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2019-2020年人教版高中生物必修1 3-3細胞核-系統(tǒng)的控制中心 教案1 ●三維目標 1.知識與技能 （1）闡明細胞核的結構和功能。 （2）嘗試制作真核細胞的三維結構模型。 （3）學會進行實驗數(shù)據(jù)分析。 2.過程與方法 （1）通過自主互動的過程式教學，領悟細胞核的功能、細胞核的結構以及功能與結構相適應的關系。 （2）分小組嘗試制作真核細胞的三維結構模型，展開組間評價競爭機制，既發(fā)揮每個學生的潛能，又使學生學習和體會合作的愉悅。 3.情感態(tài)度與價值觀 （1）認同細胞核是細胞生命系統(tǒng)的控制中心。 （2）在合作與交流中分享解決問題后的愉悅。 ●教學重點 1.細胞核的結構和功能。 2.制作真核細胞的三維結構模型。 ●教學難點 1.領悟細胞核是遺傳信息庫。 2.理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。 ●教具準備 1.制作真核細胞三維結構模型的器具和材料。 2.制作細胞核結構動畫。 ●課時安排 2課時 第一課時 細胞核的結構和功能 ●教學過程 ［課前準備］ 1.制作“資料分析”的動畫課件。 （1）黑白美西螈的核移植實驗。 （2）蠑螈受精卵的橫縊實驗。 （3）變形蟲的切割實驗。 （4）傘藻的嫁接實驗和核移植實驗。 2.學生自主學習課前預習提綱。 （1）通讀課文。 （2）思考“問題探討”中的4個問題。 （3）思考“資料分析”中的5個問題。 （4）細胞核在細胞的生命活動中起什么作用？ （5）細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”？ ［情境創(chuàng)設］ 1.屏幕顯示細胞結構動畫，凸現(xiàn)細胞核部分的結構。暗示學生，引起他們對細胞核的注意。今天，我們來學習：細胞核——系統(tǒng)的控制中心（屏幕顯示這節(jié)課內容的課題，教師引導點題） 2.引入“問題探討”（屏幕“問題探討”中的幾個問題，激發(fā)學生對細胞核每一知識內容的探討欲望） （1）細胞核在細胞中起著什么作用？發(fā)揮自己的想象力，把細胞核比喻成什么才既形象又貼切？ （2）沒有細胞核的細胞還能存活嗎？ （3）沒有細胞核的細胞還能合成蛋白質嗎？ （4）沒有細胞核的細胞還能生長和分裂嗎？ ［師生互動］ 1.學生議論以上問題，似懂非懂，產生了一些疑惑，激起了強烈的求知欲望。 此時，教師概述了細胞核的數(shù)目、形狀、大小和在細胞中的位置等知識要點后，順理成章地提出：細胞核在生命活動中起什么作用呢？ 2.屏幕演示制作的“資料分析”細胞核具有什么功能的動畫。 （1）黑白美西螈的核移植實驗動畫。 問題：這個實驗說明美西螈皮膚的顏色是由細胞核還是由細胞質控制的？生物體性狀的遺傳主要是由細胞核還是由細胞質控制的？為什么？ （2）蠑螈受精卵的橫縊實驗的動畫。 問題：從這個實驗可以看出細胞核與細胞的分裂、分化有什么關系？ （3）變形蟲的切割實驗的動畫。 問題：以這個實驗可以得出什么結論？ （4）傘藻的嫁接實驗和核移植實驗動畫。 問題：這個實驗說明生物體形態(tài)結構的建成與細胞核有關還是與細胞質有關？ （5）你認為細胞核具有什么功能？ 3.在老師的組織引導下，學生分組進行討論。（學生每四人分為一個小組，按原班級里的大組依此順序每個小組重點討論一個問題，并推舉一人交流討論情況） 課堂集中交流。每個問題兩小組交流。其他同學給在大會交流的同學作堂上評價、打分。教師組織引導，掌握交流的情況。 4.最后由兩位同學作綜合發(fā)言，回答： （1）以上四個實驗各從哪個側面闡述細胞核的功能？ （2）四個實驗總地說明了什么？ 5.同學們在小組討論中都爭相發(fā)言。從大會交流和綜合發(fā)言的同學的發(fā)言看，大家都對細胞核的功能領悟較深，都能利用資料，透過現(xiàn)象看本質。同學們想想，細胞核為什么能成為細胞代謝和遺傳的控制中心？ 這一個承上啟下的問句，把學生從是什么的思維中轉入了為什么的思維方向了。 6.要弄清為什么的問題，我們先要看細胞核的結構。出示細胞核結構圖。 問：細胞核由哪幾個部分構成？（看圖回答） 生：細胞核主要由核膜、核仁和染色質組成。 問：核膜與細胞膜有何不同？（聯(lián)系了前面學過的知識進行比較學習） 生：主要不同：①核膜是雙層單位膜，而細胞膜是單層的；②核膜上有核孔而細胞膜沒有孔。 