“細胞的多樣性和統(tǒng)一性”教學設(shè)計（第一課時）

王麗群

摘 要 在教學中幫助學生掌握制作臨時裝片的實驗技能，明確高倍顯微鏡的操作步驟，讓學生在觀察、比較多種生物細胞的過程中進一步認識細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，從而形成對細胞的感性認識，同時在實驗中從微觀結(jié)構(gòu)上理解細胞的多樣性和統(tǒng)一性。

關(guān)鍵詞 細胞 顯微鏡 多樣性 統(tǒng)一性

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1 確立教學目標的依據(jù)

1.1 課程標準要求和解讀

（1） 課程標準要求：使用顯微鏡觀察多種多樣的細胞。

（2） 課程標準解讀：課程標準要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”，其中技能性目標動詞“使用”為獨立操作水平，即“獨立完成操作；進行調(diào)整和改進；與已有技能建立聯(lián)系等”。具體內(nèi)容要求是“使用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”。首先要認識顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)及功能，在此基礎(chǔ)上學會操作顯微鏡和制作臨時裝片等重要的實驗技能，來觀察不同細胞的結(jié)構(gòu)。

1.2 教材分析

（1） 內(nèi)容分析：“細胞的多樣性和統(tǒng)一性”是人教版高中生物必修1第一章第二節(jié)內(nèi)容。本節(jié)教學內(nèi)容可用2課時完成，本節(jié)課為第一課時。學生通過顯微鏡觀察和比較細胞來認識細胞的多樣性和統(tǒng)一性。“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”是高中生物的第一個實驗，是初中顯微鏡操作的進一步延伸，也為之后學習細胞結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂等學習打下堅實基礎(chǔ)。

（2） 重難點分析：

教學重點：使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞，比較不同細胞的異同點。

教學難點：高倍顯微鏡的操作使用。

1.3 學情分析

從學生的知識儲備分析：學生在本章的第一節(jié)課中已經(jīng)學習了生命系統(tǒng)的層次，了解了從微觀到宏觀的生命科學研究歷程，也認識到細胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，但學生對生物的基本單位——細胞的了解還不到位。“不同生物的細胞結(jié)構(gòu)是否完全相同”，是一個值得探究的問題。雖然，學生在初中使用低倍顯微鏡來觀察細胞，但是時隔兩年，已經(jīng)遺忘了顯微鏡的結(jié)構(gòu)和操作過程。

從學生的心理接受角度分析：學生在初中階段已可以利用低倍鏡觀察，非常想知道高倍顯微鏡下觀察到的各種細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，愿意到實驗室里進行操作。

從能力要求上看：高中一年級學生已具有較強的動手能力，具有一定的觀察和分析能力，但需要教師師不斷引導。

2 教學目標

通過學習“顯微鏡的使用方法”視頻及觀看實驗室里已有的裝片，能獨立操作顯微鏡。

通過觀看自制臨時裝片的視頻及親自制作臨時裝片并觀察，學會制作臨時裝片。

通過觀察、比較不同種類生物的細胞，總結(jié)不同細胞的多樣性和統(tǒng)一性。

3 評價設(shè)計

3.1 課堂評價

目標一評價：通過學生電腦屏幕顯示的物像及學生對相關(guān)問題的回答，評價學生對顯微鏡操作步驟的掌握情況。

目標二評價：通過學生對所制作的臨時裝片的觀察情況，評價學生對臨時裝片制作的掌握情況。

目標三評價：通過學生對相關(guān)問題的回答，評價學生對細胞的多樣性和統(tǒng)一性的理解情況。

3.2 課后評價

設(shè)計課后練習題，要求所有學生準確完成針對每個目標設(shè)計的練習題，并根據(jù)批閱情況進行改正。

4 教學設(shè)計

4.1 課前準備

教師準備：導學案，課后延伸的拓展資料；多媒體課件；顯微鏡、載玻片、蓋玻片等有關(guān)實驗儀器；大腸桿菌細胞（細菌）、酵母菌（真菌）、草履蟲（原生動物）等單細胞生物和水綿、蛙血涂片等多細胞生物的觀察材料；組織各組組長錄制有關(guān)臨時裝片的微課視頻。

