染色的濃度和時間?
生:能被堿性染液染成深色的物質是染色體。染色時,染液的濃度和時間的把握要好,否則染色過深,不易觀察細胞中的染色體。
4.制片
師:實驗中,要使細胞分離和分散開,需采取哪些措施?
生:先用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片;在蓋玻片上加一片載玻片,用拇指輕壓載玻片。壓片時用力要適當,過重會將組織壓爛,過輕則細胞不易分散。
鞏固性練習
1.洋蔥根尖細胞解離后對細胞膜通透性的影響是( )
a.由選擇透過性變為半透性 b.由選擇透過性變為全透性
c.仍保持選擇透過性,但通透性增大 d.仍維持原來的通透性
2.制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時,向載玻片的中央滴一滴清水的目的是( )
a.洗去根尖表面的龍膽紫溶液 b.利于根尖的放置,便于指壓玻片時排走氣泡
c.利于指壓玻片時組織細胞分離 d.細胞吸水脹大,便于觀察
3.在制作洋蔥根尖細胞有絲分裂臨時裝片時,正確的操作順序是( )
a.解離→染色→漂洗→制片 b.解離→漂洗→染色→制片
c.染色→解離→漂洗→制片 d.漂洗→解離→染色→制片
三、洋蔥根尖細胞有絲分裂的觀察
1.低倍鏡觀察
在低倍鏡下,先找到分生區細胞,觀察細胞的形態特點。
2.高倍鏡觀察
師:在一個視野中能不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程?能不能找全有絲分裂各時期的細胞?如何操作才能找全各個時期的細胞?
生:在一個視野中不能觀察到一個細胞有絲分裂的連續過程,因細胞在解離時已經被殺死,不再進行細胞分裂了。不能,因在一個視野中,我們只能找到某一時期的細胞圖像,要想看全各時期的細胞,應移動裝片,在不同的視野中尋找。
師:在你的觀察結果中,處于哪一時期的細胞最多?怎樣確認一個細胞周期中各個時期的長短?
生:處于間期的細胞最多,因間期持續的時間最長。確認細胞周期中各時期的長短,就看在這一時期中觀察到的細胞的多少。
四、繪圖
教師要求學生根據自己在實驗中觀察到的各時期的細胞特點,繪制有絲分裂前期、中期、后期的簡圖,并能區分各時期細胞的特點。
鞏固性練習
1.用高倍鏡觀察植物細胞有絲分裂中期圖像,清晰可見的結構是( )
a.染色體、紡錘體.細胞壁 b.紡錘體、細胞膜、細胞核
c.染色體、赤道板、細胞核 d.紡錘體、細胞壁、核仁
2.洋蔥根尖細胞有絲分裂的分裂期中,每個細胞內的dna分子數和染色體數不同的時期是( )
a.前期和中期 b.中期和后期 c.中期和末期 d.后期和末期
細胞的生命歷程 篇3
在普通高中《生物課程標準》的內容標準中,“分子與細胞”模塊的第四學習單元是“細胞的增殖”,第五學習單元是“細胞的分化、衰老和凋亡”。同細胞代謝一樣,細胞的增殖、分化、衰老和凋亡,也是細胞生命活動的具體表現。筆者根據這兩個學習單元的具體內容標準和活動建議,對其教學內容、教學目標、教學策略的構思如下:
1.具體內容標準及其地位和教育意義
1.1具體內容標準及地位
在高中生物新課程的標準中,“細胞的增殖”學習單元的具體內容標準是:簡述細胞的生長和增殖的周期性;描述細胞的無絲分裂;觀察細胞的有絲分裂并概述其過程。“細胞的分化、衰老和凋亡”學習單元的具體內容標準是:說明細胞的分化;舉例說明細胞的全能性;探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系;說出癌細胞的主要特征、討論惡性腫瘤的防治。
細胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活動,對生物體的生存和發展具有重要意義。細胞增殖是生物體生長、發育、生殖和遺傳的基礎;細胞分化是個體發育的一個重要階段,胚層細胞的分化導致組織形成、器官發生和系統建成,細胞的異常分化會導致癌變;細胞的衰老和凋亡與人體健康也有著極為密切的關系。因此,學生學習本單元知識,不僅有利于認識生命的本質,而且為繼續學習生殖和發育、基因的表達和調控、基因突變和人類遺傳病等知識打下必要的基礎。
1.2 具體內容標準的教育意義
對照“標準”中的學習目標分類說明表可知,細胞的增殖、分化、衰老和凋亡的具體內容標準涉及8項具體要求,知識性目標有5項,其中的3項是了解層次,2項是理解層次,其他3項屬于情感性目標的經歷水平。在“分子與細胞”模塊的所有學習單元中,只有“細胞的增殖”和“細胞的分化、衰老和凋亡”的具體內容標準中明確地提出了情感性目標要求,這是因為這部分知識與人體健康、疾病以及社會老齡化問題有關。珍愛生命、關注健康、尊重和愛護老人是現代公民的基本素養,因此,這部分知識對培養學生情感和提高社會公德有著深刻的教育意義。
我們知道,細胞代謝是生命實現自我更新的生理基礎,細胞的增殖、分化、衰老和凋亡等生命活動與其代謝水平密切聯系。細胞的增殖、分化、衰老和凋亡也必然有其遺傳的基礎。因此,正確地認識細胞的增殖、分化、衰老和凋亡之間的內在聯系,以及與其代謝和遺傳的關系,有助于學生形成生命是運動、辯證和發展的觀點,學會學習問題的方法和提高解決問題的能力。
2.具體內容及學習目標
2.1 細胞的增殖
分析“細胞的增殖”單元的具體內容標準看出,該單元知識的核心概念應該包括:細胞增殖、細胞周期、無絲分裂和有絲分裂等。單元知識的認知目標主要是:說出細胞增殖的方式和意義;概述細胞周期的定義,識別一個細胞周期經歷的兩個階段,簡述間期細胞的主要特征;列舉細胞分裂的主要方式,描述細胞進行無絲分裂的大致過程和特征;用顯微鏡觀察植物根尖裝片和馬蛔蟲卵細胞分裂的制片,根據染色體形態概述細胞有絲分裂過程及其各個時期的分裂相,說明動植物細胞有絲分裂過程的主要區別;根據細胞有絲分裂過程中染色體和紡錘絲的動態變化,闡明動植物細胞有絲分裂的特征和意義。
本單元的具體內容標準要求觀察細胞的有絲分裂過程,并建議組織學生模擬探究細胞表面積與體積的關系。因此,能力目標包括:在明確制作根尖壓片的動作要領的基礎上,獨立完成制作裝片的操作過程;用顯微鏡觀察根尖裝片和馬蛔蟲卵細胞的分裂制片,用瓊脂塊或豆腐模擬探究細胞表面積與體積的關系,培養實驗觀察和科學探究的能力;用比較的表格整理細胞有絲分裂過程中不同時期的分裂相,用圖示呈現細胞有絲分裂過程中dna和染色體的數量動態,培養處理信息(屬于形象思維范疇)的能力;分析說明有絲分裂過程中不同時期細胞之間的結構聯系及發展變化,培養辨證思維的能力。此外,制作和觀察植物根尖細胞裝片的學習活動,不僅為學生提供了接受科學方法訓練的機會,而且有利于學生形成實事求是的科學態度。
2.2 細胞的分化、衰老和凋亡
從“細胞的分化、衰老和凋亡”單元的具體內容標準中看出,該單元知識的核心概念應該包括:細胞分化、細胞全能性、細胞衰老和細胞凋亡、細胞癌變等。其認知目標是:列舉細胞分化的典型實例,概述細胞分化的定義,說明在個體發育過程中細胞分化的重要意義;以植物組織培養或動物克隆為例說明分化的細胞保持其全能性,表述細胞全能性的定義,分析細胞全能性的原因;描述細胞衰老的特征,說出細胞凋亡的原因,舉例說出細胞的衰老和凋亡是一種正常的生命活動;描述癌細胞的主要特征,列舉致癌因子的類型、說出細胞發生癌變的原因。
本單元的能力目標是:通過搜集、整理和解讀有關干細胞的研究進展和應用、惡性腫瘤的防治等資料,培養處理信息的能力;分析細胞的增殖、分化、衰老和凋亡的現象和原因,以及分化與去分化、分化與轉化的復雜關系,提高辨證思維的能力。此外,探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系,關注惡性腫瘤的防治等學習活動,使學生認同生命科學與人類征服癌癥和延年益壽的密切聯系,增強學習生物學的興趣和養成珍愛生命的情感。
⒊ 教學策略和方法
3.1 細胞增殖的教學
學生學習有關細胞結構和細胞代謝的知識后,初步理解“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這個命題(也是細胞定義),但是,細胞為什么那么小呢?這是學生既困惑又感興趣的問題,因此,標準建議組織學生“模擬探究細胞表面積與體積的關系”。在這個活動中,讓學生親自計算不同大小立方體的表面積與體積之比,通過分析數據認識到較小細胞的表面積相對較大,易于保證細胞與外界進行物質交換。那么,生物體怎樣實現新舊細胞的更新呢?由此導入“細胞的增殖”的教學過程。
細胞增殖的教學應從其概念本身開始,細胞增殖概念的要素包括:定義、規律、意義和方式等。通過對初中生物學知識的學習,學生知道細胞增殖是指親代細胞以分裂方式產生子代細胞的過程。教學時,先結合下面的圖示闡明細胞增殖是通過細胞周期實現的,細胞周期是細胞生長和分裂的周期性變化(定義)。然后,指導學生閱讀課文并說出細胞增殖的意義和主要方式。學生尚不能完全理解“細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎”的命題,只要求解釋細胞增殖與生物體生長的因果關系。
細胞周期是本單元知識的核心概念之一,教學時,首先讓學生依據上面的圖示表述細胞周期的定義,進而通過識圖和分析,說出一個細胞周期的起止時間和劃分的階段。然后,教師用板書形式概括細胞周期劃分的階段及細胞分裂的方式。
間期是細胞分裂期的準備階段。教學時,首先提示學生依據細胞周期的圖解說出間期的起止時間和持續時間的長短;進而在閱讀課文的基礎上,用表格整理間期細胞的代謝狀況。最后,讓學生概述間期細胞的主要特征,以及在細胞周期中的地位。
有絲分裂是真核細胞的主要分裂方式,其知識點應包括:植物細胞有絲分裂、動物細胞有絲分裂、細胞有絲分裂的特征、細胞有絲分裂的意義。標準要求“觀察細胞的有絲分裂并概述其過程”,按照這個要求,植物細胞有絲分裂的教學應先組織學生觀察植物根尖細胞有絲分裂的制片,對照圖片從顯微鏡視野中識別間期細胞和有絲分裂的各個時期細胞。在學生對植物細胞有絲分裂過程具有初步感性認識的基礎上,教師再借助掛圖、圖片或錄像等教學媒體,依次闡述有絲分裂各個時期細胞的分裂相,然后師生共同以表格的形式歸納植物細胞有絲分裂過程中發生的核、質分裂相變化。最后,組織學生獨立完成制作和觀察根尖臨時壓片,
在親自制作的根尖臨時壓片中尋找和鑒別各個分期細胞的核、質分裂相。為了幫助學生理解有絲分裂中dna和染色體的動態變化,也可以組織學生用不同顏色的塑料或橡皮泥塑成染色體,模擬染色體行為和數量的動態變化。
在細胞有絲分裂的教學過程中,組織學生制作并觀察植物細胞有絲分裂裝片是十分必要的,這個實驗活動有助于提高學生的制作裝片、顯微觀察和繪制生物圖等基本技能。教學時,首先闡述制作洋蔥根尖細胞有絲分裂臨時裝片的程序,進而演示制作裝片的方法。然后指導學生制片和觀察,并根據觀察畫出細胞有絲分裂各個時期的簡圖。
