12細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第1章 走近細(xì)胞第2節(jié) 細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性一、設(shè)計(jì)思想理論模型是針對(duì)某個(gè)問題已經(jīng)研究的科學(xué)事實(shí)和資料進(jìn)行系統(tǒng)分析綜合，并提出基本概念，這是一種假說演繹體系，如真核細(xì)胞和原核細(xì)胞概念的歸納、細(xì)胞學(xué)說等。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)過程是不斷地同化和順應(yīng)，模型的建構(gòu)始于問題和實(shí)踐，通過類比、演繹、概括等科學(xué)方法來解決問題。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)為引領(lǐng)，帶學(xué)生沿著科學(xué)家的探索思路，領(lǐng)悟科學(xué)家的思維過程，讓這些知識(shí)成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)和再創(chuàng)造的過程，讓學(xué)生了解科學(xué)家怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的一般方法。二、教材分析本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生了解生命活動(dòng)建立在細(xì)胞的基礎(chǔ)之上、理解生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次和認(rèn)同細(xì)胞是基本

2、的生命系統(tǒng)之后，從三個(gè)角度讓學(xué)生開始全面認(rèn)識(shí)細(xì)胞：使用高倍鏡觀察幾種細(xì)胞，增加對(duì)細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性的感性認(rèn)識(shí)；對(duì)原核和真核生物的進(jìn)行比較，認(rèn)識(shí)細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性；對(duì)細(xì)胞學(xué)說建立過程的資料分析再現(xiàn)科學(xué)探究過程。是認(rèn)同“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”的延伸，初步學(xué)會(huì)從系統(tǒng)的視角看問題，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，為以后組成細(xì)胞的分子和基本結(jié)構(gòu)等章節(jié)乃至其他模塊的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。初中科學(xué)教材中細(xì)胞知識(shí)，如細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)及其內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、建立在細(xì)胞基礎(chǔ)上的各種生物體結(jié)構(gòu)和生理特征等，為本課學(xué)習(xí)做好鋪墊。但高中生物新教材中此內(nèi)容更為深入拓展，如原核和真核細(xì)胞的區(qū)別（從大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生物類群方面）；細(xì)胞學(xué)說建立過

3、程的資料分析等，注重了知識(shí)的連續(xù)性和發(fā)展性。三、學(xué)情分析關(guān)于細(xì)胞學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過部分知識(shí)，如細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分；原核生物和真核生物的基本概念；細(xì)胞學(xué)說的提出等。在顯微鏡的使用上也有一定的基礎(chǔ)，如洋蔥表皮細(xì)胞的觀察實(shí)驗(yàn)等。但時(shí)間間隔較長(zhǎng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的遺忘和學(xué)生本身存在的創(chuàng)新能力的欠缺：如何“做”科學(xué)即通過實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)踐能力；運(yùn)用辨證思維、邏輯思維層層遞進(jìn)認(rèn)識(shí)細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性；細(xì)胞學(xué)說的建立中所體現(xiàn)的發(fā)散思維，沖破固有思想、觀念、理論的束縛等都是本課教學(xué)中最為重要的問題。學(xué)生在本節(jié)學(xué)習(xí)過程中可采取的學(xué)習(xí)策略為：解決問題的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生通過解決問題，建立嚴(yán)密的邏輯體系，使已知知識(shí)成為源泉，未

4、知知識(shí)成為引申發(fā)展。觀察實(shí)驗(yàn)法。這是理解科學(xué)過程中最重要的方法，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)探究學(xué)習(xí)的方法。小組協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)校教育不應(yīng)只向?qū)W生傳授課本上現(xiàn)成的知識(shí)，還要讓學(xué)生盡可能多解決各種現(xiàn)實(shí)問題，學(xué)會(huì)與他人合作，為將來步入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。本節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)中突出通過以小組為單位使學(xué)生之間由原來相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體關(guān)系轉(zhuǎn)化為密切合作的協(xié)作關(guān)系。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1說出原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別和聯(lián)系。2簡(jiǎn)述細(xì)胞學(xué)說的要點(diǎn)3分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程。4比較不同細(xì)胞的異同。能力目標(biāo)1學(xué)會(huì)高倍顯微鏡的使用方法。2使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞，能靈活選擇觀察方法，及時(shí)調(diào)整觀察思路， 3制作不同材料的臨時(shí)裝片。4運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)