師：你回答得很不錯。一是觀察能力和比較分析能力強，二是知識再現(xiàn)能力。 7.大家看書：細胞核結構的內容?？茨芴岢鰩讉€問題，對這些問題是怎樣理解的?？赐旰笸纼蓚€可進行討論。 問：從課文的段落看，你認為課文描述了幾個問題？ 生：依課文看，我認為描述了三個問題。 問：第一個問題是什么？ 生：第一個問題描述的是染色質。這里面包含了三個小問題。一是染色質的主要成分：它是由DNA和蛋白質組成的；二是染色質的特性：容易被堿性染料染成深色；三是染色質與染色體的關系。兩者是同一物質在細胞的不同時期不同的形態(tài)特征。 問：第二個問題是什么？ 生：第二個問題描述的是DNA。DNA上儲存著遺傳信息，遺傳信息能從親代細胞傳給子代細胞，從而保證性狀的遺傳。 問：第三個問題是什么呢？ 生：第三個問題描述的是遺傳信息的作用。 問：在細胞的結構中，課文為什么只描述了染色質這個結構？大家現(xiàn)在清楚了嗎？ 生：明白了。細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，其功能與染色質相關。 問：現(xiàn)在大家能回答（理解）細胞核為什么能成為細胞的“控制中心”嗎？ 生：能。因為細胞核中有染色質，染色質的組成中有DNA，DNA主要在細胞核的染色質中，DNA儲存有遺傳信息。所以…… 問：以此看，細胞核的結構與功能的關系如何？ 生：相適應。老師過去給我們講過，生物體的結構和功能有相適應的關系。這是生物學習的一個最基本的觀點之一。 問：大家認為這位同學回答得怎樣？ 生：好！真的妙極了！ 問：細胞核有何功能？ 生：細胞核的功能，完整地表述應該是： （1）遺傳信息庫。 （2）細胞代謝和遺傳的控制中心。 ［教師精講］ 前面，我們已經學習了細胞核的結構和功能。我們應該怎樣理解細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心？我相信，對這個問題大家有了一定的理解。為了加深對這個問題的認知，我再談談對這個問題的領悟。對“細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心”的理解，我們可以從以下兩個方面去分析領會。 第一個方面，一些科學實驗的事實已說明了細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。事實是最好的說明。 1.黑白美西螈的核移植實驗和傘藻的嫁接實驗與核移植實驗共同說明了生物的性狀遺傳，生物體的形態(tài)構造的建成都是由細胞核控制的。因此，細胞核是細胞遺傳的控制中心。 2.蠑螈受精卵的橫縊實驗，說明細胞的分裂和分化離不開細胞核，細胞核是與細胞代謝密切相關的。而變形蟲的切割實驗說明，細胞核和細胞質是相互依存、不可分割的。 這兩個實驗，從總體看是與細胞代謝相關的實驗。實驗結果說明細胞核是代謝的控制中心。 第二個方面，從細胞結構角度看,這是緊扣前面列舉的事例,回答“為什么”的問題。細胞核為什么能成為細胞的代謝和遺傳的控制中心呢？這無疑要從細胞核結構上去尋求答案。細胞核的結構中，染色質與這一問題直接相關。因為染色質上有DNA，也即DNA的主要載體是染色質。DNA儲存著遺傳信息，遺傳信息控制細胞代謝和遺傳。可見細胞核的結構與其功能是相適應的。這也是我們在學習生物過程中應掌握和運用的一個基本觀點。 總地來看，課本列舉了一些科學實驗事實回答了細胞核的功能是什么的問題，而細胞核的結構——染色質則回答了細胞核為什么有這種功能的問題。這是我們分析和理解這個問題的總思路，總的邏輯思維過程。掌握了這個正確的邏輯思維方法，教與學上的這個難點就會迎刃而解了。同學們，你們認為呢？ ［課堂小結］ 本次課堂研習的知識結構： 第二課時 嘗試制作真核細胞三維結構模型 ●教學過程 ［課前準備］ 1.課前以4人為單位將全班分為若干實驗小組。小組成員有明確分工，有小組長。 2.以實驗小組為單位進行實驗設計。 首先，學習“嘗試制作真核細胞三維結構模型”模擬實驗的實驗原理。 實驗原理 “嘗試制作真核細胞三維結構模型”模擬實驗的實驗原理是：嘗試制作真核細胞的三維結構模型實驗屬于模擬實驗。 模擬實驗是根據(jù)相似性原理，用模型來代替研究對象。這種實際存在的研究對象叫原型。而模擬的替代物叫模型。由于研究對象在時間和空間上極為遙遠，通常適用于模擬實驗。 模擬實驗的類型可分為兩大類，一類是理論模型（包括數(shù)學模型和概念模型），另一類則是實物模型。