在組織學生制作并觀察植物細胞有絲分裂裝片時,安排一定時間讓他們觀察馬蛔蟲卵細胞分裂的制片,識別細胞兩極的中心體結構和核、質分裂狀況,從而為比較動物細胞有絲分裂與植物細胞的異同,歸納細胞有絲分裂的特征打下基礎。
細胞有絲分裂是一個連續的過程,為了研究和揭示有絲分裂的具體過程中染色體和dna分子的變化規律,人為地將其分為不同的時期。因此,教學中不僅要闡明分裂間期為分裂期進行著物質和能量的準備,而且還要揭示細胞分裂過程中染色體與紡錘體的動態變化及兩者之間的關系,以此培養學生事物是相互聯系,不斷運動和發展的觀點。細胞有絲分裂過程的特征可概括為:染色體復制一次后,平均地分配到兩個子細胞中去,從而將親代遺傳信息傳遞給子代。為了強調細胞有絲分裂的重要意義,可用下面的曲線圖概括細胞有絲分裂過程中dna數量和染色體動態和數量之間的變化關系及規律。
細胞無絲分裂最主要的特征是沒有出現染色體和紡錘絲的變化。教學時,結合洋蔥表皮細胞或蛙蟾類紅細胞無絲分裂的圖解描述無絲分裂過程,首先強調細胞分裂過程也分為核分裂和質分裂,然后啟發學生比較無絲分裂的核質分裂相與有絲分裂的異同,從而理解細胞無絲分裂的主要特征。
3.2 細胞分化、衰老和凋亡的教學
前面提到,細胞增殖、分化、衰老和凋亡是細胞的正常生命活動,這些生命活動是細胞的行為表現,而不能誤認為是細胞發育的4個階段。這是因為細胞凋亡不是衰老細胞的死亡,細胞凋亡與細胞增殖都是維持生物體內細胞動態平衡的基本行為。因此,本單元教學的開始,可以蛙的個體發育為實例,概述細胞增殖、分化、衰老和凋亡之間的復雜關系,如下:
本單元知識包含一系列概念,是教會學生學習概念的良好素材。高中生物的概念學習方法主要是:分析典型的正確例證,揭示一類事物的共同本質特征,進而以下定義的形式加以表述并賦予名稱,最后確認概念應用的范圍。因此,在細胞分化的教學中,首先借助圖片、錄像等媒體展示未分化的干細胞、分化的肌肉細胞、神經細胞、紅細胞和胰島分泌細胞(也可以植物細胞為例),引導學生認識到分化細胞與未分化細胞在形態、結構和功能上發生的差異,從而理解細胞分化的概念,進而列舉受精卵與人體組織的發生、植物莖的形成層與木質部和韌皮部的形成等實例,使學生明確細胞分裂不僅發生在胚胎發育階段,而且貫穿于生命個體的終生,以補充衰老和死亡的細胞。然后,以紅細胞和胰島細胞為例,闡明紅細胞具有其他細胞沒有的血紅蛋白,胰島細胞可分泌胰島素,這表明分化細胞具有某種特殊的功能,這種特殊功能可以通過蛋白質表現出來,而蛋白質是基因表達的產物。由此,引導學生推理得出“細胞分化是基因在特定條件下選擇性表達的結果”這一結論。
細胞全能性的原意指受精卵的分化潛能。上課前一周,要布置學生搜集有關干細胞研究進展和應用的資料。教學時,先以植物組織培養或以動物克隆為實例,說明分化的細胞仍然保持其全能性;進而用動物細胞的核移植技術進一步說明細胞核的全能性。這些實例使學生認識到分化細胞的細胞核中含有本物種的全部核基因,因此,分化細胞與受精卵一樣,具有分化出各種細胞和組織,形成一個完整個體的潛能。這樣,細胞全能性的定義應運而生。在此基礎上,可結合圖解介紹造血干細胞的培養和分化,組織學生交流有關干細胞研究進展和應用的資料,討論研究干細胞與人類健康的關系。
細胞衰老又叫細胞老化,是指在正常情況下,隨著年齡增長內穩態下降,機體組織細胞發生退行性變化并趨向死亡的不可逆現象。由于細胞衰老與個體衰老具有同步性,所以,教學時先啟發學生從宏觀上描述呈現衰老體態的老年人的面部特征,如老年斑、皮膚干燥和皺紋等;然后,讓學生閱讀課文,從微觀角度初步認識衰老細胞的結構和功能的特征(如下表):
細胞凋亡是細胞發育過程中由基因引發的自動結束生命的生理過程。教學時,通過列舉人體神經系統形成過程中的細胞凋亡的現象,以及健康成人的骨髓和腸黏膜上皮細胞凋亡的現象,使學生明確在胚胎發育階段通過細胞凋亡清除多余或完成使命的分化細胞,保證胚胎發育正常;在成體發育階段通過細胞凋亡清除衰老和病變的組織細胞,保證機體健康。因此,不能將細胞凋亡與細胞衰老而死亡混為一談。最后,組織學生討論如何延緩細胞衰老,關注老年人的健康問題。
3.3 細胞癌變的教學
細胞癌變的教學可以放在細胞分化部分,也可以與細胞的衰老和凋亡放在一起。學生對細胞癌變知之甚少,上課前布置他們搜集惡性腫瘤及防治方面的資料。教學可采用討論式,讓學生圍繞以下問題展開討論:什么是癌?癌細胞的主要特征是什么?細胞發生癌變的根源是什么?誘發原癌基因發生突變的因素是什么?怎樣防治惡性腫瘤等等。針對上述問題開展的討論活動,不僅有利于激發學生的興趣和調動他們的學習主動性,而且還可以考查學生的學習能力、處理信息的能力、分析和解決問題的能力,以及他們的情感態度與價值觀。
上述對“細胞的增殖、分化、衰老和凋亡”的教學構思是粗糙和膚淺的,但愿能夠起到拋磚引玉的作用,深入學習和領會高中生物課程標準的精神,推動高中生物教學改革和提高生物教學質量。
本文已發表在《生物學通報》xx年第12期
細胞的生命歷程 篇4
實驗原理
植物細胞的細胞周期包括分裂間期和分裂期的前期、中期、后期和末期。在分裂周期中,細胞和細胞中的dna、染色體和姐妹染色單體發生一系列的變化。本實驗就是通過模擬植物細胞有絲分裂過程,認識細胞有絲分裂各個時期的特點和各個時期遺傳物質的變化。
目的要求
1.通過模擬實驗,認識和理解有絲分裂過程中,dna、染色體和姐妹染色單體的變化。
2.在實驗中,掌握植物細胞有絲分裂各期的典型特征。
3.通過實驗,理解細胞有絲分裂是一個連續的過程,形成對細胞有絲分裂的感性認識,并為減數分裂的同源染色體和二倍體的概念打下基礎。
材料用具
白色紙板一塊。紅、黃、紫、白色縫衣線各兩條,其中紅、黃色線長20cm,紫、白色線長30cm。黑色水筆一把,鉛筆一支,橡皮擦一塊。
方法步驟
用白色紙板代表分裂周期的細胞;縫衣線代表dna分子,縫衣線條數代表dna分子數;用黑色水筆在縫衣線上涂色,表示蛋白質;經過黑色水筆涂色的縫衣線,代表染色質;用黑色水筆涂色的縫衣線進行對折螺旋形成的粗線,代表染色體或染色單體;用鉛筆在紙板上畫出核膜、核仁、紡錘體、細胞板的出現,用鉛筆擦擦掉,表示消失。實驗中取體細胞染色體數為4。
1.分裂間期
取白色紙板一塊,兩端往背面各折起大約六分之一,代表細胞;用在紙板中央畫一個圓圈代表細胞核膜,在核膜中畫出核仁;在圓圈內,隨意放入經過水筆涂色的紅、黃、紫、白四條縫衣線,表示體細胞染色體。數出其所代表的染色體、dna、姐妹染色單體數,及現象填入表格。
分別在四條縫衣線旁放入同色等長的縫衣線,并和原來的線交叉,代表dna的復制,交點為著絲點;對新放入的縫衣線涂色,表示蛋白質的合成;姐妹染色單體形成。將折起的兩端放開、展平,代表細胞質的增長。
2.分裂期
前期
在紙板兩端畫出紡錘體,同時用鉛筆擦擦去核仁和核膜。
分別對兩條紅色縫衣線進行數次對折螺旋成粗線,并把它們交叉放在紙板中,代表染色體,然后再對黃、白、紫線進行同樣的操作。觀察、計數并填寫表格。
中期
按住粗線交點移動,分別將四種顏色的粗線排列在紙板中間。觀察、計數并填寫表格。
后期
分別把交叉的粗線分開,移向兩端。觀察、計數并填寫表格。
末期
分別把粗線解開,放在原位。用鉛筆擦擦去紡錘體,畫出圓圈將細線圍起來,并畫出核仁。
在紙板的中央向兩邊,畫一條直線,代表細胞板,兩個子細胞形成。觀察、計數并填寫表格。
把子細胞和母細胞進行對比,看看它們間的染色體、dna和染色單體有何變化。
實驗結果
將觀察到現象和實驗結果填入以下的表格:
間期
前期
中期
后期
末期
染色體數
→
dna分子數
→
姐妹染色單體數
→
典型特點
討論
1.如果該植物體細胞染色體數目為12對,那么該植物細胞有絲分裂后期染色體、dna和染色單體的數目各為多少?
2.親代的染色體經過復制,精確的地平均分配到兩個子細胞中。這對植物有什么重要意義?
3.通過植物細胞有絲分裂的模擬實驗,你對哪些問題有了更深刻的認識?
細胞的生命歷程 篇5
一、教材分析
1.教學內容的地位與作用
“細胞大小與物質運輸的關系”是人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物1必修 分子與細胞》第6章“細胞的生命歷程”中的第一節“細胞增殖”中的一個實驗。把本實驗安排在“細胞分裂”內容之前,目的在于先讓學生通過探究,知道細胞不能無限長大的原因,明白了細胞分裂的必要性,再來學習細胞分裂,體現知識的系統性。本課時內容還與后續模塊中微生物的代謝、細胞進化有著緊密聯系。
2.教學內容的重點和難點
①重點:探究細胞大小與物質運輸的關系。(依據:這是本實驗要探究的主題,通過探究得出“細胞不能無限長大”的原理。)
②難點:利用模型探究細胞表面積與體積的關系;理解細胞越小表面積越大、越有利于物質交換的原理。(依據:由于客觀條件的限制,只能進行模擬實驗,要借助邏輯推理和想象、遷移才能得出合乎事實規律的認識。)
課時安排 1課時。
學情分析
1.知識基礎
學生在初中已經學習過“細胞通過分裂產生新細胞”“受精卵通過細胞分裂和分化形成組織器官”等知識,也具有相應的化學知識,知道本實驗中naoh與酚酞的顯色原理。
2.能力基礎
學生在本模塊前面的學習中,已經進行過其他的探究活動,對探究實驗的過程和方法有一定的認識,在操作技能上也有一定的基礎。
3.心理基礎
①有的學生比較喜歡動手操作,但不愿意深入思考;②有的學生習慣于老師說什么就記什么,缺乏探究精神;③學生普遍習慣于對直觀事物的觀察和描述,現用模型來代替細胞具有一定的抽象性,需要學生運用聯想遷移進行思考,存有一定的難度。
三、教學目標
1.知識目標
①理解細胞表面積與體積的關系,以及細胞大小與物質進出的關系;②理解細胞越小表面積越大、越有有利于物質交換;③概述細胞不能無限長大的原因。
2.能力目標
學會用數據、表格分析問題。
3.情感態度與價值觀
①培養學生合作精神;②培養學生實事求是的科學態度和嚴謹認真的治學精神。
四、教法、學法
教法
1.情景喚起法:從學生熟悉的生活例子和經驗出發,將感性直觀的認識上升為理論知識。
2.問題探究法:以問題(任務)驅動學生學習,每一階段的學習都以問題引出,引導學生自主、探究和合作,體現老師主導、學生主體的教學理念。
學法
聯想遷移法:運用聯想把模擬實驗結果遷移至真實的細胞。
直觀圖表法:用數學的方法分析和處理數據,并以坐標圖的形式表達出來,化繁為簡,幫助理解、方便記憶。
例證歸納法:運用事例表征來學習,從探究“細胞大小與物質運輸關系”理解細胞增殖的必然性。
合作探究法:開展分組探實驗活動,提高學習技能。
五、教學過程
操作程序
教學策略
學生活動
設計意圖
創設情景,引出探究主題
1.用ppt演示:①大象與老鼠的外型圖片;②不同物種的細胞圖片。
2.設疑:①請推測大象與老鼠體內的細胞大小差異如何?②生物體的長大,是靠細胞數量的增多還是靠細胞體積的增大?
