内容正文:
第六单元 教学设计分享
细胞的生命历程
细胞的分化
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中文:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
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教学重难点
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教学目标
02
学情分析
01
教学内容分析
Contents
流程
05
教学过程
06
作业设计
07
评价活动设计
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教学内容分析
1
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本单元内容是必修一第六章,按照细胞生命历程的顺序安排了3节内容:《细胞的增殖》《细胞的分化》《细胞的衰老和死亡》。
教学共分5课时完成。第1课时学习细胞增殖的过程,并构建有丝分裂过程的物理模型;第2课时进行“观察根尖分生区细胞的有丝分裂”实验;第3课时比较动植物有丝分裂的异同,并进行有丝分裂过程数学模型的构建;第4课时理解细胞分化和细胞全能性等重要概念;第5课时阐明细胞衰老和死亡等生命现象。
本单元将以榆次国家干细胞工程产品产业化基地与晋中市第一人民医院合作,利用造血干细胞移植技术成功治疗患者的真实情境为主线展开教学,以个体层面的现象为背景,创设任务、问题情境,引导学生通过模型建构、实验探究、案例分析等丰富多样的活动,在自主、合作、探究的过程中学习细胞增殖(有丝分裂)、分化、衰老与死亡的核心知识,理解细胞生命活动的规律对于个体的意义,进一步关注其在生物技术中的应用。教学设计注重落实“四有”理念,充分尊重学生的主体地位,关注学生的学习兴趣及学习过程的参与度、积极性和主动性。
单元教学内容分析
主要核心素养 侧重的生命观念 物质和能量观 、 结构与功能观
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细胞分化是高中生物必修1《分子与细胞》第六章《细胞的生命历程》的核心内容,上承细胞增殖(数量增加),下启细胞衰老与死亡(功能衰退),形成“细胞数量→细胞质量→细胞命运”的生命历程完整逻辑链。同时,细胞分化为理解干细胞技术奠定理论基础,是连接基础知识与现实应用的桥梁。
课时教学内容分析
主要核心素养 侧重的生命观念 物质和能量观 、 结构与功能观
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学情分析
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学生在初中生物学中已接触过细胞分化的基本概念,能够列举组织、器官、系统的形成实例,但理解只停留在“细胞形态变化”的表层,未涉及分子机制。高中阶段学生已完成蛋白质、核酸、有丝分裂等知识的学习,但这些知识的联系没有建立起来,也容易混淆“分裂”与“分化”的界限。
经过近半年的高中学习,学生已经初步积累了一些生物学的用语,初步具备了归纳概括、逻辑推理、构建模型等科学思维和学习能力,但这些能力以及批判性思维还有待进一步提高。
白血病(血细胞分化障碍)、干细胞移植等新闻热词,能迅速点燃他们的求知欲。克隆羊、人造器官、干细胞抗衰老等技术,其底层逻辑之一就是细胞分化,学生渴望了解这些尖端新闻背后的生物学原理。
学情分析
主要核心素养 侧重的生命观念 物质和能量观 、 结构与功能观
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教学目标
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第一个板块 分子与细胞
第二个核心概念:细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖
【人教版】课标要求
重要概念:
2.3细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程
次要概念:
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
2.3.2 说明在个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化,形成了复杂的多细胞生物体
2.3.3 描述在正常情况下,细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
【课标要求】
教学目标
主要核心素养 侧重的生命观念 物质和能量观 、 结构与功能观
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01
03
02
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生命观念
社会责任
科学探究
科学思维
3、通过显微观察、模拟实验等活动,学会制作根尖细胞的有丝分裂装片,学会处理数据,能够对结果进行讨论和交流并得出结论,引导学生乐于并善于合作,勇于创新,提高实践能力。
