“细胞的分化”一节的教学设计

叶惠良

1設计思想

建构主义把知识划分为结构良好知识（以概念和技能为基础的知识）、结构不良知识（以相互联系为基础的知识）和精细结构知识（图式化的模式知识）三大类型。相对高中生物其他内容而言，“细胞的分化”属于结构不良知识。在教与学的过程中，教师要创设合适的情景，发挥学生的主体作用，通过质疑设问和对话交流，给学生更多思考、发现和发展的机会，帮助学生理解事物之间的内在联系，将结构不良知识变得有序、有效和有用，成为知识的主动建构者，为更高层次学习和实际问题解决打实基础。

2背景分析

2.1教材分析

浙江科学技术出版社必修1第四章第二节“细胞的分化”由“细胞的分化和癌变”“细胞的全能性”和“干细胞”三个部分构成。该部分内容在细胞结构、功能、增殖的基础上，向学生展示细胞是如何发育成生物体的。其中，细胞分化是核心内容，是生物体生长发育的基础；细胞全能性、干细胞是对细胞分化进一步拓展，也是现代生物学和医学研究的热点问题，能够拉近学生与科学的距离，激发学习生物学的兴趣；细胞癌变是细胞异常分化的结果，学生了解后有助于树立健康积极的生活观，并关注癌变等相关的医学进展。学好本节内容，既可以帮助学生更深刻理解之前所学的“细胞是生物体结构与功能基本单位”的生物学基本观点，也能为后面细胞的衰老凋亡、遗传变异、克隆技术和胚胎工程的学习做好铺垫，起着承前启后的重要作用。

教学重点：细胞分化的概念与意义，细胞全能性的概念。

教学难点：理解细胞分化和细胞全能性的对立统一观念。

2.2学情分析

本节内容所涉及的生物学概念较多，且比较微观、抽象，很难让学生通过观察来理解。尤其是细胞分化的稳定性与细胞的全能性既对立又统一，学生可能难以理解：分化具有稳定性、持久性，但同时已分化的细胞又具有发育成完整个体的潜能。因此，教师要引导学生联系生活实际、或创设合适的情景，通过质疑对话讨论，梳理出一条逻辑主线，把结构不良知识变得有序化，化微观为宏观，化抽象为形象，在轻松、愉快的氛围中完成概念教学，建构新的知识体系。

高中阶段的学生虽然认知能力还不完善，但已具备较强的抽象思维和综合思维能力。另外，学生平时通过多种媒体已对白血病、干细胞、癌症等有所了解，也希望能进一步了解其中的生物学机理，这些都有利于开展本节课的学习。

3教学目标

（1）将白血病为切入点，把细胞分化、细胞癌变、细胞全能性、干细胞等结构不良知识串联成一条思维逻辑主线，理解事物之间的内在联系，完成概念教学，建构知识体系，培养发散与回归的思维品质。

（2）借助信息技术手段，围绕核心概念，进行自主探究学习活动，在分析、推理、概括的过程中，层层解析、整合学科知识，养成理性思维习惯，锻炼科学探究能力。

（3）通过探究细胞分化的特点、细胞全能性的概念，树立对立统一的辨证观点，认同细胞是生物体结构与功能的基本单位的生物学观点。通过公共信息资源收集癌症防治和干细胞研究进展的资料，学会鉴别、选择、运用和分享信息，形成评判有关信息的意识和能力。

（4）养成主动关注生物科学发展、生命健康、社会热点等问题的习惯，树立健康积极的生活观，并能够运用已有知识、证据和逻辑对生物学议题进行思考，尝试解决生产生活中的生物学问题并提高学生的担当和能力。

4课堂决策

4.1决策流程（图1）

4.2教学方法

“引导一探究”教学法：根据本节内容的特点，采用设置问题一引导探究一归纳总结一再设疑问一拓展提高的教学思路，重视核心概念的建构、知识体系的形成及思维过程的获得。

直观性教学法：采用多媒体课件作为辅助手段，帮助学生建立形象直观的认识，增加课堂容量，提高学生的学习兴趣。

4.3课时安排

1节课。

4.4教学过程

4.4.1课前准备

教师收集相关的资料，并且组织学生收集有关癌症防治和干细胞研究进展的资料，以用作课堂讨论交流的资料。教师要提醒学生注意鉴别和选择信息。学生分组收集公共信息资源等资料，整理后，尝试撰写科技小论文。这个过程有利于培养学生收集和处理信息的能力，使学生关注和审视社会议题，激发学生的探究兴趣，增加学生的学习积极性，并提高教学效率。

4.4.2新课导入，创设情景

教师：德国选手丘索维金娜为了救治患白血病的儿子，33岁高龄第五次参加奥运会，并获得北京奥运会女子跳马银牌。白血病是怎样一种疾病？目前常用什么方法治疗白血病？骨髓移植为什么可以治疗白血病？

学生借助课前收集整理的资料，思考、讨论并回答问题。这样有利于提高学生关注社会热点的意识，使其体验母爱的伟大，极大地调动学生思维，激发学生主动探究的欲望和兴趣

教师小结并过渡：白血病主要是血液中的白细胞异常引起的，那么正常白细胞是怎样来源的？是不是只要通过简单的有丝分裂就可以得到？从而引出“细胞分化”的课题。

4.4.3学习细胞分化的概念和特点

教师提供资料，展示骨髓中造血干细胞分裂、分化为各种血细胞的示意图，并提出问题：各种血细胞形态、结构和功能上一样吗？它们都是哪一种细胞的后代？什么是细胞分化？

学生通过归纳总结得出细胞分化的概念：细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程，称为细胞分化。

