6.1细胞的增殖 教学设计 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

教学设计 课题 细胞的增殖 课型 新授课R 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 教学内容分析 《细胞增殖》是新人教版高中生物必修一《分子与细胞》中第6章第1节的内容。 课标内容如下： 概念2.细胞的生存需要能量和营养物质，细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，细胞通过分裂实现增殖。 2.3细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程。 2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。 本单元是学生在学习了细胞生命系统的物质组成、结构和功能之后，来认识细胞这个生命系统的产生、发展和消亡的过程，沿着细胞的生命历程这一主线展开，依次介绍了细胞的增殖、分化、衰老和死亡等生命活动，是生物学的主干知识。 细胞增殖是新细胞一生的开始，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是本单元的核心内容，引导学生从现象认识本质，有助于学生正确理解生命系统的发展变化规律，领悟事物的发生、发展和消亡的普遍规律（生命的发生和发展观）；认识细胞分化形成的不同细胞、组织间的分工合作，认识到系统的有机整体性，理解整体大于部分之和（生命的系统观）；理解细胞调亡对个体的积极意义，从而进一步认识个人与集体、个人与社会的关系，认同合作与奉献的意义，并以科学的眼光看待生和死，理解增进人类健康的重要意义，进而珍爱生命（社会责任）。 本课时是细胞增殖的第二课时，是对第一课时有丝分裂基本过程和主要特点的细化、延伸以及本质的揭示，主要内容包括动植物细胞有丝分裂的异同点比较、细胞有丝分裂过程中的物质变化分析。核心内容是通过分析有丝分裂过程中染色体的形态、行为和数目的规律性变化，理解染色体如何被精确复制和分配，深刻认识有丝分裂的实质是维持亲子代细胞在遗传上的稳定性，感悟生命过程的精致和奇妙，帮助学生形成生命观念的同时，重点引导学生学会尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法解决实际问题，提升思维品质。（科学探究和科学思维）。同时本节课也为必修二《遗传与进化》模块分析减数分裂过程中物质变化奠定了基础，也是学习遗传信息传递规律的重要前提，起到重要的承上启下的作用。 本课时在本模块、本单元以及与第一课时的关联如下图： 学情分析 学生在初中接触过克隆技术，在高中第三单元学习了细胞的基本结构，尤其“动植物细胞的异同，线粒体、中心体、核糖体和高尔基体等细胞器的功能，染色体的组成”等知识为本课时的展开起了良好的铺垫作用。 通过本单元第一课时的学习学生知道了有丝分裂的过程和主要特点，对于子细胞核中的遗传物质与亲代细胞一样有了一定的认识，但不知道亲子代细胞遗传物质保持相同的实质。因为首次认识染色单体，难以分清不同时期核DNA、染色体的数量关系及变化规律，并且对规律的提炼、升华和应用是学生的难点，所以理解有丝分裂过程中遗传物质如何复制并均分到两个子细胞中是学生遇到的最大障碍。 综合而言本课时内容难度大，所以我将学生容易理解的内容提前设计在学案中，提高预习效率的同时也为本课时难点的突破腾出时间。为激发和保持学生的学习兴趣和探索精神，选取符合兼具时代性和基础性的情景（克隆猴）导入，主要使用了“作出假设”和“建构模型”的科学方法，引导学生参与应用模型做解释、分析数据、绘制曲线、得出结论的过程，最终达到引导学生用科学方法探究生命活动规律来解决实际问题的目的。 学习目标确定 1.阅读课本、观察对比有丝分裂过程图的异同，总结动植物细胞有丝分裂的异同点。 （生命观念） 2.参与物理和数学模型的构建过程，分析细胞周期中染色体、核DNA数量变化规律并准确绘制曲线，说出有丝分裂的意义，解释中中和华华高度相似的原因。（生命观念、科学探究、科学思维） 3.通过解决5个情境问题加强小组合作精神，提高归纳总结、语言表达能力，体会科学思维的严谨性和连贯性，学会辩证看待问题。（科学思维、社会责任） 评价任务 1.填写学习任务单上的表格1，回答任务驱动1的问题，检测对动植物细胞有丝分裂异同的掌握程度。