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

细胞通过分裂产生新细胞 ——第一单元第三章 教学设计 教材 人教版（2024）七年级上册 单元 第一单元《生物和细胞》 章节 第三章《从细胞到生物体》第1节 课时 第1课时（40分钟） 创设情境 · 探究学习 · 贴近生活 · 守护健康 一、教材与学情分析 1. 内容地位与作用 本节是人教版2024年新版七年级上册第一单元《生物和细胞》第三章《从细胞到生物体》的起始节。在大单元逻辑中，学生已经通过第二章学习了显微镜的使用、植物细胞和动物细胞的基本结构，知道细胞是生物体结构和功能的基本单位。那么，生物体为什么能够由小长大？一个受精卵怎样发育成完整的生物体？本节正是回答这一核心问题的关键节点。细胞通过分裂产生新细胞，使细胞数目增多；细胞生长使细胞体积增大，二者共同推动生物体的生长。本节承上启下，既为后续学习“动物体的结构层次”“植物体的结构层次”提供细胞来源，也为理解“单细胞生物的繁殖”埋下伏笔。 2. 知识结构与前后联系 本课时核心知识包括四个模块：一是细胞的生长——细胞不断从周围环境吸收营养物质，体积由小变大；二是细胞分裂的概念——一个细胞分成两个细胞；三是细胞分裂的基本过程——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，最后细胞膜（动物细胞向内凹陷缢裂，植物细胞形成新的细胞膜和新的细胞壁）将细胞一分为二；四是分裂过程中染色体的变化——染色体先复制加倍，再平均分配到两个新细胞中，新细胞与原细胞所含遗传物质一样。前置知识为细胞的基本结构（细胞膜、细胞质、细胞核），后续延伸为细胞分化形成组织、组织构成器官、器官构成系统和生物体。 3. 课标要求解读 《义务教育生物学课程标准（2022年版）》在“生物体的结构层次”学习主题中明确要求：“描述细胞分裂的基本过程”，并在学业要求中提出“描述细胞分裂和分化形成组织”“说明细胞分裂、分化形成生物体的各种组织”。新课标强调“核心素养为宗旨”“教学过程重实践”，要求教师通过真实情境和动手活动帮助学生理解抽象的微观过程。本课时以“伤口愈合的秘密”为主情境，正是将肉眼不可见的细胞分裂与学生真实的生活体验（磕碰受伤、伤口结痂愈合）联系起来，让抽象的微观过程变得可感、可探究。 4. 已有知识基础 学生通过第二章的学习，已经认识了植物细胞和动物细胞的基本结构，知道细胞膜、细胞质、细胞核的位置和基本功能，会使用显微镜观察细胞。在生活经验方面，学生有过受伤后伤口逐渐愈合的经历，也见过“小树苗长成大树”“小孩长大成人”等生物体由小长大的现象，但他们不知道这些现象背后是细胞在“工作”。多数学生把“长大”简单理解为“细胞变大了”，尚未意识到细胞数目增多的重要性，这为本节的认知冲突和概念建构提供了空间。 5. 认知特点与困难预测 七年级学生抽象思维能力尚在发展，而细胞分裂是肉眼不可见的微观动态过程，学生缺乏直接经验。预计存在三个认知难点：一是难以理解“细胞不能无限长大”，学生容易以为细胞可以一直长下去；二是难以想象细胞核分裂、细胞质分裂、细胞膜缢裂这一连续动态过程的先后顺序，容易混淆“先分什么、后分什么”；三是对染色体“先复制加倍再平均分配”的机制理解困难，不明白为什么新细胞要与原细胞遗传物质保持一致。本课时需借助橡皮泥模拟、显微镜观察根尖装片、染色体模型演示等多种手段，把微观过程“宏观化”“静态化”，帮助学生突破难点。 6. 生活经验与情感基础 学生几乎都有磕碰受伤、伤口结痂愈合的亲身经历，对“伤口为什么会好”“新肉从哪里长出来”充满好奇。这一真实体验是极好的教学切入点。同时，学生在生活中见过断尾壁虎重新长尾巴、植物扦插成活等现象，这些都隐含着“细胞分裂产生新细胞”的科学道理。