2024年10期
基于生物学核心素养的“有丝分裂”教学设计
【关键词】 ；
【正文】 摘 要：“有丝分裂”是高中生物重点章节，也是高考重要考点。由于有丝分裂过程的微观及抽象性，教学实践证明：单纯依靠挂图加讲授的传统教学方法，让学生靠记忆掌握，其学习效果不甚理想。本教学设计主要是通过多媒体辅助，将有丝分裂的整个过程分成三十张连续渐进变化的静态图，在打乱顺序后让学生通过自主探究发现，讨论交流最后评价总结。实践效果证明，该教学方法有助于学生对有丝分裂整个过程形成动态性和连续性的深层认识，实现了生物学核心素养中生物观念、科学思维和科学探究能力的提升。
关键词：生物学核心素养；有丝分裂；教学设计
1 、教材分析
“有丝分裂”是高中生物教材的一个重点章节，同时也是历年高考的重要考点之一。教材主要内容包括如下：第一，细胞周期的概念，其包括分裂间期和分裂期两个阶段。第二，细胞分裂间期和细胞分裂期，明确分裂间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备了条件。分裂期的主要特点是细胞核的核膜核仁以及染色体发生有规律的连续性变化。有丝分裂的学习是在前面的细胞的结构和功能为知识基础，又为后面减数分裂的学习打下必备基础。
2、 学情分析
“有丝分裂”内容微观抽象，有关概念比较多，染色体、DNA的变化复杂。传统教学习惯通过传授法直接将知识呈现给学生，让学生靠记忆掌握，其效果自是不甚理想，特别是对有丝分裂各时期图像停留在静止分割的认识层面，而不能在头脑中形成对有丝分裂整个过程具有动态性和连续性的深层认识，所以对染色体、DNA变化等知识内容不能深入理解。
学生虽然在初中学习过“细胞分裂产生新细胞”，所以对学习有丝分裂有一定基础但是生物不是中考科目，学生在初三就开始不用学习生物学科，所以总体上学生基础比较薄弱。作为高二年龄的学生都普遍具备一定的好奇心，观察力和抽象思维能力都在提升。所以，教师既要正确评估学生的已有经验，又要评估学生的潜在发展水平，建立在学生“最近发展区”之内的知识，提供学习资料、条件，通过优化教学策略，让学生在原有的知识基础上构建出自己新的知识网络图式。
3、 教学目标
3.1 能辨认细胞周期、细胞图像，且简述细胞周期的概念，有丝分裂各时期的主要特征。
3.2 通过对细胞分裂的动态过程的观察排序以及染色体、DNA数量变化的学习，培养学生的科学思维和科学探究能力；
4、 教学重点和难点
4.1 教学重点：细胞周期的概念和有丝分裂各时期的特点。
4.2 教学难点：细胞有丝分裂中染色体、DNA的变化规律。
5 、教学方法：探究发现法、讨论法、启发法、讲解法
6 、教学过程
6.1 设疑导课：一个成年人大约是由1014个细胞构成的，而我们每个人都是由一个受精卵发育而来的，那么，这一个受精卵是怎样形成1014个细胞的呢？在激发学生的好奇心和兴趣下导入细胞的有丝分裂。
6.2 自主阅读：阅读教材中细胞有丝分裂过程的知识。
6.3 下达任务：在阅读课本的基础上，教师随即在多媒体屏幕展示储存的有丝分裂过程连续变化的三十张的细胞图像，其中分裂间期、前期、中期、后期、末期各有五张渐进变化的图像。有丝分裂的这些图像教师要事先将的顺序打乱，然后让学生通过对这些图片进行排序，然后请代表上台说出本组的排序以及这么排序的依据。
学生要最终能讲出细胞有丝分裂的三十张静止图像按顺序正确排列，就必须理清细胞分裂过程的脉络，知道细胞有丝分裂的主要变化特点，寻找图像之间的相似性和差异度。它需要将静态的图像在头脑中形成动态的和连续的过程。
6.4 学生展示交流：请几个学生代表上台在多媒体课件上将本组讨论最终得出的细胞有丝分裂的三十个图像排好序列，并且说明自己这么排序的依据是什么。
让学生在经历一次探索细胞有丝分裂过程的思维过程，学生上台表达本组的或者自己的观点，并对此作出解释。有不同意见的同学再进行补充说明。学生主动阅读对照教材有关有丝分裂的过程的主要变化特点，对比三十张图像之间的相似性和差异度。最后在全班学生激烈的探讨中获得正确的排列顺序。
