文| 惠 明
“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”是人教版七年級上冊第二單元第二章第一節(jié)的重要內(nèi)容,在教材中起到了承上啟下的作用。在此之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物的基本特征和生物與環(huán)境的關(guān)系等內(nèi)容。本節(jié)課主要介紹了細(xì)胞的生長和分裂過程,這是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)“動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)層次”和“植物體的結(jié)構(gòu)層次”等知識(shí)的基礎(chǔ)。另外,細(xì)胞分裂是生物體生長發(fā)育和遺傳物質(zhì)保持穩(wěn)定的基礎(chǔ),只有充分理解細(xì)胞分裂的過程和原理,學(xué)生才能更好地理解生物體的結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)育等知識(shí),因此學(xué)好這一節(jié)課對學(xué)生完整理解生物知識(shí)體系至關(guān)重要??傊凹?xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”在初中生物學(xué)課程中具有舉足輕重的地位,需要教師不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,幫助學(xué)生全面理解細(xì)胞分裂的過程和原理,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1.引入話題
教師:同學(xué)們,我們每個(gè)人都是從一個(gè)小小的受精卵發(fā)育而來,然后逐漸生長、發(fā)育,最終形成一個(gè)完整的個(gè)體。這個(gè)過程中,細(xì)胞的分裂和生長起到了至關(guān)重要的作用。你們知道細(xì)胞是如何分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的嗎?
學(xué)生1:老師,我聽說過細(xì)胞分裂,但是具體過程不是很清楚。
學(xué)生2:老師,我知道細(xì)胞分裂有很多種類型,如有絲分裂、無絲分裂等。
教師:你們對細(xì)胞分裂有一定的了解,這很好。不過,我們還要更深入地了解細(xì)胞分裂的過程、意義等。
2.激發(fā)興趣
教師:細(xì)胞分裂是一個(gè)復(fù)雜的過程,但它與生命的繁衍和進(jìn)化密切相關(guān)。通過了解細(xì)胞分裂,我們會(huì)對生命的奧秘有更深入的認(rèn)識(shí)。在接下來的課程中,我們將通過講解、實(shí)驗(yàn)、觀察和討論等一步步揭開細(xì)胞分裂的神秘面紗。你們準(zhǔn)備好了嗎?
學(xué)生:(齊聲回答)準(zhǔn)備好了,老師!
教師:很好,那我們現(xiàn)在就開始探索細(xì)胞分裂的奧秘吧!
1.細(xì)胞分裂的過程
教師:同學(xué)們,請看這些動(dòng)植物細(xì)胞分裂的示意圖。請大家仔細(xì)觀察,看看細(xì)胞在分裂過程中發(fā)生了什么變化。
(展示動(dòng)植物細(xì)胞分裂的示意圖,引導(dǎo)學(xué)生觀察并描述細(xì)胞分裂的過程。)
學(xué)生1:我在圖中看到,細(xì)胞在分裂之前有一個(gè)長長的紡錘形結(jié)構(gòu),然后這個(gè)結(jié)構(gòu)慢慢縮短,細(xì)胞核里的染色體也開始排列整齊。
學(xué)生2:我看到了細(xì)胞分裂成兩個(gè)新的細(xì)胞,并且每個(gè)新細(xì)胞中都有完整的染色體。
教師:請同學(xué)們以小組為單位,根據(jù)剛才的觀察和討論,總結(jié)細(xì)胞分裂的過程。
(學(xué)生以小組為單位,討論并總結(jié)細(xì)胞分裂的過程)
小組1:細(xì)胞分裂包括兩個(gè)過程,分裂間期和分裂期。分裂間期完成染色體的復(fù)制,分裂期將復(fù)制后的染色體分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。
小組2:我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的分裂期可以分為以下幾個(gè)階段:前期、中期、后期和末期。每個(gè)階段都有不同的變化,最終形成兩個(gè)新的子細(xì)胞。
教師:同學(xué)們的總結(jié)很精準(zhǔn)。細(xì)胞分裂主要包括分裂間期和分裂期。在分裂間期,染色體會(huì)進(jìn)行復(fù)制,從而保證分裂完成后每個(gè)子細(xì)胞都能獲得一份完整的遺傳物質(zhì)。在分裂期,染色體會(huì)被分配到子細(xì)胞中,最終形成兩個(gè)新的子細(xì)胞。
2.細(xì)胞分裂的意義
教師:我們已經(jīng)了解了細(xì)胞分裂的過程。接下來,請大家思考一下,細(xì)胞分裂對生物體有什么意義呢?
