2024-2025学年新教材高中生物 第4章 细胞的生命历程 素能提升课 与有丝分裂有关的图像分析与应用教学实录 浙科版必修第一册

2024-2025学年新教材高中生物第4章细胞的生命历程素能提升课与有丝分裂有关的图像分析与应用教学实录浙科版必修第一册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中生物第4章细胞的生命历程素能提升课与有丝分裂有关的图像分析与应用教学实录浙科版必修第一册设计思路本课以浙科版必修第一册高中生物第4章“细胞的生命历程”中与有丝分裂有关的图像分析与应用为切入点，通过实际案例分析，引导学生深入理解有丝分裂的过程及其意义。课程设计注重理论与实践相结合，旨在提升学生的生物图像分析能力及解决实际问题的能力。核心素养目标培养学生观察能力，通过分析有丝分裂图像，提高学生从具体生物现象中提取信息的能力；提升科学思维能力，通过推理和解释有丝分裂过程，锻炼学生逻辑推理和批判性思维；增强科学探究精神，通过实验设计和数据分析，培养学生科学探究的兴趣和技能。学情分析本节课针对高中一年级学生，他们在初中阶段已对细胞分裂有初步了解，具备一定的生物学基础知识。但在高中阶段，学生对细胞分裂的深入理解和图像分析能力仍需提升。从知识层面来看，学生对有丝分裂的基本过程有所了解，但对分裂过程中各阶段的具体变化和细胞周期调控机制的认识较为薄弱。在能力方面，学生的观察能力和分析能力有待提高，特别是在面对复杂图像时，缺乏有效的分析和归纳能力。从素质方面，部分学生可能存在对生物学学习兴趣不高、学习主动性不足等问题，这可能会影响他们对有丝分裂图像分析与应用的学习效果。此外，学生在课堂上的参与度和合作意识也有待加强，这对课堂互动和讨论环节的顺利进行有一定影响。因此，教学设计需充分考虑学生的认知特点和实际需求，通过多样化的教学方法和实践活动，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、交互式白板、实物显微镜。

2.课程平台：学校生物教学平台，用于发布教学资料和作业。

3.信息化资源：有丝分裂图像数据库、细胞周期相关知识视频、在线实验指导。

4.教学手段：PPT课件、实物模型、教学卡片、互动式教学软件。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示细胞分裂的动画或视频，提问学生：“你们知道细胞分裂吗？它能告诉我们什么信息？”

2.提出问题：引导学生思考细胞分裂的意义和过程，激发学生对有丝分裂学习的兴趣。

二、讲授新课（15分钟）

1.有丝分裂的概念和过程：讲解有丝分裂的定义、各阶段的特点和细胞周期调控机制。

2.有丝分裂图像分析：展示有丝分裂图像，引导学生观察并分析图像中的细胞结构和变化。

3.重点讲解：细胞核、染色体、纺锤体等结构在有丝分裂过程中的作用和变化。

三、巩固练习（10分钟）

1.练习1：给出几个有丝分裂图像，要求学生判断图像中细胞所处的分裂阶段。

2.练习2：分析有丝分裂图像，回答相关问题，如细胞核、染色体等结构的变化。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问1：有丝分裂过程中，染色体是如何进行复制的？

2.提问2：有丝分裂对生物体有什么意义？

五、师生互动环节（10分钟）

1.小组讨论：将学生分成小组，讨论有丝分裂图像分析的问题，并分享讨论结果。

2.互动问答：教师针对学生的讨论结果进行提问，引导学生深入思考。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.提出问题：有丝分裂在生物进化中扮演什么角色？

2.引导学生思考：有丝分裂对生物遗传和变异有何影响？

七、总结与作业布置（5分钟）

1.总结：回顾本节课所学内容，强调有丝分裂的重要性和图像分析的方法。

2.作业布置：完成课后练习题，巩固所学知识。

教学过程设计说明：

1.导入环节通过创设情境和提出问题，激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课环节，围绕教学目标和重点进行讲解，确保学生理解和掌握新知识。

