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1、第3章 细胞第节 细胞通过分裂而增殖（教学设计）四川省成都市郫县岷阳实验外国语学校 洪剑【教学目标】一、知识目标1.说明细胞体积与表面积关系； 2.描述细胞分裂过程发生的变化；二、能力目标3.尝试通过制作模型解决生物学问题的方法；4.运用记录数据、分析数据和根据数据得出结论的方法；三、情感态度价值观目标5.养成实事求是的科学研究态度。【重点和难点】一、重点细胞分裂的过程和意义。二、难点研究活动中的提出假设，现象观测和结论获得。【设计思路】义务教育生物学课程标准（2011版）强调关注探究性学习和重要概念的学习。本节课的设计遵循该理念，以“细胞能进行分裂，形成新的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”
2、重要概念为中心，以“尝试体验科学探究的过程和方法”为线索，开展学习活动。首先通过引导学生认识大象与小老鼠细胞体积无明显差异这一现象，质疑并提出问题“细胞为什么这么小，为什么不能无限长大”；然后通过让学生建立细胞的抽象模型，开展并讲述课外实验过程，经历提出假设，现象观测和获得结论等科学实验的全过程，突破难点；接着在理解细胞不能无限长大的理由，从而认识到生物体由小到大的原因是细胞体积增大和分裂数量增多的基础上，围绕概念“细胞分裂产生新细胞”，展开合作讨论学习，理解分裂、分裂过程、分裂意义等一般概念，进一步强化突出理解重要概念，掌握本节重点。【教学准备】学生：课前实验（凉粉块、烧杯、红墨水、勺子、培
3、养皿、小刀、直尺等），预习学案。教师：实验活动照片，多媒体课件。【教学过程】教学内容教师活动学生活动教学意图一、 新课导入【提问】大象和小老鼠的细胞体积有明显的差异吗？（展示大象和小老鼠图片）【引导】与大象细胞和老鼠细胞体积无明显差异情况一样，人类成年人细胞和幼儿细胞体积也无明显的差异。我们人类是由一个受精卵细胞发育而来，细胞长到一定体积后就会停止生长。（板书：一 细胞体积为什么这么小？）【回答】细胞体积没有明显的差异。【质疑】人体细胞为什么不能继续长大呢？细胞体积为什么这么小呢？以老鼠细胞体积与大象细胞体积进行比较，进而类比于人类成年与幼儿细胞比较，质疑提问，引出本节内容。二、 深入探究细胞
4、为什么这么小？【引导】首先让我们研究细胞体积与其生命活动的联系吧！【提问】细胞是生物体结构和功能的基本单位。为保证细胞的生命活动，细胞外的物质需进入细胞，细胞内的废物需排除。控制细胞与外界进行物质交换的结构是什么？【提问】细胞体积小的原因有可能与什么相关呢？通过建立模型研究。（展示四个边长分别为：1cm,2cm,3cm和4cm的立方体）【提问】以四个立方体模拟细胞，那他们的表面积模拟的是什么的表面积呢？【引导】下面，让我们来研究细胞体积与表面积的关系。【提问】立方体的体积增大时，表面积与体积之比的变化有什么规律【讲解】表面积与体积之比表示了一种相对的关系。事实上，细胞体积增大， 其表面积也在增
5、大，只是表面积增大的速度没有体积增大的速度快，因此，相对减少。【提问】细胞大小与其表面积有什么关系？（板书：表面积相对越大）【提问】同学们，平时家中红烧凉粉时，为什么要将大块的凉粉切成小块烹饪呢？【引导】外面的调料进入凉粉内部的过程是一种物质扩散。【提问】如果用凉粉块模拟细胞，那么细胞大小与外界营养物质扩散有什么关系呢？通过建立模型研究。（凉粉块模拟细胞，红墨水扩散进入凉粉的过程模拟外界物质扩散进入细胞的过程）【提问】1.三块凉粉红墨水扩散的深度是否大致相同？2.凉粉块未扩散红墨水的深度是否也相同？如不同，有什么规律？3.细胞大小与物质扩散有什么关系？【提问】细胞一方面外界营养物质扩散入细胞内
6、，另一方面，生命活动产生的废物需要排除细胞外。废物排除体外体积小的细胞是不是也更容易呢？（板书：更有易于与外界进行物质交换）【提问】细胞体积为什么不能无限长大？解决这一问题我们通过哪种方法帮助我们进行研究呢？【讲解建模】建立模型能帮助人们理解他们无法直接观察到的事物.（展示动物细胞平面模型图、立体模型图、实物立体模型图、凉粉块图、立方体块图）【小结】细胞为什么不能无限长大？细胞体积小，表面积相对较大，更易于与外界进行物质交换，保证细胞正常生命活动。【回答】细胞膜。【作出假设】细胞体积小与细胞膜的面积相关。【回答】细胞膜的面积。【实验验证】学生展示课前计算的四个立方体的体积，表面积以及表面积与体
7、积之比等数据。【回答】随着细胞体积的增大，表面积也在增大，但表面积与体积之比却减小。【得出结论】细胞体积越小，其表面积相对越大，细胞膜面积相对越大，细胞与外界物质交换面积相对越大。【回答】外面的调料更容易完全进入小块凉粉内部。【作出假设】细胞体积越小，外界营养物质越容易进入细胞内部。【实验验证】1、小组展示课外实验过程。（1）切取3块边长分别为1cm，2cm和3cm的凉粉块；（2）放入红墨水中，静置40分钟；（3）取出，用小刀中间纵向剖开。2、全班观察中间纵向剖开凉粉图片。【回答】1.三块凉粉红墨水扩散的深度大致相同。2.凉粉块未扩散红墨水的深度不一样。越大的凉粉块未扩散红墨水的深度越多。3.
