充分开发与利用生物课程资源—以“细胞的分化”为例

罗 登 亿阎平

（石河子大学生命科学学院 新疆石河子市）

新疆具有丰富的自然资源、人文资源、民风民俗资源、特有的生产生活资源等，可以为新疆中小学学校进行生物课程的创新开发与应用提供丰富的支撑材料。学生将理论知识联系到生活实际中，从生活中发现和探究生物，提升学习的幸福感，从而培养生物学学科核心素养。根据新疆本土特色资源，以下主要开发与利用自然资源——胡杨，对“细胞的分化”进行教学案例设计。

1 教材分析

“细胞的分化”是高中生物学《必修1·分子与细胞》第六章第二节的内容，主要包括细胞分化及其意义、细胞的全能性。本节的重点为细胞分化概念的理解和细胞增殖的区别。本节内容承前启后，学习生命体的不同形态、结构和生理功能具有差异的原因，从而对上一节细胞的增殖内容更加深刻；并为下一节中细胞的衰老和凋亡、细胞癌变、必修2中的细胞的全能性以及选修1中植物的组织培养技术相关内容相联系。

本节内容是生物学中的基本内容，与日常生活中也有一定的联系，教师开发和应用新疆特色资源融入本节的教学中，促进学生养成用生物科学思维观察生命问题的意识和能力、语言组织和表达能力，形成热爱家乡本土文化的情感态度，培养学生社会责任的核心素养。

2 教学目标

①理解细胞分化的概念，通过小组社会实践理解细胞全能性。

②通过胡杨树实例和小组探究活动的引导，提升思考和分析问题、概括总结能力，理论联系实际，促进主动探究能力的发展。

③培养热爱家乡文化的情感，能用生命观念认识生物的多样性和统一性。

3 教学过程

3.1 活动一：创设情境，导入新课

教师引入新疆生态环境中有“生而千年不死，死而千年不倒，倒而千年不朽”美誉的胡杨，展示胡杨种子的产生到发育、生长、成熟及再次形成种子的相关图片和视频资料。并提出问题：胡杨树的生命系统的结构层次有哪些？胡杨树的主要器官有哪些？其生命活动进行主要需要哪些细胞器的参与？这些不同细胞、组织、器官是怎么从一个胚发育产生的？

设计意图：教师针对新疆沙漠地区的特色自然资源胡杨树的生命历程，从宏观到微观提出问题串，引发学生的思考并且回顾生命系统的结构层层次、细胞器、细胞的增殖等内容。学生通过分析胡杨树相关资料，了解：生物体正常生长的过程不仅有细胞数量的增加，还有不同结构和功能的细胞发挥效用，是生物个体的生长发育的必要条件，植物体根部各类细胞为植物运输水分、无机盐等营养物质；叶肉细胞进行光合作用，产生机体所需的有机物；植物体的表皮细胞具有保护作用；花中的生殖细胞形成胚使植物体产生后代；一个植物体中具有多种细胞，这些细胞都来源于早期的胚胎细胞。教师使学生先接触细胞分化的概念。

本阶段可促进学生对本土的自然环境能有所了解，增加学生对大自然的敬畏之情，使学生认识到胡杨树的具体特点。

3.2 活动二：讲授细胞分化概念、实质、特点

教师以胡杨树的根、茎、叶、花、果器官为例，引导学生分析讨论各器官发挥的功能，使学生了解各器官主要发挥功能的细胞，进而引导学生概括总结细胞分化概念。

教师提出问题：胡杨树的根、茎、叶、花、果的形态结构是否具有差异性？各器官发生主要作用的细胞有根分生区和伸长区细胞、茎的导管、叶的叶肉细胞、花的生殖细胞、果的贮藏细胞，在个体不断生长的过程中植物体根、茎、叶、花、果中发挥主要功能特点的细胞在形态结构会有很大的转变吗？那么，它们的生理功能会发生变化吗？