3.巩固练习环节，通过练习和讨论等方式巩固学生对新知识的理解和掌握。

4.课堂提问环节，通过提问引导学生深入思考，提高学生的思维能力和分析能力。

5.师生互动环节，通过小组讨论和互动问答，培养学生的合作意识和沟通能力。

6.核心素养拓展环节，引导学生思考有丝分裂在生物进化中的作用，提高学生的科学探究精神。

7.总结与作业布置环节，帮助学生梳理所学知识，巩固学习成果。

教学过程用时：45分钟。知识点梳理1.细胞分裂概述：细胞分裂是生物体生长发育、修复和繁殖的基础过程。有丝分裂是真核生物中最常见的细胞分裂方式，它确保了细胞核遗传信息的准确传递。

2.有丝分裂的过程：

-准备期（间期）：染色质复制，中心体分裂，形成两个中心体，纺锤体丝开始形成。

-前期：染色质凝缩成染色体，核膜、核仁解体，纺锤体完全形成，并延伸至细胞两极。

-中期：染色体排列在赤道板上，着丝粒连接在纺锤体上。

-后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为独立的染色体，纺锤体丝缩短，染色体移向细胞两极。

-末期：染色体到达细胞两极，核膜、核仁重新形成，细胞质分裂。

3.细胞周期：细胞周期包括间期和分裂期。间期分为G1、S、G2三个阶段，是细胞准备分裂的阶段。分裂期包括有丝分裂和减数分裂。

4.染色体行为：有丝分裂过程中，染色体的行为包括复制、凝缩、排列、分离和移向细胞两极。

5.有丝分裂的意义：有丝分裂保证了生物体细胞的遗传稳定性，是生物体生长发育、组织修复和生殖的基础。

6.有丝分裂的调控：细胞周期调控是细胞自我调控的重要机制，包括周期蛋白、周期蛋白依赖性激酶（CDKs）、细胞周期抑制因子等。

7.有丝分裂异常与疾病：有丝分裂异常可能导致染色体异常、肿瘤等疾病。

8.有丝分裂图像分析：

-观察细胞核和细胞质的变化。

-分析染色体的形态、大小、着丝粒位置等特征。

-判断细胞所处的分裂阶段。

9.有丝分裂在生物进化中的作用：有丝分裂为生物提供了遗传变异的来源，是生物进化的物质基础。

10.有丝分裂在生物学研究中的应用：有丝分裂是研究遗传学、细胞生物学和分子生物学的重要模型，有助于揭示生物体内遗传信息的传递和调控机制。典型例题讲解例题1：在一个有丝分裂中期图像中，观察到细胞核被染成红色，细胞质染成蓝色。请描述该细胞可能所处的分裂阶段，并解释理由。

答案：该细胞可能处于有丝分裂的中期。理由：在中期，染色质高度凝缩成染色体，且排列在赤道板上，这是有丝分裂中期最典型的特征。

例题2：某细胞经过有丝分裂，细胞周期为24小时，请问该细胞在一个细胞周期内可以完成几次有丝分裂？

答案：该细胞在一个细胞周期内可以完成一次有丝分裂。因为细胞周期为24小时，一个细胞周期包括一个有丝分裂和两个间期（G1、G2和S期），而间期的总时间通常远大于有丝分裂时间，所以在一个细胞周期内，细胞只能完成一次有丝分裂。

例题3：在观察有丝分裂图像时，发现某细胞核膜已经解体，但染色体排列不整齐，这可能是什么原因？

答案：这可能是因为该细胞处于有丝分裂的前期或末期。在前期，核膜解体，但染色体排列不整齐可能是因为纺锤体尚未完全形成或染色体尚未充分凝缩。在末期，染色体已经分离，但排列不整齐可能是因为细胞质分裂尚未完成。

例题4：某细胞在有丝分裂过程中，发现姐妹染色单体分离不正确，这可能导致什么后果？

答案：这可能导致染色体数目异常，进而引起细胞遗传信息的改变，可能引发细胞功能异常或导致遗传性疾病。

例题5：为什么有丝分裂过程中需要纺锤体？

答案：纺锤体在有丝分裂过程中起到至关重要的作用。它通过着丝粒连接染色体，使染色体在细胞分裂过程中能够均匀地移向细胞两极，从而保证遗传信息的准确传递和细胞的正常分裂。如果没有纺锤体，染色体将无法正确分离，导致细胞分裂异常。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在课堂上，我尝试采用小组讨论、角色扮演等方式，让学生在互动中学习，提高他们的参与度和积极性。

