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1、細(xì)胞的分化教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)需求分析(一)、教學(xué)內(nèi)容分析 “細(xì)胞的分化”是人教版的生物必修一分子與細(xì)胞第六章第二節(jié)的內(nèi)容,是“細(xì)胞的生命歷程”這一主題下的一節(jié)內(nèi)容,教學(xué)課時(shí)為一課時(shí)。教材在前幾節(jié)內(nèi)容中已充分體現(xiàn)了生物體通過(guò)生殖而延續(xù)、通過(guò)細(xì)胞分裂而延續(xù)的主體思想,在此則進(jìn)一步提出了通過(guò)發(fā)育而延續(xù)的主題。細(xì)胞分化是細(xì)胞生命歷程中的一個(gè)重要內(nèi)容,學(xué)生所學(xué)的細(xì)胞分裂是分化的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化又是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ),在此之前,學(xué)生所學(xué)的遺傳部分的性狀表達(dá),是細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)。關(guān)于全能性的理解與以后學(xué)習(xí)一些生物科技也有著密切的關(guān)系,對(duì)學(xué)生系統(tǒng)掌握“生命延續(xù)”這一主題內(nèi)容來(lái)說(shuō)還是有一定的重要性。(二)、教學(xué)對(duì)象分

2、析在初中階段,學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)有關(guān)組織、器官、系統(tǒng)的知識(shí),對(duì)于細(xì)胞分化的例子有一些感性的認(rèn)識(shí),但因?yàn)楸竟?jié)內(nèi)容又涉及到個(gè)體發(fā)育、分化的本質(zhì)、細(xì)胞全能性等比較抽象難懂的知識(shí),教學(xué)課時(shí)安排的又是一節(jié)課,因此,盡管高一學(xué)生有相對(duì)較強(qiáng)的理解、分析能力,但在有限的教學(xué)時(shí)空內(nèi)要讓學(xué)生真正了解本節(jié)教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,確實(shí)存在“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的教學(xué)現(xiàn)狀。二、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1、知道細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)及意義。2、知道細(xì)胞全能性概念及應(yīng)用。(二)過(guò)程與方法1、關(guān)注人的胚胎發(fā)育過(guò)程,了解從受精卵發(fā)育成為個(gè)體過(guò)程中所發(fā)生的細(xì)胞分化現(xiàn)象。2、收集和閱讀有關(guān)植物細(xì)胞全能性和植物組織培養(yǎng)的資料,了解和關(guān)

3、注相關(guān)研究成果。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過(guò)學(xué)習(xí)細(xì)胞分化機(jī)理,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式,激發(fā)學(xué)生敢于質(zhì)疑不斷探求新知識(shí)的科學(xué)精神。2、從植物組織培養(yǎng)的成功實(shí)例中,感悟植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的價(jià)值和作用。三、教學(xué)策略細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體發(fā)育的基礎(chǔ)和核心,細(xì)胞分化的概念,內(nèi)涵較深刻,也是學(xué)生較難理解的。通過(guò)設(shè)疑幫助學(xué)生理解彼此相似的細(xì)胞,最初由一個(gè)受精卵經(jīng)過(guò)分裂和分化,發(fā)育為形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上不相同的細(xì)胞,這一變化過(guò)程即為細(xì)胞分化。細(xì)胞分化是多細(xì)胞生物體個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ),已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,即具有全能性。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此要求達(dá)到的層次為理解水平。為了幫助學(xué)生更好地理解,教

4、師可以適當(dāng)補(bǔ)充實(shí)例,也可以對(duì)教材做些處理,把“干細(xì)胞”內(nèi)容提前,如利用受精卵的全能性分析干細(xì)胞,及干細(xì)胞的類型,使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)細(xì)胞分化能力的理解。再?gòu)闹刑釤挸鱿嚓P(guān)概念,引到已經(jīng)分化的細(xì)胞是否能再重新恢復(fù)分裂分化能力,從而學(xué)習(xí)細(xì)胞的全能性。細(xì)胞全能性是本節(jié)課的重點(diǎn),也比較抽象,因此,在教學(xué)中,我提供了學(xué)生科學(xué)史的資料,從介紹植物細(xì)胞的組織培養(yǎng)進(jìn)程和動(dòng)物的核移植實(shí)驗(yàn)進(jìn)程創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生感悟和探究的教學(xué)情景,讓學(xué)生在體會(huì)探索的過(guò)程和成功的喜悅中逐步對(duì)細(xì)胞的全能性有感性的認(rèn)識(shí),親自循序漸進(jìn)地得出細(xì)胞全能性的知識(shí)。同時(shí),領(lǐng)悟生物科學(xué)的發(fā)展與科學(xué)家艱辛的實(shí)驗(yàn)探索是分不開的。這也是本解課最大的設(shè)計(jì)亮點(diǎn),知

