丁玉凤
江苏省淮州中学 223300
一、教学分析
标准解读 《普通高中生物学课程标准(2017版)》明确指出,高中生物学课程标准的基本理念是以核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展。
这就要求课堂教学要紧紧围绕重要概念,设置真实的问题情境,调动学生积极参与动手和动脑活动,而且在活动重学生的科学探究和科学思维的品质要得到发展,学生逐步形成结构与功能观、进化与适应观等生命观念,提高自身的辨析、理解、解决生产生活能力。
教材分析
“有丝分裂”是苏教版高中生物学“分子与细胞”第四章第一节“细胞增殖”中的内容,通过这一章的学习,既能巩固前几章的知识,又为进一步学习减数分裂、遗传变异乃至选择性必修模块奠定坚实的基础。这部分具有承上启下的作用。
二、教学内容
本节课属于2017版课程标准的必修1模块“分子与细胞”的内容。课程标准中与有丝分裂内容有关的概念层次如下:
概念2 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖
2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程
2.31 描述细胞通过不同方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
本节课属于2017 版课程标准的必修1模块“分子与细胞”的内容,主要聚焦了概念2、重要概念2.3、次位概念2.3.1。
(一)教学目标
1.通过概述细胞增殖的意义和类型,能够培养学生的科学思维能力。(科学思维)
2.通过概念解读,使学生理解间期的变化和细胞周期的涵义,尝试用饼状图和线段图表示细胞周期。(生命观念、科学探究)
3.通过观察有丝分裂过程的视频,尝试根据染色体的变化特点对细胞分裂图像进行排序,培养学生的科学思维能力。(科学思维)
(二)教学重难点
重点1.细胞周期的概念
2.有丝分裂过程
难点:有丝分裂过程中染色体的行为和数目变化。
(三)教学过程
1.课前准备(1)制作并分发导学案,学生预习教材P114-P115,初步了解细胞增殖、细胞周期的概念以及有丝分裂过程。
(2)教师收集动物细胞有丝分裂动画视频、染色体一分为二视频、细胞分裂视频。并制作PPt。
2.(1)情景导入:
细胞的一生:增殖→分化→衰老→死亡
(师叙述:人是多细胞生物,组成人体的细胞经过增殖、分化、衰老、死亡,其中细胞增殖是基础,今天我们一起学习细胞增殖,并板书)
(设计意图:细胞是个抽象的,通过介绍人的一生,与细胞的一生进行对照,激发学生的兴趣。)
(2)细胞增殖与细胞周期
师:那么什么叫细胞增殖呢?播放一段细胞分裂视频。
小结:细胞增殖就是以细胞分裂方式进行,真核细胞分裂方式有三种:有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。(板书)
师:是不是所有细胞都能连续分裂呢?
生:肯定不是,如哺乳动物成熟的红细胞。
师:细胞增殖以细胞分裂方式进行,细胞哪些结构要分裂?生:细胞膜、细胞质、细胞核要一分为二。
师:哪个结构要精确一分为二?为什么?
生:细胞核,因为细胞核里面有遗传物质
师:以洋葱根尖分生区细胞为例,亲代细胞有16条染色体,亲代细胞要分裂成两个子细胞,亲代细胞中16条染色体能不能直接一分为二?
生:肯定不行。
师:那应该怎么办?
生:染色体要复制再均分。
师:因为染色体要复制,相关蛋白质要合成,这个时期很漫长。这个漫长的时期进行物质准备,称为分裂间期,染色体均分的时期称为分裂期。分裂间期与分裂期都属于细胞周期,根据分裂间期、分裂期所占周期比例,我们可以划分为一个饼图,通过饼图我们可以发现在一个细胞周期中分裂间期时间比分裂期时间要长得多。
师:给出不同细胞的细胞周期持续时间表以及表示细胞周期的圆饼状图。
(设计意图:信息获取能力是中学生必备的核心素养之一,通过直观的图像以及数据表格来充分理解细胞周期,分裂间期,分裂期的概念。)
及时反馈
(3)有丝分裂
师:用扭扭棒展示染色质、染色体、姐妹染色单体、DNA之间的关系,提供染色体、姐妹染色单体和DNA的计数方法图表。
生:明确染色体和染色质关系,着丝点和染色体关系,学会观察和计数染色体。
(设计意图:初步构建模型,通过观察为下一环节自己动手做模型作准备。)
任务一:通过观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图像,初步认识分裂间期是什么样,以及前期、中期、后期、末期的图像。然后以体细胞含4条染色体为例,桌上的扭扭棒代表染色体、卡纸代表细胞。请同学们小组合作尝试模拟染色体精确均分的过程。
师:染色体想像为上小学的小学生,一放学时候从校园里面出来,如果不排队,很乱,为了便于家长接送,老师都按班级排好队,领到指定位置。染色体也是,那么多的染色体复制后均分,会碰撞、会断,会让染色体均分受阻,如何保证染色体被识别、均分到细胞两边,我们站在细胞角度再理顺一点,再看图思考一下、讨论一下。
生:我认为复制以后的染色体是这样做到识别,这样均分的,刚刚老师也讲了小学生放学后出来要排队,染色体复制好了,从细胞核出来一开始是乱的,为了好均分,他们再排好队,排好队后有个神奇的力量牵引他们到细胞两极。(生边叙述,边动手模拟)
生:核膜要消失,核仁要解体。
师:非常好,染色体在先乱、齐、然后均分
到细胞两级,那么染色体在细胞中运动,刚刚同学说,有某种神奇的力量,这个神奇的力量可能是细胞中某种物质与结构,这种物质与结构叫纺锤丝,我们来看一下,纺锤丝的本质就是蛋白质,纺锤丝就附着在染色体的着丝粒上,由它牵引染色体运动。植物细胞的纺锤丝由细胞两极发出,许多纺锤丝合在一起形成中间鼓、两头尖的这种形态称为纺锤体,存在纺锤丝分裂就叫有丝分裂。有丝分裂是真核细胞的主要分裂方式。这个具体过程到底是怎样的?不如通过一个真实的视频来看一下。红色的是染色体,绿色的是纺锤体。
(设计意图:生物学科是以实验为基础的学科,通过观察真正的实验影像,让学生由直观的认识,再让学生动手模拟真正的过程。)
师:由于核膜核仁的行为我们通过光学显微镜看不到,现在科学家已经能通过真实影像制成动画,我们来看一下这个分裂过程中染色体行为、核膜核仁的变化是怎么样的?
师:最终由一个细胞分裂成两个相同的子细胞,为了便于学习,我们把有丝分裂分为间期、前期、中期、后期、末期。
下面请填充(幻灯片投影表格)
间期 前期 中期 后期 末期
特征 DNA的复制和有关蛋白质的合成 核仁消失核膜解体,出现染色体和纺锤体 染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上,染色体形态清晰 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数量加倍,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 染色体变成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重现
核膜核仁 存在 消失 无 无 重现
纺锤体 无 出现 存在 存在 消失
(设计意图:在建立模型过程中,需要学生自己根据自己理解,完成填充,这实际上就是一个知识点理解过程。)
(3)归纳总结
师:请大家观察我们共同写的表格,寻找染色体及DNA数目变化规律,讨论有丝分裂意义。
生:染色体和DNA在有丝分裂前后的数值相同。因为在分裂过程中染色体复制一次,而细胞也分裂了一次。结果就是染色体平均分配到两个子代细胞中,保证了亲代与子代细胞遗传信息的一致性。
(4)及时反馈:(略)
三、板书设计
细胞增殖
一、细胞周期
二、有丝分裂