教师应善用学生这份好奇，将“伤口愈合”从一个生活现象升华为探究细胞分裂的科学问题，让学生体会到生物学就在身边、解释生活。 二、教学目标（基于核心素养四维度） 1. 生命观念 通过分析“伤口愈合”和“生物体由小长大”的现象，建立“细胞是生物体生长、发育和繁殖基础”的生命观念：认同细胞生长使细胞体积增大、细胞分裂使细胞数目增多，二者共同推动生物体生长。理解染色体作为遗传物质载体在亲子代细胞间保持稳定的意义，初步形成“结构与功能相统一”“微观世界决定宏观生命现象”的认识。 2. 科学思维 通过橡皮泥模拟细胞分裂过程、观察洋葱根尖细胞分裂装片等活动，运用模型与建模、观察与推理的思维方法，将微观动态过程转化为可操作的宏观模型。通过分析“新细胞与原细胞遗传物质为何相同”，运用归纳与演绎思维推理染色体复制与平均分配的意义。能够基于观察到的不同分裂时期图像，排序并描述细胞分裂的先后过程。 3. 探究实践 通过“橡皮泥模拟细胞分裂”“洋葱根尖细胞分裂装片显微镜观察”“染色体复制与分配模型演示”三个动手活动，经历“观察现象—提出问题—模型模拟—显微验证—归纳结论”的完整探究链条。学会用橡皮泥等简易材料构建细胞分裂过程模型，掌握在显微镜下寻找并识别分裂期细胞的基本技能，能用简图记录分裂过程。 4. 态度责任 基于“伤口愈合”的真实体验，体会细胞工作的神奇与生命的可贵，形成爱护身体、尊重生命的情感。通过了解细胞分裂异常与癌症等健康话题的关联，初步关注健康生活方式对细胞正常分裂的影响，树立热爱生命、珍爱健康的责任意识。在小组合作建模与观察中，培养严谨求实、乐于协作的科学态度。 三、教学重难点 1. 教学重点 细胞分裂的基本过程（细胞核先分裂、随后细胞质分裂、最后形成新的细胞膜或细胞壁）；细胞分裂过程中染色体的变化（先复制加倍再平均分配）。这两项是理解“新细胞与原细胞遗传物质相同”的关键，也是后续学习细胞分化、组织形成的基础。教学中需通过橡皮泥建模、显微观察、模型演示等多种方式，让学生在“做”中理解抽象过程。 2. 教学难点 细胞分裂过程中染色体的变化及其意义。学生既看不见染色体，又难以理解“为什么要先复制加倍再平均分配”这一看似绕弯的机制。教学中需借助染色体模型演示，讲清“复制”是为了保证遗传物质不丢失，“平均分配”是为了让两个新细胞与原细胞一模一样，从而理解这一过程对维持生物遗传稳定性的重要意义。 四、教学过程 本课时以“伤口愈合的秘密”为主情境线，从学生熟悉的伤口愈合现象切入，依次探究细胞怎样长大（生长）、一个细胞怎样变成两个（分裂）、遗传物质怎样准确传递（染色体变化），最后回到“伤口为什么会愈合”解释现象，形成“生活现象—微观探究—解释生活”的闭环。下表为教学过程整体框架。 表 1 教学过程整体框架一览表 环节 时间 情境/任务 对应素养 环节一 5分钟 情境导入：伤口愈合的秘密——新肉从哪里来？ 生命观念、态度责任 环节二 8分钟 细胞的生长：细胞怎样“长大”？ 科学思维、生命观念 环节三 15分钟 细胞分裂：一个细胞怎样变成两个？ 探究实践、科学思维 环节四 8分钟 染色体的变化：遗传物质怎样准确传递？ 科学思维、生命观念 环节五 4分钟 课堂小结与评价 态度责任 环节一 情境导入：伤口愈合的秘密（5分钟） 【情境创设】 课堂开始，教师举起手，指着自己手背上一道淡淡的疤痕说：“同学们，老师前几天切菜不小心划了一道口子，当时流了血、很疼。可过了一个星期，伤口慢慢结痂、掉痂，居然又长出了新的皮肤，几乎看不出痕迹。大家一定也有过这样的经历吧？摔破了膝盖、蹭破了手背，过几天就好了。”教师顿了顿，抛出核心问题：“我想问大家——我们的皮肤被划破了，新长出来的那层‘新肉’和新皮肤，到底是从哪里来的？是谁在偷偷‘修补’我们的身体？” 【师生互动】 学生纷纷举手发言。预设学生回答有：“是身体自己长好的”“血液把它补上了”“皮肤细胞自己长出来了”。教师顺势追问：“有同学说细胞长出来了，说得很好。