“细胞核的结构与功能”的教学设计

金浩良 （浙江省宁波市鄞州中学 浙江宁波 315104）

1 教材分析

“细胞核的结构与功能”是浙科版高中生物学必修1《分子与细胞》第2章“细胞的结构”第4～5节的内容，是学生在掌握了细胞膜、细胞壁及细胞质之后，继续对细胞中的核心结构细胞核及原核细胞结构进行学习。教材提供了较为丰富的素材，例如细胞核的模型图及动、植物细胞的模式图，便于学生直观认识细胞核及细胞的结构。但教材中有关伞藻的实验并不能直接证明细胞核决定了伞藻“帽”的形态，因此在应用该实验进行教学时还需进行再处理。本节课的教学重点是细胞核的结构与功能，难点是如何在一节课中将细胞核结构与功能，原核细胞，动、植物细胞的比较等看似碎片化的知识有效串联，并渗透 “结构与功能相适应、局部与整体相协调、多样性与共同性相统一”的生物学思想。

2 教学策略

本节课应用思维导图（图1）组织教学，以“细胞核”这一核心词为基点，延伸出“结构、功能、数量”3个节点。通过对细胞核结构的剖析转到对细胞核功能的探究，并渗透“结构与功能相适应”的观点；通过“细胞中是否含有由核膜包被的细胞核”自然过渡到对原核细胞的学习和对动、植物细胞的建模比较上，并渗透“局部与整体相协调、多样性与共同性相统一”的观点。同时，依据课程标准中的“面向全体学生、倡导探究性学习”的基本理念，本节课在依据思维导图实施教学的过程中，也设计了合作探究、模型制作等学生活动，引导学生积极主动地学习，以此提升课堂品质和效率。

图1 思维导图

3 教学目标

1）知识目标：概述细胞核的结构与功能；概述原核细胞的结构和种类；比较真核细胞和原核细胞的结构；比较动、植物细胞的异同点。

2）能力目标：通过探究活动，培养学生的设计、分析能力；通过小组合作学习，培养学生的交流、合作、组织能力；通过模型制作，培养学生的动手能力。

3）情感态度与价值观目标：通过对细胞核结构与功能的认识，认同生物体在结构和功能上的统一性；通过对动、植物细胞结构的建模比较，认同局部与整体相协调、多样性与共同性相统一的辩证观点。

4 课前准备

1）确定学习小组：教学班分成6组，每组自主推选确定学习组长。

2）材料准备：地中海伞藻和细圆齿伞藻纸质模型各1份、细胞核平面结构绘图1张、原核细胞结构绘图1张、各类细胞器彩色纸质模型6份、卡纸6张、记号笔6支、磁力片若干。

5 教学过程

5.1 新课导入 教师用课件展示真核细胞模式图，唤起学生对之前已学细胞器和细胞膜等知识的记忆，并提问：若将细胞比作一座大型工厂，其中有发挥类似生产部、加工部、环卫部、运输部等部门职能的各种细胞器，作为一座正常运作的大型工厂，还有什么是非常重要的？（管理指挥部门）本节课大家一起认识细胞中的“管理部门”——细胞核（板书核心词：细胞核）。

5.2 细胞核的结构分析 教师提出问题串：①细胞核的结构由哪几部分组成？②细胞核的各部分结构分别具有什么作用？③与细胞核功能关系最密切的是什么结构，为什么？④细胞核的核被膜有何特点？⑤结合细胞核的结构，分析细胞核的功能是什么？

通过设计问题串，引导各学习小组有目的、有方向地展开自主学习和讨论，并通过讨论、回答、补充、评价等活动，加深学生对细胞核结构的认识，同时培养学生的合作能力、组织能力、获取信息的能力和表达能力。

即时反馈：学习完细胞核的典型结构，教师在黑板上张贴不同于教材的细胞核平面结构模式图（图2），由学习小组派代表从另一个角度辨认核被膜、染色质、核仁、核基质、核孔复合体等结构，以检测学生的习得情况，并以此加深学生对细胞核结构的理解。

图2 细胞核平面结构示意图

教师小结：①表扬积极表现的小组，鼓励后进小组，引导各小组积极参与后续的学习。②通过对细胞核结构的学习，可发现细胞核之所以成为细胞的控制中心，是因为其染色质中存在遗传物质DNA，同时，细胞核也是遗传物质贮存和复制的场所。从中可以发现细胞核结构与功能是高度统一的。

5.3 细胞核的功能探究

资料1：伞藻嫁接实验介绍。首先，利用纸制伞藻模型（可拆分）介绍伞藻细胞的整体结构；再展示地中海伞藻与细圆齿伞藻“帽”的区别；接着，介绍切去“帽”之后的伞藻在一段时间后仍能长出与原先相同的“帽”的现象；最后，结合模型演示2种伞藻的嫁接实验过程及结果（图3）。提问：从伞藻嫁接实验的结果可以得出什么结论？（伞藻“帽”的形状由“足”的种类决定。）

