高一生物浙科版必修1教学教案第四章第一节细胞的增殖第1课时

第1节细胞的增殖（第一课时）一、教学目标【知识目标】1.简述细胞周期的概念以及细胞周期具体每一时期细胞的主要行为；2.概述植物细胞有丝分裂的过程，明确每一过程的行为特征，能区别各时期细胞分裂图；3.初步掌握有丝分裂过程中遗传物质（染色体）的变化过程和特点，初步明确遗传物质保持稳定是有丝分裂的基本特征。【能力目标】1．能够判断有丝分裂各期的细胞图，能够绘制有丝分裂各时期染色体简图，进而能够进行正确构建和理解完整的细胞周期图解。2．通过观看和分析视频，提高学生的观察能力和分析能力。培养学生科学的思维方法和解决问题的能力，也有利于学生发散思维的培养。3.通过细胞周期内染色体变化图像的观察，培养学生视图、分析、判断能力。并使学生掌握从图像、文字、数字三方面三位一体地去理解有丝分裂的学习方法。【情感态度价值观】1．通过细胞有丝分裂过程中染色体变化特点的学习，使学生客观地认识生命现象，建立科学的世界观。增强学生用辩证唯物主义观点去认识生命现象的意识。2．通过观察、讨论、绘图等一系列活动，使学生养成严谨求实的科学态度，培养勇于探索新知识的精神。3.通过细胞分裂图模型、染色体变化模型和细胞周期模型的构建，体验建立模型是解决问题的科学方法之一。二、教材分析【教材地位和作用】本节内容是《普通高中课程标准实验教科书生物浙江科技出版社（必修Ⅰ）分子与细胞》第四章（细胞的增殖与分化）的第一节内容：细胞的增殖（第1课时）。细胞增殖是细胞生命历程的重要阶段。该节内容承上启下，上与第二章细胞的结构关系紧密，下为减数分裂、遗传和变异的基础，还与选修Ⅲ中细胞工程也有一定的联系。【教学重难点】1．教学重点：细胞增殖的周期性、有丝分裂的具体过程及其主要特征。2．教学难点：有丝分裂过程中如何保持遗传物质的稳定性（各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化）。【课时安排】本节内容安排3课时，本节课为第1课时三、学习者分析一方面，因为学生已在初中生物中对细胞增值有所了解，但了解却不够深入，没有深入到细胞分裂过程的水平。同时，学生在学习了前面三章有关细胞的分子组成、细胞的结构和细胞的代谢之后，知道了动植物细胞结构的差异，明确了细胞核与染色体在细胞中的重要作用，因此，在教学过程中可以充分利用学生的基础知识，通过适当的策略使新知识融入到原有的知识网络中，从而充分利用原有认知结构对新知识的固定作用，激活学生原有的知识体系，在旧知识与新知识之间搭建桥梁，引导学生利用自己原有的知识结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识，丰富和发展学生的知识体系的作用。另一方面，高二的学生已有较强的抽象思维能力、综合思维能力以及一定的学习能力，但在第一次接触有丝分裂这种细胞层面的规律和现象时，学生可能仍无法真正想象清楚，或无法将几个时期的事件串联成一个完整的连续和行为，因此，在教学中可采用多媒体技术和课件演示的方式，将微观和抽象的内容直观化、具体化，连续化，加深学生的理解。同时让学生动手构建基本模型的方法，让学生体会和认识细胞分裂的完整过程。三、教学设计【设计思路】渗透模型构建思想，对于提高学生的学习效果以及教师的教学效果，都有积极的意义。在中学生物教学中，合理进行各种模型的构建，无论是图形模型还是过程模型，能让许多复杂的问题简单化，抽象的问题具体化，进而降低问题的难度。本课中有丝分裂的染色体的行为变化是学生看不见摸不着的，如果让学生只借助书上的几幅挂图和简单的文字去理解染色体的变化并进行模型构建，难度可想而知。所以本节课模型构建的基本理念是充分借助各种多媒体技术，充分利用数字技术的优势，通过可以不断重复的动画仿真演示让学生直观感受细胞分裂的微观过程，在充分认识和感受的基础上，再进行细胞图形变化、染色体微观变化以及细胞周期的行为变化三个方面的图形模型和过程模型的构建，从而让学生能学会从不同方面体验细胞分裂的具体变化。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。【教学方法】自制的多媒体课件，创设形象生动的教学氛围，采用问题研讨法、过程模拟教学法、讨论法、多媒体演示等。【教学准备】1．准备相关细胞周期、细胞分裂的视频和动画。2．课件制作：制作细胞的增殖的课件。

