1.3.1 细胞通过分裂产生新细胞 教学设计—2026-2027学年人教版生物七年级上册
2026-09-04
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摘要:
该初中生物学教学设计聚焦“细胞通过分裂产生新细胞”,涵盖细胞生长、分裂过程及染色体变化。通过婴儿与成年人对比照片导入,结合学生成长经验引出问题,上承细胞结构知识,下启细胞分化,构建“从细胞到生物体”的学习链条。
以大概念统领与可视化策略为特色,运用蚕豆根尖显微图片、分裂动画及染色体模型直观呈现微观过程。通过“遗传物质是否越分越少”的认知冲突发展科学思维,排序卡片任务落实探究实践,癌细胞比较渗透态度责任。助力学生理解抽象概念,教师教学评一致,提升教学效果。
内容正文:
义务教育教科书《生物学》七年级上册 教学设计
《细胞通过分裂产生新细胞》教学设计
——人教版(2024)生物学七年级上册 第一单元第三章第一节
(1 课时)
一、教学基本信息
项目
内容
项目
内容
学科
生物学
授课年级
七年级
课型
新授课(观察·资料分析课)
课时
1 课时(45 分钟)
教材
义务教育教科书《生物学》七年级上册(人民教育出版社,2024年版)
单元
第一单元 生物和细胞
课题
第三章 从细胞到生物体 第一节 细胞通过分裂产生新细胞
授课教师
(请填写)
二、课标依据
(一)课标定位
本节内容属于《义务教育生物学课程标准(2022年版)》学习主题「生物体的结构层次」,对应内容要求「细胞通过分裂和分化形成不同的组织」。课标要求学生能够描述细胞分裂的基本过程,说出细胞分裂过程中染色体的变化,认同新细胞与原细胞的遗传物质相同;初步了解细胞的生长、分裂与生物体生长的关系。
本节是「从细胞到生物体」一章的开篇课:上章学生认识了细胞的结构与生活,本章回答「一个细胞怎样构成一个生物体」——先从分裂增加数目讲起,后续再学习分化形成组织、组织构成器官,最终建构「从细胞到生物体」的完整图景。本节是这条进阶链条的起点。
(二)学业要求(依据课标归纳)
说出细胞的生长与分裂是生物体由小长大的原因;
描述细胞分裂的基本过程,比较动物细胞与植物细胞分裂的异同;
说出染色体的组成,概述细胞分裂过程中染色体的变化(先复制、后平均分配),认同新细胞与原细胞的遗传物质相同;
初步了解癌细胞与人体健康的关系,关注癌症的预防,形成健康生活的意识。
三、设计理念
大概念统领:以「生物体由小长大与细胞的生长、分裂分不开」为统领性概念,把细胞生长、细胞分裂、染色体变化三个板块串联成因果链条,为后续「分化形成组织」埋下伏笔;
可视化策略:细胞分裂是微观动态过程,以蚕豆根尖细胞分裂的显微图片、细胞分裂动画与染色体模型三重视觉证据,把不可见的过程转化为可观察、可推理的学习对象;
问题驱动推理:以「遗传物质越分越少怎么办」的认知冲突驱动学生推测染色体的变化,让「先复制、后均分」的结论在推理与证据互证中生成;
健康教育渗透:以癌细胞与正常细胞的比较为载体,落实癌症预防的健康教育,体现生物学课程「健康第一」的育人导向;
教学评一致:分裂过程排序、染色体变化示意图、异同比较表等评价任务嵌入教学全程。
四、教材分析
本节是人教版(2024)七年级上册第一单元「生物和细胞」第三章「从细胞到生物体」的第一节,是本章开篇。从单元逻辑看,本章回答「一个细胞怎样发育成由万亿个细胞组成的生物体」:第一节细胞通过分裂产生新细胞(数目增多)→第二节动物体的结构层次(分化形成组织)→第三节植物体的结构层次→第四节单细胞生物。本节解决「数目如何增多」的问题,是理解后续结构层次内容的前提。