4.4.4课后拓展

教师提出问题，引导学生思考细胞分化的过程中遗传物质有没有发生。学生观察示意图，了解各种血细胞的形态、结构和功能上的差异和来源。这样从而培养学生观察、分析的能力，并且引导学生在课外拓展知识，收集信息，完善知识结构。

学生讨论：如果没有细胞分化，多细胞生物将会是怎样的？最终小组得出结论：只有通过细胞分化才能形成各种组织、器官和系统，最终实现生物的个体发育。

教师展示各种组织细胞示意图，提出问题：胎儿的各种组织细胞通过什么过程形成的？这些细胞的形成有没有先后顺序？正常情况下细胞的分化是否可逆？

教师引导学生讨论，从而使学生了解细胞分化的生物学意义，培养学生观察、分析归纳能力。学生结合教材思考、讨论并回答问题，归纳细胞分化的特点；通过小组讨论，学会相互沟通，积极协作。

教师小结并过渡：（1）从细胞变化、发生时间、生物学意义、两者联系4个维度，列表比较细胞分裂和细胞分化的概念，使学生加深对核心概念的理解。（2）刚才已经了解白血病主要是白细胞异常引起，这种异常其实就是细胞的异常分化，通常称之为“癌变”。

4.4.5学习细胞癌变的特点和原因

教师展示正常细胞和癌细胞的培养示意图及电镜照片，提出问题：癌细胞有什么特点？致癌因素是如何导致细胞癌变的？常见的致癌因素有哪些？

学生讨论健康生活方式与癌症预防的关系；并通过观察比较两类细胞，结合课前收集整理的资料和教材，讨论交流、归纳出癌细胞的特点、癌变原因及预防措施。这个学习过程有利于培养学生观察、分析比较、归纳能力。学生运用和分享信息，形成评估相关信息科学性的意识和能力并且树立健康积极的生活观念。

教师小结并过渡：健康的生活方式可以预防癌症的发生，但如果不幸得了白血病等癌症，在医学上有哪些常用治疗方法呢？以此引出“细胞全能性”的课题。

4.4.6探讨细胞的全能性

教师给出利用红豆杉的愈伤组织生产新型抗癌药物紫杉醇的材料，要求学生自学教材中胡萝卜的组织培养过程。同时，教师提出问题：为什么一个根细胞能发育成一棵完整的胡萝卜植株？什么叫细胞的全能性？

学生讨论给出结论：已分化的体细胞也象受精卵一样，具有分化成完整个体的潜能，这种潜能称为细胞的全能性；高度分化的植物细胞具有全能性。学生通过阅读教材P114、115页，主动思考并回答问题，从而了解细胞全能性理论在科学实践中的应用。

教师提供克隆羊“多莉”的培育过程，引导学生讨论动植物细胞全能性的不同，并总结细胞全能性的实质，以此培养学生的分析、归纳能力。

学生得出结论：高度分化的动物细胞，整个细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性；细胞具有全能性是因为含有该物种发育所需的全套基因。

教师小结并过渡：刚刚我们了解了利用细胞全能性理论生产药物治疗白血病（癌症）的一种方案。在现代医学中，还可以利用干细胞等技术对白血病等癌症进行有效治疗。

4.4.7探讨干细胞（选学）

教师提出课后拓展的问题：什么叫干细胞？干细胞有哪些种类？干细胞有哪些方面的研究应用？骨髓移植为什么可以治疗白血病等等。这些问题供感兴趣的学生课后继续合作探究，以培养学生科学探究和团队合作能力，以及尝试解决现实生活中的生物学问题。

4.4.8课堂总结反馈练习

在教師的指导下，让学生尝试完成以白血病为主线的思维导图（概念图），交流分享本节课的体会或收获，并完成相关练习。锻炼学生的归纳概括能力，把所学知识系统化、条理化，建构核心概念，并体会生物学的实践应用价值。

5教学反思

5.1强调知识的系统化学习

强调知识的系统化学习，是我国课堂教学实践的内核。教师要努力成为学生建构知识体系的指导者，通过结构化的知识分析、多样化的教学策略、互动型的课堂形态，对学科知识进行层层抽丝剥茧，与学生分享、探讨，形成良好的铺垫，使学生能够跟随教师一步一步搭建起“踏脚石”，在分析、推理、概括的过程中，将学科知识的学习与自己的学习经验对接，在新旧知识之间建构新的合理的知识体系。这一点对于结构不良知识的学习尤为重要。

5.2关注课堂教学的生活化与整合化趋势

根据课程标准（教学指导意见）要求，教师在把握学生身心特点、遵循教育认知规律的基础上，要不断联系生活实际，借助信息技术手段，提供大量的例证、创设合理的情境、利用形象的比喻以及丰富的图片动画，拉近学生与科学的距离，让教学更加贴近生活实际。同时，教学活动要为学生提供知识的多元化特征，鼓励学生对知识进行多方面的表述和总结，促进并发展学生的思维能力、道德品性以及正确的人生观和价值观。

5.3建构以“质疑”、“对话”为核心的交互式课堂文化

课堂教学实际上是一种文化活动，因此，教师要尽量创设民主、平等的课堂氛围，鼓励学生大胆提出自己的疑问、表达自己的观点并与他人交流分享。通过质疑和对话，学生在课堂中将得到更多思考、发现和发展的机会。