馮 芬 黃繡嵐 (陜西省西安中學(xué) 陜西西安 710018)
“細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心”是人教版生物《必修1·分子與細(xì)胞》的第三章第三節(jié),是對細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)的總結(jié)升華,同時(shí)也為“細(xì)胞的增殖”等知識奠定基礎(chǔ)。教材通過4個(gè)探究實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生理解“細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝和遺傳”,以圖代文介紹細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),重點(diǎn)闡述DNA、染色質(zhì)、染色體之間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞核是遺傳信息庫。
通過學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)明確有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)是DNA,也對細(xì)胞核的功能有了淺顯的認(rèn)識。但學(xué)生對深層次的知識仍有欠缺:不能準(zhǔn)確辨識染色質(zhì)與染色體;容易把核孔想象為簡單的孔洞等。高中階段的學(xué)生具備一定的邏輯推理能力和總結(jié)分析能力,對實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣,能分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到結(jié)論,但多數(shù)學(xué)生不會主動思考實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖及其嚴(yán)謹(jǐn)性。
(1)闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能以及結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的關(guān)系。
(2)提高閱讀教材、凝練知識的能力;提高分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;通過互動式教學(xué),提高合作探究與語言表達(dá)能力。
(3)認(rèn)同細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳與代謝的控制中心,是遺傳信息庫;認(rèn)同結(jié)構(gòu)決定功能,結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一。
教師展示電影《厲害了我的國》的圖片以及軍隊(duì)、電腦等系統(tǒng)的圖片,并提出問題:①這些系統(tǒng)有沒有控制中心?有的話,是什么?②細(xì)胞也是一個(gè)系統(tǒng),它是否也具有控制中心?有的話,是什么?
設(shè)計(jì)意圖:教師利用學(xué)生生活常識,開發(fā)課堂隱性資源,創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引出課題。
教師展示學(xué)習(xí)目標(biāo):①通過分析實(shí)驗(yàn),歸納細(xì)胞核的功能;②掌握細(xì)胞核的結(jié)構(gòu);③明確細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。
設(shè)計(jì)意圖:教師使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與方向,引導(dǎo)學(xué)生把握重難點(diǎn)。
在引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)前,教師先設(shè)置層層遞進(jìn)的問題:
①實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么?
②能得到怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論?
③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn),怎樣改善?
對于美西螈核移植實(shí)驗(yàn)、蠑螈受精卵橫溢實(shí)驗(yàn)、變形蟲切割實(shí)驗(yàn),學(xué)生帶著問題依次閱讀課本相關(guān)內(nèi)容,思考后直接得出結(jié)論。對最后一個(gè)傘藻實(shí)驗(yàn),教師將傘藻模型(用紙板自制,可反復(fù)粘貼)粘在黑板上介紹其結(jié)構(gòu),并強(qiáng)調(diào)“傘藻只有一個(gè)細(xì)胞核,位于假根處,此外還有細(xì)胞質(zhì)等結(jié)構(gòu)”。學(xué)生帶著問題串,閱讀課本相關(guān)內(nèi)容后,進(jìn)行小組討論;學(xué)生代表上臺拼接模型,演示嫁接實(shí)驗(yàn)的過程及現(xiàn)象。
教師評價(jià)后提問:
①傘帽的形狀由什么決定?
②嫁接實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定是細(xì)胞核控制傘藻的形狀?
③還可以怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?教師通過設(shè)置問題以引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確把握易錯(cuò)點(diǎn),導(dǎo)出傘藻核移植實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生再次上臺,利用模型演示核移植實(shí)驗(yàn)的過程及現(xiàn)象。教師評價(jià)后提問:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫绞裁唇Y(jié)論?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn),有沒有對照?教師利用問題引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論,把握重點(diǎn)。
回顧四個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)細(xì)胞核的第一個(gè)功能:細(xì)胞核控制著細(xì)胞的遺傳和代謝,是細(xì)胞的“控制中心”。
學(xué)生帶著問題串閱讀教材,思考并回答問題,體會生物實(shí)驗(yàn)中的單一變量原則及對照原則,辨析對照實(shí)驗(yàn)的類型,嘗試自己設(shè)計(jì)、完善實(shí)驗(yàn)。學(xué)生分組討論交流,上臺展示實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。
設(shè)計(jì)意圖:教師采用讀書指導(dǎo)法,緊抓課本,引導(dǎo)學(xué)生體會單一變量原則與對照原則,深挖實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力;設(shè)置層層遞進(jìn)的問題串,以任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),鍛煉學(xué)生自主與合作學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生語言表達(dá)與動手展示的能力。
教師提出問題:根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)怎樣適應(yīng)其功能?
學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容。同時(shí),教師在黑板上粘貼細(xì)胞核教具(用紙板自制,可反復(fù)粘貼)。學(xué)生填寫各部分結(jié)構(gòu)的名稱,教師更正并講評學(xué)生填寫的結(jié)構(gòu),介紹各部分結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)及功能。
教師展示蘭州拉面和麻花的圖片,引導(dǎo)學(xué)生類比辨析染色質(zhì)/體:將面拉細(xì)是拉面(染色質(zhì)),將面高度螺旋化后就是麻花(染色體)。教師使學(xué)生明確DNA是遺傳物質(zhì),儲存于染色質(zhì)/體,并引導(dǎo)學(xué)生得出細(xì)胞核的功能——遺傳信息庫。
通過分析結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識框架。學(xué)生提出結(jié)構(gòu)決定功能主要體現(xiàn)在兩方面:
①對于真核細(xì)胞,DNA存儲于細(xì)胞核中的染色質(zhì)/體中,因此細(xì)胞核是遺傳信息庫;
②DNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,遺傳代謝都由蛋白質(zhì)體現(xiàn),因此細(xì)胞核控制著細(xì)胞的遺傳與代謝。
本節(jié)課導(dǎo)入新穎,教師結(jié)合時(shí)政,抓住時(shí)機(jī)對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。教師多次運(yùn)用比喻,貼近生活,學(xué)生接受度高:如將染色質(zhì)比喻為蘭州拉面,將染色體比喻為麻花;將核質(zhì)關(guān)系理解為司令部與前線士兵,相互依存。對實(shí)驗(yàn)的分析透徹,教師采用層層遞進(jìn)的問題,調(diào)動學(xué)生自主思考與合作討論的積極性,充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體性。在傘藻實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生用自制教具演示實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn),突破難點(diǎn),師生互動及生生互動豐富。在教學(xué)中滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)觀,不僅復(fù)習(xí)舊知,聯(lián)系新識,還能使學(xué)生有所拓展。
建議教師可在課后舉辦生物模型制作大賽,每位學(xué)生都能動手制作細(xì)胞核模型,自主選評,幫助掌握知識,提高學(xué)習(xí)積極性和動手能力。