3.設問:細胞為什么不能無限長大?
1.觀察
2.討論后回答:不同動(植)物個體體積大小有差異,但構成它們的細胞的大小并無明顯差異,且都很小,需借助光學顯微鏡才能看到,多細胞生物體體積的增大,既要靠細胞生長增大體積,主要還是靠細胞分裂增加數目。
1.圖片的給出:為學生提供直觀的感性認識,為上升為理論知識作鋪墊。激發學習興趣引發學生思考。
2.問題的提出:給學生設疑,促使學生存疑、質疑,讓學生處于“憤悱”的心理狀態,從而使學生產生強烈的探究欲望。
探究實驗
講述:由于細胞很小,我們無法用真實的細胞進行實驗,只能用模型替代。
閱讀課本和實驗冊,明確操作過程和要求,預測實驗結果
讓學生明確細胞模型模擬的原理,以及探究的目的,探究的主題。清楚明白下來要做什么、如何做、觀察什么、結論的引伸等,避免實驗的盲目性,避免實驗課變成形式和走過場:上課熱熱鬧鬧,下課無所知。
設問:瓊脂塊模擬的是什么?naoh溶液模擬的是什么?
討論回答:瓊脂塊模擬的是細胞,naoh溶液模擬的是擴散進入細胞的物質。
出示表格1(見附錄)
開始實驗,測量并記錄實驗結果,填寫在表格中,并進行計算。
觀察、測量、收集數據等是進行科學探究活動過程中常用到的技能,需著重培養。
分析實驗
分組討論,老師從旁引導并加以鼓勵。問題整理如下:
1. 表中數列有什么規律,
2. 得出什么結論?
3. 立方體體積增大時,表面積與體積之比有什么關系?
4.細胞大小與物質運輸有什么關系?
5.為什么細胞不能無限長大?
6.相對表面積還影響細胞的哪些關系?
7.還有其它他素影響細胞不能無限長大嗎?
8.為什么大的生物體是由許多小的細胞發展起來的?
9.細胞是越小越好嗎?
10.細胞不能無限長大,為保證代謝需要,最好的解決辦法是什么?
先是進行思考,然后展開討論,兩組之間互不相讓,進行針鋒相對的問與答。并對對方的答案作出評價。在這一過程中,學生五動并用:動腦思、動口議、動耳聽、動手記、動眼看。
以問題(任務)驅動學生學習,引導學生進行自主、探究,沿著問題思路得出探究結論。突顯了學生的主體地位。其中問題1、2的提出與回答突破了本節的難點,并達成本章的能力目標;問題3突出重點,問題4是對實驗結果進行推論;問題2、3、4達成了本節的知識目標。問題5、6、7、可以發散學生思維,學生從多角度去分析問題,深化知識;問題8是一種逆向思維的訓練,培養學生批判性思考的能力。問題9引出細胞分裂的必然性,為下課時的學習作知識鋪墊。在學生的問與答,相互評價的過程中,實質上就是一個學生“自得”的過程。
技能訓練
1.出示立方體圖(書114頁基礎題1),并用數學公式解釋為何細胞越小,相對表面積越大?
2.看圖(書114頁[技能訓練]),解釋原生動物的細胞中為什么出現兩個核和伸縮泡?
3.為什么卵細胞的體積都比較大?如鴕鳥卵黃直徑可達5 cm。
1. 計算三種圖的表面積與體積之比。列出數學公式:細胞的相對表面積=3/r。
2.討論解釋現象。
1.用數學知識解決生物上的知識。
2.把知識進行延伸,把模型遷移到細胞。
評價與總結
對各小組的實驗操作過程與結果進行評價。
精講:(1)限制細胞長大的因素主要有兩方面。一是細胞表面積與體積的比;二是細胞的核質比,細胞核所控制的細胞大小與核的大小成正比。所以細胞都很小,不能無限長大。由于受細胞器所占體積的影響,細胞也不是越小越好。多細胞生物體體積的增大還有賴于細胞的增殖。
傾聽,動手做筆記。
明確細胞不能無限長大的原因,從而引出細胞增殖的必要性,為第二節的學習作知識鋪墊。也是對知識的一個梳理,體現知識的系統性。
六、課后反思
從探究活動的類型來看,本節課的實驗是一個模擬探究實驗,引用模型來解釋原理,也體現了新課標對數學在生物上運用的重視。從探究的內容來看,本實驗屬于部分探究實驗,探究活動的問題已經給出,探究的計劃已經制定好,學生只需完成收集數據、并對數據進行概括和推理即可。從探究的難易程度來看,本實驗在探究活動的六個層次中屬于第三個層次,難易程度適中。然而,要使該探究實驗順利開展,達成教學目標,仍然不是一件容易的事情,需要教師事前做出充分、細致的準備工作,并根據課堂情況調整教學。
1.準備簡便易行的實驗材料
本實驗除了可以用naoh和含酚酞的瓊脂來完成外,還可以以淀粉代替酚酞,以碘代替naoh,或者用淺色果凍代替瓊脂,用紅墨水代替naoh。
2.完善教材中的實驗記錄表格(見附表)
由于細胞都比較小,在表格設計上可以多加一欄,邊長為0.01 cm的瓊脂,只要求計算表面積、體積、以及表面積與體積之比,不作為實驗對象。這樣更有利于學生理解細胞的相對表面積與細胞大小的關系。
3.合理分配時間。本節課,在數據處理上高估了學生的數學運算能力,學生在進行比值計算時,花的時間比較長。
附表
瓊脂塊的邊長/cm
表面積/cm2
體積/cm3
比值(表面積/體積)
naoh擴散的深度/cm
比值(naoh擴散的體積/整個瓊脂塊的體積)
3
2
1
0.01
結論
1.瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而 。
2.naoh擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而 。
細胞的生命歷程 篇6
[教學目標]
知識方面
1.簡述細胞的生長和增殖的周期性。
2.概述細胞有絲分裂的過程。
3.描述細胞的無絲分裂。
情感態度與價值觀
認同細胞生長和增殖的周期性。
能力方面
1.模擬探究細胞表面積與體積的關系,探討細胞不能無限長大的原因。
2.使用高倍顯微鏡觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂。
[教學重點、難點分析]
1.重點:細胞生長和增殖的周期性、真核細胞有絲分裂的過程。
細胞像生物體一樣,也要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老、死亡的過程。單細胞生物在死亡之前,要通過細胞增殖增加個體數量,保持物種的延續。多細胞生物的生命歷程從受精卵開始,需要不斷的細胞增殖(主要以有絲分裂方式)增加體細胞的數量。在學生認同細胞生長和增殖的周期性的基礎上,深入學習有絲分裂過程中遺傳物質的周期性變化,有助于理解有絲分裂的意義,也有助于今后學習減數分裂和遺傳基本規律等知識。
2.難點:有絲分裂過程中各個時期染色體的變化特點;細胞表面積與體積之比與物質運輸效率之間的關系;統計每一時期的細胞數與計數細胞總數的比值,比較細胞周期不同時期的時間長短。
有絲分裂過程是細胞整體性的變化過程,但主要變化是細胞核染色體的變化,這是一個微觀的動態變化過程,學生很難弄清楚染色體、著絲點、dna、姐妹染色單體的數量變化。
“細胞大小與物質運輸的關系”是模擬探究實驗,意圖探究細胞大小與物質運輸效率之間的關系,探討細胞不能無限長大的原因,從而認識生物體長大需要通過細胞增殖、增加細胞數量的必然性。操作過程雖然比較簡單,但是實驗后的討論題卻有相當的思維力度,要用聯想的方法將模擬實驗的結果遷移至真實的細胞,思考物質運輸的效率與細胞大小之間是什么關系;為什么細胞越大,物質運輸的效率越低;為什么多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數體積更大的細胞構成的。
讓學生學習記錄細胞周期不同時期的細胞數,通過統計每一時期的細胞數與計數細胞總數的比值,比較細胞周期不同時期的時間長短。這里運用了間接轉換的方法,因為學生并沒有真正記錄下細胞周期不同時期的時間,而是根據得到的每一時期的細胞數與計數細胞總數的比值,來比較細胞周期不同時期的時間長短。這種思維上的轉換有一定難度。
[教學過程](本節共用3課時完成)
第1課時
課件演示圖片、文字資料:生物都要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老、死亡;細胞也要經歷生長、增殖、衰老、凋亡。
板書:第6章 細胞的生命歷程
第1節 細胞的增殖
設問:構成生物體的細胞有多大?
課件演示:大多數高等動、植物細胞的直徑是( )
a.20~30 μm微米; b.20~30 mm; c、20~30 cm
師:生物體大多數都是由許多體積很小的細胞組成的,為什么細胞生長到一定程度會發生細胞分裂或者不再繼續生長呢?
課件演示:細胞為什么不能無限長大?什么因素限制了細胞的長大?
(在學生思考后,進行短時間的對話,肯定其中的合理推測。)
師:也許真的是由于物質運輸限制了細胞的長大,那么細胞的大小與物質運輸是什么樣的關系呢?我們來做一個模擬實驗。
(組織學生按課本中的實驗要求進行模擬實驗,同時要求學生在浸泡瓊脂的10分鐘里進行一些計算和討論,將計算結果填入課本的表格中。)
課件演示:
通過計算我們知道:
瓊脂塊的相對表面積=瓊脂塊的表面積/體積,隨著瓊脂塊的增大而 。
細胞的相對表面積=細胞的表面積/體積,隨著細胞的增大而 。
在相同的時間內naoh擴散的體積/整個瓊脂塊的體積的比值越大,可以反映瓊脂塊的物質運輸的效率 ;同樣,在相同的時間內物質擴散進細胞的體積與細胞的總體之比越大,可以反映細胞的物質運輸的效率 。
(實驗完成以后,集體完成下列推測)
課件演示:
通過模擬實驗可以看出:瓊脂塊體積越大,其相對表面積越小,瓊脂塊的物質運輸的效率 ;可以推知:細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質運輸的效率 。
師:這個模擬實驗可以證明,“細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大”。當然,還有別的限制因素。請閱讀正文。
板書:
一、細胞不能無限長大
師:生活細胞,像生物體那樣也要經歷生長、衰老、死亡。如果只有死亡,沒有增殖是不可思議的。那么,細胞是如何增殖的呢?細胞增殖對生物體有何意義呢?細胞的增殖,如何保證親子代細胞在性質(如染色體的數目、遺傳物質dna的含量)上的一致性呢?
板書:
二、細胞通過分裂進行增殖
課件演示:細胞有絲分裂圖像資料
板書:
三、有絲分裂
師:這是真核細胞進行的最主要的分裂方式,有絲分裂。周期性地由一個細胞分裂成兩個子細胞。請同學們讀書并請觀察圖6-1和表6-1,思考問題。
設問:
① 怎么理解細胞周期?
② 認為一個細胞周期起始點和止點分別在何處?
③ 細胞分裂期和分裂間期所占的時間一樣長嗎?
④ 不同生物的不同種類細胞,細胞周期長短一樣嗎?
學生得出以下結論:
①一個細胞分裂成兩個細胞是分裂期,從細胞在一次分裂結束之后到下一次分裂之前是分裂間期。細胞周期包括以上兩個階段。
②一個細胞周期的起始點是:一次分裂完成時。止點是下一次分裂完成時。細胞分裂間期是新的細胞周期的開始。
③細胞分裂期和分裂間期所占的時間相差較大。間期占時間很長;分裂期占時間很短。
④不同生物的不同種類細胞,細胞周期長短不同。
在此基礎上,得出細胞周期概念。
板書:
1.細胞周期
(1)分裂間期
設問:細胞分裂間期,為什么需要這樣長的時間?
