基于體驗式教學的“系統(tǒng)的控制中心

劉絢超 周禮正

【摘要】本文以體驗式教學觀點為指導，通過創(chuàng)造實際的情境和機會，呈現或再現、還原學習內容，使學生在親歷的過程中理解并建構知識、發(fā)展能力、產生情感，以達成學習目標。

【關鍵詞】體驗式教學 呈現情景 細胞核高中生物 教學設計

【中圖分類號】G434；G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）26-0177-02

一、教材分析與設計思路

《系統(tǒng)的控制中心——細胞核》是高中生物必修一《分子與細胞》第3章《細胞的基本結構》第3節(jié)《細胞核——系統(tǒng)的控制中心》。內容包括細胞核的功能和結構，細胞是統(tǒng)一的整體，嘗試制作真核細胞的三維結構模型。

在本節(jié)教學中，通過展示各種材料讓學生自行體驗分析材料，總結材料，從而得出結論。學生在分析材料時如身臨其境，各項材料環(huán)環(huán)相扣，層層深入，讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生獲取和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。有利于學生科學素養(yǎng)協(xié)作精神、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。通過創(chuàng)造情景讓學生構建模型，評價模型，進一步形象直觀的了解細胞核的機構和功能。最終達成生物學科核心素養(yǎng)。

二、教學目標

1.知識目標：闡明細胞核的結構和功能以及結構和功能相適應的關系；描述染色質的組成及與染色體的關系。

2.能力目標：通過資料分析提高設計實驗、分析實驗結果得出結論的能力；形成結構與功能相適應的生物學理念；嘗試制作真核細胞的三維結構模型。

3.情感態(tài)度與價值觀目標：通過各實驗的資料分析使學生體驗科學工作的方法和過程增強學生探索新知識的欲望和創(chuàng)新意識；在合作與交流中分享解決問題后的愉悅；認同細胞核是細胞生命系統(tǒng)的控制中心。

三、教學重點、難點

1.教學重點：通過資料分析讓學生真正認同細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心；細胞核的功能和結構以及結構與功能相適應的關系。

2.教學難點：通過資料分析讓學生主動地去思考和分析不僅理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，同時掌握分析實驗結果得出結論的方法；通過細胞核結構的教學讓學生領悟細胞核是遺傳信息庫。

四、教學過程

1.創(chuàng)設情景，提出問題，導入新課

通過微課視頻展示真核細胞的三維結構模型。介紹細胞結構，把細胞比喻為一個工廠。細胞的控制中心是什么？有細胞核的一定是真核細胞，真核細胞是否一定有細胞核？人成熟的紅細胞壽命比較短暫，大約120天左右，這與其沒有細胞核有沒有關系呢？如果有關系，細胞核在細胞的生命活動中起什么作用呢？

設計意圖：微課展示培養(yǎng)學生的觀察能力，通過提問定向引導思維方向，確定學習目標。通過設疑層層升入，進一步激發(fā)學生學習興趣。

學習目標一：細胞核的功能

環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖

合作探究 展示資料1：黑白美西螈核移植實驗

實驗過程

討論1：資料1說明美西螈皮膚顏色是由細胞核還是由細胞質控制的？ 學生描述實驗過程，并推測結果、得出結論：美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的。

合作探究 對照實驗：

如果是細胞核，那么白色美西螈提供細胞核最后發(fā)育的小美西螈體色是什么顏色。 回答：白色美西螈提供細胞核最后發(fā)育的小美西螈體色是白色。 讓學生獲得分析問題的方法，能力。增強合作學習和自主學習能力。

展示多莉羊產生過程：

提問：多莉羊長得最像B羊，那么生物體性狀的遺傳主要是由細胞核還是由細胞質控制的？為什么？ 回答：生物體性狀的遺傳主要是由細胞核控制。因為細胞核中有DNA，DNA是主要的遺傳物質。

