高中生物 61细胞增殖第一课时细胞大小与物质运输的关系教案 新人教版必修1.docx

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高中生物61细胞增殖第一课时细胞大小与物质运输的关系教案新人教版必修1

2019-2020年高中生物6.1细胞增殖第一课时细胞大小与物质运输的关系教案新人教版必修1

　一、教材分析

1．教学内容的地位与作用

“细胞大小与物质运输的关系”是人教版《普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞》第6章“细胞的生命历程”中的第一节“细胞增殖”中的一个实验。

把本实验安排在“细胞分裂”内容之前，目的在于先让学生通过探究，知道细胞不能无限长大的原因，明白了细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。

本课时内容还与后续模块中微生物的代谢、细胞进化有着紧密联系。

2．教学内容的重点和难点

①重点：

探究细胞大小与物质运输的关系。

（依据：

这是本实验要探究的主题，通过探究得出“细胞不能无限长大”的原理。

）

②难点：

利用模型探究细胞表面积与体积的关系；理解细胞越小表面积越大、越有利于物质交换的原理。

（依据：

由于客观条件的限制，只能进行模拟实验，要借助逻辑推理和想象、迁移才能得出合乎事实规律的认识。

）

课时安排1课时。

学情分析

1．知识基础

学生在初中已经学习过“细胞通过分裂产生新细胞”“受精卵通过细胞分裂和分化形成组织器官”等知识，也具有相应的化学知识，知道本实验中NaOH与酚酞的显色原理。

2．能力基础

学生在本模块前面的学习中，已经进行过其他的探究活动，对探究实验的过程和方法有一定的认识，在操作技能上也有一定的基础。

3．心理基础

①有的学生比较喜欢动手操作，但不愿意深入思考；②有的学生习惯于老师说什么就记什么，缺乏探究精神；③学生普遍习惯于对直观事物的观察和描述，现用模型来代替细胞具有一定的抽象性，需要学生运用联想迁移进行思考，存有一定的难度。

三、教学目标

1．知识目标

①理解细胞表面积与体积的关系，以及细胞大小与物质进出的关系；②理解细胞越小表面积越大、越有有利于物质交换；③概述细胞不能无限长大的原因。

2．能力目标

学会用数据、表格分析问题。

3．情感态度与价值观

①培养学生合作精神；②培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的治学精神。

四、教法、学法

教法

1．情景唤起法：

从学生熟悉的生活例子和经验出发，将感性直观的认识上升为理论知识。

2．问题探究法：

以问题（任务）驱动学生学习，每一阶段的学习都以问题引出，引导学生自主、探究和合作，体现老师主导、学生主体的教学理念。

学法

联想迁移法：

运用联想把模拟实验结果迁移至真实的细胞。

直观图表法：

用数学的方法分析和处理数据，并以坐标图的形式表达出来，化繁为简，帮助理解、方便记忆。

例证归纳法：

运用事例表征来学习，从探究“细胞大小与物质运输关系”理解细胞增殖的必然性。

合作探究法：

开展分组探实验活动，提高学习技能。

五、教学过程

操作程序

教学策略

学生活动

设计意图

创设情景，引出探究主题

1．用PPT演示：

①大象与老鼠的外型图片；②不同物种的细胞图片。

2．设疑：

①请推测大象与老鼠体内的细胞大小差异如何？

②生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？

3．设问：

细胞为什么不能无限长大？

1．观察

2．讨论后回答：

不同动（植）物个体体积大小有差异，但构成它们的细胞的大小并无明显差异，且都很小，需借助光学显微镜才能看到，多细胞生物体体积的增大，既要靠细胞生长增大体积，主要还是靠细胞分裂增加数目。