學生準備：準備制作裝片的實驗材料；學生組長課前錄制臨時裝片的微課程視頻。

設(shè)計意圖：為課堂教學做好準備，課前培訓各小組長，以便以后協(xié)助教師指導同學正確使用顯微鏡。

4.2 導入

教師利用多媒體呈現(xiàn)初中生物學習中所觀察到的精美細胞圖片，引導學生描述這些細胞的名稱及形態(tài)、它們的共同結(jié)構(gòu)及最好的研究方法等。

學生認真觀察、小組討論后回答：洋蔥鱗片葉表皮細胞呈長方形，位于外部保護內(nèi)部細胞；保衛(wèi)細胞由兩個半月形細胞組成，控制進出葉子的氣體和水分的量；肌肉細胞呈長梭形，有收縮功能；神經(jīng)細胞呈星狀，可以提高神經(jīng)系統(tǒng)的傳遞效率，紅細胞呈圓盤狀有利于氣體的交換。這些細胞的共同結(jié)構(gòu)包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核。最好的研究方法是用顯微鏡觀察。

設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)情境，引導學生通過觀察、回憶初中有關(guān)知識，導入新課。

4.3 教學過程

（1） 高倍顯微鏡的使用方法。

學生回顧初中所學顯微鏡的知識，討論正確使用低倍顯微鏡的步驟；教師播放顯微鏡的使用方法視頻，進一步加深學生的印象。視頻內(nèi)容包括：實驗原理；實驗材料和用具；實驗過程（低倍鏡的使用方法：取鏡→安放→對光→低倍鏡觀察；高倍鏡的使用方法：物像移到視野中央→轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換高倍物鏡→調(diào)節(jié)細準焦螺旋）；收鏡。

設(shè)計意圖：教師引導學生回憶初中所學的顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)并討論使用方法。學生再通過視頻的收看，明確使用高倍顯微鏡觀察細胞的步驟，為本節(jié)課的學習打下基礎(chǔ)。

（2） 使用高倍鏡觀察標本。

教師將已準備好的標本，如大腸桿菌細胞（細菌）、酵母菌（真菌）、草履蟲（原生動物）等單細胞生物和水綿、蛙血等多細胞生物涂片發(fā)放給學生。學生結(jié)合導學案進行小組討論，在操作顯微鏡的過程中學會使用高倍鏡觀察各種細胞，明確顯微鏡操作過程中的各種注意事項，并填寫導學案的相關(guān)內(nèi)容。

利用裝片進行高倍顯微鏡的操作練習，學生邊操作、邊思考、邊討論，并派代表展示交流的結(jié)果。

設(shè)計意圖：讓學生通過實際操作，體會、感受高倍顯微鏡使用方法，并鍛煉學生交流、表達的能力。

（3） 制作并觀察臨時裝片。

教師播放各小組組長錄制的臨時裝片制作方法的微課視頻（黑藻細胞臨時裝片的制作，菠菜葉表皮細胞臨時裝片的制作）。并總結(jié)不同生物制作臨時裝片的方法步驟（用單個細胞或單層細胞的材料制作臨時裝片的步驟是：在載玻片中央滴一滴清水，用鑷子夾起一小塊材料放置于載玻片上的清水中涂勻或展開，蓋上蓋玻片；多細胞構(gòu)成的器官臨時裝片的制作步驟是：在載玻片中央滴一滴清水，用雙面刀片在葉的上表皮劃一個小方塊，用鑷子撕取方塊中的表皮，放在載玻片上的清水中展開，蓋上蓋玻片）。

