北师大版（2024）七年级上册生物第2单元3.1《细胞通过分裂而增殖》教学设计

第第页北师大版（2024）七年级上册生物第2单元3.1《细胞通过分裂而增殖》教学设计课题：《细胞通过分裂而增殖》科目：初中生物学年级：七年级上册版本：北师大版（2024）课时：3课时一、教学内容北师大版（2024）初中生物学七年级上册第二单元《生物体的结构》第三章《生物体的结构层次》中的《细胞通过分裂而增殖》。主要内容包括细胞体积与表面积的关系、细胞分裂的过程、细胞分裂的意义以及癌细胞的相关知识。通过对这些内容的学习，学生将了解细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，理解细胞分裂对生命活动的重要性。二、设计理念1.建构主义学习理论：以学生为中心，创设情境，引导学生在原有知识的基础上，通过自主探究、合作学习等方式，主动建构新知识。让学生在探究细胞分裂的过程中，理解和掌握相关概念和原理，培养学生的科学思维和探究能力。2.直观教学原则：运用多媒体、模型、图片等直观教学手段，帮助学生直观地观察细胞分裂的过程和现象，降低学习难度，增强学生的学习兴趣和理解能力。3.理论联系实际：将细胞分裂的知识与生活实际、生物科学的前沿进展相结合，让学生认识到生物学知识的实用性和科学性，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和关注生命科学发展的意识。三、教学目标（一）知识目标1.描述细胞分裂的过程。2.说出细胞分裂的意义。3.说明细胞分裂与生物体生长、发育、繁殖和遗传的关系。4.了解癌细胞的特点和危害。（二）能力目标1.通过观察细胞分裂的图片、视频和模型，培养学生的观察能力和空间想象能力。2.尝试绘制细胞分裂过程的示意图，提高学生的绘图能力和对知识的归纳总结能力。3.开展小组讨论和探究活动，培养学生的合作交流能力和分析问题、解决问题的能力。（三）情感态度与价值观目标1.认同细胞分裂是生命活动的重要特征，体会生命的神奇和奥秘。2.关注细胞分裂与健康的关系，养成良好的生活习惯，树立预防癌症的意识。四、教学重难点（一）教学重点1.细胞分裂的过程。2.细胞分裂的意义。（二）教学难点1.理解细胞分裂过程中染色体的变化。2.认识癌细胞的形成原因和特点。五、教学准备1.教师准备：多媒体课件、细胞分裂的动画视频、植物细胞和动物细胞分裂的模型、染色体结构模型、相关图片、实验材料（洋葱根尖细胞分裂装片、显微镜等）。2.学生准备：预习课文，收集有关细胞分裂和癌症的资料。六、教学过程（一）第一课时1.导入新课-展示一些生物体从小到大生长的图片，如幼苗成长为大树、婴儿长大成人等。-提问：“生物体是如何由小长大的呢？”引导学生思考生物体生长的原因。-学生可能会回答：通过细胞生长和细胞分裂等。-教师进一步提问：“细胞生长和细胞分裂有什么不同呢？细胞为什么要进行分裂呢？”从而引出本节课的主题——细胞通过分裂而增殖。-设计意图：通过展示生物体生长的图片，创设问题情境，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生思考生物体生长的原因，自然地导入新课。同时，让学生对细胞生长和细胞分裂有一个初步的认识，为后续学习做好铺垫。2.细胞体积与表面积的关系-教师讲解：细胞在生长过程中，其体积会不断增大，但细胞表面积的增长速度相对较慢。-举例说明：假设一个正方体细胞的边长为1，其表面积为6，体积为1；当边长变为2时，表面积变为24，体积变为8。通过计算可以发现，细胞体积增大时，表面积与体积的比值会减小。-组织学生进行小组讨论：细胞体积增大，表面积与体积的比值减小会对细胞的生命活动产生什么影响？-师生互动：-请各小组代表发言，分享小组讨论的结果。-教师对学生的回答进行总结和补充：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。这就像一个大房间和一个小房间相比，小房间更容易取暖，因为它的表面积与体积的比值较大，热量传递更快。所以，当细胞体积增大到一定程度时，细胞需要通过分裂来维持正常的生命活动。-设计意图：通过具体的例子和计算，让学生直观地理解细胞体积与表面积的关系，培养学生的数学思维和分析问题的能力。小组讨论可以激发学生的思维，促进学生之间的交流与合作，让学生在讨论中深入理解细胞分裂的必要性。