8、细胞越小，外界物质扩散进入细胞内部越容易。【回答】是的。细胞产生的废物也更容易排除细胞外。细胞体积小更有利于细胞与外界进行物质交换，保证细胞正常的生命活动。【回答】利用立方体块和凉粉块模型，帮助我们进行研究。模型可以是能直接反应真实物体形状的图像或三维结构。在已有前科学概念基础上，引导学生做出假设，培养思考和判断的能力。培养学生的动手能力，实现“制作模型解决生物学问题的”的方法训练目标，活跃课堂气氛。加深细胞体积与表面积关系的理解。实现“体积与表面积关系”的知识目标，突破本课难点。以学生“红烧凉粉”生活经验为基础，引导学生作出假设。利用课外活动时间，开展小实验，并在课堂展示，实现“制作模型解决
9、生物学问题的”的方法训练目标，树立学生实事求是的情感态度，锻炼学生表达能力，活跃课堂气氛。使学生明确建模是生物学研究的一种重要方法。小结，为细胞分裂学习做铺垫。三、 深入探究细胞分裂如何进行？【过渡】我们知道，细胞可以生长，但不能无限增长。我们人类都是从一个受精卵发育而来，新生儿身体大约有1012个细胞，成人则有1014个细胞。（展示图片：受精卵、幼儿和成人）【提问】细胞数量的变化由什么导致呢？【引导】细胞分裂如何进行呢？（板书：细胞如何进行分裂？）【提问】什么是细胞分裂？（强调两个新细胞相似）（板书：细胞分裂）【引导】动物细胞和植物细胞的分裂过程各有异同。（播放视频：动植物细胞分裂）【提问】
10、动物细胞和植物细胞都始于那个结构的分裂？分裂过程有何不同？（板书：细胞分裂过程）【引导】细胞分裂都始于细胞核，细胞核控制细胞生命活动，并且在遗传中有重要作用。【提问】细胞核中有遗传作用的物质是什么？【提问】遗传物质在分裂过程中有什么变化？展示图片：细胞分裂过程中染色体变化示意图，洋葱根尖细胞分裂染色体变化图）【过渡】细胞分裂对于生物体有着非常重要的意义。（板书：意义）【启发】对于单细胞生物，细胞分裂有何意义呢？【启发】对于多细胞生物，细胞分裂除与繁殖相关外，还有什么意义呢？【启发】多细胞生物细胞会衰老死亡。细胞分裂于其有什么意义呢？【小结】生物体由小到大的原因是细胞体积增大和细胞数量的增多。【
11、回答】细胞分裂引起细胞数量的增加。【分组活动】学生分组讨论，合作探究。1.什么是细胞分裂？2.细胞分裂的过程。3. 细胞分裂的意义。【回答】细胞分裂是细胞一分为二，形成两个相似的新细胞。【回答】都始于细胞核的分裂。动物细胞细胞膜向内凹陷，植物细胞在细胞中央形成新的细胞膜，细胞壁。【回答】细胞核中有遗传作用的物质是染色体。【回答】在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量倍增，并且平均分配到两个新细胞中，这样就保证了新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。【回答】繁殖。分裂产生的两个新细胞，就是两个新个体。【回答】细胞分裂是细胞数量增多，使生物体由小到大。【回答】细胞分裂产生的新细胞可以更新
12、替代衰老死亡的细胞，保证生命体的正常生命活动。设置情境，引入细胞分裂。学生通过阅读、分组、合作和讨论学习。教师引领，评价学习效果。掌握一般概念：细胞分裂。掌握一般概念：细胞分裂过程。掌握一般概念：细胞分裂的意义。通过三个一般概念的学习，加深对重要概念理解，掌握本课重点。四 、评价总结【提问】1.细胞为什么这么小？2.细胞如何进行分裂？【回答】（1）细胞体积一般较小，这是因为较小细胞，其表面积相对较大， 更易于与外界进行物质交换 ，从而保证细胞正常的生命活动。（2）动物和植物细胞分裂，都始于细胞核分裂，在细胞分裂过程中，细胞核中遗传物质经过复制而数量倍增，平均分配到两个新细胞中，保持亲代和子代的
