聚焦科学素养进行“细胞的增殖”(第一课时)的教学

赵 姬

(江苏省昆山中学 昆山 215300)

1 教材分析

“细胞的增殖”是人教版高中生物学教材必修1《分子与细胞》模块第6章第1节的内容。第一课时的教学主要包括“细胞周期”和“植物细胞的有丝分裂”两块内容，“有丝分裂过程中各时期染色体的行为变化”是教学重点和难点。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础，同时也是学习必修2《遗传与进化》模块中遗传学内容的重要前导知识。因此，该节内容在生物学教材中占有举足轻重的地位。但是，本节内容较为复杂和抽象，传统的讲授教学既不符合学生的认知规律，又违背科学探究的本质。笔者尝试以细胞增殖的发现历程为主线进行教学设计，按“观察排序→归纳总结→构建模型→建立概念”的顺序开展教学活动，以此来培养学生的科学思维、科学探究能力，提升学生的生物科学素养。

2 教学目标

依据课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标：

(1) 通过学习认识个体生长、发育的过程，明确生命的发展是一个动态的变化过程，在理解细胞周期概念的基础上形成生命观念；通过学习细胞内遗传物质的变化，认同生命的运动性，认识生物的多样性、统一性和复杂性，形成科学的自然观和世界观。

(2) 通过对有丝分裂各典型时期的照片、模式图、FLASH动画的观察及比较，总结细胞有丝分裂各典型时期的主要特征，归纳细胞周期的概念和特点，提高比较、分析、归纳的思维能力。

(3) 通过构建分裂过程中染色体变化的模型，锻炼动手能力；在探究过程中，尝试通过小组合作的方式，提升合作学习能力，增强团队意识，培养创新精神；通过细胞周期大转盘的拼装游戏，提高实践能力，提升综合运用知识的能力。

3 教学过程

3.1 视频导入，引出主题 播放一段植物生长的慢速拍摄视频，让学生观察并说出视频中呈现的是怎样的生命现象。教师讲述生物体由小长大的两个原因： 一是细胞生长，导致细胞体积增大；二是细胞增殖，导致细胞数目增多。同时，提供一段资料，让学生自主分析生物体生长的主要原因，引出本节课的教学主题。

设计意图： 通过观看视频，让学生感受“生命，静可安若处子，动则晴天惊雷”之美；同时，让学生借助资料分析，自主得出生物体生长的主要原因。

3.2 观察照片，讨论排序 展示科研人员在研究有丝分裂过程中所拍摄的大量照片，并从中挑选5张有代表性的照片提供给各小组(图1)。指导学生根据照片中染色质与染色体的关系以及染色体的行为，大致判断5张照片的分裂顺序，并陈述理由。

图1 有丝分裂的照片

设计意图： 让学生根据科研人员在显微镜下拍摄的照片，判断有丝分裂的顺序，领悟生物学家研究有丝分裂的思路和方法，养成科学思维的习惯。

3.3 归纳总结，交流汇报 介绍生物学家为了研究方便，人为地将有丝分裂过程划分为间期、前期、中期、后期、末期5个时期。关于5个时期的划分，教师提出问题：“分裂过程中各时期划分的依据是什么？”在比较5个分裂时期的照片、模式图、FLASH动画的基础上，要求各小组归纳总结各时期的主要特征，并派代表上台交流汇报。

设计意图： 突出学生的主体地位，引导学生自主学习，对各时期的特点进行初步构建，培养学生的观察、比较、归纳、概括等科学思维能力，提升学生的生物科学素养。

3.4 分组活动，构建模型 给每组提供毛根铁丝、带孔磁铁、白板等材料，通过组内合作构建染色体行为变化模型。各组将制作好的模型进行展示，并对模型制作的方法和构建的理由进行交流，其他小组可对展示的模型进行评价和提问，教师对模型构建中存在的问题进行指正并给予点评。

设计意图： 通过构建模型实现抽象概念的具体化、直观化和形象化，加深学生对细胞分裂过程中染色体行为变化的理解。让学生通过分组合作进行染色体模型构建，调动学生的学习积极性，培养学生的动手实践能力和合作学习能力。

3.5 观看动画，建立概念 播放植物细胞连续分裂的FLASH动画，引导学生思考“有丝分裂各个时期之间是否有明显的界限”“细胞分裂是否具有周期性”等问题。促使学生根据自己的观察、判断和分析，最终得出“有丝分裂各个时期之间并没有明显的界限”“有丝分裂是一个连续的、动态的变化过程”的结论，进而建立细胞周期的概念。

设计意图： 创设问题情境，让学生根据自己的观察、判断和分析，得出结论，体现学生学习的主体性、主动性和独立性，在学习过程中逐步发展学生的科学思维。

3.6 开展游戏，提升能力 教师借助自制的细胞周期大转盘教具，进行游戏教学。先邀请两位学生上台对细胞周期大转盘进行拼装，同时要求台下学生仔细观察台上学生的拼装情况，对拼装过程中出现的错误及时进行指正。正确拼装完成后(图2)，教师覆盖上硬卡纸板并用手按住中间的转轴，让学生来转转盘。当转盘停下后，要求学生根据看到的细胞分裂图像(图3)，回答相应的时期名称，并回忆该时期的主要特点。若该生回答不出或答案不完整，可寻求“场外帮助”，通过指定一位“亲友团”成员(同桌或好友)来帮助回答。

图2 拼装好的转盘

图3 教学演示

设计意图： 让学生参与教具的拼装，既帮助学生加深对相关知识的理解，还锻炼了学生的动手能力。同时，模拟抽奖转盘的游戏教学，增强了教学的趣味性，调动了学生的学习热情，打破了传统课堂教学中的沉闷气氛，寓教于乐，有助于活跃课堂气氛。

4 教学反思

本次教学活动对教材原有的内容进行了删减，删除了“细胞大小与物质运输的关系”实验；同时，调整了教材原有的教学顺序，先学习有丝分裂过程，再引入细胞周期概念。并且，在进行有丝分裂内容教学时，以有丝分裂的发现历程为主线进行教学设计，按“观察排序→归纳总结→构建模型→建立概念”的顺序开展教学活动。通过对分裂照片的讨论排序、分裂时期的特点总结以及染色体变化模型的自主构建等活动，培养学生的科学思维、科学探究能力，提升学生的生物科学素养。