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視頻標(biāo)簽：系統(tǒng)的控制中心
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中生物人教2版必修1第3章第3節(jié)細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心_江蘇省優(yōu)課
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高中生物人教2版必修1第3章第3節(jié)細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心_江蘇省優(yōu)課
“細(xì)胞核———系統(tǒng)的控制中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)
摘 要 本節(jié)教學(xué)以科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)為依托，組織學(xué)生科學(xué)探究“細(xì)胞核的功能”。 關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)材料 科學(xué)探究
1 教材分析
人教版高中生物教材《分子與細(xì)胞》第3章“細(xì)胞核———系統(tǒng)的控制中心”，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是“闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能”。筆者在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)資料分析的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新組織，以實(shí)驗(yàn)材料的選擇為線索展開(kāi)教學(xué)，力圖更加逼真地還原經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生科學(xué)探究能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)細(xì)胞核功能的認(rèn)同感。
2 教學(xué)目標(biāo)
2.1 知識(shí)目標(biāo) 通過(guò)對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析，闡明細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，是細(xì)胞遺傳信息庫(kù)。
2.2 能力目標(biāo) 通過(guò)對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的分析，對(duì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維訓(xùn)練，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。
2.3 情感目標(biāo) 認(rèn)同細(xì)胞核在細(xì)胞中的“控制中心”地位；贊賞并學(xué)習(xí)科學(xué)家在科學(xué)探究時(shí)表現(xiàn)出的卓越思維判斷能力。
3 教學(xué)過(guò)程
3.1 展示細(xì)胞核的顯微照片，情景創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入新課 搜集一些細(xì)胞的顯微照片（如圖1），在課堂上呈現(xiàn)給學(xué)生，同時(shí)讓學(xué)生指認(rèn)出細(xì)胞的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)胞核有初步的感性認(rèn)識(shí)。
3.2 明確探究任務(wù)，引導(dǎo)科學(xué)探究 教師提出，本節(jié)課的主要任務(wù)就是來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞核的功能和結(jié)構(gòu)。首先希望通過(guò)一些探究實(shí)驗(yàn)來(lái)了解細(xì)胞核的功能。提到實(shí)驗(yàn)，必定要先選擇合適的實(shí)驗(yàn)材料。當(dāng)學(xué)生明確探究目的“探究細(xì)胞核的功能”時(shí)，應(yīng)該選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)材料呢？是以完整生物體為研究對(duì)象，還是以單個(gè)細(xì)胞為研究對(duì)象？這時(shí)學(xué)生普遍能認(rèn)同應(yīng)該以單個(gè)細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料。教師繼續(xù)引導(dǎo)，這單個(gè)的細(xì)胞取自哪里呢？是來(lái)自多細(xì)胞生物，單細(xì)胞生物，還是都可以？假如從多細(xì)胞生物取材，又選擇什么樣的細(xì)胞？例如，胚胎細(xì)胞、受精卵細(xì)胞、體細(xì)胞？假如從單細(xì)胞生物取材，學(xué)生通過(guò)初中的學(xué)習(xí)，又了解哪些單細(xì)胞生物？（如圖2）