教材按「细胞的生长→细胞的分裂→细胞分裂中染色体的变化」组织内容:生物体由小长大,与细胞的生长(体积增大)和分裂(数目增多)分不开;细胞分裂时,在分裂的准备期间染色体进行复制,分裂时细胞核先一分为二,随后细胞质分成两份,动物细胞由细胞膜从中部向内凹陷缢裂为两个细胞,植物细胞则在原来细胞中央形成新的细胞膜和细胞壁;细胞分裂过程中染色体的变化最明显——染色体先复制加倍,再平均分配到两个新细胞中,保证新细胞与原细胞含有相同的遗传物质。教材以蚕豆根尖细胞的分裂为观察素材,并在课后涉及癌细胞与健康的内容。
2024新教材较旧教材有两处重要表述更新:一是明确染色体复制发生在「细胞分裂的准备期间」而非「分裂时」;二是分裂示意图改用蚕豆根尖细胞的真实显微图像。教学应准确体现这两处变化。
五、学情分析
知识基础:学生已认识动植物细胞的基本结构,知道细胞核中含有遗传物质DNA,这为本节理解「染色体是遗传物质的载体」提供了概念起点;对「生物能生长、发育和繁殖」的生命特征也有认识,可与「生物体由小长大」的现象建立联系。
生活经验:学生对自身「从小长大」有切身体验,对伤口愈合、小树长高等现象熟悉,但从未从细胞层面解释过这些现象;对「染色体」「DNA」等词汇听过但含义模糊。
能力特点:细胞分裂是动态、微观、抽象的过程,七年级学生的抽象思维能力仍在发展,「染色体复制后平均分配」涉及数量关系推理,是本课的主要认知障碍;学生乐于观看动画与图片,适合以可视化材料支撑学习。
应对策略:以「从小长大」的自身体验激发动机;以显微图片、动画与模型提供多重证据;以「遗传物质会不会越分越少」的问题链驱动推理;用排序卡片任务检测过程性理解。
六、教学目标(核心素养导向)
素养维度
教学目标
对应评价任务
生命观念
说出细胞的生长与分裂是生物体由小长大的原因;描述细胞分裂的基本过程,比较动植物细胞分裂的异同;认同新细胞与原细胞的遗传物质相同,形成结构与功能、稳态与平衡的生命观念。
任务1:生长与分裂关系的表述;任务3:异同比较表
科学思维
通过分析「遗传物质会不会越分越少」的问题,推测并论证染色体先复制后平均分配的变化规律;基于显微图片与动画证据,归纳细胞分裂各阶段的特征,发展归纳与演绎推理能力。
任务2:染色体变化示意图绘制与论证
探究实践
观察蚕豆根尖细胞分裂的显微图片与动画,识别处于不同分裂阶段的细胞;完成细胞分裂过程的排序任务,体验基于证据的观察与分析方法。
任务4:分裂过程排序卡片
态度责任
通过比较正常细胞与癌细胞的特点,初步了解癌症的成因与预防措施,形成健康生活的意识与珍爱生命的态度。
任务5:防癌建议交流
七、教学重点与难点
类别
内容
教学重点
细胞分裂的基本过程;细胞分裂过程中染色体的变化。
教学难点
①细胞分裂过程中染色体先复制、后平均分配的变化规律,及其对保持遗传物质稳定的意义;
②动物细胞与植物细胞分裂方式的区别。
突破策略
难点①:用「一本书复印后再分发」的类比帮助理解复制,用染色体模型演示「先加倍、再均分」的数量变化,再以「新细胞与原细胞遗传物质是否相同」的追问检验结论;
难点②:并置动植物细胞分裂的动画或示意图,引导学生聚焦末期差异——动物细胞膜向内凹陷缢裂,植物细胞中央形成新的细胞膜和细胞壁,用「有无细胞壁」的结构知识解释分裂方式的差异。
八、教学方法与教学准备
(一)教学方法
直观教学法(显微图片与动画)、问题驱动法、类比教学法、模型演示法,并贯穿教学评一致性设计。
(二)教学准备
主体
教学用具与资源
用途
教师
多媒体课件:蚕豆根尖细胞分裂显微图片(不同分裂阶段)、动植物细胞分裂过程动画、染色体结构示意图、癌细胞与正常细胞比较资料;
染色体简易模型(可用扭扭棒或纸条制作,演示复制与均分);
细胞分裂过程排序卡片(每组1套);
学习任务单(含异同比较表、染色体变化示意图模板)。
过程可视化、难点建模、评价任务载体
学生
复习动植物细胞的基本结构与细胞核的功能;
思考:自己从小长大,身体里的细胞发生了什么变化?