13、细胞中具有相同的遗传物质。通过自我评价，培养学生迁移应用的能力。五 、应用拓展本章我们主要围绕“细胞”进行学习。细胞是生物体结构和功能的基本单位。建立模型的方法可以帮助理解我们无法直接观察到的事物。同学们可以利用课余时间，动手制作细胞模型，并与全班同学交流。学生设计细胞模型：1.需要表达的细胞结构；2.制作材料的选择。制作，并在全班交流。让学有余力的学生，通过课外动手，使重要概念得以巩固，能力得到提升。【板书设计】 附：第节 细胞通过分裂而增殖（学案）【学习目标】1.说明细胞体积与表面关系； 2.描述细胞分裂过程发生的变化；3.尝试通过制作模型解决生物学问题的方法；4.运用记录数据、分析数据和
14、根据数据得出结论的方法；5.养成实事求是的科学研究态度。【学习重点和难点】重点：细胞分裂的过程和意义。难点：研究活动中的提出假设，现象观测和结论获得。【学习过程】一、知道吗？（课前）大象和小老鼠的细胞体积大小_。二、深入探究-细胞为什么这么小？活动一1、算一算（课前）边长(cm)表面积(cm2)体积 (cm3)表面积/体积12342、想一想细胞大小与其表面有什么关系？答：细胞体积越小，其表面积相对_，细胞与外界物质交换的面积相对_。活动二3、做一做（课前）（1）1cm、2cm和3cm边长的凉粉块模拟_；扩散深度（2）红墨水扩散入凉粉块模拟_的过程。4、看一看（1）三块凉粉红墨水扩散的深度大致_
15、。（2）凉粉块的体积越大，未扩散红墨水的深度_。5、想一想细胞大小与物质扩散有什么关系？答：物质扩散到小的细胞的内部相对大细胞_。小细胞外界营养物质更容易_细胞，同样，小细胞内部废物更容易_细胞，更有利于细胞与外界物质_。6、动动手-建立模型 帮助探究（课后）举例：生物学中建立模型帮助探究_。小结细胞能无限长大吗？为什么？答：三、深入探究-细胞如何进行分裂？1.（课前）我们人类都是由_个受精卵发育而来，婴儿有_个细胞，成年人有_个细胞。生物体由小长到大的原因是细胞体积增大和数量增多，而数量增多是如何实现呢？。2.什么是细胞分裂？细胞生长到一定大小就停止生长，有的细胞可以一分为_，形成两个_的新
16、细胞，这就是细胞分裂。3.细胞分裂的过程(1)动物细胞和植物细胞分裂的过程都始于_的分裂。（2）遗传物质的变化:在细胞分裂过程中，细胞核里的_经过复制而_，并且_分配到两个新细胞中，这样就保证了新细胞与亲代细胞具有_。4.细胞分裂的意义四、评价与总结1.细胞为什么这么小？2.细胞如何进行分裂？五、应用与拓展制作细胞模型1.细胞结构：_；.制作材料：_。【学习收获】【点评】生物学课程标准明确指出，“细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生命活动。”本节教学应围绕“细胞体积为什么这么小？细胞怎样保持较小的体积？”这两个问题进行。本案例的特色是遵循义务教育生物学课程标准
17、（2011版）所强调的倡导探究性学习，设计了一系列的学生活动，让学生在活动中自己去体验和感悟“细胞为什么这么小？”，并以生活中常见的实例“红烧凉粉”要切成小块才能入味帮助学生理解细胞体积小的原因，而不是直接讲解这一概念。本节课的另一特点是应用学案成功地在课前引导学生认真地阅读教材、思考相应的问题、收集相关的生物学知识以及记录小组活动的数据，这些活动是教学活动不可分割的部分，不仅为课堂教学的开展作了充分的准备，还对学生的学习方法和生物学科思想的发展有一定的引导作用。本案例以“细胞能进行分裂，形成新的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”重要概念为中心，以“尝试体验科学探究的过程和方法”为线索，开展学习活动。体现了教师为主导，学生为主体等课堂教学理念。学生通过体验科学探究的整个过程，尝试用建模方法研究生物学问题，并围绕重要概念开展学习等一系列活动的开展，实现了三维目标的突破。总体来看，本节课重点突出，层次清晰，学生活动有效，关注学生的学习，朴实、真实、落实。7