“细胞的增殖”(第一课时)的教学设计

裘圆圆

(浙江省嵊州中学 312400)

1 教材分析

“细胞的增殖”是浙教版高中生物学教材第四章的重点内容，主要包括细胞增殖、细胞周期、有丝分裂、有丝分裂意义等[1]。分析其中各知识点之间的内在联系，结合教学实际对教材内容进行选择、整合和优化，将“有丝分裂过程和意义”作为第一课时。由于有丝分裂是真核生物体细胞增殖的一种主要方式，是学习减数分裂、配子生成和融合、受精卵发育的重要基础，也是学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础[2]。在教学过程中，将有丝分裂的过程及其染色体的行为变化作为教学重点，将细胞增殖过程中遗传物质的复制与平均分配作为教学难点，通过播放植物细胞有丝分裂的三维动画，利用图形配以文字说明，让学生完成有丝分裂的动态过程到静态图像的转换，掌握有丝分裂各个时期的特点；通过建立模型、小组协作互动等形式，将微观的内容具体化、形象化，让学生明确有丝分裂过程中染色体的复制和平均分配的特点，最终实现教学目标的有效达成。

2 教学目标

2.1 知识目标 描述有丝分裂期细胞不同阶段的主要特点；概述有丝分裂的意义。

2.2 能力目标 通过分析与识别有丝分裂过程中染色体行为变化特点，培养视图、分析判断能力；通过对有丝分裂过程中遗传物质如何平均分配的猜测和分析，提高科学推理能力和空间想象能力。

2.3 情感态度与价值观目标 培养勇于探索、克服困难、合作研究等科学素质；认同“生物体结构与功能相统一”“世界是物质的，物质是在不断运动的”等辨证唯物主义观点。

3 教学过程

3.1 创设情境，激趣导入 在座的各位同学当初只是一个小小的受精卵。而现在呢，或是男儿七尺、英俊潇洒，或是女大十八、婷婷玉立。小小的受精卵怎么发育成现在的你们呢？播放视频《人的胚胎发育》，引出有丝分裂。

设计意图：从现实生活出发，创设问题情境，引导学生思考，调动学生的思维的活跃性，激发学生的兴趣和求知欲。

3.2 层层设疑，体会有丝分裂的核心思想 给出事实：人体受精卵的细胞核中有46条染色体，其中含有46个DNA分子；成年的每个体细胞中也都含有46条染色体(46个DNA分子)，且DNA分子与受精卵中的完全相同。引导学生思考得出，细胞增殖前后遗传物质不变。接着设疑：如果细胞直接一分为二，那么分裂后形成的子细胞中的遗传物质就会减少，继续分裂多次后遗传物质就会接近于零。要使子细胞中遗传物质保持不变，应该怎样解决这个问题？细胞分裂是随意进行的吗？细胞分裂时细胞大小、物质分配有什么要求？让学生通过讨论分析，了解有丝分裂的关键是遗传物质先要复制然后平均分配。

设计意图：通过层层设疑，突出有丝分裂的关键性问题，培养学生的分析、推理能力。

3.3 借助模型，展示染色体的复制 (出示电话线)以电话线为例，说明染色体与染色质之间关系。接着，展示染色体自制模型。通过模型介绍染色体、着丝粒、染色体的复制以及复制的结果，引出染色单体的概念，并引导学生思考得出：姐妹染色单体会随着着丝粒的分裂而分开，成为两条遗传物质相同的染色体。

设计意图：通过染色体模型，对染色体不同形态和行为的变化进行深入剖析，使学生明确染色质、染色体、染色单体和DNA之间的关系，为学习下一内容做好知识铺垫。

3.4 协作互动，小组讨论与探究 引导学生通过以下协作互动活动，探究遗传物质是如何实现平均分配的：

活动1：要实现染色体从当前状态到目标状态(图1)，有几条途径?(以植物细胞为例)

图1 染色体的变化

引导学生通过小组讨论，推测其中可能的途径，得出涉及两条途径：①先染色体分开，平均分到两子细胞中，再着丝粒分裂，姐妹染色单体分离；②先着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，然后再分别到两子细胞中。

活动2：小组通过模型探究，哪条途径能实现遗传物质的平均分配？

发给学生自制的染色体模型(当前状态的4条染色体用不同颜色来表示这4条不同的染色体)，每6人一组，分成8组。其中的4组摆出第一条途径及形成的子细胞的染色体组成；另4组摆出第二条途径及形成的子细胞的染色体组成。

各小组派代表展示探究结果，分析得出结论：只有第二条途径能实现遗传物质的平均分配，即先着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，然后再分别移向细胞的两极，最终使染色体平均分到两子细胞中。

设计意图：通过对有丝分裂过程中遗传物质如何平均分配的猜测和分析，提高学生的科学推理能力和空间想象能力。让学生在摆弄模型的过程中，主动思考、合作探究，实现教学目标的有效达成，体会建立模型是解决问题的科学方法之一，培养学生勇于探索、克服困难、合作研究等科学素质。

3.5 观察讨论，构建科学的概念 展示问题：为了让染色体复制后平均分配，植物细胞内进行了哪些活动来帮助实现？引导学生依据“生物体结构与功能相统一”的生物学观点思考有丝分裂各个时期特点以及细胞中各个有关结构的变化。接着，动画演示有丝分裂的全过程，让学生对有丝分裂有了更为深入地理解。

设计意图：通过教师引导、动画演示把抽象的变化过程形象化，帮助学生理解和准确判断各时期发生的变化，提高学生的观察、比较归纳的能力。

3.6 借助游戏，巩固深化 开展“你当导演，我来演”的角色游戏：一个学生当导演，念“我是染色体”中的台词；另一位学生根据导演念到的台词，同步在黑板上绘制1条染色体在有丝分裂相应时期的行为变化。

设计意图：通过角色扮演游戏，使学生对染色体在有丝分裂中的变化的记忆更为牢固，激发学习的兴趣和主动性。

3.7 归纳总结，突出意义 引导学生从复制次数、分裂次数、复制时期、分裂结果等几个方面归纳有丝分裂的特征，进而引出有丝分裂的意义：亲代细胞的染色体经过复制后，再平均分配到子细胞中去，从而保证亲子代细胞之间遗传物质的稳定性。

设计意图：让学生通过对有丝分裂意义的理解，把握生命物质的内在联系，认识生命科学的价值。

4 教学反思

本节教学中始终以有丝分裂过程中染色体的变化为主题，解决遗传物质如何平均分配的问题。为了让学生感受细胞分裂过程动态性和连续性，克服多媒体转瞬即逝的弊端，在教学中采用情境导入、合作探究、视频展示、分析比较等方式，多形式、多通道的传达教学信息，实现教学效果优化；借助模型进行探究，使抽象的知识形象化、具体化，让学生成为课堂的主体，实现积极地学、主动地学、探究地学。这种亲身探究、生生互动的教学过程使学生在感知知识的形成，领悟科学的研究方法的同时，培养分析、判断推理和表达的能力。