引導學生通過分析實驗過程，并根據實驗結果，得出結論。 得出結論：美西螈的膚色是由細胞核控制的。

展示資料4：傘藻嫁接與核移植實驗

提供兩種傘藻結構圖

描述傘藻結構特點。 培養(yǎng)學生的觀察、分析能力。潛移默化中增強實驗的設計能力。增強合作學習和自主學習能力。

（1）展示傘藻嫁接實驗過程

（2）傘藻核移植實驗過程

討論2：

資料4說明生物體形態(tài)結構的建成，主要與細胞核還是細胞質有關？ 描述實驗過程并推測實驗結果。得出結論：生物體形態(tài)結構的建成，主要與細胞核有關。

展示資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗

討論3：

從資料2可以看出細胞核與細胞分裂、分化有什么關系？

描述實驗過程并推測實驗結果。

得出結論：細胞核控制細胞的分裂、分化。

展示資料3：變形蟲的切割實驗和核移植實驗

討論4：

分析資料3你可以得出什么結論？ 描述實驗過程并推測實驗結果。

得出結論：細胞核是細胞生命活動的控制中心。

總結歸納 展示表格，對資料進行總結。

實驗名稱 結論

資料2：蠑螈受精卵橫縊實驗 細胞核控制細胞的分裂分化 代謝

資料3：變形蟲切割及核移植實驗 細胞核是細胞生命活動的控制中心

資料1：黑白美西螈核移植實驗 美西螈的膚色由細胞核控制 遺傳

資料4：傘藻嫁接與核移植實驗 生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關

板書：細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。 細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。 通過總結分析進一步得出結論，并讓學生落實課本上的重要語句。

過渡 有人把細胞核比喻為細胞的“大腦”，細胞的“控制中心”。細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”呢？

結構與功能是相適應的，即有這種功能就有與之相適應的結構。細胞核的結構是怎樣的？

學習目標二：細胞核的結構

構建

模型 展示課本P53圖3-10細胞核的結構圖，觀察細胞核結構模式圖。

思考：

細胞核由哪些結構組成？ 學生描述細胞核的結構。 培養(yǎng)學生通過閱讀獲取新知識的能力，體現學生是學習的主體的新課標教學理念。

展示并評價做好的細胞核物理模型。（簡述物理模型的概念，種類，實例，如何評價模型） 學生評價模型。

學生描述細胞核物理模型結構。

活躍課堂氣氛加深對細胞核的結構的認識。

自主

學習

合作

討論 1、細胞核的 核膜 和 核孔 控制物質進出細胞核。

2、大分子物質如RNA、蛋白質進出細胞核穿過0層膜。

3、代謝越旺盛的細胞，核孔數越 多 （多或少）。

4、核仁的大小與細胞合成蛋白質的多少有關，蛋白質合成多的細胞 核糖體 （細胞器）多，核仁更 大 （大或?。?。

5、遺傳信息的主要載體 DNA ，DNA的主要載體 染色質（染色體） 。

講授 講解分析染色質與染色體是同樣的物質在細胞不同的時期的兩種存在狀態(tài)。

總結：

對細胞核功能的較為全面的闡述應該是：

細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心 通過染色質染色體的模型，理解兩者的關系。進一步明確細胞核的功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。 深化結構與功能相適應的理念，理解細胞核是遺傳信息庫，認同細胞核是細胞生命活動的控制中心。形成學生的知識遷移能力。

學習目標三：細胞是一個統(tǒng)一的整體

細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。

課堂小結 對細胞核功能的較為全面的闡述應該是：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核的結構包括核膜、核孔、核仁和染色質。結構與功能是相適應的。細胞是一個統(tǒng)一的整體。 回顧反思，對所學知識進行再認識。 強化教學過程設計意圖，突出教學的重點。

課堂練習 1、“種瓜得瓜，種豆得豆”與以下哪個結構有關（ ）

A.細胞質 B.細胞核 C.線粒體 D.葉綠體

答案：B

2、細胞核內行使遺傳功能的結構是（ ）

A.核膜 B.核孔 C.染色質 D.核仁

答案：C

3、下列關于細胞核的說法，不正確的是（ ）

A.細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所

B.細胞核控制細胞的代謝和遺傳

C.細胞核位于細胞的正中央，所以它是細胞的控制中心

D.DNA主要存在于細胞核中

答案：C

技能

訓練 為了研究細胞核是否為活細胞所必需，一位生物學家做了這樣的實驗。他研究了100個細胞，把每個細胞都分成兩部分，一部分含有細胞核，另一部分沒有細胞核。所有的細胞都放在一定的條件下培養(yǎng)。他得到下面實驗數據：

時間（天） 1 2 3 4

細胞無核部分的存活個數 81 62 20 0

時間（天） 1 2 3 4 10 30

細胞有核部分的存活個數 79 78 77 74 67 65

請回答下列問題：

（1）如果你是這位生物學家，你怎樣解釋表1中的數據？

。

（2）表2數據說明了 。

（3）由表1、表2得出的結論是 。

（4）表2中，有很多細胞有核部分也死亡了，其原因可能是

。

答案：

（1）細胞無核部分全部死亡，是因為沒有細胞核，細胞的生命活動就不能進行

（2）有細胞核的細胞隨培養(yǎng)的進行大部分能存活

（3）細胞核控制著細胞的代謝，沒有細胞核，細胞的生命活動就不能進行

（4）細胞的正常凋亡或人為因素對細胞造成了傷害致死

【板書設計】