“细胞的多样性和统一性”教学设计（第一课时）

王丽群

摘 要 在教学中帮助学生掌握制作临时装片的实验技能，明确高倍显微镜的操作步骤，让学生在观察、比较多种生物细胞的过程中进一步认识细胞的形态、结构，从而形成对细胞的感性认识，同时在实验中从微观结构上理解细胞的多样性和统一性。

关键词 细胞 显微镜 多样性 统一性

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 确立教学目标的依据

1.1 课程标准要求和解读

（1） 课程标准要求：使用显微镜观察多种多样的细胞。

（2） 课程标准解读：课程标准要求是“使用显微镜观察多种多样的细胞”，其中技能性目标动词“使用”为独立操作水平，即“独立完成操作；进行调整和改进；与已有技能建立联系等”。具体内容要求是“使用显微镜观察多种多样的细胞”。首先要认识显微镜的各部分结构及功能，在此基础上学会操作显微镜和制作临时装片等重要的实验技能，来观察不同细胞的结构。

1.2 教材分析

（1） 内容分析：“细胞的多样性和统一性”是人教版高中生物必修1第一章第二节内容。本节教学内容可用2课时完成，本节课为第一课时。学生通过显微镜观察和比较细胞来认识细胞的多样性和统一性。“使用高倍显微镜观察几种细胞”是高中生物的第一个实验，是初中显微镜操作的进一步延伸，也为之后学习细胞结构、有丝分裂、减数分裂等学习打下坚实基础。

（2） 重难点分析：

教学重点：使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。

教学难点：高倍显微镜的操作使用。

1.3 学情分析

从学生的知识储备分析：学生在本章的第一节课中已经学习了生命系统的层次，了解了从微观到宏观的生命科学研究历程，也认识到细胞是生物体结构的基本单位，但学生对生物的基本单位——细胞的了解还不到位。“不同生物的细胞结构是否完全相同”，是一个值得探究的问题。虽然，学生在初中使用低倍显微镜来观察细胞，但是时隔两年，已经遗忘了显微镜的结构和操作过程。

从学生的心理接受角度分析：学生在初中阶段已可以利用低倍镜观察，非常想知道高倍显微镜下观察到的各种细胞的形态结构，愿意到实验室里进行操作。

从能力要求上看：高中一年级学生已具有较强的动手能力，具有一定的观察和分析能力，但需要教师师不断引导。

2 教学目标

通过学习“显微镜的使用方法”视频及观看实验室里已有的装片，能独立操作显微镜。

通过观看自制临时装片的视频及亲自制作临时装片并观察，学会制作临时装片。

通过观察、比较不同种类生物的细胞，总结不同细胞的多样性和统一性。

3 评价设计

3.1 课堂评价

目标一评价：通过学生电脑屏幕显示的物像及学生对相关问题的回答，评价学生对显微镜操作步骤的掌握情况。

目标二评价：通过学生对所制作的临时装片的观察情况，评价学生对临时装片制作的掌握情况。

目标三评价：通过学生对相关问题的回答，评价学生对细胞的多样性和统一性的理解情况。

3.2 课后评价

设计课后练习题，要求所有学生准确完成针對每个目标设计的练习题，并根据批阅情况进行改正。

4 教学设计

4.1 课前准备

教师准备：导学案，课后延伸的拓展资料；多媒体课件；显微镜、载玻片、盖玻片等有关实验仪器；大肠杆菌细胞（细菌）、酵母菌（真菌）、草履虫（原生动物）等单细胞生物和水绵、蛙血涂片等多细胞生物的观察材料；组织各组组长录制有关临时装片的微课视频。

学生准备：准备制作装片的实验材料；学生组长课前录制临时装片的微课程视频。

设计意图：为课堂教学做好准备，课前培训各小组长，以便以后协助教师指导同学正确使用显微镜。

4.2 导入

教师利用多媒体呈现初中生物学习中所观察到的精美细胞图片，引导学生描述这些细胞的名称及形态、它们的共同结构及最好的研究方法等。

学生认真观察、小组讨论后回答：洋葱鳞片叶表皮细胞呈长方形，位于外部保护内部细胞；保卫细胞由两个半月形细胞组成，控制进出叶子的气体和水分的量；肌肉细胞呈长梭形，有收缩功能；神经细胞呈星状，可以提高神经系统的传递效率，红细胞呈圆盘状有利于气体的交换。这些细胞的共同结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。最好的研究方法是用显微镜观察。

设计意图：创设情境，引导学生通过观察、回忆初中有关知识，导入新课。

4.3 教学过程

（1） 高倍显微镜的使用方法。

学生回顾初中所学显微镜的知识，讨论正确使用低倍显微镜的步骤；教师播放显微镜的使用方法视频，进一步加深学生的印象。视频内容包括：实验原理；实验材料和用具；实验过程（低倍镜的使用方法：取镜→安放→对光→低倍镜观察；高倍镜的使用方法：物像移到视野中央→转动转换器换高倍物镜→调节细准焦螺旋）；收镜。