前者通常借助于抽象形式來表達，而后者通常借助于具體的實物或形象化的手段來表達。 第二，進行實驗設計。 （1）小組成員根據(jù)自身實際和學校實驗條件，先確定是制作計算機三維動畫模型還是制作實物模型。 （2）實物模型的設計 ①確定設計的是動物細胞原型還是植物細胞原型。 ②確定實驗中所要用的實驗用具。 ③確定制作細胞核、細胞器的材料和方法。 ④根據(jù)所作細胞的大小，確定細胞核及各細胞器的大小比例。 3.實驗材料的準備及實驗用具的準備。 4.真核細胞的三維結構模型。 ［情境創(chuàng)設］ 生物實驗室（或課室）屏幕上顯示電腦制作的真核細胞三維結構動畫。實驗臺上放著真核細胞三維結構模型。（以此情境激發(fā)學生的求知欲） 上課！ 屏幕顯示本次課的課題：嘗試制作真核細胞三維結構模型 ［師生互動］ 課前大家學習了本實驗的實驗原理，在老師的教導下進行了實驗設計。這節(jié)實驗課各小組就按自己的設計方案（經論證是可行的）在實驗室進行模擬實驗。 1.實驗室屏幕顯示以下內容： 實驗目的 （1）嘗試制作真核細胞的三維結構。 （2）體驗建構模型的過程。 材料用具 1 000 mL燒杯一個、泡沫塑料、大頭針、玻璃棒、電爐（或酒精燈）半球形塑料大碗、瓊脂（或明膠）、各色彩泥（或膠泥、面團）。 以上是實物模型建構的材料用具。 電腦動畫模型：計算機、三維動畫軟件。 方法步驟 （1）細胞膜和細胞質的制作。（可在課前完成） ①在1 000 mL的燒杯中，加入800 mL自來水，用電爐（或酒精燈）加熱； ②將20 g瓊脂（或明膠）加入熱水中至瓊脂溶化； ③將溶化的瓊脂水倒入大塑料碗中； ④將大碗中盛的瓊脂水置冰箱中冷卻（約40 min），也可置于室溫下冷卻，但時間延長； ⑤冷卻后取出，模擬半球狀的細胞膜和細胞質（無色透明狀）。 （2）各種細胞器的制作。 粉紅色彩泥制作核糖體。 藍色彩泥制作溶酶體。 棕色彩泥制作線粒體。 紅色彩泥制作細胞核。 （3）用大頭針將模擬制作的各種細胞器和細胞核置于模擬的細胞質的相對位置上。 2.各實驗小組依據(jù)自己的設計方案進行制作真核細胞三維結構模型。 3.老師在課堂上巡視，觀察各小組的制作，解答學生在制作中遇到的問題，注意小組的制作進程、小組成員間的合作協(xié)調情況。 4.各小組展示制作模型。 5.依據(jù)事先確定的評價標準，評出各小組制作成果的等級。 （1）評價組織，由班級評審組負責組織評審； （2）評價標準和評價等級 ①評價標準：評價從模型的科學性、準確性、藝術性、協(xié)調性和完成時間等五個方面進行評價。 ②評價等級：評價等級可分為四等。 一等：即優(yōu)秀（A） 二等：即良好（B） 三等：即合格（C） 等外：即不合格（D） （3）評價表 模型（作品）評價表 評審員________ 實驗小組 科學性 準確性 藝術性 協(xié)調性 成本 評價等級 （3～1） （3～1） （2～1） （1～0.4） （1～0.4） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 評審時間 年 月 日 6.評價及公布評價等級。 7.四個等級中各選一個小組為代表在課堂上進行交流。 ［教師精講］ 1.課堂制作情況聚焦。 2.模型建構——嘗試制作真核細胞三維結構模型，是一次全新的課外和課內結合的多維評價模式的模擬實驗課。 模型的建構，先要學習和理解模型建構實驗原理，了解模型類型，然后根據(jù)實際和可能，運用實驗原理進行實驗設計。在完成實驗設計后，要對設計方案進行可行性思考。這是能發(fā)揮各自潛能的動腦動手的模擬實驗實踐活動。這次模擬實驗實踐活動，既可有效地鞏固和深化前面所學的細胞結構的知識，同時還可體驗模型的制作過程。 模型的制作，首先要講求科學性、準確性，這是最重要的。同時還要注重藝術性、協(xié)調性和制作的成本。這就是對模型的多維評價標準。 ［評價反饋］ 在課堂上由老師提問，讓學生先作答，然后對答案作出評價。 請回答下列問題： 1.真核細胞三維結構實物模型在實驗室制作的一般步驟是怎樣的？ 2.在制作真核細胞三維結構模型（實物模型）時，內質網應體現(xiàn)出何種特點？ 3.在制作真核細胞三維結構實物模型時，核糖體、線粒體、中心體、溶酶體和細胞核等細胞器從大到小的順序是什么？ 參考答案： 1.見方法步驟。 2.應為膜狀,外連細胞膜,內接核膜,有的附著有核糖體。 3.細胞核→線粒體→溶酶體→中心體→核糖體。 ［課堂小結］ 課堂知識結構： ［布置作業(yè)］