學生推測:是不是為細胞的分裂作充分的物質準備?
師:近代科學研究證實,在細胞分裂間期,細胞內部發生著很復雜的變化,最大的變化特點是,完成dna的復制和有關蛋白質的合成。復制的結果,每個染色體都形成兩個完全一樣的姐妹染色單體,呈長細絲狀,由一個共同的著絲點連接。因此說,分裂間期是整個細胞周期中極為關鍵的準備階段。
課件演示:模擬的植物細胞有絲分裂動態過程,先連續播放,再分段播放。
在分段播放時,一邊說明細胞內發生的變化,一邊將體現各階段典型特征的剪貼圖展示在黑板上,讓學生認真觀察比較,說出劃分不同分裂期的主要依據(實際就是找出各個時期的主要特點)。
比較:
① 看染色體的形態數目變化。
② 看核仁、核膜的變化。
③ 看紡錘體(絲)的變化。
師生共同總結出細胞分裂各期的主要特點(主要由學生說出)。
板書:
(2)分裂期:前期、中期、后期、末期。
第二課時
要求學生以四人小組為單位,閱讀課本這的“技能訓練”,解釋現象。
限制細胞長大的因素主要有兩方面。第一,細胞表面積與體積的比。原生動物細胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。第二,細胞的核質比,細胞核所控制的細胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲這樣個體較大的細胞有兩個細胞核,保證正常的核質比。
師:請同學們仔細觀察動物細胞有絲分裂過程的錄像和模擬的動態過程,并與植物細胞有絲分裂過程進行比較,看看它們有哪些共性,同時也找一找它們有哪些區別。
課件演示:動物細胞有絲分裂過程錄像、模擬的動物細胞有絲分裂動態過程、動植物細胞有絲分裂過程圖。一邊播放,一邊描述分裂過程中的各種變化。最后,將動植物細胞有絲分裂過程圖并列投影在屏幕上供學生觀察、比較。
板書:
(3)動、植物細胞有絲分裂的異同點
設問:
①動物細胞有絲分裂與植物細胞有絲分裂的主要區別是什么?
②動、植物細胞有絲分裂如何保證親子代細胞的染色體數目、dna含量的一致性?
在學生回答上述設問的基礎上,要求學生以人為例(體細胞染色體數目為46條),填寫下列表格:
指導學生建立坐標糸,繪制一個細胞周期中染色體和dna分子數目的變化曲線。
板書:
(4)細胞有絲分裂的意義
親代細胞的染色體復制之后,精確地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質dna,因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩定性。
課件演示:蛙的紅細胞的無絲分裂模擬動態過程
師:這是真核細胞的另一種分裂方式,請同學們注意把它與有絲分裂過程進行比較,找出最主要的區別。
生:在分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
板書:
四.真核細胞的其他分裂方式
無絲分裂、減數分裂
布置第三課時的預習作業:
①為了觀察細胞的有絲分裂,要選取植物的什么部位作實驗材料?為什么?
②如何培養洋蔥的根尖?
③為了能夠在光學顯微鏡下觀察到單個的細胞,可以采取哪些方法?
④為了能夠在光學顯微鏡下觀察到染色體,可以對實驗材料進行怎樣的處理?
⑤本實驗的操作流程為: 。
參考答案:
① 選取洋蔥根尖2~3 mm(或其他正確部位)。因為根尖的這一部分中有分生組織,可能看到處于有絲分裂時期的細胞。
② 略
③ 用藥液使組織中的細胞相互分離開來,輕輕地按壓,使細胞分散開來。(或其他辦法,如切片等)
④ 根據實驗材料的特性選用染色液染色。
⑤ 選取實驗材料→解離→漂洗→染色→制片
第3課時
請學生代表將預習作業用實物攝影儀展示,并作出相應的說明,師生共同評價,達成共識。
用數碼一體化顯微鏡先將臨時裝片中處于不同分裂時期的細胞投影,再投影固定裝片中處于不同分裂時期的細胞。(若學校實驗室條件不具備,可使用課件)
組織學生完成實驗:觀察根尖分和組織細胞的有絲分裂。
在學生完成實驗及實驗作業并得出相應結論之后,討論課本中的討論題。
課件演示:
① 一個小球轉動1秒鐘,靜止9秒鐘。
② 10個小球不同步轉動,但每個小球都是轉動1秒鐘,靜止9秒鐘。
③ 一個小球轉動9秒鐘,靜止1秒鐘。
④ 10個小球不同步轉動,但每個小球都是轉動9秒鐘,靜止1秒鐘。
師:由于在每個周期中,小球靜止的時間長,我們在②中看到多數小球是靜止的。由于在每個周期中,小球轉動的時間長,我們在④中看到多數小球是轉動的。通過觀察細胞有絲分裂裝片,你有沒有辦法知道在一個細胞周期中,不同時期的時間長短?
學生:第一, 統計5個不同時期的細胞數目,求每個時期細胞數的平均值;第二, 計算每一時期的細胞數占計數細胞總數的比例;第三, 計算洋蔥細胞有絲分裂每一時期的時間:每一時期的時間=洋蔥的細胞周期(12 h)×每一時期的細胞數占計數細胞總數的比例。
細胞的生命歷程 篇7
一、教學目標
收集資料、提出問題、分析問題、得出結論是探究性學習的基本環節,本--先通過學生收集與癌癥有關的知識,獲得有關癌癥的一些認識,然后應用課本知識解決一些基本問題,再通過各種途徑解決其他問題。在此過程中可通過探究性學習培養學生提出問題和分析問題的能力,提高他們探究問題的興趣,鍛煉學生的想象力和思維能力,使學生關愛癌癥患者,并養成健康的生活方式。
二、教學內容
(一)收集資料
要求學生在課前通過上網、查報紙雜志、看電視、去醫院調查等途徑收集與癌癥有關的資料。
(二)提出問題
教師啟發學生根據自己的生活經驗提出希望研究的問題。學生踴躍地提出了很多問題:癌癥為什么會導致人死亡?得了癌癥一定會導致人死亡嗎? 癌癥是否會遺傳?癌癥是否會傳染?手術之后為什么會復發?中藥對癌癥的治療有什么好處?癌細胞與正常的細胞有什么不同?
(三)分析與解決有關知識性的問題
問題1:癌細胞還有哪些特征?先通過學生閱讀教材,然后師生共同分析解決:(1) 無限增殖;(2)形態結構發生變化,變成球形;(3)表面發生變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少。
接著教師提出問題讓大家討論:癌細胞還有哪些特征?癌細胞的危害是什么?為什么談癌色變呢? 學生回答得很積極,教師針對回答引導學生分析。
問題2:哪些因素可導致癌癥?對于這個問題,教師首先提醒學生在閱讀教材時從外因和內因兩方面去思考。于是學生通過閱讀課本分析了導致癌癥的因素。
外因是以下三類致癌因子:物理致癌因子、化學致癌因子、病毒致癌因子;內因是與癌癥有關的兩類基因:原癌基因和抑癌基因。由于原癌基因與抑癌基因的概念很難理解,故教師請學生用比喻描述致癌因子與癌基因的關系。
教師小結:癌癥發生的概率很小,當外因引起內因發生變化時才有可能導致癌癥。
問題3:如何預防癌癥?
對于這個問題,教師從生活入手,請學生結合生活經驗和教材中的“資料分析”欄目“健康的生活方式與防癌”,聯系致癌因子進行討論。
“什么人患癌癥的概率高?為什么?”
學生很快按課本回答:“老年人!老年人抵抗力差、免疫能力差。”
教師再追問:“還有哪些人患癌癥的概率高?”
學生的回答是:“常抽煙、喝酒的人。常在有輻射地方工作的人。常在強烈的太陽光下工作的人。常常心情不好的人。”
表1 生活習慣與癌癥
學生閱讀教材中的“資料分析”欄目。
師生一起小結癌癥的預防措施:早發現,早治療;遠離致癌因子;要有健康的生活方式;要注意飲食習慣;心情開朗;多鍛煉身體;等等。
(四)對鼻咽癌的發病情況進行探究
為了讓學生探究導致癌癥的復雜原因,教師特意從學生收集的資料中挑選了俗有“廣東癌”之稱的鼻咽癌的發病率數據,由教師提出有關問題讓大家進行探討。
表2 不同人群的鼻咽癌發病率的情況(單位:1/10萬)
問題1:鼻咽癌發病率與什么因素有關?
“與種族有關,黃種人容易患病”“與性別有關,男性比女性容易患病”“與生活習慣有關,抽煙、酗酒的容易患病”“與氣候有關,在南方比在北方容易患病”“與環境污染有關”“與講粵語有關”,學生很快從表格的提示中回答出多種答案。教師非常贊賞學生的討論與歸納,但對于正確與否沒有下結論,而是請大家繼續討論。
問題2:為什么說與種族有關?要確認與種族有關還需要調查哪些數據?
“因為黃種人患病率偏高,調查東南亞一帶的黃種人的鼻咽癌發病率,還可以調查移民到了美國、英國的華僑與當地人的鼻咽癌發病率的比較”,有學生回答。
“很好!據《世界五大洲腫瘤發病率》一書所收集的資料描述:鼻咽癌多發于黃種人,白種人少見;國外報告鼻咽癌多數病例是華僑,美國加利福尼亞、夏威夷和新加坡的中國人的鼻咽癌發病率遠高于其他種族的居民。說明:鼻咽癌的發病率有明顯種族差異。”
教師引用上述的資料,對學生作出表揚,使學生受到很大的鼓舞,以下的討論更熱烈。
問題3:鼻咽癌發病率究竟是與性別有關還是只與生活習慣有關?
“與性別有關”“只與生活習慣有關”“都有關”,學生爭執不下,于是教師提醒大家:要用事實來說話;用實驗數據來說話,在沒有實驗數據前可先提出假設。
有學生馬上就想出了一個方法:“可以讓一些女性吸煙,然后把她們與吸煙男性進行對照,以排除性別的干擾。”
“你這個方法在理論上可行,但不知有沒有哪位女性志愿做這個實驗,請愿意做這個實驗的女同學舉手。”教師沒有馬上對這個學生的方法進行評價,而是采取現場測試。沒有一個女學生舉手,大家的沉默作了很好的回答。“有沒有更好的實驗方法?”教師繼續啟發道。
“直接調查吸煙的男性與不吸煙的男性,以及吸煙的女性和不吸煙的女性四組實驗數據,比較他們的鼻咽癌發病率。”
“非常好!這樣就不用‘強迫’女性吸煙了!”學生大笑。
問題4:如果要確認與氣候有關,還可以調查哪些數據?
“調查移居到北方的南方人,看他們的鼻咽癌發病率是否下降,調查移居到南方的北方人,看他們的鼻咽癌發病率是否上升。”
教師看學生的思維很活躍,于是繼續讓大學討論最后一個問題:如果確實與環境污染有關,還可以調查哪些數據?
學生對這個問題進行了深入的討論,教師對學生的回答非常滿意。
鼻咽癌發病率與講粵語是否有關,教師讓學生按以上思路去收集數據再分析。
(五)關注癌癥的治療問題
先通過課本了解現行的治療方法:手術切除、化療法、放療法,通過練習等方法引出了癌癥的其他治療方法,如中醫治療、基因治療等。關于中醫治療,教師還利用圖片舉了靈芝和冬蟲夏草的例子。
至此,師生共同解決了許多大家關心的問題,對于還沒有解決的其他問題,教師為學生提供了一些網址,讓學生課后瀏覽。
最后讓學生進行角色扮演活動──“假如我患了癌癥”。
學生通過假設談了自己的各種想法與做法。
教師肯定了學生的想法與做法,但還是提醒大家,癌癥并非都是絕癥。
(六)提出問題留給學生課后思考
任何事物都有兩面性,癌細胞有不利的一面,也有有利的一面。為了強調這一觀點,教師提出了一個課后思考題:利用癌細胞的特點在生物工程方面有什么應用?
