“細胞核—系統的控制中心”的教學設計

楊江妹

摘 要：在本節課的教學中，教師通過教材提供的背景資料和啟發式提問，引導學生自主學習、小組討論總結答案，最終進行模型構建，促進學生搭建屬于自己的知識結構，理解內容之間的內在聯系。

關鍵詞：細胞核；結構和功能；自主學習

1 教材分析和設計思路

細胞核系統的控制中心為高中生物人教版必修一《分子與細胞》第三章第3節的內容，本節內容是在學習了細胞膜和各種細胞器結構和功能等內容后，對細胞的亞顯微結構和功能的認識更加全面，也可以為后面學習有絲分裂、遺傳等做鋪墊，也使得學生對“生物結構和功能相統一”的觀念有更進一步的認識和理解。本節課設計的主要目的是讓學生通過自主學習、合作交流等形式了解細胞核的結構和功能并掌握生物學基本實驗設計思想，理解細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，同時也要意識到細胞質的作用，認識到細胞的整體性。

2 教學目標

2.1 知識目標：闡明細胞核的結構和功能；嘗試制作真核細胞的三維結構模型；

2.2 能力目標：通過小組合作、自主互動過程教學，領悟細胞核的結構以及功能與結構相適應的關系；培養學生設計實驗、分析實驗的能力。

2.3 情感態度與價值觀目標：認同細胞核是細胞生命系統的控制中心；在合作與交流中分享解決問題后的愉悅。

3 教學過程

3.1 溫故知新——引入課題 課件展示一幅動物細胞亞顯微結構圖，設疑：是不是所有的細胞都有細胞核？是不是所有的真核細胞都有細胞核？是不是有細胞核的細胞就一定只有一個細胞核？通過問題串讓學生了解一般細胞只有一個細胞核，有的細胞沒有細胞核，有的有多個細胞核；請同學上臺分析圖并講解，教師給予補充，引導同學們正確的識圖，思考要具有邏輯性，由內到外、由外到內、或者按照一定的方向進行表達，避免出現遺漏。

設計意圖：通過復習導入，引發學生思考，參與到課堂中，引入主題的同時，以問題鏈的形式幫助學生構建模型提供知識的“支架”。

3.2 教材探究實驗資料——細胞核的功能

教師設疑，紅細胞的壽命只有120天，這和它成熟后沒有細胞核有沒有關系？科學家所做的相關實驗（教材52-53頁），課前同學們結合導學案已經對材料進行了初步分析，安排小組內進行交流形成一個比較成熟的意見。

3.2.1 美西螈的核移植實驗

設疑：你認為，這個實驗說明細胞核有什么功能？如果要讓實驗具有說服力，我們還應該設置怎樣的對照組？派小組代表發言，對教材實驗進行完善。將白色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到黑色美西螈的去核卵細胞中。預測植入核的卵細胞發育成的美西螈全部是白色的。資料說明：美西螈皮膚的顏色是由細胞核控制的。

設計意圖：為后面總結細胞核的功能做鋪墊，同時培養學生設計實驗、分析實驗的能力。

3.2.2 蠑螈的受精卵橫溢實驗

結合圖解對實驗進行分析，通過分析，你能得出細胞核有怎樣的功能？學生代表發言，總結出細胞核控制細胞分裂、分化。課堂中有同學質疑，資料中如何體現細胞核控制細胞的分化？師生共同解疑：細胞數目的比較體現了分裂，而我們從資料中得知，一方面它們都會發育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發育得慢一些，發育得過程中形成不同種的細胞，進而組成不同種的組織，慢慢才形成器官，那么由一種細胞形成不同種細胞實際上就涉及到了細胞分化。

設計意圖：挖掘教材中的資料，盡可能多的聯系其他知識點，提高學生的知識遷移能力。

3.2.3 變形蟲實驗

設疑：有核、無核的一半生命活動有什么不同？這說明了什么？為什么科學家還要把有核一半的細胞核鉤出，這樣做的目的是什么？請小組代表回答，最終師生總結：細胞核是細胞生命活動的控制中心。

3.2.4 傘藻嫁接和核移植實驗

通過嫁接實驗觀察，設疑：傘藻的“帽”的形狀是由“柄”還是“假根”決定的？進一步思考：假根對帽的影響，不能直接說明是細胞核的影響。科學家繼續進行核移植實驗，完善課本實驗方案：設置對照組，將傘形帽的傘藻細胞核取出，移植到去除細胞核（切去傘帽）的菊花形傘藻中，預測實驗結果。說明：生物體形態結構的建成主要與細胞核有關。

通過學生分析四個實驗材料，給出相關圖解，需要同學們自己看圖，一方面培養學生的看圖能力。另一方面培養表述能力，讓同學們同相互交流總結出細胞核的功能，這樣既增強了學生對細胞核是代謝遺傳控制中心的理解，同時也培養了學生基本實驗設計能力。接著，從結構和功能相適應的角度，引導學生開始認知細胞核的結構。

3.3 細胞核的結構

教師提問：細胞核由哪些部分構成？各部分的功能是什么？學生自主談論回答基本知識；為了更好的突破重難點，設計了以下兩個比較：核膜和細胞膜的不同點？染色體和染色質的比較，讓學生更深入地理解認識核膜的作用并回顧復習生物膜相關的知識，而通過染色質的圖片比較，讓學生更直觀認識染色體和染色質之間的關系，最后由師生共同形成對細胞核比較全面的認識，細胞核不僅是細胞代謝和遺傳的控制中心，還是細胞的遺傳信息庫。

3.4試制作真核細胞的三維結構模型

讓學生展示課前做好的模型，細胞模型和細胞核模型，并讓學生介紹細胞模型各結構以及各結構對應的功能。給予學生肯定和表揚。注意：科學性、準確性應放在第一位，還應考慮藝術性、成本低廉等等。

設計意圖：動手制作模型，培養學生動手能力和與他人交流合作能力，并且加深知識點的記憶。展示模型鍛煉學生語言表達能力和質疑能力。

4 教學反思

本節課教學從學生對教材四個資料分析、討論入手，將知識串聯在一起，引導學生思考分析表述，學生之間分組討論歸納、總結出細胞核的功能和結構特點，在教學中，重過程、重體驗，通過學生親身體驗制作模型，引導學生改變學習方式，通過師生、生生的共同合作，實現教學目標。

參考文獻

[1] 陳讓菊.“細胞核—系統的控制中心”教學設計[J].昭通學院學報，2017，39（S1）：132-138.

[2] 儲祥保，秦春紅.“細胞核——系統的控制中心”一節的教學設計[J].生物學通報，2007（09）：37-38.