通过排序任务，学生具体形象理解在正常条件下，细胞是活得有生命的，其有丝分裂具有连续性，是一个连续不断的过程。使学生实现了在头脑中将一系列静止的细胞图像演变成一个动态的变化过程。
在学生解释自己对图像进行排序依据的同时，自然而然得出了：人们是为了研究方便，才人为的按照其分裂过程中的一些主要特点对有丝分裂过程进行分期。将其分为间期和前期、中期、后期、末期。通过这个思维过程，学生牢固掌握深刻理解了细胞有丝分裂各个时期的主要特点。
6.5 归纳总结：教师针对学生阅读及交流过程中呈现出来的一些疑惑进行师生对话，解疑释惑。介绍记住细胞有丝分裂各个时期的主要特点的口诀。如：间期可记忆为“D复蛋合”，前期、中期、后期、末期分别记忆为：“膜仁消失现两体，形定数晰赤道齐，点裂数加均两极，两消两现重开始。”引导学生通过间期和前期、中期、后期、末期的细胞图像的比较，得出染色质、染色体、姐妹染色单体、赤道板、细胞板等概念。接着，教师引导学生观察发现末期产生的子细胞和间期的细胞形态一样，只是间期的细胞比较大一些，从而推断下一次的有丝分裂是从末期的子细胞开始先经历细胞分裂间期再到分裂期，最后得出细胞周期的概念。
设疑：我们知道DNA是遗传物质，DNA是染色体的重要组成成分。那么，一个亲代细胞经过一次有丝分裂得到两个子细胞。那么，它们的DNA和染色体的数量改变了吗？
教师介绍染色体、姐妹染色单体、DNA的计数方法，让学生观察间期和前期、中期、后期、末期的细胞图像，将每个时期的DNA和染色体的数目数出来，利用曲线在坐标图上描述染色体、DNA的变化规律。
最后得出：有丝分裂能够维持亲子代之间遗传性状的稳定性的重要意义。
7 、教学反思
本节教学设计突出了学生在教学活动中的主体性，激发了他们的学习主动性，学生思维能力得到了发展，主动构建生物概念，通过对细胞分裂的动态过程的观察排序以及染色体、DNA数量变化的学习，促进学生的科学思维和科学探究等生物学学科核心素养的提升。
参考文献：
[1] 刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修改）.北京：高等教育出版社，2020.9
[2] 普通高中教科书（生物学必修1·分子与细胞）.北京：人民教育出版社，2019
作者简介：陆思名，女，研究生学历，中学一级教师，主要研究中学生物教学。
关键词：生物学核心素养；有丝分裂；教学设计
1 、教材分析
“有丝分裂”是高中生物教材的一个重点章节，同时也是历年高考的重要考点之一。教材主要内容包括如下：第一，细胞周期的概念，其包括分裂间期和分裂期两个阶段。第二，细胞分裂间期和细胞分裂期，明确分裂间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备了条件。分裂期的主要特点是细胞核的核膜核仁以及染色体发生有规律的连续性变化。有丝分裂的学习是在前面的细胞的结构和功能为知识基础，又为后面减数分裂的学习打下必备基础。
2、 学情分析
“有丝分裂”内容微观抽象，有关概念比较多，染色体、DNA的变化复杂。传统教学习惯通过传授法直接将知识呈现给学生，让学生靠记忆掌握，其效果自是不甚理想，特别是对有丝分裂各时期图像停留在静止分割的认识层面，而不能在头脑中形成对有丝分裂整个过程具有动态性和连续性的深层认识，所以对染色体、DNA变化等知识内容不能深入理解。
学生虽然在初中学习过“细胞分裂产生新细胞”，所以对学习有丝分裂有一定基础但是生物不是中考科目，学生在初三就开始不用学习生物学科，所以总体上学生基础比较薄弱。作为高二年龄的学生都普遍具备一定的好奇心，观察力和抽象思维能力都在提升。所以，教师既要正确评估学生的已有经验，又要评估学生的潜在发展水平，建立在学生“最近发展区”之内的知识，提供学习资料、条件，通过优化教学策略，让学生在原有的知识基础上构建出自己新的知识网络图式。
3、 教学目标
3.1 能辨认细胞周期、细胞图像，且简述细胞周期的概念，有丝分裂各时期的主要特征。
3.2 通过对细胞分裂的动态过程的观察排序以及染色体、DNA数量变化的学习，培养学生的科学思维和科学探究能力；
4、 教学重点和难点