那我再问——原来的细胞被划破了，它能自己变大把缺口补上吗？还是说，身体另外制造了新的细胞？”学生议论纷纷，有的说“变大”，有的说“变多”。教师不急于给出答案，而是说：“这个问题的答案，就藏在我们今天要学习的知识里。要解开‘伤口愈合的秘密’，我们得先回到显微镜下，看看细胞到底在干什么。” 【设计意图】 以教师自身的伤疤和学生普遍的受伤经历为切入点，用真实问题激发好奇心。通过“是细胞变大还是细胞变多”的追问制造认知冲突，自然引出“细胞生长”与“细胞分裂”两个核心概念，为本节课的探究埋下伏笔，让整节课都围绕“伤口愈合的秘密”这一主线展开。 环节二 细胞的生长：细胞怎样“长大”（8分钟） 【概念建构】 教师引导：“我们先来回答第一个问题——细胞能不能长大？”教师在屏幕上展示一张对比图：左边是一个很小的植物细胞，右边是一个明显变大的植物细胞。教师讲解：“新产生的细胞体积很小，它会不断地从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积由小变大，这就是细胞的生长。就像我们人一样，刚出生时很小，吃了饭、吸收了营养，个子就长高了、体重就增加了。” 【探究思考】 教师追问：“那细胞能不能无限地长大、一直长下去呢？如果一个细胞长得跟我们拳头一样大，行不行？”学生思考讨论。预设学生回答：“不行，太大了装不下”“太大了营养送不到里面”。教师肯定并点拨：“同学们想得很好。细胞长大到一定程度就会停止生长。因为细胞体积越大，它表面吸收营养的‘入口’（细胞膜面积）相对于内部体积就越小，营养就供应不上了。所以细胞不能无限长大。那么，伤口要补，光靠原来的细胞变大够不够？显然不够——还得让细胞的‘数量’变多。这就引出了我们今天最关键的过程：细胞分裂。” 表 2 细胞生长与细胞分裂的比较 比较项目 细胞的生长 细胞的分裂 结果 细胞体积由小变大 一个细胞分成两个，细胞数目增多 本质 吸收营养，体积增大 细胞核、细胞质依次分裂 能否无限进行 不能，长到一定程度即停止 可以持续进行，产生新细胞 与伤口愈合的关系 使新细胞变大、伤口鼓起 产生大量新细胞，填补缺损 【设计意图】 先建立“细胞生长”概念，再通过“细胞能否无限长大”的追问制造悬念，自然过渡到“细胞分裂使数目增多”。用表格对比生长与分裂，帮助学生厘清两个概念的区别与联系，为后续建模活动做概念铺垫。 环节三 细胞分裂：一个细胞怎样变成两个（15分钟） 【任务驱动】 教师发布任务：“一个细胞到底怎样变成两个？这个过程肉眼看不见，但我们可以用橡皮泥把它‘做’出来。每个小组桌上都有粉色（代表动物细胞）和绿色（代表植物细胞）的橡皮泥。请大家边做边想：先分什么？后分什么？动物细胞和植物细胞分裂有什么不一样？” 【做中学一：橡皮泥模拟细胞分裂】 学生4人一组，用橡皮泥进行模拟。教师巡视指导，并配合讲解：“大家先捏一个球状细胞，中间放一颗深色的小橡皮泥团代表细胞核。现在我们模拟分裂第一步——”教师边讲边演示：“细胞核先由一个变成两个。大家把中间那颗细胞核捏成两半，往两边移。”学生操作。教师继续：“第二步，细胞质分成两份，每份各含一个细胞核。大家把原来一团橡皮泥，往中间轻轻一压、一分为二。”教师强调：“注意，动物细胞和植物细胞在这里不一样！动物细胞——”教师把粉色橡皮泥球从中间往里一掐，缢裂成两个：“细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞。而植物细胞——”教师把绿色橡皮泥在中间补上一块新的壁：“在原来细胞的中央，形成新的细胞膜和新的细胞壁，于是一个细胞就分裂成两个了。” 【做中学二：洋葱根尖细胞分裂装片显微镜观察】 教师发放洋葱根尖细胞分裂的永久装片，指导学生在显微镜下观察：“刚才我们用橡皮泥模拟了过程，现在来看看真实的细胞分裂是什么样。