3.细胞分裂的过程-植物细胞分裂的过程-教师利用植物细胞分裂的模型和多媒体课件，逐步展示植物细胞分裂的过程，并进行详细讲解。-分裂间期：细胞内进行着一系列复杂的生理变化，主要是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，此时细胞内看不到明显的变化。-分裂期：-前期：细胞核内的染色质高度螺旋化，缩短变粗，形成染色体。染色体散乱地分布在细胞中央。同时，细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。-中期：染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。-后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为两条染色体，分别向细胞两极移动。-末期：染色体解螺旋，重新变为染色质丝。纺锤体消失，出现新的核膜和核仁，在赤道板位置形成细胞板，细胞板逐渐扩展，最终将细胞一分为二，形成两个新的子细胞。-动物细胞分裂的过程-教师通过多媒体课件展示动物细胞分裂的过程，并与植物细胞分裂过程进行对比讲解。-分裂间期：与植物细胞相同，进行DNA复制和蛋白质合成，细胞适度生长。-分裂期：-前期：染色体出现，中心体发出星射线形成纺锤体，其他与植物细胞前期相似。-中期：染色体的着丝点排列在赤道板上，形态稳定，数目清晰。-后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体向细胞两极移动。-末期：细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞。-师生互动：-教师在讲解过程中，适时提问学生：“植物细胞和动物细胞分裂过程中有哪些相同点和不同点？”引导学生观察和思考。-学生回答后，教师进行总结归纳：相同点是都有分裂间期和分裂期，分裂期都包括前期、中期、后期和末期，染色体的变化基本相同；不同点是植物细胞在末期形成细胞板，将细胞一分为二，动物细胞在末期是细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞。-让学生尝试绘制植物细胞和动物细胞分裂过程的示意图，教师巡视指导，及时纠正学生的错误。-设计意图：利用模型和多媒体课件直观地展示细胞分裂的过程，帮助学生建立清晰的空间概念，更好地理解细胞分裂的各个时期的特点。通过对比植物细胞和动物细胞分裂过程，培养学生的观察能力和比较分析能力。让学生绘制示意图，进一步加深学生对细胞分裂过程的理解和记忆，提高学生的绘图能力和对知识的归纳总结能力。4.课堂小结-教师引导学生回顾本节课所学内容，包括细胞体积与表面积的关系以及细胞分裂的过程（植物细胞和动物细胞分裂过程的异同点）。-提问学生：“通过本节课的学习，你对细胞分裂有了哪些新的认识？”-学生回答后，教师进行总结和强调：细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础，细胞通过分裂使细胞数量增加，从而保证生物体的正常生命活动。同时，细胞分裂过程是一个非常复杂而有序的过程，需要细胞内各种结构的协同作用。-设计意图：通过课堂小结，帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆。提问学生可以了解学生的学习情况和对知识的掌握程度，及时反馈教学效果。强调细胞分裂的重要性，让学生认识到细胞分裂在生命活动中的核心地位。（二）第二课时1.复习导入-教师提问：“上节课我们学习了细胞分裂的过程，谁能说一说植物细胞和动物细胞分裂过程的主要区别是什么？”-请学生回答问题，教师进行点评和补充，复习上节课的重点知识。-展示一些细胞分裂的图片或视频片段，引导学生观察细胞分裂的现象，进一步唤起学生对细胞分裂的记忆。-提问：“细胞为什么要进行分裂呢？细胞分裂有什么意义呢？”从而导入本节课的学习内容——细胞分裂的意义。-设计意图：通过复习提问和展示图片、视频，巩固上节课所学知识，同时激发学生的学习兴趣，自然地过渡到本节课的学习。引导学生思考细胞分裂的意义，培养学生的思维能力和探究欲望。2.