【教学过程】教学步骤教师活动学生活动设计意图导入新课[图片]两栖类卵裂和囊胚的形成示意图。[问题1]生物体是从一个单细胞开始的。一个细胞要成为多细胞生物体主要是通过什么来实现的？[问题2]有丝分裂是真核生物增殖体细胞的主要方式，其主要目的是增加细胞数目，那么亲代细胞和子代细胞应该具备什么样的关系？[问题3]有丝分裂过程中如何才能保持遗传物质的稳定性呢？观看图片按问题呈现顺序逐步回答问题，由表面现象思考内在原因从两栖类卵裂和囊胚的形成示意图入手，通过图片的直观效果，迅速切入本课主题通过层次问题串的方式，一步步将学生引导到主课的主题和重点：细胞增殖，细胞增殖过程中如何保持遗传物质的稳定性。引出细胞增殖（在学生思考问题的基础上）[讲述]（1）一个细胞要成为多细胞生物体，是通过细胞数目的不断增殖来实现的。而细胞数目的增殖是靠细胞分裂来实现的；（2）有丝分裂和减数分裂是真核细胞的两种主要增殖方式，其中有丝分裂是主要方式；（3）强调有丝分裂过程中细胞核中遗传物质不改变。阅读教材回忆第二章细胞遗传物质的相关内容，加深对已有知识的呼应。使学生对有丝分裂过程有一个初步的感性认识。强调有丝分裂过程中细胞核中遗传物质不改变是为后面有丝分裂中染色质的平均分配做铺垫。同时引发学生强烈的好奇心和探究意识。细胞周期的概念[过渡]从受精卵的反复多次分裂，说明有丝分裂具有周期性，引出细胞周期。[讲述]（1）结合图示，强调连续分裂的细胞才具有细胞周期；（2）细胞周期的具体时期划分：G1期、S期、G2期和M期。（3）细胞周期的起点和终点分析。教材阅读[分析]只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。使学生理解细胞周期的概念，同时举例说明什么样的细胞具有细胞周期。细胞周期初次接触难以理解，通过细胞周期的图示演示和学生的初步构建，显得直观，学生容易接受和理解。分裂间期的细胞行为[问题1]为什么间期的时间要远远长于分裂期？[共同分析1]分裂间期是有丝分裂的准备阶段，其中最重要的物质准备是将细胞核中携带遗传信息的染色质进行复制。[共同分析2]引导学生分析间期每一时期中细胞所发生的具体变化，明确分裂间期最重要的变化及其意义：染色体复制成了完全一样的两份。[问题2]M期那么短，该时期发生的最主要变化是什么？[引导]染色体在间期经过复制形成成了完全一样的两份。那么在分裂期要解决的核心问题是什么？[问题3]：怎样才能将染色质平均分配到2个子细胞中？教材阅读明确每一个时期细胞中的具体行为，并理解其意义。[模型构建]结合细胞周期示意图和教材相关内容，构建初步的细胞周期示意图。思考和猜测，掌握分裂期的核心工作是：将染色质平均分配到2个子细胞中去。分裂间期看似平静，细胞形态上没有出现变化，其内部却发生着复杂的内部变化，通过强调分裂间期主要工作是：染色质的复制成了完全一样的两份，目的是为分裂期来分配这些染色质埋伏笔。若这点没有理解透彻，将会对后面的情景模拟活动造成理解障碍。因此需要重点强调。结合模型构建，明确细胞分裂每一时期的具体行为及其意义引入下一个内容让学生逐渐意识到细胞分裂期的主要行为应该是复制后遗传物质的平分。有丝分裂分裂期过程（总体过程）[视频]细胞有丝分裂期的过程动画[引导]（1）有丝分裂的分裂期是一个动态连续的过程；（2）为了便于学习而人为划分成前期、中期、后期、末期。观看视频，认真了解细胞在分裂期的各种具体行为，特别注意其中遗传物质载体（染色体）的变化。通过动画演示将知识形象化、直观化，使学生建立细胞有丝分裂的动态过程，进一步帮助理解分裂期中前期、中期、后期、末期的主要特征。同时为构建细胞分裂图模型做准备。分裂期（具体每一时期的过程）前期[展示]前期过程的动画模拟。[引导]结合教材内容，认真观看动画模拟过程，逐步了解和分析前期细胞发生的主要行为，让学生进行归纳和总结。[共同分析]染色体的出现及其意义；指出一个着丝点上两条染色单体的特点和关系，讨论并总结“间期——前期”细胞的变化特点。强调前期主要变化：染色体的出现。观察间期到前期的变化过程.[回答]前期细胞发生的主要行为：（1）染色质高度螺旋化形成染色体；（2）纺锤体出现；（3）核膜解体。使学生明确前期细胞内染色体变化的主要特点。