探索生命修復繁殖的奧秘

一、教材分析

“細胞通過分裂產生新細胞”是人教版七年級上冊第二單元第二章第一節的重要內容，在教材中起到了承上啟下的作用。在此之前，學生已經學習了生物的基本特征和生物與環境的關系等內容。本節課主要介紹了細胞的生長和分裂過程，這是學生后續學習“動物體的結構層次”和“植物體的結構層次”等知識的基礎。另外，細胞分裂是生物體生長發育和遺傳物質保持穩定的基礎，只有充分理解細胞分裂的過程和原理，學生才能更好地理解生物體的結構、功能和發育等知識，因此學好這一節課對學生完整理解生物知識體系至關重要?？傊凹毎ㄟ^分裂產生新細胞”在初中生物學課程中具有舉足輕重的地位，需要教師不斷創新教學方法，提高教學質量，幫助學生全面理解細胞分裂的過程和原理，為后續學習打下堅實基礎。

二、教學過程

（一）導入環節：生命的奇跡

1.引入話題

教師：同學們，我們每個人都是從一個小小的受精卵發育而來，然后逐漸生長、發育，最終形成一個完整的個體。這個過程中，細胞的分裂和生長起到了至關重要的作用。你們知道細胞是如何分裂產生新細胞的嗎？

學生1：老師，我聽說過細胞分裂，但是具體過程不是很清楚。

學生2：老師，我知道細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胞分裂的過程、意義等。

2.激發興趣

教師：細胞分裂是一個復雜的過程，但它與生命的繁衍和進化密切相關。通過了解細胞分裂，我們會對生命的奧秘有更深入的認識。在接下來的課程中，我們將通過講解、實驗、觀察和討論等一步步揭開細胞分裂的神秘面紗。你們準備好了嗎？

學生：（齊聲回答）準備好了，老師！

教師：很好，那我們現在就開始探索細胞分裂的奧秘吧！

（二）知識講解環節

1.細胞分裂的過程

教師：同學們，請看這些動植物細胞分裂的示意圖。請大家仔細觀察，看看細胞在分裂過程中發生了什么變化。

（展示動植物細胞分裂的示意圖，引導學生觀察并描述細胞分裂的過程。）

學生1：我在圖中看到，細胞在分裂之前有一個長長的紡錘形結構，然后這個結構慢慢縮短，細胞核里的染色體也開始排列整齊。

學生2：我看到了細胞分裂成兩個新的細胞，并且每個新細胞中都有完整的染色體。

教師：請同學們以小組為單位，根據剛才的觀察和討論，總結細胞分裂的過程。

（學生以小組為單位，討論并總結細胞分裂的過程）

小組1：細胞分裂包括兩個過程，分裂間期和分裂期。分裂間期完成染色體的復制，分裂期將復制后的染色體分配到兩個子細胞中。

小組2：我們發現細胞的分裂期可以分為以下幾個階段：前期、中期、后期和末期。每個階段都有不同的變化，最終形成兩個新的子細胞。

教師：同學們的總結很精準。細胞分裂主要包括分裂間期和分裂期。在分裂間期，染色體會進行復制，從而保證分裂完成后每個子細胞都能獲得一份完整的遺傳物質。在分裂期，染色體會被分配到子細胞中，最終形成兩個新的子細胞。

2.細胞分裂的意義

教師：我們已經了解了細胞分裂的過程。接下來，請大家思考一下，細胞分裂對生物體有什么意義呢？

學生1：細胞分裂可以幫助生物體生長，如我們人類長大過程中，細胞就是通過分裂來增加數量的。

學生2：我覺得細胞分裂還可以幫助生物體繁殖，如動植物的繁殖過程都涉及細胞的分裂。

教師：請同學們以小組為單位，根據剛才的討論，總結細胞分裂對生物體的意義。

小組1：細胞分裂有助于生物體的生長，因為細胞分裂可以增加細胞的數量，從而使生物體從小到大不斷地生長。

小組2：細胞分裂有助于生物體的繁殖，因為在繁殖過程中細胞分裂可以使生物體產生新的個體，從而保證物種的延續。

教師：同學們總結得很好。細胞分裂是生物體生長、發育和繁殖的基礎。通過細胞分裂，生物體可以長大、繁殖，從而保證物種的延續和多樣性。同時，細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。