概念衔接、经验激活
九、教学过程(45分钟)
环节与时长
教师活动
学生活动
设计意图(素养落点)
环节一 情境导入 (约3分钟)
①出示婴儿与成年人的对比照片(或学生自己小时候的照片),提问:我们由小长大,构成身体的细胞发生了什么变化?是细胞变大了,还是变多了? ②追问:生物体的生长与细胞的哪些活动有关? ③引出课题:细胞通过分裂产生新细胞。
结合自身成长经验讨论:身体长大,细胞既会长大也会增多; 带着「细胞怎样变多」的疑问进入新课。
以自身成长经验激活前概念,制造「变大还是变多」的认知悬念,自然引出课题。(科学思维:问题提出)
环节二 任务1 细胞的生长 (约7分钟)
①讲解:新产生的细胞从周围环境中吸收营养物质,转变成组成自身的物质,体积由小变大,这就是细胞的生长; ②设问:细胞能无限长大吗?出示细胞体积增大时表面积与体积之比的示意图,说明细胞表面积相对变小,吸收营养的能力有限,所以细胞不能无限长大; ③归纳:生物体由小长大,是细胞生长(体积增大)与细胞分裂(数目增多)共同作用的结果。
理解细胞生长的概念与结果; 思考讨论:细胞不能无限长大的原因; 得出生物体由小长大的完整解释。
以「细胞能否无限长大」的思辨为过渡,自然引出「数目增多靠分裂」的核心问题,完成从生长到分裂的逻辑衔接。(生命观念、科学思维)
环节三 任务2 细胞分裂的过程 (约13分钟)
①出示细胞分裂的定义:一个细胞分成两个细胞; ②播放细胞分裂动画并分步讲解:在分裂的准备期间,染色体进行复制;分裂时,细胞核先由一个分成两个,随后细胞质分成两份,每份各含一个细胞核; ③并置动物细胞与植物细胞的分裂动画,引导比较:动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,缢裂为两个细胞;植物细胞则在原来细胞中央形成新的细胞膜和细胞壁; ④追问:为什么两者的分裂方式不同?(植物细胞有细胞壁); ⑤出示蚕豆根尖细胞分裂的显微图片,让学生识别正在分裂的细胞; ⑥发放排序卡片,组织小组完成分裂过程排序任务。
观看动画,说出细胞分裂各步骤的顺序:染色体复制→细胞核一分为二→细胞质分成两份→形成新的细胞膜(和细胞壁); 比较动植物细胞分裂的异同,完成比较表,理解差异源于有无细胞壁; 观察根尖显微图片,找到处于不同分裂阶段的细胞; 小组合作完成排序任务并汇报。
以动画与显微图片提供双重证据,把动态微观过程可视化;动植物细胞并置比较落实难点②,并用结构知识解释差异,实现知识迁移;排序卡片即时检测过程性理解。(生命观念、科学思维、探究实践)
环节四 任务3 分裂中染色体的变化 (约12分钟)
①出示染色体结构示意图,讲解:染色体是细胞中容易被碱性染料染成深色的物质,由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传物质,染色体是遗传物质的载体; ②制造认知冲突:细胞分裂时遗传物质会不会越分越少?如果直接平分,每个新细胞的遗传物质不就只剩一半了吗? ③用染色体模型演示:在分裂的准备期间染色体先复制加倍,分裂时再平均分配到两个新细胞中; ④引导归纳结论:新细胞与原细胞含有相同的遗传物质,保证了遗传的稳定性; ⑤类比强化:染色体复制好比把一本书复印一份,两份相同的书分别放进两个新细胞; ⑥指导学生绘制染色体变化示意图(复制前—复制后—分配到两个新细胞)。
理解染色体的组成及其与DNA的关系; 面对认知冲突展开推理:若直接平分会导致遗传物质减半,与「新细胞功能正常」的事实矛盾,因此必然先复制; 观察模型演示,确认「先复制、后均分」的规律; 绘制染色体变化示意图,标注各阶段染色体数目。
以认知冲突驱动推理,让「先复制、后均分」的规律从逻辑必然性中生成,突破难点①;模型演示与类比帮助建立数量变化的直观表象;绘图任务外化思维过程。(科学思维、生命观念)
环节五 任务4 癌细胞与健康 (约6分钟)