三、結果與反思
通過本內容的學習,學生了解了癌細胞的特征和危害、致癌因子以及癌癥的治療與預防;培養學生收集資料、提出問題和應用所學知識解決問題的能力;使學生能做到關愛癌癥患者、關心社會和擁有健康的生活方式。
在學習本內容的過程中,教師要盡可能以一種平等、民主的態度,使學生在輕松、和諧的氛圍中學習。學習所采用內容多聯系生活實際,研究從身邊做起,從生活中挖掘出有探究價值的內容,培養學生善于觀察、善于思考的習慣。本內容的學習方法具有開放性,且形式多樣,有課前收集、提問、討論、思考與練習、閱讀、數據分析、演講及課后思考等。
從最后的“角色扮演”來看,有些學生對癌癥依然比較恐懼,情緒比較悲觀,說明學生對本內容還處于初步的認識階段,對癌癥以預防為主這個知識點領會得還不夠深刻。
細胞的生命歷程 篇8
【教學目標】
知識目標
1.從細胞物質交換方面模擬探究細胞不能無限長大的原因。
2.細胞增殖的方式和意義。
3.細胞周期的概念,植物細胞有絲分裂的過程。
4.分析植物細胞有絲分裂過程中染色體、dna的變化規律。
能力目標
1.嘗試通過模擬實驗以進行科學研究,培養學生的探究能力。
2.利用數學、物理方法處理和分析實驗數據的能力。
3.運用細胞不能無限長大的原理解釋某些生命現象。
4.養成批判性思考問題的能力。
5.能夠利用多種媒體獲取生物信息。
情感目標
1.形成結構與功能、局部與整體相統一的生物學思想。
2.使學生形成實事求是的科學態度和一絲不茍的科學精神。
【教學重點和難點】
教學重點 細胞周期及植物細胞有絲分裂的過程。
教學難點 植物細胞有絲分裂各個時期dna、染色體的變化規律。
難點突破 通過模擬實驗和制作動態的多媒體課件,使抽象的問題具體化,復雜的問題簡單化,再加以隨堂訓練,攻克難點。
【教學方法】
探究、講述和討論的方法。
【教學用具】
教學模型、多媒體課件。
【教學過程】
程序
教師活動
學生活動
設計意圖
導入
新課
大家看一下教材110頁圖:象與鼠(投影展示),討論:象與鼠的形體差距懸殊,象的體細胞是否比鼠的體細胞大?二者形體差距的主要原因是什么?
評價學生的回答(出示幻燈片2、3,示細胞的大小。動植物細胞的直徑大都在20——30微米之間),引導學生思考:為什么生物體大都是由許多體積很小的細胞組成的,而且細胞生長到一定程度會發生細胞分裂或者不再繼續生長呢?細胞為什么不能一直生長形成大型的單細胞生物呢?
學生思考并回答:象與鼠相應器官或組織的細胞大小相似,生物體的生長是細胞分裂和細胞生長的結果,但主要因素是細胞數目的增加。
由學生熟悉的現象導入,創設問題情景,激發學生的探究欲望,發動學生主動地參與學習過程。
提
出
問
題
主
動
探
究
獲
取
知
識
歸
納
總
結
限制細胞繼續增大的因素有哪些呢?
活細胞進行著旺盛的新陳代謝,需要不斷的與外界進行物質交換,那么細胞體積增大對細胞與外界的物質交換有什么影響呢?
模擬實驗:細胞大小與物質運輸的關系。(看書4分鐘)
提問:“探究細胞大小與物質的運輸關系”的模擬實驗是如何設計的?其設計思路是什么?
針對問題,引導學生制定解決方案,設計探究物質擴散速率與細胞大小關系的模擬實驗。
教師對各個小組不同的設計方案進行進行評價總結提示:①利用含有酚酞的瓊脂塊模擬不同大小的細胞;②利用naoh遇酚酞呈紫紅色的原理,檢測naoh滲入瓊脂塊的速度和深度;
屏幕播放教材中該實驗的設計方法及實驗操作過程及結果。(出示幻燈片4)。
傾聽、總結學生對結果的討論,繼續引發學生思考,既然細胞越小,細胞的物質運輸的效率就越高,細胞體積是不是越小越好?
提問:除此之外,還有什么因素能夠影響細胞的體積?
提示:細胞核是細胞的控制中心,其所控制的范圍是一定的,另外細胞中的各種結構都進行著不同的生理活動,它們是相互聯系相互影響的,細胞內的細胞質是不斷流動的,細胞太大也不利于細胞內各種成分的交流。
請思考:(出示幻燈片5、6,展示思考題)。
教師點評總結。
充分發揮自己的想象力,積極參加討論,提出模擬實驗的設計思路,并比較各種方案的可行性。
閱讀教材內容,注意實驗的基本操作、注意事項,并仔細觀察、記錄、分析實驗結果。
通過模擬實驗和討論,學生充分理解到細胞體積越大,其相對表面積(即表面積與體積比)越小,細胞的物質運輸的效率就越低,細胞與外界的物質交換速率主要取決于表面積與體積的比。
經過思考,得出結論:細胞的新陳代謝并不只與物質交換速度有關,其內部還需要一些重要而復雜的結構。
經過思考回答:細胞的核質比以及細胞內物質的交流。
思考回答。
使學生親身參與探究過程,有利于學生知識的建構和科學研究方法的領悟。
通過討論使學生深入思考,并用聯想的方法將模擬實驗的結果遷移到細胞。
有利于培養學生批判性思維的能力。
開拓思維,培養學生獨立分析問題的能力。
對知識的鞏固和應用。
提
出
問
題
主
動
探
究
獲
取
知
識
歸
納
總
結
組織學生閱讀教材并討論:
1.體細胞的分裂有什么規律?(出示幻燈片8)。
2、什么是細胞周期?是否所有的細胞都有細胞周期?
3.不同種類細胞的細胞周期持續時間是否相同?
4.細胞周期包括哪兩個階段?它們在時間分配上有什么特點?
5、細胞分裂期的四個時期是如何劃分的,它們之間是否有明確的分界?
演示幻燈片,點評學生的回答并補充、總結:①關于細胞周期的概念,要強調只有“連續分裂的細胞”才具有細胞周期,例如皮膚的生發層細胞、根的分生區細胞等;而高度分化,失去分裂增殖能力的細胞,例如神經細胞等不具有細胞周期。②分裂期的四個時期是人為劃分的,它們之間沒有明確的分界。
用課件模擬展示細胞分裂的動態過程。
觀察分裂間期的細胞,引導學生分析間期的主要變化及變化的結果。
觀察分裂各個時期的細胞,注意每個時期所發生的主要變化。
提問:1、分裂前期所發生的主要變化有哪些?染色質轉變成染色體的生物學意義?(提示:可以使dna分子在分離的過程中不損壞,保證了遺傳信息的完整性,確保染色體在子細胞中的平均分配。)
2、分裂中期所發生的主要變化有哪些?什么是赤道板?(提示:赤道板是垂直與紡錘體的縱軸,并將其平分的一個平面,實際上并無板狀結構存在。)
3、分裂后期所發生的主要變化有哪些?
4、分裂末期所發生的主要變化有哪些?(與分裂前期進行比較)
教師同學生一起分析、歸納有絲分裂的實質。
在授課過程中穿插介紹我國科學家在“細胞增殖”領域中的研究進展及成果。
學生在理解教材內容的基礎上回答問題。
周期性:細胞周期是指從上一次細胞分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,只有連續分裂的細胞才具有細胞周期;不同種類細胞的細胞周期持續時間是不相同的;細胞周期包括
分裂間期(較長)和分裂期(較短);細胞分裂期是一個連續的過程,各個時期之間無明顯的分界,被人為的分為前、中、后、末四個時期。
學生觀察、思考并描述各個時期的特點。
分裂前期所發生的最主要的變化出現染色體。
染色體的著絲點被紡錘絲牽引到赤道板上。
染色體的著絲點分裂,完全相同的兩套染色體被牽向細胞兩極。
最主要的是染色體又恢復成染色質的狀態。
學生自主學習,主動建構新知識。
觀察現象,引起思考,加深理解。
通過提問,加深學生對分裂各個時期及特點的理解。
使學生了解中國科學研究的前沿工作,激發興趣,發展相關情感。
鞏
固
與
反
饋
提問:
1.dna復制和染色體數目加倍分別發生在哪個時期?
2.與高等植物細胞有絲分裂有關的細胞器有哪些?它們分別有哪些作用?
3、細胞有絲分裂的意義有哪些?
4、根據細胞分裂過程中染色體、dna的變化規律,畫出二者的變化圖象。
討論:
正常骨髓細胞的細胞周期約為40小時,急性淋巴性白血病白細胞的細胞周期為2-10天。醫院采用化療的方法最大限度地殺傷腫瘤細胞,保存骨髓細胞。推斷給藥的時間間隔并簡述理由。(提示:使化療藥物作用于腫瘤細胞的每一個細胞周期,同時對正常骨髓細胞的影響最小)
請思考:(出示幻燈片15、16、17、18,展示思考題)。
教師點評總結。
學生思考回答:
分別發生在間期和后期。
核糖體(合成蛋白質的場所)、高爾基體(形成細胞壁)、線粒體(供能)等。
保證了親子代細胞之間遺傳物質的穩定性。
略。
學生在充分討論后得出結論,給藥時間間隔應控制在40~48小時之間。
思考回答。
了解學生對知識的理解情況,及時調整教學,為繼續學習奠定基礎。
鍛煉學生對知識的歸納總結以及靈活運用能力。
聯系實際,將知識拓展、延伸。
提高學生解決實際問題的能力。
對知識的鞏固和應用。
【板書設計】
一、細胞不能無限制的長大
1、 不利于細胞與外界環境的物質交換;
2、不利于細胞核對細胞的控制;
3、不利于細胞內物質的交流。
二、細胞通過分裂進行增殖
植物細胞的有絲分裂
【課堂練習】(課堂穿插進行)
1、細胞與外界進行物質交換的速度主要取決于( )
a.細胞的體積 b.細胞的表面積
c.細胞的表面積與體積之比 d.細胞分裂的快慢
2、細胞不可能無限制的生長,其主要意義不包括( )
a.有利于細胞與外界的物質交換 b.有利于細胞內部的物質交流
c.有利于細胞核對細胞的控制 d.有利于細胞的分化
3、生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎是( )
a.有絲分裂 b.細胞生長 c.細胞增殖 d.細胞分化
4、用顯微鏡觀察洋蔥根尖分生區細胞進行有絲分裂時,在同一個視野中看到的數量最多的細胞處于( )
a.前期 b.中期 c.間期 d.后期
5、在測量瓊脂塊變色深度的方法中(如下圖),正確的測量方法是(虛線表示測量位置)( )
6、根據球體的體積公式v=4/3πr3,表面積公式s=4πr2,得出計算結果如下表。由此你可以得出什么結論?
