聚焦科學素養進行“細胞的增殖”(第一課時)的教學

趙 姬

(江蘇省昆山中學 昆山 215300)

1 教材分析

“細胞的增殖”是人教版高中生物學教材必修1《分子與細胞》模塊第6章第1節的內容。第一課時的教學主要包括“細胞周期”和“植物細胞的有絲分裂”兩塊內容，“有絲分裂過程中各時期染色體的行為變化”是教學重點和難點。細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎，同時也是學習必修2《遺傳與進化》模塊中遺傳學內容的重要前導知識。因此，該節內容在生物學教材中占有舉足輕重的地位。但是，本節內容較為復雜和抽象，傳統的講授教學既不符合學生的認知規律，又違背科學探究的本質。筆者嘗試以細胞增殖的發現歷程為主線進行教學設計，按“觀察排序→歸納總結→構建模型→建立概念”的順序開展教學活動，以此來培養學生的科學思維、科學探究能力，提升學生的生物科學素養。

2 教學目標

依據課程標準的內容要求、學業要求和學業質量標準，圍繞培養學生核心素養的要求，制訂了如下教學目標：

(1) 通過學習認識個體生長、發育的過程，明確生命的發展是一個動態的變化過程，在理解細胞周期概念的基礎上形成生命觀念；通過學習細胞內遺傳物質的變化，認同生命的運動性，認識生物的多樣性、統一性和復雜性，形成科學的自然觀和世界觀。

(2) 通過對有絲分裂各典型時期的照片、模式圖、FLASH動畫的觀察及比較，總結細胞有絲分裂各典型時期的主要特征，歸納細胞周期的概念和特點，提高比較、分析、歸納的思維能力。

(3) 通過構建分裂過程中染色體變化的模型，鍛煉動手能力；在探究過程中，嘗試通過小組合作的方式，提升合作學習能力，增強團隊意識，培養創新精神；通過細胞周期大轉盤的拼裝游戲，提高實踐能力，提升綜合運用知識的能力。

3 教學過程

3.1 視頻導入，引出主題 播放一段植物生長的慢速拍攝視頻，讓學生觀察并說出視頻中呈現的是怎樣的生命現象。教師講述生物體由小長大的兩個原因： 一是細胞生長，導致細胞體積增大；二是細胞增殖，導致細胞數目增多。同時，提供一段資料，讓學生自主分析生物體生長的主要原因，引出本節課的教學主題。

設計意圖： 通過觀看視頻，讓學生感受“生命，靜可安若處子，動則晴天驚雷”之美；同時，讓學生借助資料分析，自主得出生物體生長的主要原因。

3.2 觀察照片，討論排序 展示科研人員在研究有絲分裂過程中所拍攝的大量照片，并從中挑選5張有代表性的照片提供給各小組(圖1)。指導學生根據照片中染色質與染色體的關系以及染色體的行為，大致判斷5張照片的分裂順序，并陳述理由。

圖1 有絲分裂的照片

設計意圖： 讓學生根據科研人員在顯微鏡下拍攝的照片，判斷有絲分裂的順序，領悟生物學家研究有絲分裂的思路和方法，養成科學思維的習慣。

3.3 歸納總結，交流匯報 介紹生物學家為了研究方便，人為地將有絲分裂過程劃分為間期、前期、中期、后期、末期5個時期。關于5個時期的劃分，教師提出問題：“分裂過程中各時期劃分的依據是什么？”在比較5個分裂時期的照片、模式圖、FLASH動畫的基礎上，要求各小組歸納總結各時期的主要特征，并派代表上臺交流匯報。

設計意圖： 突出學生的主體地位，引導學生自主學習，對各時期的特點進行初步構建，培養學生的觀察、比較、歸納、概括等科學思維能力，提升學生的生物科學素養。

3.4 分組活動，構建模型 給每組提供毛根鐵絲、帶孔磁鐵、白板等材料，通過組內合作構建染色體行為變化模型。各組將制作好的模型進行展示，并對模型制作的方法和構建的理由進行交流，其他小組可對展示的模型進行評價和提問，教師對模型構建中存在的問題進行指正并給予點評。

設計意圖： 通過構建模型實現抽象概念的具體化、直觀化和形象化，加深學生對細胞分裂過程中染色體行為變化的理解。讓學生通過分組合作進行染色體模型構建，調動學生的學習積極性，培養學生的動手實踐能力和合作學習能力。

3.5 觀看動畫，建立概念 播放植物細胞連續分裂的FLASH動畫，引導學生思考“有絲分裂各個時期之間是否有明顯的界限”“細胞分裂是否具有周期性”等問題。促使學生根據自己的觀察、判斷和分析，最終得出“有絲分裂各個時期之間并沒有明顯的界限”“有絲分裂是一個連續的、動態的變化過程”的結論，進而建立細胞周期的概念。

設計意圖： 創設問題情境，讓學生根據自己的觀察、判斷和分析，得出結論，體現學生學習的主體性、主動性和獨立性，在學習過程中逐步發展學生的科學思維。

3.6 開展游戲，提升能力 教師借助自制的細胞周期大轉盤教具，進行游戲教學。先邀請兩位學生上臺對細胞周期大轉盤進行拼裝，同時要求臺下學生仔細觀察臺上學生的拼裝情況，對拼裝過程中出現的錯誤及時進行指正。正確拼裝完成后(圖2)，教師覆蓋上硬卡紙板并用手按住中間的轉軸，讓學生來轉轉盤。當轉盤停下后，要求學生根據看到的細胞分裂圖像(圖3)，回答相應的時期名稱，并回憶該時期的主要特點。若該生回答不出或答案不完整，可尋求“場外幫助”，通過指定一位“親友團”成員(同桌或好友)來幫助回答。

圖2 拼裝好的轉盤

圖3 教學演示

設計意圖： 讓學生參與教具的拼裝，既幫助學生加深對相關知識的理解，還鍛煉了學生的動手能力。同時，模擬抽獎轉盤的游戲教學，增強了教學的趣味性，調動了學生的學習熱情，打破了傳統課堂教學中的沉悶氣氛，寓教于樂，有助于活躍課堂氣氛。

4 教學反思

本次教學活動對教材原有的內容進行了刪減，刪除了“細胞大小與物質運輸的關系”實驗；同時，調整了教材原有的教學順序，先學習有絲分裂過程，再引入細胞周期概念。并且，在進行有絲分裂內容教學時，以有絲分裂的發現歷程為主線進行教學設計，按“觀察排序→歸納總結→構建模型→建立概念”的順序開展教學活動。通過對分裂照片的討論排序、分裂時期的特點總結以及染色體變化模型的自主構建等活動，培養學生的科學思維、科學探究能力，提升學生的生物科學素養。