①出示资料:正常细胞的分裂是受调控的,而癌细胞不受控制、不断分裂,形成肿瘤,危害健康; ②引导比较:癌细胞与正常细胞在分裂上的本质区别是什么?(是否受调控); ③组织讨论:哪些生活习惯有助于预防癌症?(合理膳食、坚持锻炼、远离烟酒、避免接触致癌因素等); ④情感引导:癌症可防可控,科学认识、健康生活是最好的防线。
分析资料,说出癌细胞的特点是分裂失控; 讨论交流防癌的健康生活方式; 形成珍爱生命、健康生活的态度。
以癌细胞为反面例证强化「细胞分裂受调控」的正常观念,同时落实癌症预防的健康教育,实现知识学习与价值引领的统一。(态度责任、生命观念)
环节六 总结提升 (约4分钟)
①引导学生对照板书梳理知识链:生物体由小长大→细胞生长(体积增大)+细胞分裂(数目增多)→分裂过程(核分→质分→膜/壁形成)→染色体先复制后均分(遗传物质不变); ②回应导入:你从小长大,正是体内无数细胞生长与分裂的结果,而每个新细胞都保留着与最初受精卵相同的遗传信息——生命就这样延续; ③布置分层作业(见「作业设计」);预告下节:细胞数目增多之后,形态功能为什么会各不相同?第二节「动物体的结构层次」将学习细胞的分化。
对照板书梳理知识链,口述本节收获; 感悟生命延续的奥秘; 记录作业; 对下节课产生期待。
结构化小结完成因果链条的闭环;首尾呼应升华生命观念;预告细胞分化保持单元学习连贯。
十、板书设计
主板书采用提纲式,自左向右呈现「现象→过程→本质」线索:
现象:生物体由小长大
过程:细胞分裂
本质:染色体的变化
细胞生长:吸收营养,体积增大(不能无限长大)
细胞分裂:数目增多
分裂准备期间:染色体复制
分裂时:细胞核一分为二→细胞质分成两份
动物细胞:细胞膜从中部向内凹陷
植物细胞:中央形成新的细胞膜和细胞壁
染色体=DNA+蛋白质,是遗传物质的载体
先复制加倍,再平均分配
结果:新细胞与原细胞遗传物质相同
十一、教学评价设计
依据教学评一致性原则,评价任务与教学目标一一对应,嵌入教学全过程:
评价任务
对应目标
评价方式
实施时机
任务1:用自己的话说明生物体由小长大的原因(生长+分裂)
生命观念
课堂提问
环节二
任务2:绘制染色体变化示意图(复制前—复制后—均分到两个新细胞)并论证遗传物质不变
科学思维
示意图展评+口头论证
环节四
任务3:完成动植物细胞分裂异同比较表,并解释差异原因
生命观念+科学思维
比较表检查+课堂问答
环节三
任务4:完成细胞分裂过程排序卡片
探究实践
小组汇报+同伴互评
环节三
任务5:说出癌细胞的特点并提出至少两条防癌建议
态度责任
课堂讨论观察评价
环节五
十二、作业设计(分层)
层级
作业内容
设计意图
基础层(必做)
默写细胞分裂的基本过程,说明分裂过程中染色体的变化及其意义。
巩固核心概念,实现过程性知识的结构化记忆。
发展层(必做)
解答:某细胞含有4条染色体,在分裂的准备期间复制后有几条?分裂形成的两个新细胞各有几条?为什么?向家人讲清这个道理并记录反馈。
以教促学,在数量关系推理中深化「复制—均分」规律的理解。
实践层(选做)
用橡皮泥、扭扭棒等材料制作细胞分裂的连续模型(至少呈现染色体复制与分配到两个新细胞两个阶段),下节课展示。
延续「建构模型」的科学方法训练,在动手实践中内化动态过程。
十三、教学反思(预设框架)
课后围绕以下四个问题撰写反思:
概念达成度:学生能否完整、有序地描述细胞分裂过程?「先复制、后均分」是学生自己推理得出的还是被动接受的?示意图绘制的正确率如何?
可视化材料效果:蚕豆根尖显微图片与动画的观察效果如何?学生能否在图片中识别不同分裂阶段的细胞?染色体模型演示的说服力是否充分?
难点突破度:动植物细胞分裂差异的辨析是否到位,学生能否用「有无细胞壁」解释差异?染色体数量变化的推理是否存在「越分越少」的残留迷思?
健康教育实效:癌细胞内容的讨论参与度如何?防癌建议是否具体可行,还是流于口号?
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