學(xué)生1:細(xì)胞分裂可以幫助生物體生長,如我們?nèi)祟愰L大過程中,細(xì)胞就是通過分裂來增加數(shù)量的。
學(xué)生2:我覺得細(xì)胞分裂還可以幫助生物體繁殖,如動(dòng)植物的繁殖過程都涉及細(xì)胞的分裂。
教師:請同學(xué)們以小組為單位,根據(jù)剛才的討論,總結(jié)細(xì)胞分裂對生物體的意義。
小組1:細(xì)胞分裂有助于生物體的生長,因?yàn)榧?xì)胞分裂可以增加細(xì)胞的數(shù)量,從而使生物體從小到大不斷地生長。
小組2:細(xì)胞分裂有助于生物體的繁殖,因?yàn)樵诜敝尺^程中細(xì)胞分裂可以使生物體產(chǎn)生新的個(gè)體,從而保證物種的延續(xù)。
教師:同學(xué)們總結(jié)得很好。細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)。通過細(xì)胞分裂,生物體可以長大、繁殖,從而保證物種的延續(xù)和多樣性。同時(shí),細(xì)胞分裂還有助于生物體的遺傳和變異,從而使生物界更加豐富多彩。
1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
教師:同學(xué)們,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞分裂的過程和意義。接下來,我們將通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來觀察細(xì)胞分裂的過程。這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要使用顯微鏡,請大家按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行操作。
學(xué)生:老師,我們需要準(zhǔn)備什么材料呢?
教師:洋蔥鱗片和染液。這些材料可以幫助我們在顯微鏡下更好地觀察細(xì)胞分裂的過程。
學(xué)生:好的,那我們就開始準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料吧。
2.實(shí)驗(yàn)操作
教師:接下來,就讓我們一起探索細(xì)胞分裂的實(shí)驗(yàn)吧。第一步需要做什么呢?
學(xué)生:我們需要將洋蔥鱗片切成薄片,然后加入染液進(jìn)行染色。
(學(xué)生操作實(shí)驗(yàn))
教師:在切割洋蔥鱗片時(shí),請大家注意安全,避免受傷。
教師:接下來,我們怎么做呢?
學(xué)生:將切好的洋蔥鱗片放入染液中,進(jìn)行染色。
教師:沒錯(cuò),等待染色完成,我們就可以進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)了。
3.顯微鏡觀察
教師:現(xiàn)在我們可以將染色后的洋蔥鱗片放在顯微鏡下進(jìn)行觀察了。
(學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn))
教師:在顯微鏡下,你們能觀察到什么?
學(xué)生:我們可以看到染色體的變化和細(xì)胞質(zhì)的分離。
教師:非常好,看來大家已經(jīng)捕捉到了細(xì)胞分裂過程中的關(guān)鍵變化。染色體的變化和細(xì)胞質(zhì)的分離是細(xì)胞分裂過程中的重要環(huán)節(jié),對生物的生長、發(fā)育和繁殖至關(guān)重要。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
教師:請大家以小組為單位,討論一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)細(xì)胞分裂的特點(diǎn)和規(guī)律。
(學(xué)生以小組為單位,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果)
教師:哪個(gè)小組先來分享一下你們的討論成果?
學(xué)生1:我們小組觀察到,在細(xì)胞分裂過程中,染色體會(huì)進(jìn)行復(fù)制,然后在分裂期,復(fù)制后的染色體會(huì)被分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。
學(xué)生2:我們小組還觀察到,細(xì)胞分裂過程中,細(xì)胞質(zhì)也會(huì)進(jìn)行分離,形成兩個(gè)新的細(xì)胞。
教師:你們總結(jié)得很到位。細(xì)胞分裂的特點(diǎn)和規(guī)律包括染色體的復(fù)制和分配以及細(xì)胞質(zhì)的分離。這些特點(diǎn)和規(guī)律揭示了細(xì)胞分裂在生物生長、發(fā)育和繁殖中的重要作用。
5.總結(jié)實(shí)驗(yàn)
教師:今天通過實(shí)驗(yàn),我們觀察了細(xì)胞分裂的過程,并總結(jié)出了細(xì)胞分裂的特點(diǎn)和規(guī)律。希望大家在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法,探索更多生物學(xué)的奧秘。
學(xué)生:謝謝老師,我們受益匪淺。通過今天的實(shí)驗(yàn),我們更深入地理解了細(xì)胞分裂的過程,也學(xué)會(huì)了如何通過實(shí)驗(yàn)來探索生物學(xué)問題。
1.提問
教師:同學(xué)們,我們已經(jīng)了解了細(xì)胞分裂的過程、特點(diǎn)和規(guī)律。那么,你們知道細(xì)胞分裂在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有哪些應(yīng)用嗎?