5、識(shí)基本都是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自己思考討論后得到的,所以印象會(huì)特別深刻,理解比較透徹。在講細(xì)胞全能性時(shí),要兼顧植物動(dòng)物,不要片面。然后,教學(xué)生從外因和內(nèi)因共同小結(jié)細(xì)胞分化的兩個(gè)特點(diǎn):一般不可逆性和全能性。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)(一)重點(diǎn)1、細(xì)胞分化的概念和特點(diǎn)。2、細(xì)胞全能性和干細(xì)胞概念和應(yīng)用。(二)難點(diǎn)1、細(xì)胞全能性概念。2、細(xì)胞分化、植物細(xì)胞全能性與植物組織培養(yǎng)的關(guān)系、干細(xì)胞五、教學(xué)方法引導(dǎo)探究法、講授法、導(dǎo)學(xué)自學(xué)法、討論法等靈活結(jié)合的多種方法六、教學(xué)準(zhǔn)備制作多媒體課件、編制導(dǎo)學(xué)題七、教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)說(shuō)明新課引入 一、細(xì)胞分化1.概念:2.實(shí)質(zhì):4.意義:ppt演示一個(gè)可愛(ài)的

6、小寶寶的圖片,用我們的生物學(xué)語(yǔ)言說(shuō)這是一個(gè)怎樣的個(gè)體?(多細(xì)胞生物體)這個(gè)新生命發(fā)育的起點(diǎn)是什么?(ppt演示)(受精卵)設(shè)問(wèn):一個(gè)細(xì)胞(受精卵)是如何發(fā)育成一個(gè)多細(xì)胞生物體呢?主要通過(guò)哪些生理過(guò)程實(shí)現(xiàn)的呢?(播放人的胚胎發(fā)育動(dòng)態(tài)過(guò)程)(ppt演示)思考題:受精卵發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞數(shù)目為什么會(huì)增加?胎兒的每個(gè)體細(xì)胞中遺傳信息相同嗎?為什么?構(gòu)成胎兒身體的細(xì)胞只有一種嗎?(ppt演示不同類型的細(xì)胞)設(shè)問(wèn):不同類型的細(xì)胞是怎么產(chǎn)生的呢?有什么不同之處呢?(1)要求:學(xué)生小組討論導(dǎo)學(xué)題,提出“細(xì)胞分化”中難以解決的問(wèn)題。導(dǎo)學(xué)題如下:什么是細(xì)胞分化?分化的過(guò)程和結(jié)果如何?為什么經(jīng)細(xì)胞分化它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)

7、、功能都有了很大的差異呢?細(xì)胞分化有哪些特點(diǎn)?細(xì)胞分化有什么生物學(xué)意義?(2)ppt分步演示:(對(duì)教材圖7-21進(jìn)行分步處理)胚胎發(fā)育中細(xì)胞分化過(guò)程。(3)總結(jié):細(xì)胞分化結(jié)果形成了形態(tài)各異和功能不同的細(xì)胞,從而構(gòu)成生物體不同的組織、器官乃至系統(tǒng),從而成為一個(gè)完整的新個(gè)體。因此,受精卵發(fā)育成一個(gè)個(gè)體過(guò)程中,主要是通過(guò)細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。說(shuō)一說(shuō):你能用自己的語(yǔ)言說(shuō)出什么是細(xì)胞分化嗎?結(jié)論:細(xì)胞分化的概念。(ppt演示)設(shè)問(wèn):就一個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō),各種細(xì)胞具有相同的遺傳信息,為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢?資料:(ppt演示)在紅細(xì)胞中,與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動(dòng)狀態(tài),與肌動(dòng)蛋白(肌

8、細(xì)胞中的一種蛋白質(zhì))合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài);在肌細(xì)胞中則相反。分析:相同的遺傳信息。血紅蛋白基因開啟合成血紅蛋白肌細(xì)胞肌動(dòng)蛋白基因開啟合成肌動(dòng)蛋白結(jié)論:細(xì)胞分化是遺傳信息執(zhí)行情況不同導(dǎo)致(基因的選擇性表達(dá)結(jié)果)。設(shè)問(wèn):細(xì)胞分化具有哪些特點(diǎn) ?(ppt演示)資料:細(xì)胞分化發(fā)生在整個(gè)生命進(jìn)程中。(持久性)資料:黑色素細(xì)胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素;離體培養(yǎng)的上皮細(xì)胞,始終保持為上皮細(xì)胞,而不會(huì)變成其他類型的細(xì)胞。(穩(wěn)定性)資料:造血干細(xì)胞原紅細(xì)胞早幼紅細(xì)胞中幼紅細(xì)胞晚幼紅細(xì)胞成熟紅細(xì)胞 死亡。(不可逆性)總結(jié):細(xì)胞分化過(guò)程通常是穩(wěn)定的、不可逆的。在自然情況下,若個(gè)別高度分化細(xì)胞逆向恢