核心素养
1、通过细胞分裂、分化、衰老等知识的学习,理解“细胞是生命活动的基本单位”,形成结构与功能观、稳态与平衡观、进化与适应观、生命的发生与发展观;理解生命系统的发展变化规律,以科学的眼光看待生和死,进而珍爱生命,正视死亡;认识到生物的复杂性,并能探究生命活动规律,解决实际问题。
4、通过讨论细胞衰老机制在延缓衰老和治疗疾病等方面的应用、干细胞治疗的伦理争议与老龄化社会议题,引导学生关注生物技术对人类健康的影响,参与社会事务讨论并作出理性解释和判断,尝试解决现实生活问题。通过对我国科学家最新研究成果的介绍,引导学生关注社会性科学议题,培养学生解决生产生活问题的担当和能力。
教学目标
【素养目标】
2、运用资料分析、模型建构、分析比较等方法,说明有丝分裂各个时期的特征,解释有丝分裂过程中遗传物质的传递规律,阐明细胞分化、细胞全能性等重要概念,理解细胞衰老和死亡的生命现象;通过探讨、分析有关知识在实际中的应用实例,培养学生的批判性思维、创新思维和辩证思维。
根据生物学课程发展学生的生物学核心素养的宗旨
教学重点难点
4
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教学重点
细胞分化的概念、原因和意义
细胞全能性的概念
教学难点
细胞分化的原因
细胞全能性的概念
重点难点
教学过程
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单
元
教
学
过
程
单
元
教
学
结
构
图
环节一:情境导入,构建细胞分化概念
1、情境导入
情境视频:展示干细胞作为“生物墨水”3D打印人工血管的过程:干细胞在生物支架上定向分化为内皮细胞和平滑肌细胞,形成具有中空结构的血管。植入恒河猴体内后,人工血管与原生组织融合,形态(如管径、弹性)和功能(如血流灌注、抗血栓)无差异,且随宿主生长而自我扩展。
提问:为什么人造血管可以自我生长?植入后为何能与宿主组织融合无差异?
意图:通过展示先进生物技术的应用实例,让学生感受到生物技术就在自己身边,激发强烈的自豪感和学习兴趣,使学生主动参与到课堂学习中来。
环节一:情境导入,构建细胞分化概念
2、展示图片并提出问题
指出在利用干细胞3D打印血管的过程中,干细胞会经过诱导和培养,分化成多种类型的细胞,以构建出具有完整结构和功能的血管。这些分化的细胞主要包括:内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞和周细胞。
展示这四种细胞的清晰图片及资料,提问:
①这些细胞在形态、结构和功能上有什么不同点?②细胞的遗传物质有没有发生变化?为什么?
③根据图示,结合课本内容,你认为什么是细胞分化呢?细胞分化的结果是什么?对生物体具有什么样的意义?
意图:通过图示让学生直观感受到细胞分化的真实性;通过问题驱动,引导学生积极观察、阅读、思考,主动构建细胞分化的概念,理解细胞分化的意义。在主动学习的过程中,培养学生的信息获取能力、分析问题能力和逻辑思维能力,让学生在思考和讨论中逐渐形成科学的思维方式。
环节二:基于相关资料,探究的细胞分化的特点
3、展示血管修复相关的资料并提问总结细胞分化的特点:
以下这些资料,分别说明细胞分化具有什么特点呢?
意图:学生在交流中修正认知偏差,完善知识建构。在此过程中,鼓励学生质疑、评价,提升学生的逻辑思维能力、信息获取能力、分析能力、语言表达能力等,同时,教师可以关注学生的表现,了解学生的学习状态和效果,学生之间互相关注对方的逻辑和结果,实现“教-学-评”一体化。
4、PPT展示下列资料,提出问题:
介绍白血病的基本情况以及患病机理,并指出晋中市第一人民医院血液科与榆次国家干细胞工程产品产业化基地合作,成功完成多例自体造血干细胞移植治疗,技术已走向成熟化、常态化,并给出案例1
提问:造血干细胞移植技术治疗白血病的原理是什么?造血干细胞为什么会增殖分化为各种血细胞?根据资料,你认为是什么原因导致了不同细胞的形态、结构、功能各不相同的?说出你的分析思路。
环节三:聚焦血细胞特异基因——分析细胞分化的实质
意图:创设资料情境,通过解释性的问题,激发学生分析资料,探究细胞分化的分子机理,在此过程中培养学生的合作探究能力和逻辑思维能力,鼓励学生思考、评价、质疑,敢于表达自己的想法,同时体现了教师评价和生生互评,实现“教-学-评”一体化。
环节四:通过资料分析,理解细胞全能性
拓展:诱导多能干细胞(IPSC):是通过基因重编程技术将成熟的体细胞(如皮肤成纤维细胞、血细胞等)逆转为类似胚胎干细胞特性的具有多能性的干细胞。近几年来,IPSC技术迅速发展,广泛应用于再生医学、疾病研究、药物筛选、细胞治疗和个性化医疗等多个领域,深刻影响了现代生物医学的进展。
2025年9月16日,山东农业大学研究团队发表文章,揭示了单个植物体细胞如何通过基因重编程重新启动细胞全能性驱动胚胎的发生,最终发育为完整植株的全过程。
意图:拓展介绍科研团队的研究成果,让学生了解生物学知识的前沿发展和实际应用,激发学生对生物学学科的兴趣和探索欲望,增强学生学习生物的自豪感和责任感,体现生物课堂教学的核心价值引领,引导学生关注科学研究和社会生产实践。
环节四:通过资料分析,理解细胞全能性
关键过渡语:既然分化的细胞与受精卵含有的基因一样,那是否也具备发育成完整个体的能力呢?