（目标1） 2.参与任务驱动2-3的小组合作活动，进行两次模型的构建，准确填写表格2、3的内容并绘制曲线图，能用自己的语言描述遗传物质如何均分到两个子细胞中，并说出有丝分裂的意义，最终能解释中中和华华高度相似的原因。（目标2、3） 3.参与任务驱动4-5，使用发散思维表达想法，用辩证的观点回答问题。（目标3） 4.做综合评价习题1，能按要求绘制曲线，并能说出曲线上各点、各段的含义或形成原因。（目标2） 5.能快速且准确回答综合评价习题2。（细胞增殖两个课时综合评价） 学习重难点 学习重点：有丝分裂的意义、动植物细胞有丝分裂的主要异同点 学习难点：一个细胞周期中染色体、核DNA的数量变化及规律总结 任务实施过程 学习任务 教师活动 学生活动 教学意图 课前预学效果检测 （动植物细胞有丝分裂的异同、染色体和DNA的数量） 及时观察学生预习效果，对学生出错的内容及时进行解析。（课前充分预设学生工具单上可能出现的问题，课上随机应变） 回答问题，对错误答案进行修改并做简单标注。 将简单内容放在课前学生自主完成，提高预习效率的同时也为本课时难点的突破做铺垫并腾出时间。 导入新课，情系中华。 播放克隆猴小视频（内容简要介绍2017年我国科学家首次解决了非人灵长类动物的体细胞克隆的世界难题） 提出统领性问题：中中和华华为什么高度相似？细胞增殖如何保证亲子代间遗传物质相同？ 认真观看视频并思考作答。 学生在初中学习过克隆羊多莉的诞生过程、表现型与基因和环境的关系，不难理解克隆猴的诞生过程，在此基础上就能说出中中和华华高度相似的原因是遗传物质相同。统领性问题的提出能激发学生主动且深入的思考。 视频激发学生对我国科学家作出伟大贡献成就感及名族自豪感。 阅读资料1和2，完成驱动任务1-3 核心知识点一：动植物细胞有丝分裂的异同 核心知识点二：一个细胞周期中染色体、核DNA数量变化规律 核心知识点三：有丝分裂的意义 阅读以下两则资料，运用你所学的生物学知识解决以下三个问题： 资料1： 2017年，中国中科院上海神经科学研究所科研团队突破难题，两只克隆猴中中和华华在我国诞生。这标志着我国在世界范围内率先进入以猕猴作为实验动物的新时代。脑疾病模型猴的制作将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病研究全新医药研发产业链，促进针对阿尔兹海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等代谢性疾病的研发进程。（猕猴2N=42） 资料2：洋葱是百合科、葱属的两年生草本植物，含有丰富的营养物质，可用于降低血压、提神醒脑、缓解压力、预防感冒、增强新陈代谢能力、抗衰老、预防骨质疏松，是适合中老年人的保健食物，备受人们喜欢，对温度和土壤等适应能力强，在世界范围内普遍种植。（洋葱2N=16） 【驱动任务1】 下列有丝分裂模式图属于克隆猴的是（ ），你的判断依据是什么？ 【驱动任务2】 教师引导，小组合作完成 在下列坐标图中分别画出克隆猴造血干细胞和洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂时一个细胞周期中染色体、核DNA的数目变化曲线图，你能找出数量变化有什么共同规律吗？ （1）构建物理模型： 模拟探究有丝分裂一个细胞周期中染色体、核DNA的数目变化，填写表格2和3。 （2）数学模型建构： 请尝试在坐标系上绘出单个细胞内染色体、核DNA在有丝分裂一个细胞周期中数量随时间变化图，并说出各点各段的含义或形成原因。（假设该生物的体细胞核染色体数量为2N） 【驱动任务3】 PPT展示克隆猴简单的克隆流程 3.克隆猴中中和华华的出生是（ ）生殖，其遗传物质来自于（ ） ，新生的个体会保留原体细胞全部的（ ），大大减少个体间的（ ）。 有丝分裂的意义： 评价检测： 你现在能准确解释中中和华华为什么高度相似吗？细胞增殖是如何保证亲子代之间遗传物质相同的？ 带着任务驱动的4个问题仔细阅读材料，并思考。 观察模式图作答 使用扭扭棒、粘土等材料制作物理模型，先模拟探究一条染色体的形态和其上物质的数量变化规律，填表格2。再以染色体数目为2N的细胞为例，填写表3。 根据以上表格的数据，准确绘制曲线，并能总结出有丝分裂亲代细胞和子代细胞的染色体数和核DNA数相同。 