细胞分裂的意义-教师讲解：-细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。对于单细胞生物来说，细胞分裂就是个体的繁殖。例如，草履虫通过细胞分裂产生新的个体。-对于多细胞生物而言，细胞分裂使细胞数量增加，从而为生物体的生长提供了必要的细胞数量。同时，细胞分裂还与生物体的发育密切相关，生物体的各种组织和器官都是由细胞分裂、分化形成的。在发育过程中，细胞不断分裂和分化，形成具有不同形态、结构和功能的细胞，从而构建出复杂的生物体。-细胞分裂还与遗传物质的传递有关。在细胞分裂过程中，亲代细胞的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中，使得子代细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质，保证了生物体遗传性状的稳定性。-师生互动：-教师举例：人的受精卵通过不断分裂和分化，逐渐发育成一个完整的个体。提问学生：“在这个过程中，细胞分裂起到了什么作用？”-学生思考后回答，教师进行引导和总结：细胞分裂使受精卵不断增殖，产生大量的细胞，这些细胞再经过分化，形成各种组织和器官，最终发育成一个完整的人。所以，细胞分裂在人体的生长和发育过程中起着至关重要的作用。-组织学生小组讨论：“如果细胞不能正常分裂，会对生物体产生什么影响？”-各小组讨论后派代表发言，教师进行总结和拓展：如果细胞不能正常分裂，可能会导致生物体生长发育异常，如出现畸形、发育迟缓等问题。在某些情况下，细胞还可能会发生异常分裂，形成癌细胞，对生物体造成严重危害。-设计意图：通过教师讲解和师生互动，让学生理解细胞分裂在生物体生长、发育、繁殖和遗传中的重要意义，将抽象的知识与具体的实例相结合，帮助学生更好地理解和掌握。小组讨论可以培养学生的合作学习能力和思维能力，让学生在讨论中深入思考细胞分裂的意义及其与生物体健康的关系。3.癌细胞-教师介绍：癌细胞是一种异常分裂的细胞，它具有以下特点：-无限增殖：癌细胞能够不受控制地进行分裂，细胞数量不断增加。-形态结构改变：癌细胞的形态结构与正常细胞相比发生了显著变化，例如，细胞大小不一、形态不规则等。-易扩散和转移：癌细胞表面的糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性降低，容易从原发部位脱落，随血液或淋巴液等在体内扩散和转移，侵犯其他组织和器官。-展示一些癌细胞的图片和相关资料，让学生直观地了解癌细胞的形态和特点。-教师讲解癌细胞的形成原因：-内因：人体细胞内存在原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。当原癌基因和抑癌基因发生突变时，细胞就可能会变成癌细胞。-外因：致癌因子的作用，如物理致癌因子（如紫外线、X射线等）、化学致癌因子（如亚硝胺、黄曲霉毒素等）、病毒致癌因子（如人乳头瘤病毒等）。这些致癌因子会损伤细胞中的DNA，导致原癌基因和抑癌基因发生突变，从而引发细胞癌变。-师生互动：-教师提问：“在我们的日常生活中，有哪些因素可能会导致细胞癌变呢？”-学生回答后，教师进行总结和补充：吸烟、酗酒、不健康的饮食习惯（如过多摄入高脂肪、高糖、腌制食品等）、长期暴露在有害环境中（如环境污染、辐射等）都可能增加患癌的风险。-组织学生讨论：“我们应该如何预防癌症？”-学生讨论后发言，教师进行总结和强调：养成健康的生活方式，如合理饮食、适量运动、戒烟限酒、保持良好的心态等；避免接触致癌因子，如做好防护措施、减少环境污染等；定期进行体检，早发现、早诊断、早治疗等。-设计意图：通过介绍癌细胞的特点、形成原因和预防措施，让学生了解癌症对人体健康的危害，增强学生的健康意识和自我保护意识。展示图片和资料可以让学生更直观地认识癌细胞，激发学生的学习兴趣。师生互动环节可以引导学生思考日常生活中的健康问题，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，同时也让学生认识到健康生活方式的重要性。4.课堂小结-教师与学生一起回顾本节课所学内容，包括细胞分裂的意义、癌细胞的特点、形成原因和预防措施等。-强调细胞分裂是生命活动的重要过程，正常的细胞分裂保证了生物体的生长、发育、繁殖和遗传，而异常的细胞分裂可能导致癌症等严重疾病。