2.实践教学：结合实际，我引入了一些简单的实验操作，让学生通过动手实践来加深对有丝分裂过程的理解。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对图像分析能力不足：在分析有丝分裂图像时，部分学生表现出识别困难，无法准确判断细胞所处的分裂阶段。

2.学生对理论知识的理解不够深入：虽然学生对有丝分裂的基本过程有所了解，但对于分裂过程中的细节和调控机制理解不够深入。

3.教学评价方式单一：目前的评价方式主要依赖于课堂表现和作业完成情况，缺乏对学生实际应用能力的评估。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强图像分析训练：通过定期展示不同阶段的有丝分裂图像，让学生逐步提高识别和分析能力。同时，可以组织图像分析比赛，激发学生的学习兴趣。

2.深化理论教学：在讲解有丝分裂过程中，不仅要介绍基本过程，还要深入讲解细胞周期的调控机制，通过案例分析、小组讨论等方式，帮助学生理解和掌握理论知识。

3.丰富教学评价方式：除了传统的课堂表现和作业评价，可以增加实验报告、项目研究等评价方式，全面评估学生的综合能力。同时，鼓励学生参与课外学术活动，提升他们的实践应用能力。

4.拓展教学内容：结合当前生物学研究前沿，引入一些与有丝分裂相关的最新研究成果，拓宽学生的知识视野，激发他们的科研兴趣。

5.加强师生互动：鼓励学生在课堂上提出问题，及时解答他们的疑惑。同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，提高教学质量。板书设计①细胞分裂概述

-细胞分裂的定义

-细胞分裂的类型：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂

-细胞分裂的意义

②有丝分裂的过程

-准备期（间期）

-染色质复制

-中心体分裂

-纺锤体丝形成

-前期

-染色质凝缩成染色体

-核膜、核仁解体

-纺锤体形成

-中期

-染色体排列在赤道板上

-着丝粒连接纺锤体

-后期

-着丝粒分裂

-染色体移向细胞两极

-末期

-染色体到达细胞两极

-核膜、核仁重新形成

-细胞质分裂

③细胞周期

-细胞周期的组成：间期、分裂期

-间期：G1、S、G2阶段

-分裂期：有丝分裂、减数分裂

④染色体行为

-染色体复制

-染色体凝缩

-染色体排列

-染色体分离

-染色体移向细胞两极

⑤有丝分裂的意义

-遗传信息的准确传递

-生物体生长发育、组织修复、生殖的基础

⑥有丝分裂的调控

-周期蛋白

-周期蛋白依赖性激酶（CDKs）

-细胞周期抑制因子

⑦有丝分裂异常与疾病

-染色体异常

-肿瘤

⑧有丝分裂图像分析

-观察细胞核和细胞质变化

-分析染色体形态、大小、着丝粒位置

-判断细胞分裂阶段课堂1.课堂提问

-通过提问，了解学生对有丝分裂基本概念的理解程度。

-设计不同难度的问题，如简单识别问题、解释性问题、分析性问题等，以评估学生的综合能力。

-对学生的回答给予及时反馈，鼓励正确答案，对错误答案进行纠正和解释。

2.观察学生参与度

-观察学生在课堂上的参与情况，包括提问、回答、讨论和实验操作等。

-关注学生是否能够积极参与到课堂活动中，以及他们是否能够独立思考和解决问题。

3.小组讨论

-通过小组讨论，评估学生在团队合作中的沟通能力和分析能力。

-观察学生在小组讨论中的角色，如领导者、贡献者、倾听者等。

4.实验操作

-在实验课上，观察学生的实验操作技巧和实验报告的撰写能力。

-评估学生在实验中的观察、记录和分析能力。

5.小测验

-定期进行小测验，评估学生对有丝分裂知识的掌握程度。

-测验可以包括选择题、填空题、简答题等，以全面评估学生的知识掌握情况。

6.课堂反馈

-鼓励学生在课后通过电子邮件或面对面方式提供课堂反馈。

-收集学生的反馈，了解他们对教学内容的看法和建议，以便及时调整教学策略。

7.作业评价

-对学生的作业进行认真批改和点评，确保作