5、、圖書、雜志等進(jìn)行資料的收集和整理。情感目標(biāo)1參與小組合作交流，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的快樂。2認(rèn)同細(xì)胞既具有多樣性又有統(tǒng)一性。3認(rèn)同細(xì)胞學(xué)說建立是一個(gè)開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程，討論技術(shù)進(jìn)步在科學(xué)發(fā)展中的作用。五、重點(diǎn)與難點(diǎn)本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)為分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程。教學(xué)難點(diǎn)為落實(shí)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別和聯(lián)系，以及學(xué)生科學(xué)研究能力如觀察實(shí)驗(yàn)、辨證邏輯思維等創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程中，從維薩里質(zhì)疑人體的構(gòu)造到最終魏爾肖對(duì)細(xì)胞學(xué)說的修正，前后經(jīng)歷了大約300年的時(shí)間，這一科學(xué)史實(shí)使學(xué)生感悟出：科學(xué)發(fā)現(xiàn)不是一蹴而就的，要經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間并且要付出艱辛的努力和汗水、克服重重困難才實(shí)現(xiàn)的。在落實(shí)原核

6、真核細(xì)胞區(qū)別時(shí)運(yùn)用觀察比較學(xué)習(xí)方法，從不同種類代表細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行比較，教師讓學(xué)生暢所欲言，讓錯(cuò)誤暴露并及時(shí)點(diǎn)撥修正，最后總結(jié)出正確答案，使學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)的過程中來。六、教學(xué)策略與手段本節(jié)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和比較來認(rèn)識(shí)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，從科學(xué)史中認(rèn)識(shí)科學(xué)研究的特點(diǎn)，在教學(xué)策略上也應(yīng)體現(xiàn)這些思路以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，用觀察實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)自主探究和合作。七、教學(xué)過程：（共2課時(shí)）第1課時(shí)1問題探討創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入：教師呈現(xiàn)“光學(xué)顯微鏡下的幾種細(xì)胞”圖。教師：這些細(xì)胞圖你是否似曾相識(shí)，請(qǐng)仔細(xì)回憶，它們分別是什么細(xì)胞？比較它們的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，哪些結(jié)構(gòu)是一樣的？你能舉個(gè)例子說明它們?yōu)槭裁从钟胁煌男螒B(tài)結(jié)

7、構(gòu)呢？學(xué)生：通過觀察、分析、討論、歸納出圖中有紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、正在分裂的植物細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞。不同的細(xì)胞在形態(tài)、大小、功能上都不相同，但它們都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核這些共同的結(jié)構(gòu)。此外，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁，人成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核。教師：通過以上討論我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到了細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。在初中階段，通常都是用光學(xué)顯微鏡的低倍鏡來觀察細(xì)胞的，而且觀察的材料有限?，F(xiàn)在，讓我們嘗試用高倍鏡來觀察更多種類的細(xì)胞。2觀察實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)高倍顯微鏡的使用教師：在學(xué)習(xí)使用高倍顯微鏡之前，先回顧一下在初中學(xué)習(xí)過的顯微鏡的構(gòu)造。通過幻燈片展示，或者從實(shí)驗(yàn)室里拿一臺(tái)顯微鏡做展示。教師：再回憶低倍鏡的使

8、用流程。即安放對(duì)光放置裝片用低倍鏡觀察。學(xué)生：根據(jù)光學(xué)顯微鏡的構(gòu)造和原理，以及使用低倍鏡觀察積累的經(jīng)驗(yàn)，并參考P8圖，各小組討論使用高倍鏡的方法步驟和要點(diǎn)。師生共同歸納：將要用高倍鏡觀察的部位移至視野中央轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，換至高倍鏡調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)反光鏡或光圈觀察。（用PPT展示）教師：提出下列問題引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生更好的理解這些步驟。問題為什么要先用低倍鏡觀察清楚后把要觀察放大觀察的物像移至到視野的中央，再換高倍鏡觀察？問題怎么將要放大的物象移到視野中央？問題是低倍鏡還是高倍鏡的視野大，視野明亮？為什么？問題視野太亮或太暗，如何調(diào)節(jié)？如何調(diào)節(jié)視野的清晰度？問題用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)過高倍鏡后，再轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)

9、焦螺旋行不行？教師：補(bǔ)充關(guān)于顯微鏡的其他考點(diǎn)，每個(gè)考點(diǎn)后有相應(yīng)的練習(xí)鞏固知識(shí)。（詳見PPT）PS：本節(jié)實(shí)驗(yàn)提供進(jìn)行顯微鏡觀察的生物材料可以進(jìn)行如下分類。第2課時(shí)1問題探討創(chuàng)設(shè)情境材料：“太湖美，美就美在太湖水”，然而，2007年5月29日，太湖藍(lán)藻大規(guī)模暴發(fā)造成近百萬(wàn)無(wú)錫市民生活用水困難，再次敲響了太湖生態(tài)環(huán)境惡化的警鐘。無(wú)錫市各大超市純凈水供不應(yīng)求，無(wú)錫街頭零售的18升桶裝純凈水的價(jià)格從平日的每桶8元上漲到50元。無(wú)錫市委、市政府隨即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，開辟純凈水供給綠色通道，從常州、蘇州等周邊城市調(diào)運(yùn)大量純凈水。同時(shí)加大“引江濟(jì)太”的供給量，以達(dá)到稀釋太湖富營(yíng)養(yǎng)化水質(zhì)的狀況，并緊急邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)治理藍(lán)

