基于体验式教学的“系统的控制中心

刘绚超 周礼正

【摘要】本文以体验式教学观点为指导，通过创造实际的情境和机会，呈现或再现、还原学习内容，使学生在亲历的过程中理解并建构知识、发展能力、产生情感，以达成学习目标。

【关键词】体验式教学 呈现情景 细胞核高中生物 教学设计

【中图分类号】G434；G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）26-0177-02

一、教材分析与设计思路

《系统的控制中心——细胞核》是高中生物必修一《分子与细胞》第3章《细胞的基本结构》第3节《细胞核——系统的控制中心》。内容包括细胞核的功能和结构，细胞是统一的整体，尝试制作真核细胞的三维结构模型。

在本节教学中，通过展示各种材料让学生自行体验分析材料，总结材料，从而得出结论。学生在分析材料时如身临其境，各项材料环环相扣，层层深入，让学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生获取和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。有利于学生科学素养协作精神、创新精神和实践能力的培养。通过创造情景让学生构建模型，评价模型，进一步形象直观的了解细胞核的机构和功能。最终达成生物学科核心素养。

二、教学目标

1.知识目标：阐明细胞核的结构和功能以及结构和功能相适应的关系；描述染色质的组成及与染色体的关系。

2.能力目标：通过资料分析提高设计实验、分析实验结果得出结论的能力；形成结构与功能相适应的生物学理念；尝试制作真核细胞的三维结构模型。

3.情感态度与价值观目标：通过各实验的资料分析使学生体验科学工作的方法和过程增强学生探索新知识的欲望和创新意识；在合作与交流中分享解决问题后的愉悦；认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。

三、教学重点、难点

1.教学重点：通过资料分析让学生真正认同细胞核是细胞代谢和遺传的控制中心；细胞核的功能和结构以及结构与功能相适应的关系。

2.教学难点：通过资料分析让学生主动地去思考和分析不仅理解细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，同时掌握分析实验结果得出结论的方法；通过细胞核结构的教学让学生领悟细胞核是遗传信息库。

四、教学过程

1.创设情景，提出问题，导入新课

通过微课视频展示真核细胞的三维结构模型。介绍细胞结构，把细胞比喻为一个工厂。细胞的控制中心是什么？有细胞核的一定是真核细胞，真核细胞是否一定有细胞核？人成熟的红细胞寿命比较短暂，大约120天左右，这与其没有细胞核有没有关系呢？如果有关系，细胞核在细胞的生命活动中起什么作用呢？

设计意图：微课展示培养学生的观察能力，通过提问定向引导思维方向，确定学习目标。通过设疑层层升入，进一步激发学生学习兴趣。

学习目标一：细胞核的功能

环节 教师活动 学生活动 设计意图

合作探究 展示资料1：黑白美西螈核移植实验

实验过程

讨论1：资料1说明美西螈皮肤颜色是由细胞核还是由细胞质控制的？ 学生描述实验过程，并推测结果、得出结论：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。

合作探究 对照实验：

如果是细胞核，那么白色美西螈提供细胞核最后发育的小美西螈体色是什么颜色。 回答：白色美西螈提供细胞核最后发育的小美西螈体色是白色。 让学生获得分析问题的方法，能力。增强合作学习和自主学习能力。

展示多莉羊产生过程：

提问：多莉羊长得最像B羊，那么生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞质控制的？为什么？ 回答：生物体性状的遗传主要是由细胞核控制。因为细胞核中有DNA，DNA是主要的遗传物质。