細胞直徑(μm)
表面積(μm2)
體積(μm3)
比值(表面積/體積)
20
1 256
4 187
0.30
30
2 826
14 130
0.20
7、下圖為具有6條染色體的某植物細胞進行有絲分裂過程的幾個階段,據圖分析回答下列問題:
(1)根據植物細胞有絲分裂的過程對甲、乙、丙、丁進行排序________。
(2)觀察染色體的最佳時期是________圖。
(3)染色體數和dna數目相等的細胞是圖中的________。
(4)赤道板和細胞板的主要區別是____________。
(5)作為一個完整的細胞周期,該圖中缺少了細胞周期的________期,該期細胞內的主要變化特點是__________________________________。
細胞的生命歷程 篇9
教學目標
知識目標
1、了解真核細胞增殖的方式及意義。
2、理解細胞周期的概念。
3、準確描述細胞有絲分裂各階段的重要特征。了解動、植物細胞有絲分裂過程的異同。
4、掌握有絲分裂的過程、特征和意義。尤其是dna和染色體的規律性變化。
能力目標
1.通過問題串訓練學生思維的連續性和邏輯性。
2.學習用曲線圖描述dna和染色體數量的變化規律
3.通過繪制有絲分裂過程圖象,培養學生分析圖像、解讀圖像的能力。
情感目標
1、通過對細胞周期以及有絲分裂過程中dna和染色體的規律性變化的學習,使學生理解生命的運動性和變化性,明確事物發展變化過程中由量變到質變的轉化。
教學過程:
總體設計思路:通過設計環環相扣不同層次的問題,激發學生的探究欲望,使學生思維不斷線,積極主動思考探究,完成本節的教學。
1:導入:結合學生自身,每個人都是由一個受精卵細胞生長發育而來,每個人每天都會產生皮屑(死細胞)引出細胞增殖。
2:用“www”即:
why?為什么增殖?what?什么細胞增殖?how?怎么增殖?三個問題來統領全課。一開始就激發學生探究的欲望。然后用這三個問題展開教學。
2.1 why?為什么增殖?
通過實驗探究“細胞大小與物質運輸的關系”理解細胞不能無限張大的原因。
實驗教學:先引導學生思考下面的問題,小組討論確定實驗方案,然后操作。
問題:1.實驗目的是什么?
2.實驗變量是什么?
3.實驗遵循的原則是什么?
4.用什么模擬不同大小的細胞?
5.用什么模擬可以進入細胞,又可以看的見進入多少的物質?
6.怎么測量?怎么計算?
7.最后得出結論。
2.2 what?什么細胞增殖?————通過事例指出,并非所有細胞都具有分裂增殖能力,有的細胞永遠不具有增殖能力,如漿細胞,效應t細胞,成熟的紅細胞,有的細胞需要刺激才能恢復增殖能力,如b細胞t細胞等,有的一直進行連續的增殖。進而指出真核細胞的增殖方式有:有絲分裂、減數分裂、無絲分裂三種方式,只有連續進行有絲分裂的細胞才具有細胞周期。
解決如下有關細胞周期的問題:
1.什么是細胞周期?
2.如何表示細胞周期?(環形圖、直線圖)
2.3 how?怎么增殖?──引出有絲分裂的過程。(這是本節的核心,真正理解掌握了有絲分裂過程,相關的其他問題都能解決)
2.3.1先進行如下分析:開始:一個細胞————結果:兩個和原來一樣的細胞 。攜帶dna的染色體怎么變化才能保證兩個子細胞的遺傳物質和母細胞的完全相同呢?—— 讓學生進行猜想討論。
2.3.2 得出猜想討論的結論:要先復制后平分。
2.3.3 讓學生帶著問題“染色體怎樣變化才能保證遺傳物質的平均分配呢?”觀看模擬動植物細胞實際分裂過程的多媒體動畫。然后講解讓學生明白:染色體的一切“行為”都是為了讓遺傳物質平均分配,所以才有紡錘絲牽引染色體的著絲點先排隊,然后,當其高度螺旋化著絲點斷裂之后,再牽引著絲點移向細胞的兩極。而紡錘體的出現是為牽拉染色體服務的,核膜核仁的消失也是為染色體的運動提供方便的。
(讓學生明白,所有這一切的變化,都不是盲目的,都是為復制后的遺傳物質均分到兩個子細胞中而服務的,理解各結構相互變化的內在邏輯關系。進而更好地理解和掌握各結構的變化。)
2.3.4 找學生描述細胞有絲分裂各階段的重要特征。(訓練學生用生物學語言描述生物現象的能力。)
2.3.5 引導學生分析細胞分裂各時期染色體、染色單體、dna及每條染色體所含dna的變化,進一步強化有絲分裂過程,并畫出各曲線圖進行鞏固。
2.3.6 提出問題:動植物細胞分裂過程有什么不同?帶著問題再次觀看動畫,完成學案“動植物細胞分裂過程比較表”。
2.3.7 讓學生分組畫具有四條染色體的動植物各時期的細胞分裂示意圖并通過幻燈評價部分代表的繪圖。
2.3.8 引導學生總結有絲分裂的意義。
2.4 提出問題:什么細胞進行無絲分裂?什么是無絲分裂?無絲分裂的過程怎樣?有沒有遺傳物質的復制?讓學生自學無絲分裂。
3:課堂小結:略
4:作業:課下用橡皮泥或不同顏色的硬紙片和一張代表細胞的大白紙,制作不同分裂時期的細胞模型。
細胞的生命歷程 篇10
【教材分析】
“細胞的增殖”是普通高中課程標準實驗教科書《生物1(必修)──分子與細胞》(人教版)第六章的重點內容之一。本節主要內容包括細胞增殖及其意義、細胞周期、有絲分裂、無絲分裂等。細胞增殖作為生物體的重要生命特征,與緒論中生物的基本特征有關。有絲分裂的內容還是學習減數分裂、配子生成和融合、合子發育的重要基礎,也是學習dna復制及遺傳信息傳遞的重要基礎。
【學情分析】
高二學生的特點是抽象思維能力和綜合思維能力較強,同時,對生物課程的學習,也有著濃厚的興趣。他們在初中曾學過“細胞通過分裂產生新細胞”的內容,但是對此了解得很淺,沒有深入到細胞分裂過程的水平。因此,教學中可以利用學生的知識基礎并遵循學生的認知規律,通過適當的教學策略,使新知識有效地整合進學生原有的知識網絡中,使學生的知識體系得到豐富和發展。
【教學目標】
1.模擬探究細胞大小與物質運輸的關系,探討細胞不能無限長大的原因。
2.舉例說明細胞分裂是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。
3.簡述細胞生長和增殖的周期性,圖解一個細胞周期的大體分期。
4.概述細胞的有絲分裂的過程。
5.養成學生批判性思考的能力。
6.形成學生實事求是的科學態度和一絲不茍的科學精神。
【教學重點和難點】
教學重點 細胞生長和增殖的周期性;真核細胞有絲分裂的過程。
教學難點 真核細胞有絲分裂過程中,各個時期染色體的變化特點。
【教學方法】
探究、講述和討論的方法。
【教學準備】
3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的瓊脂塊、質量分數為0.1%的naoh溶液、塑料餐刀、膠皮手套、毫米直尺、塑料勺、吸水紙、燒杯。
【教學過程】
程序
教師活動
學生活動
設計意圖
聯系、思考,
明確
學習
目標
提問:
從細胞變化的角度分析,生物體為什么能由小長大?
評價學生回答,引導學生思考:
為什么生物體大都是由許多體積很小的細胞組成的,而且細胞生長到一定程度會發生細胞分裂或者不再繼續生長呢?
學生思考并回答:
是細胞分裂和細胞生長的結果。
聯系學生已有的知識。
創設問題情景,激發學生的探究欲望,主動地參與學習過程。
問題
導學,
主動
探究,
獲取
知識
針對問題,引導學生制定解決方案,設計探究物質擴散速率與細胞大小關系的模擬實驗。
組織學生進行模擬實驗。
根據實驗結果,引導學生通過思考與討論,主動獲得知識。
傾聽、總結學生的討論結果,繼續引發學生思考,既然細胞越小,細胞的物質運輸的效率就越高,細胞體積是不是越小越好?
提出設想,傾聽、參與交流各種方案的可行性。
按確定方案,學生兩人一組進行實驗操作,并觀察、記錄、分析實驗結果。
通過模擬實驗和討論,學生充分理解到細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質運輸的效率就越低,細胞表面積和體積的關系限制了細胞的長大,細胞分裂是其發展的必然。
給學生充分的機會發揮想象力和創造性。使學生親身參與探究過程,因此極大地激發了學生的求知欲,有利于學生知識的建構和科學研究方法的領悟。
通過討論使學生深入思考,并用聯想的方法將模擬實驗的結果遷移到細胞。
有利于培養學生批判性思維的能力。
加工
信息,
構建
知識
體系
組織學生閱讀教材并討論:
1.什么是細胞周期?
2.不同種類細胞的細胞周期持續時間是否相同?
3.細胞周期包括哪兩個階段?它們在時間分配上有什么特點?
關于細胞周期的概念,教師還要讓同學們準確理解,只有“連續分裂的細胞”才具有細胞周期,例如皮膚的生發層細胞、根的分生區細胞等;而高度分化,失去分裂增殖能力的細胞,例如神經細胞等不具有細胞周期。
用課件模擬展示間期的動態過程。
播放顯微鏡下連續攝影的細胞分裂過程的錄像。然后分別利用課件模擬展示四個時期的動態過程。
在前期,教師要啟發學生思考、討論,染色質轉變成染色體的生物學意義?
關于赤道板,要讓學生領會它是垂直與紡錘體的縱軸,并將其平分的一個平面,實際上并無板狀結構存在。
結合屏幕顯示的有絲分裂各時期的靜態圖片,引導學生進行總結。
教師同學生一起分析、歸納有絲分裂的實質。
介紹我國科學家在“細胞增殖”領域中的研究進展及成果。
閱讀并思考。
學生在理解細胞周期的概念和特點后,回答問題。
學生觀察、思考并描述。
學生觀察并概述各個時期的特點,如將末期的特點概括為“絲生核現板變壁”、“兩消兩現重開始”等。
學生討論、交流回答:
即可以使dna分子在分離的過程中不損壞,保證了遺傳信息的完整性。
學生回答各圖片所代表的時期以及各時期的特點。
傾聽,參與交流。
學生自主學習,主動建構新知識。
觀察現象,引起思考,加深理解。
使學生理解有絲分裂的各時期是為了研究方便人為劃分的,實際上是一個動態的連續過程。
使學生理解有絲分裂的意義。
使學生了解中國科學研究的前沿工作,激發興趣,發展相關情感。
反饋與
矯正
提問:
1.dna復制和染色體數目加倍分別發生在哪個時期?
2.與高等植物細胞有絲分裂有關的細胞器有哪些?
討論:
正常骨髓細胞的細胞周期約為40小時,急性淋巴性白血病白細胞的細胞周期為2-10天。醫院采用化療的方法最大限度地殺傷腫瘤細胞,保存骨髓細胞。推斷給藥的時間間隔并簡述理由。
評價學生學習情況。
推薦相關網站,以解決課后遇到的問題:
/gzsw/index.htm
學生思考回答:
1.分別發生在間期和后期。
2.核糖體、高爾基體、線粒體等。
學生在充分討論后得出結論,給藥時間間隔應控制在40-48小時之間。
學生記錄網址。
了解學生對知識的理解情況,及時調整教學,為繼續學習奠定基礎。
聯系實際,將知識拓展、延伸。
拓展了教育資源,為學生提供了一個自主學習的空間。
【教學體會】
本節課教師要注重課程資源的選擇、整合和優化。既要讓學生感受細胞分裂過程的動態性和連續性,又要克服多媒體手段轉瞬即逝的弊端。此外,本節課將模擬實驗引入課堂,通過探究學習、自主學習和合作學習,發揮了學生的主體作用,使學生感知知識的形成,領悟科學的研究方法──模擬的方法,更有助于知識的建構,取得了很好的教學效果。這種親身探究、生生互動的教學場景和開放式的教學模式、學習方式正是新一輪課程改革所倡導的。在探究學習和自主學習中,如何調動每一位同學的積極性,還有待于進一步完善。
細胞的生命歷程 篇11
1.教學目標
知識
(1)說出多細胞生物體器官的大小主要決定于細胞數量的多少;
(2)解釋細胞不能無限長大的原因;
(3)區別細胞增殖、細胞分裂、細胞周期等概念;
(4)設計探究細胞大小與物質運輸關系的模擬實驗,利用實驗結果進行分析后得出結論。
情感態度與價值觀
(1)樹立生物體的結構與功能、局部與整體相統一的觀點;
(2)養成質疑、嚴謹、求實、創新及勇于實踐的科學態度和科學精神。
能力
(1)嘗試用模擬的方法進行科學研究;
(2)利用數學方法處理和分析實驗數據;
(3)運用分析、歸納和推理能力進行問題探討和實驗討論;
(4)運用細胞不能無限長大的原理解釋某些生命現象;
(5)能夠利用多種媒體獲取生物信息。
2.教學重點
通過探究細胞大小與物質運輸關系的模擬實驗理解細胞不能無限長大的原因。
3.教學難點
細胞表面積與體積之比和細胞物質運輸效率的關系。
4.教學建議
應結合多媒體課件和教參配套光盤,引導學生通過探究活動,主動學習。
5.教學過程
屏幕展示生長繁茂的植物圖片。
教師引導:當你遠離城市的喧囂,置身于這一秀美的環境中,眼望著吐蕊的鮮花時,能否激起你對生命的遐想?