1．图片的给出：

为学生提供直观的感性认识，为上升为理论知识作铺垫。

激发学习兴趣引发学生思考。

2．问题的提出：

给学生设疑，促使学生存疑、质疑，让学生处于“愤悱”的心理状态，从而使学生产生强烈的探究欲望。

探究实验

讲述：

由于细胞很小，我们无法用真实的细胞进行实验，只能用模型替代。

阅读课本和实验册，明确操作过程和要求，预测实验结果

让学生明确细胞模型模拟的原理，以及探究的目的，探究的主题。

清楚明白下来要做什么、如何做、观察什么、结论的引伸等，避免实验的盲目性，避免实验课变成形式和走过场：

上课热热闹闹，下课无所知。

设问：

琼脂块模拟的是什么？

NaOH溶液模拟的是什么？

讨论回答：

琼脂块模拟的是细胞，NaOH溶液模拟的是扩散进入细胞的物质。

出示表格1（见附录）

开始实验，测量并记录实验结果，填写在表格中，并进行计算。

观察、测量、收集数据等是进行科学探究活动过程中常用到的技能，需着重培养。

分析实验

分组讨论，老师从旁引导并加以鼓励。

问题整理如下：

1． 表中数列有什么规律，

2． 得出什么结论？

3． 立方体体积增大时，表面积与体积之比有什么关系？

4．细胞大小与物质运输有什么关系？

5．为什么细胞不能无限长大？

6．相对表面积还影响细胞的哪些关系？

7．还有其它他素影响细胞不能无限长大吗？

8．为什么大的生物体是由许多小的细胞发展起来的？

9．细胞是越小越好吗？

10．细胞不能无限长大，为保证代谢需要，最好的解决办法是什么？

先是进行思考，然后展开讨论，两组之间互不相让，进行针锋相对的问与答。

并对对方的答案作出评价。

在这一过程中，学生五动并用：

动脑思、动口议、动耳听、动手记、动眼看。

以问题（任务）驱动学生学习，引导学生进行自主、探究，沿着问题思路得出探究结论。

突显了学生的主体地位。

其中问题1、2的提出与回答突破了本节的难点，并达成本章的能力目标；问题3突出重点，问题4是对实验结果进行推论；问题2、3、4达成了本节的知识目标。

问题5、6、7、可以发散学生思维，学生从多角度去分析问题，深化知识；问题8是一种逆向思维的训练，培养学生批判性思考的能力。

问题9引出细胞分裂的必然性，为下课时的学习作知识铺垫。

在学生的问与答，相互评价的过程中，实质上就是一个学生“自得”的过程。

技能训练

1．出示立方体图（书114页基础题1），并用数学公式解释为何细胞越小，相对表面积越大？

2．看图（书114页[技能训练]），解释原生动物的细胞中为什么出现两个核和伸缩泡？

3．为什么卵细胞的体积都比较大？

如鸵鸟卵黄直径可达5cm。

1． 计算三种图的表面积与体积之比。

列出数学公式：

细胞的相对表面积=3/r。

2．讨论解释现象。

1．用数学知识解决生物上的知识。

2．把知识进行延伸，把模型迁移到细胞。

评价与总结

对各小组的实验操作过程与结果进行评价。

精讲：

（1）限制细胞长大的因素主要有两方面。

一是细胞表面积与体积的比；二是细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成正比。

所以细胞都很小，不能无限长大。

由于受细胞器所占体积的影响，细胞也不是越小越好。

多细胞生物体体积的增大还有赖于细胞的增殖。

倾听，动手做笔记。

明确细胞不能无限长大的原因，从而引出细胞增殖的必要性，为第二节的学习作知识铺垫。

也是对知识的一个梳理，体现知识的系统性。

 六、课后反思

从探究活动的类型来看，本节课的实验是一个模拟探究实验，引用模型来解释原理，也体现了新课标对数学在生物上运用的重视。

从探究的内容来看，本实验属于部分探究实验，探究活动的问题已经给出，探究的计划已经制定好，学生只需完成收集数据、并对数据进行概括和推理即可。

从探究的难易程度来看，本实验在探究活动的六个层次中属于第三个层次，难易程度适中。

然而，要使该探究实验顺利开展，达成教学目标，仍然不是一件容易的事情，需要教师事前做出充分、细致的准备工作，并根据课堂情况调整教学。

1．准备简便易行的实验材料

本实验除了可以用NaOH和含酚酞的琼脂来完成外，还可以以淀粉代替酚酞，以碘代替NaOH，或者用浅色果冻代替琼脂，用红墨水代替NaOH。

2．完善教材中的实验记录表格（见附表）

由于细胞都比较小，在表格设计上可以多加一栏，边长为0．01cm的琼脂，只要求计算表面积、体积、以及表面积与体积之比，不作为实验对象。