回答遗传物质传递的方式并准确说出有丝分裂意义：亲代细胞染色体经过复制，精确平均分配到两个子细胞，从而保持亲子代遗传性状的稳定。 选取克隆猴作为情景教学的资料，在激发学生兴趣的基础上，融入本节难点内容；第一课时学生观察过洋葱根尖细胞，将两者融合起来，以问题驱动的方式激发学生动手参与、动脑思考。问题设计具有难度梯度，符合学生认知规律。 此题以克隆猴和洋葱为载体，考察学生对课前预习“动植物细胞有丝分裂的异同”知识点的掌握程度，也是再次加深学生的理解和记忆过程。 遵循由简单到复杂的原则，先建构物理模型化抽象为具体，研究清楚一条染色体行为和数目变化规律再研究多条，为后面数学模型的构建起铺垫作用。达到了将难点分散化处理，逐步突破难点的目的，让学生能从本质上理解有丝分裂过程中遗传物质如何均等分配。 帮助学生形成生命观念的同时，重点引导学生学会尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法解决实际问题，体验了科学探究的乐趣与成就感。 提高归纳总结、小组合作的能力，体会科学思维的严谨性和连贯性，体会用生物知识解决实际问题的成就感。 通过学生对评价检测习题的回答能综合检测学生对本节难点知识的理解和掌握程度。 阅读资料3，完成驱动任务4-5 资料3：海拉细胞源自一位美国黑人妇女海瑞拉·拉克斯的宫颈癌细胞，这种细胞不同于人体正常细胞（人体正常细胞分裂50次左右就会死亡），它能无限分裂，繁殖速度极快，不会死亡，感染性极强，迄今为止培养的海拉细胞已经超过了5000万吨，相当于100栋帝国大厦。 海拉细胞被提供给世界各地的研究机构，主要用于癌症研究和制药，为动物克隆、基因疗法、试管受精和干细胞分离等尖端生物医学奠定基础，对现代病毒学的产生、疫苗研制、抗病毒疗法及生物武器研究具有开创性的意义，她的细胞将永远造福于人类，但同时也被心怀不轨的科学家所利用。 人们开始思考海拉细胞要是污染了人体，会不会导致癌症，美国科学家索瑟姆决定利用注射海拉细胞验证这一理论。前后约有600多个人被他注射的海拉细胞污染而患癌，但大多数人是在不知情的情况下完成注射的。因美国当时并未出台关于研究监管的相关法律条例，所以索瑟姆这种违背人权的行为才一直被纵容。 【驱动任务4】 海拉细胞是通过什么方式增殖的？海拉细胞相比正常细胞而言细胞周期是否缩短？对于宫颈癌治疗目前主要采用手术法或者综合化学疗法，结合有丝分裂的过程请你推测化疗治疗癌症的可能原理。 【驱动任务5】 你是如何看待为了科学研究而导致的海拉污染事件的？ 仔细阅读资料，小组合作，回答问题。 海拉细胞的增殖是有丝分裂，细胞周期变短。化疗的可能作用机理是阻断癌症细胞的细胞周期，抑制癌细胞增殖，达到治疗癌症的目的。（干扰癌细胞分裂的机制抑制癌细胞的生长，例如抑制DNA的复制或者染色体的分离等过程） 小组合作，组织语言，尽可能表达自己想法。 海拉细胞的情景能高度激发学生兴趣和好奇心。经过第1、2课时对基础知识的学习，最后设计这两个问题综合检测学生对有丝分裂过程和意义这两个核心知识点的掌握程度 此题以宫颈癌为载体，在充分调动学生积极性的基础上，引导学生使用所学生物知识解决实际问题，尽可能引导学生学会用发散思维解决问题，学会知识的迁移和应用。 引导学生树立正确的价值观，学会用辩证的思想看待问题，认识世界。 课堂小结 引导学生完善细胞增殖两个课时的框架图。 思考并作答 检测学生对整体3个目标的达成度，引导学生构建科学合理的知识体系，发展学生归纳总结和语言表达能力。 达标检测 1. 绘制一个细胞周期中染色体/核DNA的数量变化曲线图，并说出曲线上各点、各段的含义或成因。 2.细胞增殖综合题型（详见学习任务单评价检测题2） 思考并绘制曲线，快速作答。 难点主要集中在学习目标2上面，用第1题检测学生对难点的突破程度。用第2题检测学生对两个课时重点内容的掌握程度。 板书设计（上面为主板，下面为副板） 特色学习资源分析、技术手段应用说明 选取符合兼具时代性和基础性的情景（克隆猴）导入，主要使用了“建构模型”的科学方法，引导学生参与应用模型做解释、分析数据、绘制曲线、得出结论的过程，感悟生命过程的精致和奇妙，帮助学生形成生命观念的同时，重点引导学生学会尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法解决实际问题，体验了科学探究的乐趣与成就感。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$