“细胞核—系统的控制中心”的教学设计

杨江妹

摘 要：在本节课的教学中，教师通过教材提供的背景资料和启发式提问，引导学生自主学习、小组讨论总结答案，最终进行模型构建，促进学生搭建属于自己的知识结构，理解内容之间的内在联系。

关键词：细胞核；结构和功能；自主学习

1 教材分析和设计思路

细胞核系统的控制中心为高中生物人教版必修一《分子与细胞》第三章第3节的内容，本节内容是在学习了细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容后，对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面，也可以为后面学习有丝分裂、遗传等做铺垫，也使得学生对“生物结构和功能相统一”的观念有更进一步的认识和理解。本节课设计的主要目的是让学生通过自主学习、合作交流等形式了解细胞核的结构和功能并掌握生物学基本实验设计思想，理解细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，同时也要意识到细胞质的作用，认识到细胞的整体性。

2 教学目标

2.1 知识目标：阐明细胞核的结构和功能；尝试制作真核细胞的三维结构模型；

2.2 能力目标：通过小组合作、自主互动过程教学，领悟细胞核的结构以及功能与结构相适应的关系；培养学生设计实验、分析实验的能力。

2.3 情感态度与价值观目标：认同细胞核是细胞生命系统的控制中心；在合作与交流中分享解决问题后的愉悦。

3 教学过程

3.1 温故知新——引入课题 课件展示一幅动物細胞亚显微结构图，设疑：是不是所有的细胞都有细胞核？是不是所有的真核细胞都有细胞核？是不是有细胞核的细胞就一定只有一个细胞核？通过问题串让学生了解一般细胞只有一个细胞核，有的细胞没有细胞核，有的有多个细胞核；请同学上台分析图并讲解，教师给予补充，引导同学们正确的识图，思考要具有逻辑性，由内到外、由外到内、或者按照一定的方向进行表达，避免出现遗漏。

设计意图：通过复习导入，引发学生思考，参与到课堂中，引入主题的同时，以问题链的形式帮助学生构建模型提供知识的“支架”。

3.2 教材探究实验资料——细胞核的功能

教师设疑，红细胞的寿命只有120天，这和它成熟后没有细胞核有没有关系？科学家所做的相关实验（教材52-53页），课前同学们结合导学案已经对材料进行了初步分析，安排小组内进行交流形成一个比较成熟的意见。

3.2.1 美西螈的核移植实验

设疑：你认为，这个实验说明细胞核有什么功能？如果要让实验具有说服力，我们还应该设置怎样的对照组？派小组代表发言，对教材实验进行完善。将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到黑色美西螈的去核卵细胞中。预测植入核的卵细胞发育成的美西螈全部是白色的。资料说明：美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。

设计意图：为后面总结细胞核的功能做铺垫，同时培养学生设计实验、分析实验的能力。

3.2.2 蝾螈的受精卵横溢实验

结合图解对实验进行分析，通过分析，你能得出细胞核有怎样的功能？学生代表发言，总结出细胞核控制细胞分裂、分化。课堂中有同学质疑，资料中如何体现细胞核控制细胞的分化？师生共同解疑：细胞数目的比较体现了分裂，而我们从资料中得知，一方面它们都会发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些，发育得过程中形成不同种的细胞，进而组成不同种的组织，慢慢才形成器官，那么由一种细胞形成不同种细胞实际上就涉及到了细胞分化。

设计意图：挖掘教材中的资料，尽可能多的联系其他知识点，提高学生的知识迁移能力。

3.2.3 变形虫实验

设疑：有核、无核的一半生命活动有什么不同？这说明了什么？为什么科学家还要把有核一半的细胞核钩出，这样做的目的是什么？请小组代表回答，最终师生总结：细胞核是细胞生命活动的控制中心。

3.2.4 伞藻嫁接和核移植实验

通过嫁接实验观察，设疑：伞藻的“帽”的形状是由“柄”还是“假根”决定的？进一步思考：假根对帽的影响，不能直接说明是细胞核的影响。科学家继续进行核移植实验，完善课本实验方案：设置对照组，将伞形帽的伞藻细胞核取出，移植到去除细胞核（切去伞帽）的菊花形伞藻中，预测实验结果。说明：生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。

通过学生分析四个实验材料，给出相关图解，需要同学们自己看图，一方面培养学生的看图能力。另一方面培养表述能力，让同学们同相互交流总结出细胞核的功能，这样既增强了学生对细胞核是代谢遗传控制中心的理解，同时也培养了学生基本实验设计能力。接着，从结构和功能相适应的角度，引导学生开始认知细胞核的结构。

3.3 细胞核的结构

教师提问：细胞核由哪些部分构成？各部分的功能是什么？学生自主谈论回答基本知识；为了更好的突破重难点，设计了以下两个比较：核膜和细胞膜的不同点？染色体和染色质的比较，让学生更深入地理解认识核膜的作用并回顾复习生物膜相关的知识，而通过染色质的图片比较，让学生更直观认识染色体和染色质之间的关系，最后由师生共同形成对细胞核比较全面的认识，细胞核不仅是细胞代谢和遗传的控制中心，还是细胞的遗传信息库。

3.4试制作真核细胞的三维结构模型

让学生展示课前做好的模型，细胞模型和细胞核模型，并让学生介绍细胞模型各结构以及各结构对应的功能。给予学生肯定和表扬。注意：科学性、准确性应放在第一位，还应考虑艺术性、成本低廉等等。

设计意图：动手制作模型，培养学生动手能力和与他人交流合作能力，并且加深知识点的记忆。展示模型锻炼学生语言表达能力和质疑能力。

4 教学反思

本节课教学从学生对教材四个资料分析、讨论入手，将知识串联在一起，引导学生思考分析表述，学生之间分组讨论归纳、总结出细胞核的功能和结构特点，在教学中，重过程、重体验，通过学生亲身体验制作模型，引导学生改变学习方式，通过师生、生生的共同合作，实现教学目标。

参考文献

[1] 陈让菊.“细胞核—系统的控制中心”教学设计[J].昭通学院学报，2017，39（S1）：132-138.

[2] 储祥保，秦春红.“细胞核——系统的控制中心”一节的教学设计[J].生物学通报，2007（09）：37-38.