让学生理解前期的变化特点，能够认识处于分裂前期的细胞图解；中期[展示]中期过程的动画模拟。[问题]1.在这一过程中，染色体发生的主要变化是什么？2.观察研究染色体为什么一般选择该时期？强调中期主要变化：染色体缩短到最小，染色体的着丝粒排在赤道板上（从前期的散乱到整齐）。观察前期到中期的变化过程。[回答]（1）染色体继续缩短变粗；（2）染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上；通过着丝粒的数目确认染色体。让学生理解中期的变化特点，能够认识处于分裂中期的细胞图解；理解染色体的形态变化，进一步认识染色单体与染色体的数量关系；引导学生尝试思考染色体的这种形态变化的意义。后期[展示]后期过程的动画模拟。[问题]1.着丝点分开导致的结果是什么？2.着丝点分开后而形成的两条染色体理论是一样吗？3.形成的两套染色体如何移向细胞两极？强调后期主要变化：染色体加倍、染色体平均分配。强调后期的主要行为：着丝粒分开，染色体数目加倍。观察中期到后期的变化过程。[分析回答]（1）着丝粒分裂（两个单体变成两条一样的染色体），导致染色体数目加倍；（2）分离的染色体被纺锤丝同时拉向细胞两极。引导学生进一步观察染色体行为的变化，能够认识处于分裂后期的细胞图解；使学生理解后期中染色体的数目变化以及分配情况，并能对染色体和染色单体进行区分。末期[展示]末期过程的动画模拟。[问题]该过程中细胞以及染色体都有哪些变化？分裂结束时两个子细胞如何分开？强调末期的主要行为：染色体重新变成染色质，每个核的染色体数目恢复到分裂前一样。观察后期到末期的变化过程。[讨论思考]（1）染色体重新呈现染色质状态；（2）核膜重新形成（两个细胞核），细胞核内的染色体与分裂前相同。（3）囊泡→细胞板→细胞壁引导学生进一步观察染色体行为的变化，能够认识处于分裂末期的细胞图解；使学生理解末期的变化特点和意义，理解细胞板的形成及其作用。重新回顾植物有丝分裂完整过程[展示]植物细胞分裂过程的完整动画模拟。整体上观看和认识植物细胞分裂的过程；认真思考每一时期的具体行为。建立细胞分裂的完整过程。细胞分裂的基本模型构建1、构建细胞分裂图模型：将下列细胞图按正确的顺序进行排列，并说出它所对应的分裂时期。2、构建染色体变化模型：根据细胞分裂图画出细胞周期中的染色质（体）的完整变化。3、构建细胞周期模型：将细胞周期图解补充完整。[模型构建]对不同的细胞图示进行判断和分析，构建细胞分裂图模型。学会从细胞的整体形态分析有丝分裂的整体过程。[模型构建]对有丝分裂过程中染色质（体）的细节变化进行整理，构建出有丝分裂过程中染色体的变化模型，从遗传物质的变化角度认识有丝分裂。[模型构建]结合细胞周期的图示，逐步完善各时期的细胞变化特点，构建细胞周期模型。进一步建立有丝分裂完整过程。通过不同的模型的构建，让学生从细胞的整体变化、染色体的细节变化以及细胞周期的过程变化三个层面对细胞分裂的过程进行系统的整理和总结，进而对有丝过程有一个清晰而明确的掌握。随堂练习检测出示随堂练习思考、分析和解答通过相应的练习，对本课的重点内容进行强化，同时检验学生的学习收获情况。课堂小结和扩展1.结合细胞周期的完整图解，让学生具体回顾细胞周期的每个时期的具体行为；2.提出问题：（1）细胞分裂过程中染色质的这些行为会受到其他活动或因素的影响吗？如果影响了染色质的正常行为又可能会导致什么样的结果？（2）植物细胞和动物细胞其结构是有差异的，那么它们的有丝分裂过程是否会存在差异？具体的差异有哪些呢？学生的自我回顾和知识整理思考和猜想一方面对本课内容进行总结，另一方面，还可以恰如其分通过问题引发学生产生新的认知冲突，从而为学生下一阶段的学习或以后的学习埋下知识伏笔。一个问题的结束，意味着一个新问题的开始。附1：学生课堂学习单学习任务一，构建细胞分裂图模型：将下列细胞图按正确的顺序进行排列，并说出它所对应的分裂时期和发生的主要行为。学习任务二，构建染色体变化模型：根据细胞分裂图画出细胞周期中的染色质（体）的完整变化，并在箭头上标出染色体（质）发生的主要行为，明确其中DNA、染色体和染色单体的数量关系。学习任务三，构建细胞周期模型：将细胞周期图解补充完整。

附2：课堂反馈练习1.植物细胞有丝分裂过程中，下列特点出现的先后顺序是：__________