5、引导学生分析课本120页“思考•讨论”中的资料1,思考下列问题:
意图:利用课本的资料情境,通过问题设计,激发学生分析资料,探究细胞全能性的有关知识,在此过程中培养学生的分析能力、理解能力、逻辑思维能力、解决问题能力,鼓励学生在交流过程中评价、质疑,敢于表达自己的想法,同时也能实现教师评价和生生互评,落实“教-学-评”一体化。
环节五:基于非洲爪蟾核移植实验,对比植物细胞的发育机制差异
植物细胞可以通过离体培养发育成完整植株,这体现了植物细胞的全能性。那么动物细胞是否也具有全能性?
6、引导学生分析课本120页“思考•讨论”中的资料2,思考下列问题:
①蝌蚪的性状主要与供卵的蛙相同还是与供核的蛙相同?为什么?
②将肠上皮细胞单独培养能获得新个体吗?同资料1中的实验相比,植物细胞和动物细胞个体发育的起点及原因是什么呢?
③你能从资料2中的实验得出什么结论?
利用课本资料情境,通过提问引导学生将植物细胞全能性的知识迁移到对动物细胞全能性的思考上,建立知识之间的联系,使学生更清晰地认识到植物细胞和动物细胞在全能性表达方式上的差异,加深对细胞全能性概念的理解。
整个活动过程引导学生基于实验资料和知识进行思考、讨论和总结,培养学生的科学思维和科学探究能力,让学生学会运用科学的方法分析和解决问题,体会生物学研究的严谨性
环节六:走近干细胞,探讨从实验室到临床的分化之旅
7、提供资料:
介绍细胞全能性的应用有植物组织培养——快速繁殖花卉、蔬菜、拯救珍稀、濒危动植物——克隆技术以及克隆人体器官,用于器官移植,引发学生思考:大家认为以现在技术能否实现在适宜的条件下把某种干细胞培养成人呢?指出涉及“生命起始点”的伦理争议,全球多数国家(如中国、欧盟)通过立法禁止或严格限制人类胚胎干细胞研究,直接阻碍了从胚胎干细胞“培养成人”的路径。最后让学生课后结合基地研究并查阅相关资料,讨论干细胞在再生医学、疾病治疗、药物筛选中的具体应用(如角膜干细胞治疗失明、神经干细胞修复脊髓损伤)。
在真实情境中,通过问题驱动学生思考,主动获取知识,在讨论交流的过程中,提升学生的思维能力,培养学生的思维习惯。此外,还能够拓展学生的学科视野,让学生了解干细胞研究在再生医学、疾病治疗和药物筛选等领域的重要意义,认识到生物学知识与实际生活的紧密联系,激发学生的学习兴趣和探索欲望;了解生物学研究的前沿动态和发展趋势,为学生的未来发展提供更多的可能性。
课堂小结
作业设计
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作业设计
实践性长周期作业:
方向1:设计“抗衰老产品”推广方案(如富含抗氧化剂的食品、干细胞美容技术科普)。
方向2:调研晋中市养老机构,结合细胞衰老研究提出“智慧养老”改进建议。
方向3:策划“干细胞知识进校园”活动(如展板设计、互动游戏、短视频制作)。
评价活动设计
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评
价
活
动
设
计
评
价
活
动
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计
评价活动设计
总评得分 = 课堂表现评价得分 + 作业评价得分 + 实践活动评价得分 + 期末考试评价得分
汇报完毕谢谢观看
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