请大家把装片放在载物台上，先用低倍镜找到根尖分生区——那里细胞排列紧密，正在旺盛地分裂。大家找一找：有的细胞细胞核还在一个，有的已经分成两个，有的细胞质正在分开。”学生观察并记录。教师引导学生将观察到的图像与橡皮泥模型对应起来：“你看到的是哪个阶段？和你刚才捏的哪一步一样？” 表 3 洋葱根尖细胞分裂观察记录表 观察序号 细胞状态描述 对应分裂阶段 图示（简笔画） 1 一个完整细胞核，细胞尚未分开 分裂前（准备阶段） （学生自绘） 2 细胞核已分成两团，向两极移动 细胞核正在分裂 （学生自绘） 3 细胞中央出现分隔，两个细胞即将形成 细胞质分裂、形成新壁 （学生自绘） 【设计意图】 两个“做中学”活动形成“模型模拟—显微验证”的双重印证：先用橡皮泥把抽象的动态过程宏观化、可操作化，让每个学生都能亲手“重演”分裂过程；再用真实装片观察，把模型与真实生命现象对应起来。动物细胞缢裂与植物细胞形成新壁的差异，在操作中自然区分，比单纯看图讲解印象深刻得多。 环节四 染色体的变化：遗传物质怎样准确传递（8分钟） 【问题情境】 教师抛出新问题：“我们已经知道一个细胞能分成两个。可是新细胞里的遗传物质，会不会越分越少？比如原来一个细胞有一份遗传物质，分成两个后每个是不是只剩一半？那我们的后代不就越分越‘傻’了吗？”学生笑起来。教师说：“当然不会。这就要靠细胞核里一样很重要的东西——染色体。” 【做中学三：染色体复制与分配模型演示】 教师拿出预先制作的染色体模型（用两种颜色扭扭棒或卡纸代表成对的染色体），边演示边讲解：“细胞核里容易被碱性染料染成深色的物质，就是染色体，它由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传物质，所以染色体是遗传物质的载体。”教师举起一对扭扭棒：“细胞分裂时，染色体先进行复制——原来一份，复制成两份。”教师把扭扭棒从一根变两根。“然后，复制后的染色体平均分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞。”教师把两份扭扭棒分别放进两个代表新细胞的纸框里。“大家看，这样一来，两个新细胞的染色体形态和数目完全相同，新细胞和原细胞的染色体也一样。所以新细胞和原细胞所含的遗传物质是一样的。这就是为什么我们的伤口能长好——新长出来的皮肤细胞，和原来的皮肤细胞一模一样。” 【回归情境】 教师带领学生回到开头的问题：“现在，谁能解开‘伤口愈合的秘密’了？”预设学生回答：“皮肤受伤后，周围没受伤的细胞不断分裂，一个变两个、两个变四个，产生了大量新细胞；新细胞又慢慢长大，把缺口补上。而且新细胞里的遗传物质和原来一样，所以长出来的还是皮肤，不是别的东西。”教师欣慰总结：“说得太好了！这就是伤口愈合的秘密——不是原来的细胞变大了把洞补上，而是健康的细胞通过分裂，源源不断地制造出一模一样的新细胞，来修复我们的身体。” 表 4 细胞分裂中染色体变化规律 阶段 染色体行为 结果 分裂前 染色体呈细丝状，稳定存在于细胞核中 一份遗传物质 分裂时（前期） 染色体先复制加倍 遗传物质变为两份 分裂时（后期） 复制后的染色体平均分成两份 两份向两极移动 分裂完成 分别进入两个新细胞 新细胞与原细胞染色体形态、数目相同 【设计意图】 用“会不会越分越傻”的幽默追问引发认知好奇，再用模型把“复制—平均分配”这一抽象机制可视化。最后回到“伤口愈合的秘密”，让学生用刚学的知识自己解释开头的现象，完成情境闭环，体会科学解释生活的力量。 环节五 课堂小结与评价（4分钟） 【知识梳理】 教师带领学生共同回顾本课主线：从“伤口愈合的秘密”出发，我们认识了三件事——第一，细胞会生长，吸收营养、体积变大，但不能无限长大；第二，细胞会分裂，一个变两个，细胞核先分、细胞质再分，动物细胞向内缢裂、植物细胞形成新壁；第三，分裂时染色体先复制加倍再平均分配，保证新细胞与原细胞遗传物质一样。