4.1 教学重点：细胞周期的概念和有丝分裂各时期的特点。
4.2 教学难点：细胞有丝分裂中染色体、DNA的变化规律。
5 、教学方法：探究发现法、讨论法、启发法、讲解法
6 、教学过程
6.1 设疑导课：一个成年人大约是由1014个细胞构成的，而我们每个人都是由一个受精卵发育而来的，那么，这一个受精卵是怎样形成1014个细胞的呢？在激发学生的好奇心和兴趣下导入细胞的有丝分裂。
6.2 自主阅读：阅读教材中细胞有丝分裂过程的知识。
6.3 下达任务：在阅读课本的基础上，教师随即在多媒体屏幕展示储存的有丝分裂过程连续变化的三十张的细胞图像，其中分裂间期、前期、中期、后期、末期各有五张渐进变化的图像。有丝分裂的这些图像教师要事先将的顺序打乱，然后让学生通过对这些图片进行排序，然后请代表上台说出本组的排序以及这么排序的依据。
学生要最终能讲出细胞有丝分裂的三十张静止图像按顺序正确排列，就必须理清细胞分裂过程的脉络，知道细胞有丝分裂的主要变化特点，寻找图像之间的相似性和差异度。它需要将静态的图像在头脑中形成动态的和连续的过程。
6.4 学生展示交流：请几个学生代表上台在多媒体课件上将本组讨论最终得出的细胞有丝分裂的三十个图像排好序列，并且说明自己这么排序的依据是什么。
让学生在经历一次探索细胞有丝分裂过程的思维过程，学生上台表达本组的或者自己的观点，并对此作出解释。有不同意见的同学再进行补充说明。学生主动阅读对照教材有关有丝分裂的过程的主要变化特点，对比三十张图像之间的相似性和差异度。最后在全班学生激烈的探讨中获得正确的排列顺序。
通过排序任务，学生具体形象理解在正常条件下，细胞是活得有生命的，其有丝分裂具有连续性，是一个连续不断的过程。使学生实现了在头脑中将一系列静止的细胞图像演变成一个动态的变化过程。
在学生解释自己对图像进行排序依据的同时，自然而然得出了：人们是为了研究方便，才人为的按照其分裂过程中的一些主要特点对有丝分裂过程进行分期。将其分为间期和前期、中期、后期、末期。通过这个思维过程，学生牢固掌握深刻理解了细胞有丝分裂各个时期的主要特点。
6.5 归纳总结：教师针对学生阅读及交流过程中呈现出来的一些疑惑进行师生对话，解疑释惑。介绍记住细胞有丝分裂各个时期的主要特点的口诀。如：间期可记忆为“D复蛋合”，前期、中期、后期、末期分别记忆为：“膜仁消失现两体，形定数晰赤道齐，点裂数加均两极，两消两现重开始。”引导学生通过间期和前期、中期、后期、末期的细胞图像的比较，得出染色质、染色体、姐妹染色单体、赤道板、细胞板等概念。接着，教师引导学生观察发现末期产生的子细胞和间期的细胞形态一样，只是间期的细胞比较大一些，从而推断下一次的有丝分裂是从末期的子细胞开始先经历细胞分裂间期再到分裂期，最后得出细胞周期的概念。
设疑：我们知道DNA是遗传物质，DNA是染色体的重要组成成分。那么，一个亲代细胞经过一次有丝分裂得到两个子细胞。那么，它们的DNA和染色体的数量改变了吗？
教师介绍染色体、姐妹染色单体、DNA的计数方法，让学生观察间期和前期、中期、后期、末期的细胞图像，将每个时期的DNA和染色体的数目数出来，利用曲线在坐标图上描述染色体、DNA的变化规律。
最后得出：有丝分裂能够维持亲子代之间遗传性状的稳定性的重要意义。
7 、教学反思
本节教学设计突出了学生在教学活动中的主体性，激发了他们的学习主动性，学生思维能力得到了发展，主动构建生物概念，通过对细胞分裂的动态过程的观察排序以及染色体、DNA数量变化的学习，促进学生的科学思维和科学探究等生物学学科核心素养的提升。
参考文献：
[1] 刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修改）.北京：高等教育出版社，2020.9
[2] 普通高中教科书（生物学必修1·分子与细胞）.北京：人民教育出版社，2019
作者简介：陆思名，女，研究生学历，中学一级教师，主要研究中学生物教学。
- 【发布时间】2022/3/22 21:10:53
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