（三）實驗探究環節：觀察細胞分裂

1.實驗準備

教師：同學們，我們已經學習了細胞分裂的過程和意義。接下來，我們將通過一個實驗來觀察細胞分裂的過程。這個實驗需要使用顯微鏡，請大家按照實驗要求進行操作。

學生：老師，我們需要準備什么材料呢？

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胞分裂的過程。

學生：好的，那我們就開始準備實驗材料吧。

2.實驗操作

教師：接下來，就讓我們一起探索細胞分裂的實驗吧。第一步需要做什么呢？

學生：我們需要將洋蔥鱗片切成薄片，然后加入染液進行染色。

（學生操作實驗）

教師：在切割洋蔥鱗片時，請大家注意安全，避免受傷。

教師：接下來，我們怎么做呢？

學生：將切好的洋蔥鱗片放入染液中，進行染色。

教師：沒錯，等待染色完成，我們就可以進行下一步實驗了。

3.顯微鏡觀察

教師：現在我們可以將染色后的洋蔥鱗片放在顯微鏡下進行觀察了。

（學生觀察實驗）

教師：在顯微鏡下，你們能觀察到什么？

學生：我們可以看到染色體的變化和細胞質的分離。

教師：非常好，看來大家已經捕捉到了細胞分裂過程中的關鍵變化。染色體的變化和細胞質的分離是細胞分裂過程中的重要環節，對生物的生長、發育和繁殖至關重要。

4.實驗結果討論

教師：請大家以小組為單位，討論一下實驗結果，總結細胞分裂的特點和規律。

（學生以小組為單位，討論實驗結果）

教師：哪個小組先來分享一下你們的討論成果？

學生1：我們小組觀察到，在細胞分裂過程中，染色體會進行復制，然后在分裂期，復制后的染色體會被分配到兩個子細胞中。

學生2：我們小組還觀察到，細胞分裂過程中，細胞質也會進行分離，形成兩個新的細胞。

教師：你們總結得很到位。細胞分裂的特點和規律包括染色體的復制和分配以及細胞質的分離。這些特點和規律揭示了細胞分裂在生物生長、發育和繁殖中的重要作用。

5.總結實驗

教師：今天通過實驗，我們觀察了細胞分裂的過程，并總結出了細胞分裂的特點和規律。希望大家在今后的學習中繼續運用實驗的方法，探索更多生物學的奧秘。

學生：謝謝老師，我們受益匪淺。通過今天的實驗，我們更深入地理解了細胞分裂的過程，也學會了如何通過實驗來探索生物學問題。

（四）拓展延伸環節：細胞分裂的應用

1.提問

教師：同學們，我們已經了解了細胞分裂的過程、特點和規律。那么，你們知道細胞分裂在生物學研究和醫學領域中有哪些應用嗎？

學生1：我知道細胞分裂可以用于克隆生物，就像多莉羊的克隆一樣。

學生2：我還聽說過基因工程中會用到細胞分裂，如轉基因技術。

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胞分裂在生物學研究和醫學領域的應用。

2.介紹

教師：首先，我們來講講細胞分裂在組織培養方面的應用。細胞分裂可以幫助我們在實驗室中培養出人工組織，用于替代受損的組織，如皮膚、軟骨等。這在再生醫學和治療燒傷等方面具有重要意義。

學生1：那基因工程中的細胞分裂是怎么應用的呢？

教師：在基因工程中，我們通過細胞分裂將外源基因整合到染色體上，從而獲得轉基因生物。轉基因技術在農業、醫藥和環保等領域具有廣闊的應用前景。比如，轉基因作物可以提高農作物的抗病性和產量，轉基因藥物可以靶向治療某些疾病等。

學生2：原來細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：細胞分裂在癌癥治療方面也起著關鍵作用。通過研究細胞分裂的過程，科學家可以找到抑制癌細胞生長的方法，從而開發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胞的分裂過程，從而達到抑制癌細胞生長的目的。

3.引導

教師：同學們，細胞分裂在生物進化和物種多樣性方面也具有重要意義。你們能思考一下細胞分裂與生物進化和物種多樣性之間的聯系嗎？

學生1：我知道了，多細胞生物就是通過細胞分裂而產生的，所以細胞分裂對生物進化很重要。

學生2：我覺得細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。細胞分裂是生物體生長、發育和繁殖的基礎，可以說，沒有細胞分裂，就沒有生命的繁衍和進化。同時，細胞分裂也導致物種之間的差異，促進了物種多樣性的形成。

三、教學反思

在導入環節，通過引入話題，有效激發學生的學習興趣;在知識講解環節，通過講解、展示示意圖等方式，幫助學生理解細胞分裂的過程和意義;在實驗探究環節，通過組織學生觀察洋蔥鱗片細胞分裂的實驗，以實驗活動為載體，讓學生以小組為單位，在互動、交流等過程中親身體驗細胞分裂的過程;在拓展延伸環節，通過提問、介紹和引導等方式，讓學生了解細胞分裂在生物學研究和醫學等領域的應用。通過本次課程的教學，學生直觀地感受到了細胞分裂的過程，加深了對細胞分裂的理解，了解到細胞分裂在生物學研究和醫學等領域的應用，進一步拓寬了知識面?？梢?，此次教學收到了良好的成效。

但是不可忽視的是，也存在許多弊端和不足，比如：（1）在知識講解環節，對一些抽象的概念，如染色體的復制和分配等，學生的理解過于淺顯。（2）在實驗環節，實驗操作較為簡單，難以滿足部分學生的實際學習需求。（3）在拓展延伸環節，對一些具體的應用案例，如基因工程中的轉基因技術等，學生的了解可能仍然不夠深入。

針對本次課程存在的問題，可進行如下改進：（1）在知識講解環節，可以嘗試采用更多的實例和比喻，幫助學生形象地理解細胞分裂過程中的抽象概念。例如，可以將染色體的復制和分配比喻為一場接力比賽，讓學生更容易理解這一過程。（2）在實驗環節，可以考慮增加一些更復雜的實驗。例如，可以設計一個觀察動物細胞分裂的實驗，讓學生親自操作顯微鏡，觀察動物細胞分裂的過程。（3）在拓展延伸環節，可以在介紹細胞分裂在生物學研究和醫學領域的應用時加入更多的細節。例如，在介紹基因工程中的轉基因技術時，可以詳細介紹其原理、步驟和應用前景，讓學生進一步了解這一技術。

希望在今后的教學中能夠更好地幫助學生掌握細胞分裂的知識，培養學生的實驗能力和創新思維，使核心素養之花在初中生物學課堂中絢麗綻放。

（作者單位：甘肅省天水市秦安縣千戶初級中學）

編輯：趙飛飛

作者簡介：惠明（1978—），男，本科，中小學一級教師，研究方向：生物教育教學。