《细胞通过分裂而增殖 》示范公开课教学设计【生物北师大七年级上册】

4/4《细胞通过分裂而增殖》教学设计教学目标1.解释细胞体积为什么这么小；2.观察并描述细胞分裂的基本过程和意义；3.认识细胞分裂过程中遗传物质的变化规律。教学重难点【教学重点】1.细胞分裂的过程；2.细胞分裂的意义。【教学难点】1.活动“研究细胞体积与表面积的关系”中预测的提出、数据的处理、结论的得出。2.染色质、染色体的概念及其在细胞分裂过程中的变化。教学准备教师：多媒体课件；红墨水；不同体积的凉粉块。学生：提前预习。教学过程导入新课【教师】通过前面的学习，大家看生物体是由什么构成的呢？【学生】回顾旧识。【教师】出示ppt课件并设问：大象的身体比小老鼠大得多，大家有没有想过，如果把两者的细胞比较一下，结果会怎样呢？大象的身体大的原因在哪儿呢？【学生】进行推测。【教师】总结：其实两者的细胞在大小上没有什么区别，大象身体大的原因在于体内细胞数目多。现在再来看看新生儿和父母身体内的细胞数量，新生儿体重一般只有3～4kg，成人体重一般在50～70kg，是父母的细胞比新生儿的细胞体积大还是数目多呢？【学生】进一步认识生物的体积与细胞大小的关系。【教师】据测算新生儿体内一般有102的122个细胞，其父母有102的142个细胞，两者在数量上相差100倍，但细胞体积是差不多大，父母身材高大的原因是父母身体内的细胞数目多。有的同学可能会想或问，细胞的体积为什么这么小？只有在显微镜下才能观察到，这多不方便。细胞为什么不长大一点呢？这就是我们今天要讨论和学习的问题。讲授新课（一）细胞体积为什么这么小【教师】通过学习我们知道生物体内的活细胞是有生命的。细胞进行生命活动就要通过细胞膜从细胞周围环境中获得营养物质，排出代谢废物，那细胞体积小是否与细胞进行生命活动中的物质交换有关呢？【学生】提出自己的看法或观点。【教师】师生共同归纳：有的同学认为是，有的认为不是。那你们怎样设计实验去证明自己的观点呢？细胞体积很小，我们很难对细胞的体积和细胞膜的表面积进行精确的测量和计算，就是科学家也很难对细胞进行精确测量，怎么办呢？【学生】思考问题。【教师】科学家通常是通过建立数学模型来研究某些复杂或不易直接进行研究的问题。针对这个问题，我们可以用较大的正方体模型代替细胞，如用棱长分别为1厘米、2厘米、3厘米、4厘米的正方体，先计算小正方体的表面积和体积，再将两者进行比较，问题就转化为研究正方体的体积和表面积的关系了，这样问题就简化、易于理解了。同学们可以拿出课前要求大家准备的正方体进行实验了，但我们先来预测一下结果，四个正方体的体积与表面积的比是随着体积的增大而变大，还是减小呢？【学生】讨论并进行预测，可能的预测有三种：随着正方体的体积增大，(1)比值增大，(2)比值减小，(3)比值不变。【学生】分别计算四个正方体的体积和表面积及比值，并将数据记录在课本上的表格内。【教师】出示课件，学生公布数据后讨论、分析正方体的体积和表面积比的变化有什么规律，与自己的预测是否相符。【教师】从数据可看出，四个正方体从小到大，其表面积和体积的比分别为6、3、2、3／2，如果正方体的体积再增大，比值会怎么样呢？【学生】答：减小【教师】我们可得出什么结论呢？【学生】答：正方体的体积越大，表面积与体积比则越小，反之则越大。【教师】为了让学生都能理解细胞大小与物质交换的关系，再做如下实验。1.把棱长1厘米的正方体放入红墨水里，有几面被染红？面积是多少？红墨水深入到里面的距离呢？2.棱长2厘米的正方体表面积与体积比是多少？红墨水深入到里面的距离呢？3.如果把棱长3厘米的正方体放入红墨水里，情况会如何呢？如果把正方体换为其他的几何模型，结论也是一样的，因此我们也可以把这个结论应用到细胞中去。【教师】设问：这对细胞有什么好处或意义呢？【学生】思考。【教师】问：体积较大的细胞与体积较小的细胞比较，在生活中哪种细胞需要从外界环境获取更多的营养物质呢？谁又会产生更多的废物要排出体外呢？如果细胞无限生长，同学们讨论一下，看会有什么情况出现？【学生】讨论。【教师】总结：较大细胞的表面积即细胞膜的面积相对较小，细胞膜将不能保证从外界环境获取足够的生活物质供细胞进行生命活动。（二）细胞分裂产生新细胞【教师】同学们现在理解了细胞为什么这么小了吧，细胞生长到一定阶段，就不再生长，而是细胞一分为二，我们把一个细胞变为两个细胞的过程称为细胞分裂。细胞是如何从一个变为两个的呢？这是一个非常复杂的过程，播放动物细胞和植物细胞的分裂过程。（建议使用资源：【知识解析】青蛙卵的细胞分裂）【学生】阅读教材中相应内容，结合课件讨论动物细胞和植物细胞的分裂过程，用自己的语言描述细胞分裂过程。【教师】归纳，总结：1.动物细胞分裂过程：核分裂——细胞质分开——2个新细胞2.植物细胞分裂过程：核分裂——新细胞膜、细胞壁——2个新细胞【教师】在细胞分裂时，细胞核内会发生什么变化呢？同学们还记得细胞核的作用吗？【学生】在遗传中有重要作用。【教师】为什么细胞核能在遗传中起重要作用呢？【教师】结合课件分析讲解染色质、染色体的概念以及在细胞分裂过程中的变化。强调染色质里含有遗传物质。细胞分裂前，染色质细长，经过复制而数量倍增，分裂时，染色质缩短变粗变为染色体，并且平均分配到两个子细胞中，从而保证了新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。因此染色质与染色体是同一物质在细胞分裂不同时期的两种表现形式。【教师】通过学习，同学们分析、讨论一下细胞分裂有什么特点？然后归纳总结。【学生】讨论。【教师】细胞通过分裂把染色体（遗传物质）平均分配到两个新细胞中，保证了新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。【教师】细胞分裂又有什么意义？1.单细胞生物通过细胞分裂进行繁殖。2.多细胞生物通过细胞分裂产生生殖细胞而繁殖后代；通过细胞分裂使生物体内细胞数目增多，从而使新个体由小长大