-鼓励学生在今后的生活中要关注健康，养成良好的生活习惯，积极预防癌症。-设计意图：通过课堂小结，帮助学生梳理本节课的知识要点，强化学生对重点知识的理解和记忆。再次强调细胞分裂的重要性以及与健康的关系，让学生深刻认识到生物学知识与生活实际的紧密联系，培养学生的健康意识和生命观念。（三）第三课时1.知识巩固与拓展-教师展示一些与细胞分裂相关的练习题，包括选择题、填空题、简答题等，让学生独立完成。-练习题示例：-选择题：细胞分裂过程中，染色体的变化最为明显，其正确的变化顺序是（）A.染色体复制→染色体平均分配到两个子细胞中→染色体螺旋化缩短变粗B.染色体螺旋化缩短变粗→染色体复制→染色体平均分配到两个子细胞中C.染色体复制→染色体螺旋化缩短变粗→染色体平均分配到两个子细胞中D.染色体平均分配到两个子细胞中→染色体复制→染色体螺旋化缩短变粗-填空题：细胞分裂使细胞______增加，细胞分化形成不同的______。-简答题：简述细胞分裂的过程及意义。-学生完成练习后，教师进行讲解和点评，针对学生的错误进行重点分析和讲解，帮助学生巩固所学知识。-拓展知识：介绍细胞分裂在生物工程中的应用，如植物组织培养、动物克隆等。让学生了解细胞分裂技术在现代生物技术中的重要作用和应用前景，激发学生对生物学的学习兴趣和探索欲望。-设计意图：通过练习题巩固学生所学的知识，及时发现学生的不足之处并进行针对性辅导。拓展知识可以拓宽学生的知识面，让学生了解细胞分裂在实际应用中的重要性，培养学生的科学素养和创新思维能力。2.实验探究：观察洋葱根尖细胞的分裂-教师介绍实验目的：观察洋葱根尖细胞的分裂过程，了解细胞分裂的实际情况。-讲解实验步骤：-培养洋葱根尖：将洋葱底部放在盛有水的培养皿中，让其生根。-制作临时装片：-取生长健壮的洋葱根尖，用剪刀剪取2-3mm，放入解离液中解离3-5min，使根尖组织细胞相互分离。-用清水漂洗根尖10min，洗去解离液，防止解离过度。-将漂洗后的根尖放入龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液中染色3-5min，使染色体着色。-用镊子取出根尖，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指轻轻按压，使细胞分散开来，制成临时装片。-观察：使用显微镜观察临时装片，先在低倍镜下找到根尖分生区细胞（细胞呈正方形，排列紧密），然后转换高倍镜观察细胞分裂的各个时期。-学生分组进行实验操作，教师巡视指导，及时纠正学生的操作错误，解答学生在实验过程中遇到的问题。-实验结束后，组织学生进行讨论和交流：-你在显微镜下观察到了哪些细胞分裂时期的图像？它们有什么特点？-与教材中描述的细胞分裂过程是否一致？如果有不同，你认为可能是什么原因造成的？-各小组汇报观察结果，教师进行总结和评价。对学生观察到的正确现象给予肯定，对存在的问题进行分析和解释，如可能是由于染色不均匀、细胞重叠、显微镜操作不当等原因导致观察结果不理想。同时，再次强调细胞分裂各个时期的特点，加深学生的印象。-设计意图：通过实验探究，让学生亲自动手操作，观察洋葱根尖细胞的分裂过程，增强学生的实践能力和对知识的感性认识。小组讨论和汇报可以培养学生的合作交流能力和表达能力，让学生在交流中相互学习，共同提高。教师的指导和评价有助于学生规范实验操作，提高实验技能，加深对细胞分裂过程的理解。3.课堂总结与评价-教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括知识巩固与拓展、实验探究等方面的收获。提问学生：“通过本节课的学习，你对细胞分裂有了哪些更深入的理解和认识？在实验过程中，你遇到了哪些问题？是如何解决的？”-学生回答后，教师进行总结和补充，强调细胞分裂是一个复杂而有序的过程，对生物体的生命活动具有极其重要的意义。同时，总结实验探究过程中的注意事项和关键环节，鼓励学生在今后的学习中继续积极参与实验，提高自己的科学探究能力。-对学生在本节课中的表现进行评价，包括知识掌握程度、实验操作技能、团队合作能力、课堂参与度等方面。肯定学生的优点和进步，同时指出存在的不足和改进的方向，鼓励学生在今后的学习中不断努力，提高自己的综合素质。-组织学生进行自我评价和小组互评，让学生学会反思自己的学习过程和表现，发现自己的优点和不足之处，同时学习他人的长处，促进学生