9、復(fù)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)的能力,有可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。設(shè)問(wèn):受精卵發(fā)育過(guò)程中,如果沒(méi)有細(xì)胞分化,其結(jié)果會(huì)怎樣?細(xì)胞分化是不是人類特有呢?結(jié)論:細(xì)胞分化的意義。觀看、好奇。思考、討論、回答。小組討論交流、閱讀課文相關(guān)內(nèi)容、思考問(wèn)題、提出問(wèn)題。觀察、聆聽(tīng)、回答、理解。個(gè)別回答在老師的啟發(fā)下積極回憶、思考、理解知識(shí)。分析、思考、得出結(jié)論。思考、回答、解決問(wèn)題。創(chuàng)設(shè)情景,吸引學(xué)生的注意力。問(wèn)題引導(dǎo)、師生對(duì)話引出本節(jié)課的第一個(gè)主題。增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)的能力。師生互動(dòng)、解決問(wèn)題,提高教學(xué)的效率。引導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上正確表述相關(guān)概念,鍛練學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。師生互動(dòng)、適當(dāng)拓展加深教材內(nèi)容,激活學(xué)生的

10、思維。從提供的情境中找出答案,提高學(xué)生的分析推理能力。二、植物細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)1、過(guò)程2、條件3、理論基礎(chǔ)4、概念5、發(fā)展簡(jiǎn)史5、應(yīng)用三、干細(xì)胞1、 概念2、 分類3、 應(yīng)用作業(yè)設(shè)問(wèn):細(xì)胞分化具有穩(wěn)定性、不可逆性。那么,高度分化的細(xì)胞在合適條件下是否還具有形成新個(gè)體能力呢?(1)ppt演示植物組織培養(yǎng)的研究成果。這些事實(shí)體現(xiàn)出植物細(xì)胞的什么特性?結(jié)論:細(xì)胞的全能性概念。(2)你能說(shuō)出什么是植物細(xì)胞全能性?結(jié)論:植物細(xì)胞全能性概念。(3)ppt演示利用植物細(xì)胞全能性原理獲得的各種各樣五彩繽紛的完整試管小植株。設(shè)問(wèn):這些植物的細(xì)胞或組織又是如何培育成植物體的呢?即植物的組織培養(yǎng)是如何進(jìn)行的

11、呢?(1)要求:請(qǐng)閱讀課本p93頁(yè)第二自然段內(nèi)容,同時(shí)思考以下問(wèn)題:植物組織培養(yǎng)的過(guò)程怎樣?植物組織培養(yǎng)需要哪些條件?什么是植物組織培養(yǎng)?為什么利用植物體的部分組織就能培育成一個(gè)完整的植物體呢?(2)ppt分步演示其過(guò)程(以胡蘿卜根韌皮部組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)為例)結(jié)論:取材接種愈傷組織根、芽完整植株設(shè)問(wèn):植物的組織培養(yǎng)需要滿足哪些條件呢?結(jié)論:細(xì)胞離體、無(wú)菌條件、控制溫度、ph、光照等、合適的人工培養(yǎng)基(水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素、植物激素等) 設(shè)問(wèn):為什么利用植物體的一些活的組織細(xì)胞就能在合適的條件下培育成完整的植株呢?結(jié)論:植物細(xì)胞的全能性。說(shuō)一說(shuō):什么是植物的組織培養(yǎng)?結(jié)論:植物的組織培養(yǎng)的概念。

12、(3)總結(jié):植物細(xì)胞全能性是全套基因在內(nèi)外因素的綜合作用下的表達(dá)。背景資料:(ppt演示)植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡(jiǎn)史。(略)分析總結(jié):德國(guó)著名植物學(xué)家哈伯蘭特于1902年提出了“細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)”,到1958年斯蒂瓦特等人第一次用胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞證實(shí)了植物細(xì)胞具有全能性,用了整整56年的時(shí)間。56年中許多科學(xué)家做的事情歸納起來(lái)都是在探索哈伯蘭特提出的“植物細(xì)胞在適宜的條件下有發(fā)育成完整植株的潛能”中的適宜條件。背景資料:紅豆杉又名紫杉,屬世界珍稀瀕危物種,是我國(guó)一級(jí)保護(hù)樹種,素有“植物黃金”之稱,它的提取物“紫杉醇”是人類生命的第一殺手“癌癥”的克星,紅豆杉又是生產(chǎn)抗癌藥物“紫杉醇”的唯一原料。因

