“细胞核—系统的控制中心”一节的教学设计

盛春晖

摘要：以“系统的控制中心”为情境主线，以教材中资料为具体实例，以问题引导的方式推进教学过程，使学生在“分析实例—大胆推测—设计实验—得出结论”的过程中构建知识。

关键词：细胞核 控制中心 情境教学 教学设计

一、教材分析

“细胞核—系统的控制中心”是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第3章的第3节。本节内容主要为细胞核的结构和功能，帮助学生更全面完整地认识细胞的亚显微结构和功能，加深对“结构和功能相统一”这一观点的理解，为后期学习奠定基础。

二、教学目标

1.知识目标：阐明细胞核的结构和功能。

2.能力目标：尝试制作真核细胞的三维结构模型。

3.情感目标：认同细胞作为基本的生命系统，各组分之间既有分工也要合作，这样才能成为一个整体，由此教育引导学生在平时的班级生活中既要担负责任又要团结合作，这样才是有良好班风的集体。

三、教学过程

1.创设情境，导入新课：教师导言：同学们已在实验课上用光学显微镜观察过多种细胞，展示实验课上拍摄的水绵、草履虫、蚕豆叶下表皮、口腔上皮细胞的图片，引导学生观察得出：真核细胞中最容易注意到的就是细胞核。那么细胞核有什么功能呢？然后展示资料图片，引导学生一起分析学习。

设计意图：创设情境，用已观察过的细胞吸引学生的注意力，让学生带着问题和探索知识的兴趣去观察分析资料。[1]

2.活动构建—推出细胞核的功能

（1）活动一：细胞核控制生物遗传出示图片介绍实验材料美西螈，俗称六角龙，为两栖动物，肤色包括黑、白两种。讲解实验过程：取出黑色美西螈胚胎细胞的细胞核，并将其移植到白色美西螈的去核卵细胞中。组成了重组细胞。

设问：新组成的重组细胞在发育成美西螈后，其肤色是怎样的？谁控制美西螈的肤色遗传？该实验有没有不足之处？如果有，如何改进？

在学生回答的基础上，教师总结：通过此项实验可以推测，细胞核主要控制生物性状的遗传。并强调这时不能缺乏对照。将白色美西螈的细胞核取出，移入黑色美西螈去核的卵细胞中，增加这样一组对照，更有说服力。

出示第二张图片，介绍实验材料为伞藻，研究表明伞藻再生能力极强，将伞藻的帽部通过人为方式去除，但不久其柄部又会长出新的帽；而将伞藻的柄部人为切断，再接回这个柄，柄上还能长出伞帽。我们根据伞藻的这一特点探究一个问题：去除伞藻的帽后，它还能长出一个新的帽。那么新长出的帽，是与“柄”还是与“假根”有关？引导同学们讨论作出几种假设？（假设一：与“假根”有关；假设二：与“柄”有关；假设三：与“柄”和“假根”有关）那究竟哪个假设是正确的呢？请同学设计实验去验证（辅助板书的形式呈现。黑板上画出甲伞形帽伞藻，乙菊花帽伞藻。第一步，去除两种伞藻的帽，第二步，交换两种伞藻的柄）。组织学生依照三种不同的假设预测实验结果是怎样的。

教师引导对前两种可能进行推测分析。

教师总结：以上过程即为科学探究的一般过程，每当特殊现象被发现时，研究者都会对其进行解释，这个过程我们称之为做出假设。然后告诉同学们，其实很久之前科学家就已做过刚才的伞藻换柄实验，并请同学们看课本53页，得出结论：细胞核能控制生物体的遺传。

设计意图：通过问题的形式，层层引导，不仅增强了学生的学习兴趣，激发其求知欲，还建立了学生对科学探究方法的了解，进而教育学生建立科学严谨的自然观。

（2）活动二：细胞核控制细胞的生命活动：出示图片，教师简单介绍变形虫切割和核移植实验过程和蝾螈的受精卵横缢实验过程，提出问题：与美西螈实验设计相似之处是什么？最突出的设计思路是什么？采用了哪些对照方法？

老师在学生讨论的基础上总结：分析这两个实例，结论是细胞核对细胞的遗传进行控制，同时还控制了细胞的代谢。

设计意图：通过实验的对比，让学生学会对照实验的设计特点，并让学生明白科学实验的设计一定要有说服力，这样才能让自己的观点被人们接受。[2]

（3）活动三：细胞核的结构连线游戏：找“对象”。规则：给出细胞核结构图示（核膜、核仁、染色质、核孔），再给出相关的功能，请同学结合课本通过连线的方式找出它们的对应关系。教师根据连线结果给出问题，让学生讨论完成对细胞核结构的学习：通过观察，分析真核细胞和原核细胞之间最大的区别在哪里？核膜与细胞膜相比有什么特点？

在完成教材内容的基础上教师特别强调：核孔不是一个简单的通道，它包含有一个复杂而精细的结构体系，即核孔复合体。许多研究显示，所有真核细胞的核膜上都普遍有核孔复合体，但随着细胞类型的不同和细胞生长阶段的不同，其核孔数目有较大的差异。代谢越旺盛的细胞，核孔数量越多。核孔是由许多蛋白质构成的复杂结构，对进出核孔的物质具有严格的调控和选择作用。

设计意图：细胞结构内容相对简单，对于高中学生来说通过合理的问题设计，可以自学完成此部分内容，这样可以引导学生主动学习。

3.情感升华—建立分工合作的整体意识：总结细胞膜、细胞质、细胞核的功能，引出模型方法，举例说明模型的形式，通过视频让学生观察细胞的立体结构模型图。并布置课后任务：分组尝试制作真核细胞的三维结构模型。

设计意图：让学生理解细胞是基本的生命系统，也具有复杂与精巧的结构，并通过分组动手制作模型，以更好地掌握细胞结构，在此过程中培养学生团结合作与整体意识。

四、教学反思

本节课以教材的相应知识作为载体，以能力训练为目的，加强对学生生物学科核心素养的培养。一方面培养学生分析实验的能力，通过分析教材中四个实验资料，让学生深刻理解细胞核的功能，另一方面加强对培养其探究实验设计的能力。培养了学生科研意识，也让学生体会了生物这门自然科学课程的特点。

参考文献

[1]杨现艳.《细胞核——系统的控制中心》一节的教学设计[J].新课程导学，2017（23）：50.

[2]吴慧.“细胞核——系统的控制中心”一节教学设计[J].中学生物教学，2017（14）：58-60.