10、藻的相關(guān)專家會(huì)商改善太湖水質(zhì)的有關(guān)對(duì)策。教師呈現(xiàn)以上材料、無(wú)錫太湖水污染照片。教師問題引入：太湖的這種污染現(xiàn)象叫什么？是由于什么生物造成的？學(xué)生討論回答。2延伸問題拓寬思路教師：以藍(lán)藻為例說明這類生物的基本特征。學(xué)生：觀察課本P9圖片，歸納說明。教師：像藍(lán)藻這樣，細(xì)胞內(nèi)沒有成形的細(xì)胞核，我們把這類細(xì)胞稱為原核細(xì)胞，由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫做原核生物。教師：提問：那么，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞究竟有什么區(qū)別呢？從字面上分析，這兩類細(xì)胞最主要的區(qū)別在于細(xì)胞核。例如，“原核”是指原始的細(xì)胞核，“真核”是指真正的細(xì)胞核。這兩類細(xì)胞的“核”到底有什么區(qū)別呢？還有沒有其他的區(qū)別呢？教師展示植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖、細(xì)菌細(xì)胞

11、結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生通過識(shí)圖、辨認(rèn)得出原核細(xì)胞的“核”叫擬核，教師可以進(jìn)一步提出下列問題引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考。細(xì)胞核和擬核在結(jié)構(gòu)上有什么不同？擬核的成分是什么？與真核細(xì)胞的染色體有什么不同？藍(lán)藻和植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分別有什么結(jié)構(gòu)？真核細(xì)胞和原核細(xì)胞相比較，哪個(gè)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單？學(xué)生進(jìn)行討論，回答第一個(gè)問題后，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別；回答第二個(gè)問題后，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出擬核的概念，并歸納：雖然真核細(xì)胞和原核細(xì)胞存在差異性，但是都有DNA，因?yàn)镈NA與細(xì)胞的遺傳和代謝關(guān)系十分密切。這讓我們看到了真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的統(tǒng)一性。（接著完成后面兩個(gè)問題的討論與回答）學(xué)生回答額問題后，教師可進(jìn)一

12、步列表總結(jié)：教師點(diǎn)撥：原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別總結(jié)（表格一）并對(duì)容易混淆的真核生物和原核生物進(jìn)行比較記憶。最后總結(jié)出真核生物和原核生物的統(tǒng)一性。類別原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小較大細(xì)胞核無(wú)成形的細(xì)胞核、無(wú)核膜、無(wú)核仁、無(wú)染色體（遺傳物質(zhì)以DNA形式存在）有成形的真正的細(xì)胞核（哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核）。有核膜，核仁和染色體細(xì)胞質(zhì)有核糖體有核糖體、線粒體等，植物細(xì)胞還有葉綠體、液泡等生物類群細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌、衣原體、支原體真菌、植物、動(dòng)物教師學(xué)生：展示相應(yīng)練習(xí)鞏固所學(xué)新知識(shí)。3資料分析重走探究路教師：通過對(duì)動(dòng)植物細(xì)胞的研究而揭示細(xì)胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，是建立于19世紀(jì)的細(xì)胞學(xué)說，它

13、是自然科學(xué)史上的一座豐碑。恩格斯把細(xì)胞學(xué)說、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、達(dá)爾文進(jìn)化論并列為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。學(xué)生：閱讀P10、11頁(yè)資料，回答下列問題（PPT展示）。教師：那么，施萊登和施旺建立的細(xì)胞學(xué)說有哪些要點(diǎn)呢？介紹細(xì)胞學(xué)說要點(diǎn)：細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物構(gòu)成；細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。教師：細(xì)胞學(xué)說中，新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？ 這個(gè)觀點(diǎn)是不正確的，施萊登和施旺所說的“新細(xì)胞從老細(xì)胞中產(chǎn)生”，被描述為從老細(xì)胞核中長(zhǎng)出一個(gè)新細(xì)胞，或者是在細(xì)胞質(zhì)中像結(jié)晶那樣產(chǎn)生新細(xì)胞。后來有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新細(xì)胞的產(chǎn)生原來是細(xì)胞分裂的結(jié)果。還有些學(xué)者觀察了動(dòng)物受精卵的分裂。在這個(gè)基礎(chǔ)上，德國(guó)的魏爾肖總結(jié)出“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”修正了施萊登和施旺的觀點(diǎn)。他的名言是：“所有的細(xì)胞都來源于先前存在的細(xì)胞”，這個(gè)斷言，至今仍未推翻。教師：細(xì)胞學(xué)說主要是闡明了細(xì)胞的多樣性還是生物界的統(tǒng)一性？（PPT展示“細(xì)胞學(xué)說的意義”）學(xué)生