鮮花吐蕊,綠葉蔥蘢,抑或花瓣凋落,枯葉飄零,展示著個體的生命現象,折射出細胞的生命歷程。
屏幕展示動物細胞分裂的顯微圖片。
教師引導:生物都要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程,活細胞也是這樣。 就在你坐在課堂學習的時候,你身體內就有許多細胞在分裂,有些細胞
在生長,有些細胞在變老,有些細胞剛剛結束自己的生命歷程。 生長,增殖,衰老,凋亡……細胞的生命歷程大多短暫,卻都對個體的生命有一份貢獻。
屏幕分別播放象和鼠的生活畫面。象與鼠的個體大小相差懸殊。討論:
1.細胞體積增大,可以使生物體生長嗎?為什么?
2.請推測構成象與鼠相應器官和組織的細胞大小差異如何?
3.生物體的長大,是靠細胞數量的增多還是靠細胞體積的增大?
小結:不同動(植)物同類器官或組織的細胞大小一般無明顯差異,器官大小主要決定于細胞數量的多少。因為,細胞不能無限長大。
教師提問:細胞為什么不能無限長大?
教師引導:細胞不能無限長大可能的原因是細胞體積越大,需要的營養物質越多,需要排出的代謝廢物也越多,物質的輸入和輸出會遇到困難。口說無憑,科學要有令人信服的實驗證據,需要用實驗來探究“細胞大小與物質的運輸關系”。細胞那么小,怎樣測出不同細胞的大小以及進出細胞的物質的量呢?模擬實驗是科學研究常用的方法之一,我們可以設計“探究細胞大小與物質的運輸關系”的模擬實驗。
教師提問: “探究細胞大小與物質的運輸關系”的模擬實驗的設計思路是什么?該怎樣設計?
教師引導,屏幕展示設計該實驗的提示:
提示一:模擬不同大小的細胞;
提示二:容易觀察、測量物質進出模擬細胞的量;
提示三:引用化學、數學、物理相關知識和方法;
提示四:naoh和酚酞相遇,呈紫紅色;
提示五:瓊脂加熱后可以混合酚酞等多種物質,冷卻固化后,naoh等物質又容易向內擴散。
教師對各個小組不同的設計方案進行進行評價。
屏幕播放教材中該實驗的設計方法及實驗操作過程。
屏幕顯示該實驗的的結果。
依據該實驗的的結果進行系列分析、討論。
教師提問:如果把邊長3 cm的含酚酞的瓊脂塊切成27塊邊長1 cm的瓊脂塊,一起都到放入含naoh溶液的燒杯中,結果如何?能說明什么問題?
教師引導:科學實驗結果論證的問題僅憑感覺是不夠的,要想令人信服,必須有準確、足夠的數據來說明問題。
教師提示:
學會用數學方法處理、解釋實驗數據!
測量每一塊上naoh擴散的深度,記錄測量結果,根據結果進行計算,填寫下表:
邊長
表面積
體積
表面積/體積
擴散深度
擴散深度/體積
3
54
27
2
0.4
0.606
2
24
8
3
0.4
0.784
1
6
1
6
0.4
0.996
結論:
1.瓊脂塊的表面積與體積之比隨瓊脂塊增大而(減小);
2.naoh擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而(減小)。
討論一:
有什么證據能證明naoh擴散進瓊脂塊里去了?naoh在每一瓊脂塊內擴散的速率是否相同?為什么?
討論二:
大多數高等動植物細胞的直徑為20~30 um。請計算直徑分別為20 um和30 um的細胞的表面積與體積之比。
教師提示:根據球體的體積公式v=4/3πr3 ,表面積公式s=4πr2 ,計算結果如下表:
細胞直徑
表面積
體積
表面積/體積
20
1256
4187
0.3
30
2826
14130
0.2
討論三:
在相同時間內,物質擴散進細胞的體積與細胞的總體積之比可以反映細胞的物質運輸的效率。細胞的物質運輸的效率與細胞大小之間是什么關系?為什么多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數體積更大的細胞構成的?為什么細胞越大,物質運輸的效率越低?
屏幕展示圖片,解釋生命現象
1.有些原生動物細胞中的伸縮泡,就是增大膜表面積與體積比。
2.有些個體較大的原生動物的細胞中出現兩個細胞核,是用來保證正常的核質比。
教師提問:既然細胞越小,細胞表面積相對就越大,細胞的物質運輸的效率就越高,那為什么細胞體積不是越小越好呢?
教師展示資料:有人估計完成細胞的各項功能至少需要100種酶;每個酶促反應須占有直徑的50 nm的空間;每個核糖體直徑為10~20 nm。
學生回答,教師總結并強調這種思維方式為批判性思維。
教師總結:限制細胞長大的因素主要有兩方面:細胞表面積與體積的比和細胞的核質比。
教師提問:
1.參照通上面資料,說出更多的論證細胞體積不能太小的資料。
2.再舉出一些學習、生活中批判性思維方式的實例。
生物生長主要靠細胞增殖;單細胞的生物體通過細胞增殖而繁衍。多細胞生物從受精卵開始,要經過細胞的增殖和分化逐漸發育為成體。生物體內,也不斷地有細胞衰老死亡,需要通過細胞增殖加以補充。因此,細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
那么,細胞是如何增殖的呢?
屏幕播放顯微鏡下的有絲分裂視頻。
細胞通過分裂進行增殖。細胞在分裂之前,必須進行一定的物質準備。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程。
強調細胞增殖和細胞分裂是兩個不同概念。
有絲分裂是細胞分裂的主要方式。
展示有絲分裂細胞周期的圖片。
教師提問:由有絲分裂細胞周期的圖片你能獲得哪些信息?
教師歸納總結,明確細胞周期、分裂間期、分裂期概念。
教師提問:分裂間期在細胞周期中所占的時間比例,反映出什么問題?
教師總結:分裂間期為分裂期進行活躍的、十分復雜而又必須精確進行的物質準備,完成dna分子的復制和有關蛋白質的合成,同時細胞適度的生長。
基礎練習題:下列3個正方體模型,哪一個模型更能表示生物體細胞大小和數量的狀況?
拓展練習題:細胞作為生命活動的基本單位,其體積大小必然適應其代謝活動的要求,應有一定限度,因此,高等動植物細胞的直徑大約為幾十微米。但也有例外,如卵細胞就特別大,鴕鳥卵細胞直徑為5 cm,雞卵細胞2~3 cm,人卵細胞200 um。卵細胞為什么比較大呢?
教師對本節課小結、布置作業。
6.教學反思
(1)“探究細胞大小與物質的運輸關系”的模擬實驗,僅僅靠屏幕播放該實驗的設計方法及實驗操作過程遠遠不夠。要提高學習效果,培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,以及動手能力,必須指導學生親自動手去做。
(2)引導學生設計“探究細胞大小與物質的運輸關系”的模擬實驗的提示對學生是否合適,還有待于研究、論證。教師設計的提示問題,能否適宜不同的學生。
(3)一節課完成本節課的教學內容時間緊張,諸如“說出更多論證細胞體積不能太小的資料”等問題,可以課前布置給學生上網查詢。
(4)本節課堂教學,教師應盡力挖掘學生原有的經驗、技能,最大限度地培養學生實驗操作能力、處理問題能力、獲取信息能力以及邏輯推理等能力。
細胞的生命歷程 篇12
廣州市從xx年9月起開始使用新教材,目前我市各學校均選用了新教材。與舊教材相比,新教材在教材設計、教學內容、編寫特點、課后習題、課外閱讀資料等方面有較大的變化。如何利用新教材,在教學中落實新課程教學理念,提高課堂教學質量,本文以新教材必修模塊一第六章“細胞的生命歷程”為例作一說明。
一、人教版新教材與舊教材的比較
(一)教材設計思路的比較
新教材“分子與細胞”模塊以細胞是基本的生命系統構建內容體系,第六章“細胞的生命歷程”屬于系統的發展和變化,包括了“細胞的增殖”“細胞的分化”“細胞的衰老和凋亡”以及“細胞的癌變”四節學習內容,反映了細胞作為最基本的生命系統,要經歷產生、生長、增殖、衰老直至凋亡的過程。教師用書建議用五個課時完成。
舊教材則把相應內容歸入第二章“生命活動的基本單位──細胞”中,分為“細胞的增殖”和“細胞的分化、癌變和衰老”兩節,“細胞的分化、癌變和衰老”一節只安排一個課時完成。
(二)編寫特點
新教材在本章引言中寫道,“就在你閱讀本書的時候,你身體內就有許多細胞在進行分裂,有些細胞在生長,有些細胞在變老,有些細胞剛剛結束自己的生命歷程”,語言貼近學生生活,親切自然。引言下方還引用作者自編的詩歌,使學習富有趣味。
在每節的編寫上,新教材以問題(任務)驅動學習引導學生自主探究和合作。每節開頭以“問題探討”開始,注重與學生生活經驗的聯系,如從“白血病與骨髓移植”“骨髓與血細胞的形成有什么關系”導入細胞分化的學習,從“為什么臭氧層破壞會導致皮膚癌患者增多”引入細胞癌變的內容,激發學生探究的欲望。增加了“本節聚焦”欄目,以問題形式讓學生明確本節核心問題,有助于學生把握教材的重點難點。
本章還安排了多個“資料分析”和“思考與討論” 欄目與課外閱讀“與生物學有關的職業──醫院里的檢驗師”,引導學生走出課堂,利用報刊、互聯網、社區資源、政府部門等途徑,關注社會熱點問題,注重生物學知識與生活、健康、環境等方面的聯系和實際應用,深化情感態度與價值觀教育。
另外,新教材正文對一些關鍵的概念和要點以黑體字的形式凸顯出來,以引起學生的注意和重點理解。如“細胞在分裂之前,必須進行一定的物質準備。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程”“ 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,叫做細胞分化”“由基因所決定的細胞自動結束生命的過程,就叫做細胞凋亡”等。
每節的課后練習分為基礎題和拓展題兩大部分,面向不同發展水平的學生。拓展題引入與生活實際相關的事例,題型多為簡答題,答案不唯一,開放性強,有利于培養學生的創新思維和創造力。最后新教材增加了“本章小結”和“自我檢測”。其中,“本章小結”的內容是該章的知識要點歸納,在于幫助學生進行本章知識的梳理和總結。“自我檢測”題型分為四類:概念檢測、知識遷移、技能應用和思維拓展。概念檢測又包括判斷題、選擇題、連線題和畫概念圖,通過典型習題幫助學生鞏固和運用新知識。
相比之下,舊教材除了旁欄思考題有一定的啟發性,其他內容偏重單純描述,過于單調,理論性過強,與生活實際聯系過少,學生難以理解,教師在課堂上要補充很多課外知識和圖片,而課時又明顯不足。新教材所做的調整是為了使師生走出以前的困境,在拓展視野的同時,活躍學生的思維,增強學生對生命本質的關注。
(三)教學內容
與舊教材對比,新教材主要增加了以下內容:不同動(植)物同類器官或組織的細胞大小的比較;細胞不能無限長大;細胞分化的必要性;動物細胞的全能性;個體衰老與細胞衰老的關系;細胞衰老的原因(小字);細胞凋亡;致癌因子導致細胞癌變的原因。
(四)實驗內容
相對于舊教材,新教材增加的實驗內容有:探究細胞大小與物質運輸的關系;搜集有關干細胞研究進展和應用的資料;搜集社會老齡化的相關資料;分析惡性腫瘤防治方面的資料。此外增加了兩項“技能訓練”的內容:根據已學知識解釋原生動物的某些結構;分析數據,認識人體不同細胞的壽命和分裂能力的差異及關系。
新教材保留了舊教材的“觀察植物細胞的有絲分裂”的實驗,但在原有的基礎上作了以下改進:裝片的制作流程用圖表的形式呈現,更加清晰明了;增加了每一步驟的目的,有助于學生對關鍵步驟的理解和重視。實驗觀察增加了有絲分裂各個時期細胞種類的統計分析,訓練學生的觀察能力和數據分析能力。還要求學生根據實驗結果,用自己的語言描述植物細胞有絲分裂各個時期的特點,從理論到實踐再到理論,通過學生的及時反饋,了解學生對重點內容的掌握程度。
二、教學策略的設計
本章以細胞生命歷程的發展順序為主線來安排,先講細胞的增殖,再講細胞的分化,然后講細胞的衰老和凋亡,最后講述細胞在生長過程中的異常變化可能導致的一種嚴重后果──癌變。教師在教學中應結合課程標準的要求、各節教材的特點和學生的個性特征及知識水平,采取適當的教學策略,達到預期的教學目標。
細胞的生命歷程 篇13
第6章
第1節 細胞的增殖(3課時)
一、教學目標:
【知識】:簡述細胞的生長和增殖的周期性(了解)
概述細胞有絲分裂的過程(理解)
描述細胞的無絲分裂(了解)
【技能】:模擬探究細胞大小與物質運輸的關系,探討細胞不能無限長大的原因。
二、教學重難點:細胞生長和增殖的周期性;真核細胞有絲分裂的過程(重點)。真核細胞有絲分裂過程中,各個時期染色體行為和數目的變化,以及dna數量的變化(難點)。
三、教學用具:ppt幻燈片、探究活動的vcd或者實驗材料
四、課前準備:
五、教學過程
教學內容 教師活動 學生活動
(一)引入:問題探討 問題探討:展示圖片,提出問題,不同生物體體積的差異主要是由于細胞數量造成的,還是細胞體積造成的呢?引導:如果大象的體積是老鼠的1萬倍,大象的細胞也是老鼠的一萬或者幾千倍嗎?引導學生得出結論(例外:人的神經系統的發育,主要是由于細胞體積的變化) 進行思考和討論,發表觀點。在教師引導下,得出結論,多細胞生物個體的差異,主要是由于細胞數量的差異。
(二)探究活動:細胞不能無限長大的原因 提出問題:為什么細胞的體積不能無限增大?先從兩方面引導,如果細胞體積過大,細胞內的物質運輸速度會減慢;細胞體積過大,細胞核的調控能力會減弱
進行探究活動。設定情景,設細胞為正方體,邊長本別是3微米、2微米、1微米,引導學生計算3種情況中,細胞的表面積和體積之比。進一步以實驗的方式進行探究。以問題引導學生進行探究:氫氧化鈉溶液和含有酚酞的瓊脂塊之間的有什么關系,作用是什么?實驗現象說明了什么?