學(xué)生1:我知道細(xì)胞分裂可以用于克隆生物,就像多莉羊的克隆一樣。
學(xué)生2:我還聽說過基因工程中會(huì)用到細(xì)胞分裂,如轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
教師:你們提到的例子都很正確。接下來讓我們一起更深入地了解細(xì)胞分裂在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
2.介紹
教師:首先,我們來講講細(xì)胞分裂在組織培養(yǎng)方面的應(yīng)用。細(xì)胞分裂可以幫助我們在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出人工組織,用于替代受損的組織,如皮膚、軟骨等。這在再生醫(yī)學(xué)和治療燒傷等方面具有重要意義。
學(xué)生1:那基因工程中的細(xì)胞分裂是怎么應(yīng)用的呢?
教師:在基因工程中,我們通過細(xì)胞分裂將外源基因整合到染色體上,從而獲得轉(zhuǎn)基因生物。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。比如,轉(zhuǎn)基因作物可以提高農(nóng)作物的抗病性和產(chǎn)量,轉(zhuǎn)基因藥物可以靶向治療某些疾病等。
學(xué)生2:原來細(xì)胞分裂在基因工程中有這么重要的作用。那癌癥治療方面呢?
教師:細(xì)胞分裂在癌癥治療方面也起著關(guān)鍵作用。通過研究細(xì)胞分裂的過程,科學(xué)家可以找到抑制癌細(xì)胞生長的方法,從而開發(fā)出新的抗癌藥物和治療方案。如一些化療藥物就是通過干擾癌細(xì)胞的分裂過程,從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞生長的目的。
3.引導(dǎo)
教師:同學(xué)們,細(xì)胞分裂在生物進(jìn)化和物種多樣性方面也具有重要意義。你們能思考一下細(xì)胞分裂與生物進(jìn)化和物種多樣性之間的聯(lián)系嗎?
學(xué)生1:我知道了,多細(xì)胞生物就是通過細(xì)胞分裂而產(chǎn)生的,所以細(xì)胞分裂對生物進(jìn)化很重要。
學(xué)生2:我覺得細(xì)胞分裂還可以增加物種之間的差異性,從而增加物種的多樣性。
教師:你們的回答都很有道理。細(xì)胞分裂是生物體生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ),可以說,沒有細(xì)胞分裂,就沒有生命的繁衍和進(jìn)化。同時(shí),細(xì)胞分裂也導(dǎo)致物種之間的差異,促進(jìn)了物種多樣性的形成。
在導(dǎo)入環(huán)節(jié),通過引入話題,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在知識(shí)講解環(huán)節(jié),通過講解、展示示意圖等方式,幫助學(xué)生理解細(xì)胞分裂的過程和意義;在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié),通過組織學(xué)生觀察洋蔥鱗片細(xì)胞分裂的實(shí)驗(yàn),以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為載體,讓學(xué)生以小組為單位,在互動(dòng)、交流等過程中親身體驗(yàn)細(xì)胞分裂的過程;在拓展延伸環(huán)節(jié),通過提問、介紹和引導(dǎo)等方式,讓學(xué)生了解細(xì)胞分裂在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。通過本次課程的教學(xué),學(xué)生直觀地感受到了細(xì)胞分裂的過程,加深了對細(xì)胞分裂的理解,了解到細(xì)胞分裂在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用,進(jìn)一步拓寬了知識(shí)面??梢?,此次教學(xué)收到了良好的成效。
但是不可忽視的是,也存在許多弊端和不足,比如:(1)在知識(shí)講解環(huán)節(jié),對一些抽象的概念,如染色體的復(fù)制和分配等,學(xué)生的理解過于淺顯。(2)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)操作較為簡單,難以滿足部分學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求。(3)在拓展延伸環(huán)節(jié),對一些具體的應(yīng)用案例,如基因工程中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)等,學(xué)生的了解可能仍然不夠深入。
針對本次課程存在的問題,可進(jìn)行如下改進(jìn):(1)在知識(shí)講解環(huán)節(jié),可以嘗試采用更多的實(shí)例和比喻,幫助學(xué)生形象地理解細(xì)胞分裂過程中的抽象概念。例如,可以將染色體的復(fù)制和分配比喻為一場接力比賽,讓學(xué)生更容易理解這一過程。(2)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),可以考慮增加一些更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。例如,可以設(shè)計(jì)一個(gè)觀察動(dòng)物細(xì)胞分裂的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自操作顯微鏡,觀察動(dòng)物細(xì)胞分裂的過程。(3)在拓展延伸環(huán)節(jié),可以在介紹細(xì)胞分裂在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)加入更多的細(xì)節(jié)。例如,在介紹基因工程中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)時(shí),可以詳細(xì)介紹其原理、步驟和應(yīng)用前景,讓學(xué)生進(jìn)一步了解這一技術(shù)。
希望在今后的教學(xué)中能夠更好地幫助學(xué)生掌握細(xì)胞分裂的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維,使核心素養(yǎng)之花在初中生物學(xué)課堂中絢麗綻放。