细胞的增殖（第一课时）教学设计

钟弦

1 教材分析和设计思路

细胞的增殖是人教版生物必修一分子与细胞模块第6章第1节的内容， 通过观看视频《受精卵的发育过程》使学生能意识到多细胞生物的长大，不是由于细胞体积的增大，而是由于细胞数目的增多。 因而细胞的增殖的学习是对细胞数目“如何”增多的深入探讨。由于这部分内容概念较多且较为抽象，笔者结合教学实际对教材内容进行选择整合和优化，共安排了3课时，其中将模拟实验和有丝分裂过程中遗传物质的变化及意义作为第一课时。在教学过程中，立足学生自主探究，采用逆向思维设计教学活动，引导学生层层质疑、分步探究，以核内遗传物质变化的主线理解有丝分裂过程。

2 教学目标

2.1 知识目标 理解细胞不能无限长大的原因；理解有丝分裂的意义，总结有丝分裂中染色体的变化规律

2.2 能力目标 通过对有丝分裂过程中遗传物质如何平均分配的猜测和推导，培养严密的逻辑思维和科学探究能力

2.3情感态度与价值观目标

激发问题意识，体验科学探究的一般过程和方法，培养严谨求实的科学态度

3教学重点

3.1模拟实验3.2有丝分裂各时期的主要特点以及染色体的变化规律

4教学难点

有丝分裂过程中染色体的变化规律

5 教学过程

5.1激趣导入，引导教学

教师播放受精卵分裂的视频，展示细胞分裂带来的细胞数目倍增的壮观现象

设计意图： 引导思考细胞为什么要分裂？我们可否就由只一个受精卵细胞长大成现在的样子？细胞为什么不能无限长大呢？

5.2 模拟实验，解决疑问

细胞长大后，所需的营养物质就越多，细胞吸收营养物质必须通过细胞膜，那么增大的膜面积能否满足增大的体积的需要？所以我们要研究细胞表面积与体积的比值。

5.2.1实验改进

在有些山区学校，琼脂购买非常困难，导致实验难以开展，且实验准备耗时较长。另，NaOH属于强碱，存在安全隐患。于是笔者通过不断实践，选择了用大小不同的煮熟的白萝卜块模拟细胞，红墨水模拟细胞需要的物质。

5.2.2实验分析

教师提问：体积越大的白萝卜块，红墨水在里面的扩散效率越高还是越低？

学生回答：通过观察，很容易看到最小的萝卜块几乎全部变成红色，而大萝卜块中间还有白色，故可推测体积越大，运输效率越低。

教师提问：萝卜块模拟什么？红墨水模拟什么？根据表格中填写的实验结果，你能得出什么结论？ 将模拟实验迁移至真实细胞。

过渡：细胞越大，分给每份体积的表面积就越小，与外界进行物质交换的效率也会越低。太大的细胞是无法及时吸收足够的营养物质和排出代谢废物的。故细胞长大到一定程度就需要发生分裂。

5.3 由果推因，推测有丝分裂过程

举例：我们伤口恢复的过程，就是靠细胞进行有丝分裂让伤口得以愈合。你认为亲代细胞通过有丝分裂产生的子细胞遗传物质减半还是不变？如何才能保持不变。教师引导，学生回答：先复制再均分

5.3.1复制

设疑：①遗传物质DNA在哪儿？②为实现均分，复制好的染色质丝是和原来的栓一起还是游离存在？

学生总结：DNA主要在染色体里，故复制DNA就需复制染色体；为实现均分，姐妹染色单体会共用一个着丝点

5.3.2变形

设疑：①丝状的染色质，要实现平分，容易吗？ 如若不易，形态上需做如何的改变呢？②细胞核中有没有什么结构会阻碍均分？③两份遗传物质要想分开，需不需要牵引工具？

学生总结：染色质高度螺旋化成染色体，纺锤体出现；核膜核仁消失

5.3.3排列

设疑：染色体在散乱分布的状态下容易实现平分吗？ 如果需先进行有规律的排布，排布在哪个位置较合理呢？

学生回答 ： 染色体的着丝点在细胞中央的平面上

5.3.4均分

设疑：教师给出显微镜下对洋葱根尖细胞有丝分裂装片的观察照片，请学生圈出处于后期的细胞？作答后，教师提醒学生注意在均分时染色体臂的方向和运动方向是相反的

学生看图总结该时期特点：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为的子染色体在纺锤丝的牵引下平均移向两级

5.3.5恢复

设疑：①均分完后，谁的使命完成可以消失了？② 子细胞若要在进行一次有丝分裂，那么经历先复制再均分的历程，故若要为下次分裂做准备，DNA是存在于高度螺旋化的染色体中更容易复制呢还是在解螺旋化的染色质中容易复制？③要形成两个独立的核，哪些结构要重现？

学生总结：纺锤体消失，染色体解螺旋恢复为染色质，核膜核仁重现。

设计意图：给予学生充分的提问和发言机会，在探究活动中自己发现问题提出问题，通过动脑动口等小组合作方式，完成对所提问题的回答。

5.4 验证探究结果

染色体是否确实如我们所推测的那样在变化呢？每4人一小组用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片，小组间交流并与推测的各时期染色体行为进行比对 ，最后教师播放植物细胞有丝分裂完整过程的动画，得出细胞分裂是一个连续的动态变化过程。

设计意图： 通过对探究结果的验证，培养实事求是的科学态度； 通过静态细胞分裂图与动态细胞分裂过程的联系，培养空间想象能力。

5. 5铺垫新课，布置作业

播放显微镜下经过荧光染料染色的动物细胞有丝分裂的连续过程，总结动植物细胞的有丝分裂大同小异，“小”异在哪里？

6教学反思

6.1模拟实验反思

实验材料及試剂容易获得且无安全隐患，实验过程易操作，实验效果显著；通过该改进实验能让学生领悟到实验材料来源于生活，科学探究人人可参与；实验操作流程简单且富有趣味性，从材料制作到进行实验和分析数据再到最终得出结论的整个过程都能充分发挥学生的探究积极性。

6.2有丝分裂教学过程反思

本次教学活动先定结果再追溯原因，从终点细胞分裂后遗传物质不变出发开始设计活动，学生们在教师的引导下主线清晰地探究有丝分裂过程中染色体的变化规律，最后再通过实验观察验证，充分发挥了学生主观能动性，培养了学生的逆向思维。