分析細胞為什么不會無限變小的原因。培養學生批判性思維。 思考問題,師生進行談論
學生進行計算,初步得出結論,體積越大,相對表面積越小。
學生進行實驗,并得出結論
(三)細胞增殖:間期 細胞周期概念:細胞分裂活動具有周期性,什么是周期性?提出問題,細胞分裂后會造成細胞內物質,特別是細胞核內遺傳物質的減少嗎?說明細胞周期分為物質準備和細胞分裂兩個階段。過渡到分裂間期。
間期和分裂期經歷時間的比較,得出結論:間期的時間遠遠長于分裂期。分裂間期的概念;細胞間期細胞的生命活動:強調dna的合成和相關蛋白質的合成(染色體的復制)——回顧染色質的組成(dna和蛋白質),用板畫形式描述染色質絲的復制。
引導學生思考:分裂間期的生理意義是什么(遺傳物質的復制)、分裂期的生理意義是什么(遺傳物質的平均等分)
思考問題,作出反應。
觀察分裂間期和分裂期時間比例圖,得出結論。
教學項目 教師活動 學生活動
(四)細胞增值:分裂期 播放動畫,讓學生對細胞分裂的動態過程有感性的認識。
前期:展示圖片,比較間期和前期的變化:染色質螺旋,染色體出現,紡錘體出現,核仁、核膜消失。歸納為“兩出現兩消失”展示圖片,明確姐妹染色單體、染色單體、染色質、dna、著絲點等名詞的概念和之間的關系。
中期:展示圖片和引導性填空題,指導學生觀察和閱讀,說出中期細胞所進行的生理活動,強調染色體的運動
后期:展示圖片和引導性填空題,指導學生觀察和閱讀,說出后期細胞所進行的生理活動,強調染色體數目的變化。
末期:展示圖片和引導性填空題,指導學生觀察和閱讀,說出末期細胞所進行的生理活動,歸納為兩消失三出現。
再次播放植物細胞有絲分裂動畫,進行鞏固。
展示動物細胞和植物有絲分裂圖片,以問題引導學生觀察兩種細胞有絲分裂的差異:動物細胞紡錘體的形成以及細胞質分裂的方式。 完成引導性的填空題。
閱讀課文,完成填空,并對中期的特征進行表達。
閱讀課文,完成填空,并對中期的特征進行表達。
閱讀課文,完成填空,并對后期的特征進行表達。
閱讀課文,完成填空,并對末期的特征進行表達。
觀察圖片,進行討論和閱讀。回答問題。
以表格形式,對有絲分裂過程中,染色體形態、染色體數目、著絲點數目、染色單體數目、dna分子數目等進行對比。并對染色體數目、dna分子數目,染色單體數目作出變化曲線。
有絲分裂的意義。(把概念拆開,細化,聯系有絲分裂的間期和分裂期,幫助學生記憶和理解。 在老師的引導下,完成表格。
(五)無絲分裂 無絲分裂的實例、過程。強調沒有出現染色體(不等于沒有染色體)和紡錘體。
(六)相關練習 (略)
第2節 細胞的分化
一、 教學目標:
【知識】:說明細胞的分化(理解水平)
舉例說明細胞的全能性(理解水平)
【技能】:收集有關干細胞研究進展和應用的資料
【情感與態度】:探討干細胞技術帶來的社會問題
二、教學重難點:重點-細胞分化的概念和意義、細胞全能性的概念;難點-細胞分化的機理、細胞全能性的概念及實例。
三、教學用具:ppt幻燈片、有關植物組織培養的視頻片斷。
四、教學過程:
教學內容 教師活動 學生活動
(一)引入及細胞分化的概念 通過復習有絲分裂的意義——保持了遺傳的穩定性。提出問題:有絲分裂后產生的兩個子細胞應該在形態結構上相同的,但事實上呢?例如組成人體的所有細胞,都是由一個受精卵進行有絲分裂產生的,這些細胞的形態結構都一樣嗎?展示人體不同形態的細胞。
引出細胞分化的概念,可以用板畫的形式解釋細胞分化的動態過程。強調細胞分化的穩定性和分化的基礎。 思考老師的問題,根據初中學習過的內容和實際的生活經驗作出回答。再在老師的引導下,說出同一生物體內不同形態結構細胞的例子。
(二)細胞分化的意義與機理 利用反向思維法,提出問題:如果組成多細胞生物的那些細胞形態結構功能都是一樣的,會出現怎么樣的現象呢?引出細胞分化的意義:是個體發育的基礎。
提出問題,細胞核是細胞的遺傳和代謝的控制中心,那么組成生物體的細胞中的遺傳物質是否一樣?如果是一樣的話,為什么這些細胞會出現這樣的差異呢?解釋細胞分化在分子水平上的原因。 思考、討論問題,作出回答:生物體各部分不出現功能的分化,生命活動的效率低
思考問題,作出回應
(三)細胞的全能性 提出問題,既然分化后的細胞內遺傳物質和受精卵是一樣的,受精卵能分裂發育為一個個體,那分化后的細胞可以嗎?講述斯圖爾德所做的植物組織培養實驗,證明植物細胞的全能性。引出細胞全能性的概念
動物細胞全能性的表現:目前只能體現出動物細胞的細胞核具有全能性。動物的干細胞概況。適當補充干細胞技術的研究前沿以及引起的社會問題。 根據課外知識,對問題作出回應。
(四)課后練習 略
第3節 細胞的衰老和凋亡
一、教學目標:
【知識】:描述細胞衰老的特征(了解水平)
簡述細胞凋亡與細胞壞死的區別
【情感態度】:探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關系,關注老年人的健康狀況
【技能】:進行與社會老齡化相關的問題的資料搜集和分析
二、教學重難點:重點——個體衰老與細胞衰老的關系,細胞衰老的特征;難點:細胞凋亡的概念及其與細胞壞死的區別。
三、教學用具:ppt幻燈片,自由基學說相關的紀錄片
四、教學過程:
教學內容 教師活動 學生活動
(一)引入及個體衰老與細胞衰老的關系 設置情景:學生想象自己衰老之后,和現在身體的特征進行對比,說出區別
個體衰老與細胞衰老的關系:細胞衰老會表現為個體的衰老嗎?嬰兒的體內有衰老的細胞嗎?個體衰老是由于組成個體的細胞普遍衰老。解釋嬰兒、老人體內都有衰老細胞,為什么老人會表現出衰老呢? 進行討論,表達自己的意見。
思考老師提出的問題,并作出回答。
(二)細胞衰老的特征 細胞衰老的特征,注意幾個特征之間是有因果關系的,例如水分減少、酶活性降低、色素積累影響物質運輸都是造成細胞呼吸速率下降的原因之一。
細胞衰老的原因:利用紀錄片輔助講解自由基學說;端粒學說。引導學生對延緩衰老的爭議進行討論。
討論,表達
(三)細胞的凋亡 以神經細胞為例,討論細胞死亡對于個體的影響。提出問題:細胞死亡總是帶給生物不良的影響嗎?以人胚胎發育過程中尾的消失、手的發育等例子,講述細胞凋亡對生物體的重要性。提出細胞凋亡的概念,并舉出所包括的例子。細胞凋亡與細胞壞死的區別。
(四)技能訓練 略
(五)練習
第4節 細胞的癌變
一、教學目標:
【知識】:說出癌細胞的主要特征和致癌因子
【技能】:討論惡性腫瘤的防治選擇健康的生活
二、教學重點:重點——癌細胞的主要特征;難點——原癌基因和抑癌基因的區別。
三、教學用具:ppt幻燈片、癌癥及其治療的記錄片
四、課前準備:學生收集關于致癌因子的信息
五、教學過程:
教學內容 教師活動 學生活動
(一)引入及癌細胞的特征 提問學生,設置情景:如果你被告知患有癌癥,你會怎么想,怎么做?你在媒體上看到哪里物質、行為具有致癌/誘癌作用,你會怎么做呢?
根據學生的回答,隨機應變由人們對癌癥的恐懼,設問:什么是癌癥呢?講述癌細胞的概念、主要特征。展示一些癌細胞的圖片,與正常細胞進行比較。 進入情境,回答問題
(二)致癌因子 先讓學生列舉自己了解的致癌物質,再對學生的發言進行歸納,致癌因子的種類。補充遺傳因素,遺傳因素也是在外部條件誘發下產生癌細胞的。
原癌基因與抑癌基因的相互作用,適當補充癌癥發展的過程。 根據生活經驗,列舉致癌物質
(三)癌癥的防止 介紹一些生活中避免接觸致癌因子的做法。讓學生說說了解到的哪些癌癥的治療方法,然后介紹現代醫學治療癌癥的方法,展望未來可能采取的治療手段。 說出自己了解的癌癥治療方法。
(四)練習 略