图3 伞藻实验示意图（教材配图）

资料2：展示变形虫图片及简介。变形虫属于单细胞真核生物（含有细胞核），由于原生质层的流动，使身体表面生出无定形突起，称为“伪足”，身体即借此移动。身体的形状轮廓也会随伪足的伸缩而有变化，故名变形虫。

学生探究活动：根据资料1和资料2，设计实验探究细胞核的功能。要求阐述实验的基本思路，预测实验结果，并得出相应结论。

教师通过介绍伞藻嫁接实验，渗透实验设计的基本思路；通过提供2种探究材料和确定探究主题，引导各学习小组讨论并设计个性化实验方案，有利于培养学生的发散思维；通过小组陈述实验思路，小组间相互评价、补充、完善等活动，培养学生合作探究等能力，以及严谨的思维习惯和质疑能力，教师进行适当引导、补充和完善。最后学生在小组讨论的基础上得出结论：细胞核是细胞的控制中心。

5.4 原核细胞的结构和种类

资料3：图片呈现哺乳动物血液中的红细胞、维管植物的筛管细胞、横纹肌细胞。有些细胞不含细胞核，例如哺乳动物成熟红细胞和维管植物的筛管细胞；有些细胞含有多个细胞核，例如横纹肌细胞；大部分细胞只有1个核。

表1 原核细胞与真核细胞的比较表

问题：①细胞核在细胞中的数量有何规律？②含有完整细胞核或曾经有过细胞核的是什么细胞？③什么细胞没有由核膜包被的细胞核？④没有核膜包被的细胞核的细胞具有怎样的结构？有哪些类型？

通过小组讨论解决以上问题后，教师在黑板上思维导图的相应位置张贴原核细胞模式图，并着重指出“原核细胞的遗传物质DNA主要存在于拟核中，且原核细胞含有不具膜的细胞器核糖体”，引导学生进一步认识原核细胞结构。

小组活动：结合表1比较原核细胞和真核细胞的异同，并完成表格内容填写。

5.5 动、植物细胞结构模型的构建与比较 小组活动：学生利用所提供的各种细胞器纸质模型，在卡纸上粘贴制作成动物或植物细胞模式图，同时在卡纸上用记号笔画出细胞膜、细胞壁等结构，请最先完成动物或植物细胞模型的小组将作品张贴在黑板上思维导图的相应位置，并由组员介绍动、植物细胞在结构上的异同，其他小组对该模型进行评价并适当补充和完善。

通过制作动、植物细胞模型，可检测学生对于2种典型细胞结构的掌握情况，暴露学生在认识上存在的误区并及时加以纠正；通过比较分析动、植物细胞结构模型，学生体会细胞在结构上的统一性和差异性，由此得出生物体局部与整体相协调、多样性与共同性相统一的观点。

5.6 课堂小结及课后作业

课堂小结：由学生结合黑板上最终呈现的思维导图总结本节课的学习收获。教师对各小组在本节课的表现进行点评。

课后任务：尝试利用生活中的材料（例如橡皮泥）制作动、植物细胞模式图。以此联系生活，并进一步巩固学生对细胞结构的认识。

6 教学反思

1）运用思维导图，结构清晰促高效：思维导图是一种利用大脑语言思维的模式，它将所有信息都组织在一个结构图上，能准确、清晰表达思维，使思维主次分明，便于理解和记忆。本节课利用思维导图，将细胞核结构与功能、原核细胞、真核细胞等知识，通过以“细胞核”为中心逐步发散展开教学，自然将各部分知识系统化、逻辑化，最终在黑板上呈现完整的思维导图，引导学生在自己的认知结构中构建新的知识联系，从而提高了教学效率。

2）搭建各色平台，课堂生动利生成 ：本节课的设计，本着以学生为主体的思想，从2个方面着手，致力于构建高效生动的课堂。首先，通过分组编排，形成了6个小组，同组成员围坐在一起，从而为小组合作学习创造了便利条件。其次，精心设置了诸多学生活动，通过搭建丰富的平台，让学生自主学习、比较、辨认相关结构，自主设计实验进行探究，自主构建模型与相互评价，教师则辅以适当的引导、补充、完善。在课堂中，学生的主体地位得到了充分体现，学生积极参与、协调配合，通过暴露问题、解决问题，实现动态生成，在学习知识的同时又实现了能力的提升。

［1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003.

［2]浙江省基础教育课程改革专业指导委员会.浙江省普通高中学科教学指导意见（生物）.杭州：浙江教育出版社，2014.

［3]万小荣.运用思维导图构建核心概念.生物学通报，2014，49(11)：39.