正是细胞的生长和分裂，让我们的身体能够生长、修复伤口。 【课堂评价】 采用“三星自评”，学生在学习单上勾选：我能说出细胞生长和细胞分裂的区别；我能用橡皮泥正确模拟细胞分裂的过程并说出动植物细胞分裂的不同；我能解释染色体为什么要先复制再平均分配。教师根据小组建模表现和回答情况评选“最佳建模小组”。教师还补充一句健康提示：“细胞分裂受基因严格控制，如果细胞分裂失去控制、疯狂生长，就可能形成肿瘤。所以规律作息、健康饮食，就是在爱护我们的细胞。” 【设计意图】 小结帮助学生把零散活动串成“伤口愈合”的完整解释链。三星自评关注核心概念的达成度。健康提示将知识与珍爱生命联系，呼应态度责任目标。 五、板书设计 表 5 板书设计示意图 主题 细胞通过分裂产生新细胞——伤口愈合的秘密 主线 生长：吸收营养，体积变大（不能无限长大） 分裂：一个细胞 → 两个细胞 ①细胞核先由一个分成两个 ②细胞质分成两份 ③细胞膜缢裂（动物）/形成新膜新壁（植物） 关键 染色体：DNA+蛋白质，遗传物质的载体 分裂时：先复制加倍 → 再平均分配 结果：新细胞与原细胞遗传物质一样 意义：生物体生长、发育、修复伤口 六、教学评价设计 1. 评价原则 遵循“教—学—评”一致性，采用过程性评价与结果性评价相结合。评价不仅关注学生能否背诵分裂过程，更关注学生能否用橡皮泥正确建模、能否在显微镜下识别分裂期细胞、能否用所学解释伤口愈合现象。强调“做中学”中的真实表现。 2. 评价维度与指标 表 6 教学评价指标一览表 素养维度 评价指标 评价方式 生命观念 能否说出生长与分裂共同推动生物体生长；能否理解遗传物质稳定的意义 课堂提问、小结表述 科学思维 能否按正确顺序排列分裂过程；能否推理染色体变化与遗传稳定的关系 建模排序、染色体模型解释 探究实践 能否用橡皮泥正确模拟分裂；能否在显微镜下找到分裂期细胞并记录 小组建模观察、观察记录表 态度责任 是否积极参与建模与观察；是否关注健康生活与细胞分裂的关系 课堂表现、健康提示回应 3. 过程性评价记录 教师在巡视橡皮泥建模和显微镜观察时，用“建模达标卡”记录各小组表现：是否按“核→质→膜/壁”顺序操作、是否区分动植物细胞分裂差异、观察记录表是否规范。该记录作为本节课过程性评价依据，纳入学生学习档案。课后可布置拓展作业：查阅资料，了解癌细胞分裂失控的原因，下节课分享。 七、教学反思 1. 预期亮点 本课时最大的亮点是以“伤口愈合的秘密”这一真实情境贯穿始终：开头用伤疤设疑，中间用建模和观察探究微观过程，结尾让学生自己解开谜底。学生从“为什么伤口会好”这一真实问题出发，经历“生长—分裂—染色体变化”的完整知识建构，最后用新知识解释开头的现象，形成了完整的探究闭环。三个“做中学”活动（橡皮泥建模、装片观察、染色体模型演示）层层递进，把肉眼不可见的细胞分裂变得可触、可见、可说，有效突破了微观过程抽象难学的瓶颈。 2. 预期困难与应对 预计困难有三：其一，橡皮泥建模时学生可能只顾着玩，不按顺序操作，教师需边讲边示范、分步操作，并及时巡视纠正；其二，显微镜观察洋葱根尖装片时，部分学生可能找不到分生区或调不清焦距，教师需预先调好示范镜，安排小组互助，或提供标注好的“寻区示意图”；其三，染色体“先复制再分配”的机制仍有学生理解不到位，教师可在模型演示后，请1-2名学生上台用模型再演示一遍并讲解，及时暴露和修正错误认识。 3. 改进思路 后续教学可从三方面优化：第一，引入细胞分裂的动画或延时摄影视频，在建模后播放真实细胞分裂的影像，让静态模型与动态过程对应，加深理解；第二，与健康教育结合，布置“远离致癌因素”小调查，让学生把细胞分裂知识与健康生活联系；第三，对学有余力的学生，可拓展“为什么体细胞分裂后染色体数目不变”的简单计算，为高中遗传学学习埋下伏笔。 学科网（北京）股份有限公司 $