引导学生通过分析实验过程，并根据实验结果，得出结论。 得出结论：美西螈的肤色是由细胞核控制的。

展示资料4：伞藻嫁接与核移植实验

提供两种伞藻结构图

描述伞藻结构特点。 培养学生的观察、分析能力。潜移默化中增强实验的设计能力。增强合作学习和自主学习能力。

（1）展示伞藻嫁接实验过程

（2）伞藻核移植实验过程

讨论2：

资料4说明生物体形态结构的建成，主要与细胞核还是细胞质有关？ 描述实验过程并推测实验结果。得出结论：生物体形态结构的建成，主要与细胞核有关。

展示资料2：蝾螈受精卵横缢实验

讨论3：

从资料2可以看出细胞核与细胞分裂、分化有什么关系？

描述实验过程并推测实验结果。

得出结论：细胞核控制细胞的分裂、分化。

展示资料3：变形虫的切割实验和核移植实验

讨论4：

分析资料3你可以得出什么结论？ 描述实验过程并推测实验结果。

得出结论：细胞核是细胞生命活动的控制中心。

总结归纳 展示表格，对资料进行总结。

实验名称 结论

资料2：蝾螈受精卵横缢实验 细胞核控制细胞的分裂分化 代谢

资料3：变形虫切割及核移植实验 细胞核是细胞生命活动的控制中心

资料1：黑白美西螈核移植实验 美西螈的肤色由细胞核控制 遗传

资料4：伞藻嫁接与核移植实验 生物体形态结构的建成主要与细胞核有关

板书：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 通过总结分析进一步得出结论，并让学生落实课本上的重要语句。

过渡 有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”，细胞的“控制中心”。细胞核为什么能成为细胞的“控制中心”呢？

结构与功能是相适应的，即有这种功能就有与之相适应的结构。细胞核的结构是怎样的？

学习目标二：细胞核的结构

构建

模型 展示课本P53图3-10细胞核的结构图，观察细胞核结构模式图。

思考：

细胞核由哪些结构组成？ 学生描述细胞核的结构。 培养学生通过阅读获取新知识的能力，体现学生是学习的主体的新课标教学理念。

展示并评价做好的细胞核物理模型。（简述物理模型的概念，种类，实例，如何评价模型） 学生评价模型。

学生描述细胞核物理模型结构。

活跃课堂气氛加深对细胞核的结构的认识。

自主

学习

合作

讨论 1、细胞核的 核膜 和 核孔 控制物质进出细胞核。

2、大分子物质如RNA、蛋白质进出细胞核穿过0层膜。

3、代谢越旺盛的细胞，核孔数越 多 （多或少）。

4、核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成多的细胞 核糖体 （细胞器）多，核仁更 大 （大或小）。

5、遗传信息的主要载体 DNA ，DNA的主要载体 染色质（染色体） 。

讲授 讲解分析染色质与染色体是同样的物质在细胞不同的时期的两种存在状态。

总结：

对细胞核功能的较为全面的闡述应该是：

细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 通过染色质染色体的模型，理解两者的关系。进一步明确细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 深化结构与功能相适应的理念，理解细胞核是遗传信息库，认同细胞核是细胞生命活动的控制中心。形成学生的知识迁移能力。

学习目标三：细胞是一个统一的整体

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

课堂小结 对细胞核功能的较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核的结构包括核膜、核孔、核仁和染色质。结构与功能是相适应的。细胞是一个统一的整体。 回顾反思，对所学知识进行再认识。 强化教学过程设计意图，突出教学的重点。

课堂练习 1、“种瓜得瓜，种豆得豆”与以下哪个结构有关（ ）

A.细胞质 B.细胞核 C.线粒体 D.叶绿体

答案：B

2、细胞核内行使遗传功能的结构是（ ）

A.核膜 B.核孔 C.染色质 D.核仁

答案：C

3、下列关于细胞核的说法，不正确的是（ ）

A.细胞核是遗传物质储存和复制的场所

B.细胞核控制细胞的代谢和遗传

C.细胞核位于细胞的正中央，所以它是细胞的控制中心

D.DNA主要存在于细胞核中

答案：C

技能

训练 为了研究细胞核是否为活细胞所必需，一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的条件下培养。他得到下面实验数据：

时间（天） 1 2 3 4

细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0

时间（天） 1 2 3 4 10 30

细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65

请回答下列问题：

（1）如果你是这位生物学家，你怎样解释表1中的数据？

。

（2）表2数据说明了 。

（3）由表1、表2得出的结论是 。

（4）表2中，有很多细胞有核部分也死亡了，其原因可能是

。

答案：

（1）细胞无核部分全部死亡，是因为没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行

（2）有细胞核的细胞随培养的进行大部分能存活

（3）细胞核控制着细胞的代谢，没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行

（4）细胞的正常凋亡或人为因素对细胞造成了伤害致死

【板书设计】