突出科学素养的生物学课堂教学——“细胞增殖”教学节录与反思

一、教学实录

1.创设情境，任务驱动。

师：生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。生命增殖是通过细胞分裂实现的。细胞是如何分裂的？我们可以通过制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片来观察。请同学们根据实验方案进行实验操作。

学生实验操作，利用iPad拍摄制作好的装片并上传到局域网。

师：在制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片过程中我们对细胞进行了染色，使得染色体便于观察，大部分同学的显微照片非常清晰，那请同学们利用自己拍摄的照片，根据图中细胞的不同特征来对细胞进行分类，找出哪种类型细胞最多，思考原因，并对不同类型细胞在分裂中的出现顺序进行排列。照片不清晰的同学可以分享其他小组照片。

学生阅读课文，对照课文插图和照片，小组合作完成任务。教师巡回指导，了解进展。

2.提出问题，激疑讨论。

师：我们学习细胞分裂过程，特别要关注染色体。前面学过染色体是遗传物质的载体，它也是细胞分裂的主角。大家思考这样一个问题：一个植物细胞经过有丝分裂，形成两个子细胞，子细胞里的染色体和原来细胞里的染色体数量一样吗？它会有变化吗？

生：不会。

师：那有丝分裂过程中染色体数量是如何保持稳定的？这就是我们要着重解决的问题。问题的解决需要我们首先建构核心概念。什么是细胞周期？染色体、染色质和染色单体相互是什么关系？什么是纺锤体？有什么作用？什么是赤道板？请大家阅读教材，初步理解这些核心概念。

学生阅读课文，小组讨论，准备发言。师生通过对话首先明确细胞周期定义及起止点，然后教师引导学生复习染色体和染色质的关系，复习染色体数量的计算是以着丝点为单位。

师：请看下图中左边的染色体和右边的有何区别？

生：染色体以着丝点来计算，所以左边是一条，右边也是一条。右边的染色体由两条姐妹染色单体组成。

师：那么一条染色体是如何变成两条姐妹染色单体连在一起的染色体的？在什么时候完成这种变化？

生：这个过程叫复制。在分裂间期完成复制。

师：能重新变回吗？怎么变回呢？

生：着丝点分裂。

师：好，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，我们得到一个过程图：，那分开后染色体数量发生了什么变化？

生：一条染色体分裂为两条，数量增加了。

师：分开的过程发生在什么时候？什么原因导致的？

生：后期。因为着丝点分裂，两个姐妹染色单体分裂为两个染色体。

师：好，我们看到因为着丝点分裂导致细胞中染色体数量增多，那子细胞如何与原来细胞保持相等的染色体呢？

生：细胞中的染色体会分开，平均分到两个子细胞中去。

师：如何保证在有丝分裂过程中染色体平均分配不发生差错呢？

教师引导学生再次阅读课本，理解纺锤体的功能，理解细胞分裂过程中染色体排列于赤道板的原因。

3.概括总结，提升能力。

在教师帮助下，学生概括出有丝分裂各时期染色体的具体变化（下表），总结出有丝分裂整个过程中染色体的总体变化是复制与平均分配。

细胞周期间期中期 后期 末期染色体变化染色质螺旋化变成染色体染色质（体）复制染色体排列在赤道板中央分裂期前期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍染色体平均分开，进入子细胞中去特征复制平均分配

教师在此基础上引导学生思考，从宏观的角度来理解微小的细胞中核膜有规律的消失和重现的意义：核膜消失是为了方便染色体的平均分配，核膜重现是为了保护染色体发挥遗传物质的功能。

4.再次观察，深入理解。

教师再次组织学生进行小组活动，在显微照片中找到各时期的典型细胞，并说出判断的理由，观察照片中哪个时期的细胞数量最多，原因是什么。

小组活动结束后，各小组积极抢答，教师将各小组照片显示于多媒体屏幕，学生上前指认，说明判断依据，加深对细胞分裂过程的理解，增强读图能力。

5.模拟操练，掌握规律。

为了使学生深刻认识植物细胞有丝分裂过程，掌握染色体的变化规律，教师提供了扭扭棒、双面胶、A4纸等材料，要求学生小组利用材料模拟植物细胞（体细胞有四条染色体）有丝分裂过程中染色体的变化，重点展示前期、中期、后期细胞中染色体的形态、数量及排列方式，深刻体会染色体在有丝分裂过程中的变化规律。

教师巡回指导，释疑解惑。

6.活动展示，评价成果。

通过充分的合作活动，各小组纷纷完成了三个时期的细胞分裂染色体图，并踊跃展示。教师将评价权利交给学生，让学生相互评价，指出需要改进之处，起到了积极的巩固作用。

教师适时提出延伸问题，拓展学生思路，激发进一步的学习热情：如何用曲线来描述有丝分裂过程中染色体的数量变化规律？DNA又是如何变化的？动物细胞的有丝分裂和植物一样吗？

二、教学反思

1.突出主干，凸显学科思想教育。

在这节课教学设计时，笔者删繁就简，突出主干，抓住一个关键问题反复设问：细胞分裂如何做到分裂前后保证染色体的稳定性？通过这个关键问题的引导，学生的思路始终在围绕解决这个问题而展开。笔者步步设问，不断深化，不断引导学生深入思考细胞有丝分裂的重要特征是染色体的复制与平均分配，学生对细胞精巧的结构与精准的分裂过程尤为赞叹，从而加深了对细胞分裂过程所承载的生命观点、稳态的观点、遗传与变异的观点及结构与功能相适应的观点的体会。

2.注重能力，培养理性思维方法。

在教学过程中，笔者通过层层递进的任务，引导学生培养一种理性的思维方式，从纷繁的、似乎无序的细胞分裂显微照片中理出头绪、找出规律，抽丝剥茧、条分缕析，从细胞的数量占比多少联系到分裂周期中不同时期的长短占比，实现了空间到时间的转化，这对学生理性思维方法的提升是大有裨益的。在教学结束时，笔者提出将细胞有丝分裂过程中染色体、DNA变化规律用曲线的形式来表示，这使得理性思维的培养延伸到课后。

3.积极探究，体现学生学习主体。

本堂课笔者没有过多的讲解，而是针对教学重点组织了三个大的活动，一是学生自己动手制作洋葱根尖细胞分裂装片，二是对洋葱根尖细胞有丝分裂装片照片的解读，三是学生利用下发材料模拟细胞有丝分裂过程并展示。学生知识的获得主要来自于他们自己的实验探究和各种活动，符合生物学科学习特点。笔者积极利用学生原有知识作为新知识的生长点和附着点，将教材思路转化为学生认知的思路，例如将自己制作的装片照片与课文插图对照学习。学生在“最近发展区”活动，他们开展了小组合作和学习竞赛，分享了探究的成果，生生互动、相互评价，享受了学习的乐趣。

4.设备更新，展现现代科技魅力。

在教学中，笔者积极利用多媒体等科技设备，使课堂教学本身成为展现科技魅力的秀场。多媒体的即时展播，使学生第一时间与同学分享了自己的实验成果，直观地展示了细胞中的微小变化，也使学生一睹生命之神奇，惊讶于细胞结构之精密。iPad被用于学生模拟操作的即时直播，使课堂生成的各类错误，转化为教学资源而得到充分利用。