在教學(xué)過(guò)程中，教師可以先帶領(lǐng)學(xué)生回顧初中學(xué)習(xí)過(guò)的多利羊的知識(shí)， 并引導(dǎo)學(xué)生思考得出結(jié)論“細(xì)胞核控制著多利羊的遺傳性狀”；并進(jìn)一步提出乳腺細(xì)胞為體細(xì)胞，由于高度分化，實(shí)驗(yàn)難度比較大、技術(shù)比較復(fù)雜，所以從早期科學(xué)研究的角度，體細(xì)胞包括乳腺細(xì)胞并不是很好的實(shí)驗(yàn)材料。而胚胎細(xì)胞、受精卵細(xì)胞由于分化程度低，尤其兩棲動(dòng)物的胚胎細(xì)胞、受精卵細(xì)胞體積較大，取材方便，是科學(xué)家經(jīng)常用來(lái)研究細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)材料。在學(xué)生認(rèn)同以上觀點(diǎn)之后，教師不失時(shí)機(jī)地呈現(xiàn)資料1和資料2。在介紹資料1的時(shí)候，提出問(wèn)題“美西螈的膚色主要是由細(xì)胞核還是由細(xì)胞質(zhì)決定的？”，呈現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論“美西螈的膚色主要是由細(xì)胞核決定的”；介紹資料2時(shí)，同樣提出問(wèn)題“蠑螈受精卵細(xì)胞的分裂分化主要是由細(xì)胞核還是由細(xì)胞質(zhì)決定的？”，繼而呈現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論“蠑螈受精卵細(xì)胞的分裂分化主要是由細(xì)胞核決定的”。在處理資料1和2時(shí)，教師還可以從探究實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性的角度，引導(dǎo)學(xué)生分析美西螈實(shí)驗(yàn)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)如何設(shè)置，蠑螈實(shí)驗(yàn)的巧妙之處（①設(shè)置有核與無(wú)核的對(duì)照實(shí)驗(yàn)；②將細(xì)胞分成兩半，在同一細(xì)胞中設(shè)置實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，有效排除無(wú)關(guān)變量干擾，增強(qiáng)說(shuō)服力；③有移植核的后續(xù)實(shí)驗(yàn)）。
3.3 理清實(shí)驗(yàn)思路，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究 高一的學(xué)生在學(xué)習(xí)必修一的時(shí)候，科學(xué)探究能力還有待加強(qiáng)。所以通過(guò)資料1資料2的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的過(guò)程有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，同時(shí)使得學(xué)生從探究的角度來(lái)認(rèn)同細(xì)胞核的重要功能。接下來(lái)的資料3和資料4可以讓學(xué)生嘗試著自己來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)施探究。
首先讓學(xué)生回憶初中學(xué)過(guò)的單細(xì)胞生物，如草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)，然后教師再介紹單細(xì)胞傘藻，并引導(dǎo)學(xué)生分析草履蟲(chóng)由于一般有兩個(gè)細(xì)胞核、結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，不是合適的研究細(xì)胞核功能的材料，變形蟲(chóng)、傘藻比較合適。接著讓學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)自主選擇兩者之一，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)研究細(xì)胞核的功能，并完成工作單。（如下表） 工作單：探究細(xì)胞核的功能
班級(jí) 姓名 背景資料
變形蟲(chóng)：是一種單細(xì)胞生物，由于變形蟲(chóng)身體僅由一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，沒(méi)有固定的外形，可以任
意改變體形，因此得名。如果把變形蟲(chóng)始終培養(yǎng)在營(yíng)養(yǎng)足夠的培養(yǎng)液中，變形蟲(chóng)可反復(fù)進(jìn)行分裂和生長(zhǎng)，能無(wú)限生存下去。
傘 藻：傘藻屬是海生的單細(xì)胞藻類(lèi)，細(xì)胞長(zhǎng)2～5cm，可分為“帽”、柄和假根3部分，
細(xì)胞核在基部假根處。傘藻的帽有典型的兩種形態(tài)-----菊花形、傘形。傘藻有著較強(qiáng)的再生能力，切去傘可再生一個(gè)傘。
3
探究實(shí)驗(yàn)
選擇的實(shí)驗(yàn)材料： （變形蟲(chóng)/傘藻）
一、提出問(wèn)題： 主要是由細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)決定的？ 二、作出假設(shè)：
三、制定計(jì)劃：請(qǐng)用簡(jiǎn)圖或文字描述你的探究方案，力求描述準(zhǔn)確。
四、實(shí)施計(jì)劃 五、得出結(jié)論 六、反思
在課堂上可以讓學(xué)生兩人一組，完成到實(shí)驗(yàn)工作單的第三步。下面兩組是比較典型的學(xué)生設(shè)計(jì)（如圖3）。教師可以把學(xué)生的實(shí)驗(yàn)工作單放在投影儀上，全班一起討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的得失，最后得出科學(xué)的思路。最后再呈現(xiàn)科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。
圖3
在學(xué)生強(qiáng)烈地認(rèn)同“細(xì)胞核是生物代謝和遺傳的控制中心”后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)決定功能的思路，尋根問(wèn)底，明白細(xì)胞核為何有此功能。
4 教學(xué)反思
本節(jié)課實(shí)為訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)探究思維能力的良好素材，教師為了探究的真實(shí)性，在課前與學(xué)生達(dá)成“君子協(xié)定”，就是沒(méi)有老師的允許絕對(duì)不打開(kāi)書(shū)本。學(xué)生在脫離教材的情況下，真思考、真探究，從知識(shí)層面認(rèn)同了細(xì)胞核的重要功能，從能力層面探究能力得到提升。
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