这样更有利于学生理解细胞的相对表面积与细胞大小的关系。

3．合理分配时间。

本节课，在数据处理上高估了学生的数学运算能力，学生在进行比值计算时，花的时间比较长。

附表

琼脂块的边长/cm

表面积/cm2

体积/cm3

比值（表面积/体积）

NaOH扩散的深度/cm

比值（NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积）

3

2

1

0．01

结论

1．琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而           。

2．NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而     。

2019-2020年高中生物6.1细胞的增殖1教案新人教版必修1

教学目标

1.简述细胞生长和增殖的周期性。

2.观察细胞的有丝分裂并概述其过程。

3.描述细胞的无丝分裂。

4.模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

教学重点

（1）细胞生长和增殖的周期性。

（2）真核细胞有丝分裂的过程。

教学难点

真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。

教学内容

教师活动

学生活动

引入：

问题探讨

问题探讨：

展示图片，提出问题，不同生物体体积的差异主要是由于细胞数量造成的，还是细胞体积造成的呢？

引导：

如果大象的体积是老鼠的1万倍，大象的细胞也是老鼠的一万或者几千倍吗？

引导学生得出结论（例外：

人的神经系统的发育，主要是由于细胞体积的变化）

问题探讨

1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。

2.生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。

进行思考和讨论，发表观点。

在教师引导下，得出结论，多细胞生物个体的差异，主要是由于细胞数量的差异。

探究活动：

细胞不能无限长大的原因

提出问题：

为什么细胞的体积不能无限增大？

先从两方面引导，如果细胞体积过大，细胞内的物质运输速度会减慢；细胞体积过大，细胞核的调控能力会减弱

进行探究活动。

设定情景，设细胞为正方体，边长本别是3微米、2微米、1微米，引导学生计算3种情况中，细胞的表面积和体积之比。

进一步以实验的方式进行探究。

以问题引导学生进行探究：

氢氧化钠溶液和含有酚酞的琼脂块之间的有什么关系，作用是什么？

实验现象说明了什么？

分析细胞为什么不会无限变小的原因。

培养学生批判性思维。

批判性思维

细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。

细胞不能无限长大（细胞体积趋于小）

原因：

细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输效率超高。

受细胞核控制范围的限制。

（所以草履虫有两个细胞核）

思考问题，师生进行谈论

学生进行计算，初步得出结论，体积越大，相对表面积越小。

学生进行实验，并得出结论

细胞增殖：

间期

细胞通过分裂进行增殖

1、细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

2、细胞以分裂的方式进行增殖。

细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。

细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。

有丝分裂

3、真核细胞的分裂方式无丝分裂

减数分裂

细胞周期概念：

细胞分裂活动具有周期性，什么是周期性？

提出问题，细胞分裂后会造成细胞内物质，特别是细胞核内遗传物质的减少吗？

说明细胞周期分为物质准备和细胞分裂两个阶段。

过渡到分裂间期。

间期和分裂期经历时间的比较，得出结论：

间期的时间远远长于分裂期。

分裂间期的概念；细胞间期细胞的生命活动：

强调DNA的合成和相关蛋白质的合成（染色体的复制）——回顾染色质的组成（DNA和蛋白质），用板画形