设计意图：教师用图片形象生动地展现胡杨树作为一个生命体是由不同的部分组成且具有不同的形态、结构和功能，进而进入微观——细胞层面的学习，使学生从植物体由不同器官组成的认识上升到植物体由不同的细胞完成各项生命功能。教师引导学生总结归纳：细胞分化即在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

教师提醒学生注意：植物体的生命系统结构层次无系统层次，而多细胞动物具有系统层次。

3.3 活动三：细胞分化的特点、意义

教师延续活动一的问题，提出问题串：①各器官发挥主要功能的细胞的形态、结构、生理功能是长期相同的吗？②各种细胞间能相互转化吗？③你还能在生活中找到类似的例子吗？

教师通过示范回答问题①细胞分化的特点之一持久性，并让学生思考如何用类似的词来概括这样的其他两个特性。根据胡杨树的生活史以及各器官、细胞的结构、功能的特点，教师与学生一同分析归纳细胞分化的意义。

设计意图：教师利用问题引导学生归纳细胞分化的特点，从概念、特点到意义的升华以培养学生的思考分析的能力。教师引导学生回顾胡杨树生活史，强化知识点，加深学生的记忆，并且促进学生将教科书与生活实例相联系，有效地使理论与实际相结合的核心素养的达成。

3.4 活动四：细胞分裂和细胞分化的联系与区别讨论分析

教师以胡杨树为例，展示细胞层次的细胞增殖和细胞分化的图片，创设情境：个体的体积的增大是由于细胞一分为二的细胞数量的增多及细胞的生长。个体的生理功能的增多是由于细胞增殖过程产生了具有行使不同生理功能的细胞进而形成不同的器官。细胞增殖与细胞分化的有什么差异？有什么意义？

教师提出问题：细胞分裂和细胞分化的本质是什么？两者的联系与区别有哪些？

设计意图：教师引导学生回顾旧知识，促进学生巩固新知识，使学生理解：细胞分裂是让细胞个数增加，细胞分化是使细胞有更多的形态、结构和功能；细胞分裂的将遗传信息传递给子代，细胞分化的实质是遗传信息的执行情况不同（基因的选择性表达），细胞分化一定伴随着细胞分裂，但是细胞分裂不一定伴随细胞分化。所有的生命体都有这两个过程，教师引导学生在生活实例中区分细胞增殖与细胞分化，帮助学生理解生物的多样性与统一性的生命观念。

3.5 活动五：“细胞的全能性”课下小组探究活动，多维度发展

在学习完细胞分化的知识点后，教师简单讲授细胞全能性的概念。学生分组，小组成员分工合作，自主学习细胞全能性相关内容，并且能在校内或者校外找寻身边有关于细胞增殖、分化、细胞全能性的一个或多个事例，或者设计一个利用细胞全能性的特性设计并撰写一个实验方案栽培植物。在课堂中进行小组社会实践成果展示时，教师及时采用不同的维度进行点评、反馈，促进学生分析对比动植物细胞全能性，受精卵、干细胞和体细胞的全能性强弱。

设计意图：教师规定实践和分享成果时间。学生通过课后实践活动，自主学习和探究细胞全能性相关内容，加深对细胞增殖、分化和全能性的理解。团队协作可以培养学生的团队合作精神、主动思考和探究的能力、尊重事实证据运用科学思维去归纳、概括和创造性思维。

4 教学反思

本节课的主要目标即学生能运用所学知识解释生活中有关细胞增殖与细胞分化的相关生物知识。本节内容的教学分课堂讲授、课后实践、课堂分享总结3个部分，第二、三部分需紧密联系，不能脱节。课后探究活动需要学生积极参与，如果学生积极性不高，那么教学目标难以完整实现。对于课后完成的小组探究活动，教师需要给予一定的提示，避免学生盲目进行，采用多元地评价小组成员的表现。

教师要充分开发利用本土的生物课程资源，提升学生自主探究的主动性，增强学生利用生物学知识解释生活实例的能力，培养学生热爱家乡文化的情感。