13、此,高效抗癌藥物紫杉醇,雖然能造福人類,但卻為瀕危的紅豆杉帶來(lái)一場(chǎng)滅頂之災(zāi)。 設(shè)問(wèn):今天我們有沒(méi)有辦法來(lái)拯救紅豆杉,同時(shí)又能大量生產(chǎn)紫杉醇挽救癌癥患者呢?結(jié)論:略設(shè)問(wèn):你認(rèn)為植物的組織培養(yǎng)技術(shù)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?(1)糾正學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)的錯(cuò)誤,幫助學(xué)生解決問(wèn)題。(2)(ppt演示)植物組織培養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用。如試管苗的快速繁殖無(wú)病毒植物的培育提取原料人工種子轉(zhuǎn)基因植物的培育等在“問(wèn)題探討”中提到了“白血病”,白血病患者的血液中出現(xiàn)了大量的異常白細(xì)胞,而正常的血細(xì)胞又明顯減少。目前較好的治療方法是什么?(骨髓移植)設(shè)問(wèn):為什么骨髓移植能治療白血病?(因?yàn)楣撬柚杏性煅杉?xì)胞,能分化成各種血細(xì)胞) 什么是

14、造血干細(xì)胞?(一種能夠通過(guò)增殖和分化,不斷產(chǎn)生各種血細(xì)胞,補(bǔ)充到血液中去。) 像這樣一種保留在體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞就叫干細(xì)胞干細(xì)胞可以分成胚胎干細(xì)胞、組織干細(xì)胞、專能干細(xì)胞。1、 治療白血??;2、 在體外培養(yǎng)出組織和器官,并最終通過(guò)組織和器官移植實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療問(wèn)題:細(xì)胞分化、植物細(xì)胞全能性與植物組織培養(yǎng)的關(guān)系。比較細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的區(qū)別。(表格略)設(shè)問(wèn):高度分化的動(dòng)物細(xì)胞是否也具有全能性呢?(1) 預(yù)習(xí)教材第五節(jié)克隆技術(shù)(2) 進(jìn)一步探究影響細(xì)胞分化的因素有哪些?嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明?疑惑。思考、回答、交流觀點(diǎn)。好奇、興奮、疑惑。閱讀課文內(nèi)容、思考問(wèn)題、理解記憶。描述過(guò)程、討論

15、并回答問(wèn)題。思考、回答。思考、回答。思考、感悟。思考、回答據(jù)課前查閱的資料,暢所欲言。傾聽(tīng)、理解。思考、回答。疑問(wèn)問(wèn)題引導(dǎo)出第二個(gè)主題。了解和關(guān)注相關(guān)研究成果。創(chuàng)設(shè)情景、引出植物組織培養(yǎng)主題。養(yǎng)成自主學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。師生互動(dòng)、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分化等相關(guān)知識(shí)嘗試解決問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上正確表述相關(guān)概念,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,形成敢于質(zhì)疑不斷探求新知識(shí)的科學(xué)精神?;貧w生活,追求科學(xué)世界與生活世界的統(tǒng)一,同時(shí),起到對(duì)學(xué)生進(jìn)行生態(tài)道德教育的目的。感悟植物組培技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的價(jià)值和作用。整體把握本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容,闡明新舊知識(shí)的關(guān)系,努力構(gòu)建完整的知識(shí)體系。設(shè)置懸念、引出下節(jié)課課題。同時(shí),充分利用課程資源,拓展教學(xué)時(shí)空。八、板書設(shè)計(jì)細(xì)胞的分化一、細(xì)胞分化1、概念: 結(jié)果:2、特點(diǎn):3、實(shí)質(zhì):4、意義:二、細(xì)胞的全能性離體細(xì)胞(適宜條件)新個(gè)體:植物組織培養(yǎng)植物已分化的細(xì)胞具有全能性動(dòng)物已分化的細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性細(xì)胞全能性的應(yīng)用:三、干細(xì)胞1、概念“2、分類:3、應(yīng)用:九、教學(xué)反思本節(jié)課的設(shè)計(jì)是圍繞著教學(xué)目標(biāo)展開的,在細(xì)胞全能性的學(xué)習(xí)中,學(xué)生比較活躍,原因可能與提供的科學(xué)史資料有關(guān),一個(gè)是因?yàn)楣适卤旧砭徒o了學(xué)生一個(gè)課外的閱讀量,第二個(gè)在知道植物細(xì)胞全能性的研究進(jìn)程后再要求學(xué)生試著對(duì)動(dòng)

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