设计意图：教师引导学生回忆初中所学的显微镜各部分结构并讨论使用方法。学生再通过视频的收看，明确使用高倍显微镜观察细胞的步骤，为本节课的学习打下基础。

（2） 使用高倍镜观察标本。

教师将已准备好的标本，如大肠杆菌细胞（细菌）、酵母菌（真菌）、草履虫（原生动物）等单细胞生物和水绵、蛙血等多细胞生物涂片发放给学生。学生结合导学案进行小组讨论，在操作显微镜的过程中学会使用高倍镜观察各种细胞，明确显微镜操作过程中的各种注意事项，并填写导学案的相关内容。

利用装片进行高倍显微镜的操作练习，学生边操作、边思考、边讨论，并派代表展示交流的结果。

设计意图：让学生通过实际操作，体会、感受高倍显微镜使用方法，并锻炼学生交流、表达的能力。

（3） 制作并观察临时装片。

教师播放各小组组长录制的临时装片制作方法的微课视频（黑藻细胞临时装片的制作，菠菜叶表皮细胞临时装片的制作）。并总结不同生物制作临时装片的方法步骤（用单个细胞或单层细胞的材料制作临时装片的步骤是：在载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹起一小块材料放置于载玻片上的清水中涂匀或展开，盖上盖玻片；多细胞构成的器官临时装片的制作步骤是：在载玻片中央滴一滴清水，用双面刀片在叶的上表皮划一个小方块，用镊子撕取方块中的表皮，放在载玻片上的清水中展开，盖上盖玻片）。

学生通过观看微课，学习临时装片的制作方法。之后组内学生分工，分别利用不同材料制作临时装片。每一组成员先观察自己制作的临时装片，再交换观察、交流制作的体会。

设计意图：学生通过观察视频，学会制作临时装片的方法，并通过亲手制作，在观察中学会分享、交流。

（4） 实验结果记录。

教师在导学案上设计一个观察记录表，要求学生将观察到的结果填入表1。

学生边观察边记录实验结果。

设计意图：给学生提供一个锻炼观察能力的机会，帮助学生培养实事求是的科学态度。

（5） 对实验结果进行讨论交流。

教师提出问题：

① 试归纳观察到的细胞在形态、结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能原因。

② 大肠杆菌与本实验所观察到的细胞有什么主要区别。

③ 从上述记录表中，能得到实验的结果和结论是什么？

教师引导学生归纳：

① 不同的细胞在形态结构大小上千差万别，细胞之间产生差异的原因是这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化的结果。

② 大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛等。

设计意图：培养学生的分析、归纳、总结能力，认识细胞既具有多样性又有统一性。

（6） 评价反馈。

教师要求学生比较在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物细胞、动物细胞与原核细胞的区别（表2）。

学生在学案上独立完成在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物細胞、动物细胞与原核细胞的区别的列表比较。

设计意图：检测学生学习情况获得教学效果反馈，并为下节课的学习打下铺垫。

5.4 课堂总结

教师引导学生总结这节课学到了什么、收获了什么。

设计意图：锻炼学生总结、归纳、交流和表达能力。

5.5 板书设计（略）

6 教学反思

（1） 本节课遵循学生的认知规律，运用实验与观察的方法，让学生从感性认识上升到理性认识，从而认识细胞的多样性和统一性，发展了学生的理性思维。

（2） 通过这次实验，学生掌握了临时装片的制作和高倍镜的使用方法，规范了操作程序，培养了归纳和总结能力，也为后面的实验打下了牢固的基础。

（3） 教师重视引导学生体验科学探究过程，突出新课程的教学理念——倡导探究性学习。从教学方法上转变学生被动接受的学习方式，引导学生搜集资料，把课堂主动权还给学生，为学生提供更多交流的机会。

（4） 实验材料的准备过程本身也是一个提高学生参与学习的良好机会。在过去的教学中，笔者一直把现成的实验材料直接分发给学生使用，忽略了这一重要资源的利用。

（5） 在实际观察操作过程中，学生出现了各式各样的问题，但都能积极面对，有的自己从课本中寻找答案，有的通过操作显微镜来获得，有的相互之间讨论得有声有色，也有的学生直接询问教师，学生学习的主动性提高了，这体现了生物学核心素养中的科学探究精神。

（6） 本节课还应该留给学生更多的时间进行操作、交流，以便让学生自己在实践中获得更多的体验。但如何使学生在有限的课堂时间内，能够更有针对性地学习显微镜的操作方法，理解细胞的多样性和统一性，而不仅仅是热闹一下，还需要进一步探讨。