學生通過觀看微課，學習臨時裝片的制作方法。之后組內(nèi)學生分工，分別利用不同材料制作臨時裝片。每一組成員先觀察自己制作的臨時裝片，再交換觀察、交流制作的體會。

設(shè)計意圖：學生通過觀察視頻，學會制作臨時裝片的方法，并通過親手制作，在觀察中學會分享、交流。

（4） 實驗結(jié)果記錄。

教師在導學案上設(shè)計一個觀察記錄表，要求學生將觀察到的結(jié)果填入表1。

學生邊觀察邊記錄實驗結(jié)果。

設(shè)計意圖：給學生提供一個鍛煉觀察能力的機會，幫助學生培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。

（5） 對實驗結(jié)果進行討論交流。

教師提出問題：

① 試歸納觀察到的細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上的共同點，并描述它們之間的差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因。

② 大腸桿菌與本實驗所觀察到的細胞有什么主要區(qū)別。

③ 從上述記錄表中，能得到實驗的結(jié)果和結(jié)論是什么？

教師引導學生歸納：

① 不同的細胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)大小上千差萬別，細胞之間產(chǎn)生差異的原因是這些細胞的位置和功能不同，其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，這是個體發(fā)育過程中細胞分化的結(jié)果。

② 大腸桿菌沒有明顯的細胞核，沒有核膜，細胞外有鞭毛等。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生的分析、歸納、總結(jié)能力，認識細胞既具有多樣性又有統(tǒng)一性。

（6） 評價反饋。

教師要求學生比較在光學顯微鏡下所看到的真菌細胞、植物細胞、動物細胞與原核細胞的區(qū)別（表2）。

學生在學案上獨立完成在光學顯微鏡下所看到的真菌細胞、植物細胞、動物細胞與原核細胞的區(qū)別的列表比較。

設(shè)計意圖：檢測學生學習情況獲得教學效果反饋，并為下節(jié)課的學習打下鋪墊。

5.4 課堂總結(jié)

教師引導學生總結(jié)這節(jié)課學到了什么、收獲了什么。

設(shè)計意圖：鍛煉學生總結(jié)、歸納、交流和表達能力。

5.5 板書設(shè)計（略）

6 教學反思

（1） 本節(jié)課遵循學生的認知規(guī)律，運用實驗與觀察的方法，讓學生從感性認識上升到理性認識，從而認識細胞的多樣性和統(tǒng)一性，發(fā)展了學生的理性思維。

（2） 通過這次實驗，學生掌握了臨時裝片的制作和高倍鏡的使用方法，規(guī)范了操作程序，培養(yǎng)了歸納和總結(jié)能力，也為后面的實驗打下了牢固的基礎(chǔ)。

（3） 教師重視引導學生體驗科學探究過程，突出新課程的教學理念——倡導探究性學習。從教學方法上轉(zhuǎn)變學生被動接受的學習方式，引導學生搜集資料，把課堂主動權(quán)還給學生，為學生提供更多交流的機會。

（4） 實驗材料的準備過程本身也是一個提高學生參與學習的良好機會。在過去的教學中，筆者一直把現(xiàn)成的實驗材料直接分發(fā)給學生使用，忽略了這一重要資源的利用。

（5） 在實際觀察操作過程中，學生出現(xiàn)了各式各樣的問題，但都能積極面對，有的自己從課本中尋找答案，有的通過操作顯微鏡來獲得，有的相互之間討論得有聲有色，也有的學生直接詢問教師，學生學習的主動性提高了，這體現(xiàn)了生物學核心素養(yǎng)中的科學探究精神。

（6） 本節(jié)課還應(yīng)該留給學生更多的時間進行操作、交流，以便讓學生自己在實踐中獲得更多的體驗。但如何使學生在有限的課堂時間內(nèi)，能夠更有針對性地學習顯微鏡的操作方法，理解細胞的多樣性和統(tǒng)一性，而不僅僅是熱鬧一下，還需要進一步探討。