第五章細(xì)胞的生命進(jìn)程單元教學(xué)設(shè)計(jì)-高一上學(xué)期生物滬科版必修1

普通高中教科書·生物學(xué)·必修第一冊(cè)第五章細(xì)胞的生命進(jìn)程單元教學(xué)設(shè)計(jì)一、本單元教材的內(nèi)容主題與價(jià)值作用本單元在《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求中屬于大概念2——“2.3細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷生長(zhǎng)、增殖、分化和衰老”，主要包含3節(jié)“細(xì)胞通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖”“細(xì)胞通過(guò)分化形成多細(xì)胞生物體”“細(xì)胞衰老和死亡是自然的生理過(guò)程”。本單元的3節(jié)內(nèi)容主要圍繞細(xì)胞的整個(gè)生命歷程依次進(jìn)行編排，同生物個(gè)體的生命歷程發(fā)展具有緊密聯(lián)系。生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)就是細(xì)胞增殖，這也是細(xì)胞生命歷程的起點(diǎn)，有絲分裂保證親子代遺傳信息的穩(wěn)定遺傳；隨后通過(guò)細(xì)胞分化形成結(jié)構(gòu)功能專門化的器官和組織，形成多細(xì)胞生物體；最后，細(xì)胞逐漸走向衰老和死亡，這是自然的生理過(guò)程，正常的細(xì)胞衰老和死亡是為了維持機(jī)體的穩(wěn)定。本章內(nèi)容涉及細(xì)胞整體的生命活動(dòng)情況，需要以前面4章知識(shí)內(nèi)容做鋪墊，包含了細(xì)胞的分子組成、結(jié)構(gòu)和功能、物質(zhì)和能量代謝，是對(duì)前面所學(xué)概念進(jìn)行融會(huì)貫通的過(guò)程。本章還和生物必修二《遺傳與進(jìn)化》中減數(shù)分裂等內(nèi)容聯(lián)系緊密,是學(xué)生學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的基礎(chǔ)。“細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)”這一概念將在生物學(xué)必修二《遺傳與進(jìn)化》課本的第1章第3節(jié)中進(jìn)一步學(xué)習(xí)。二、教學(xué)目標(biāo)（1）通過(guò)“模擬動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體行為”活動(dòng)，學(xué)習(xí)模型與建模的研究方法，并能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀解釋有絲分裂過(guò)程中遺傳信息在親子代細(xì)胞間的一致性。（2）通過(guò)觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并描述各個(gè)時(shí)期細(xì)胞特征，知道細(xì)胞有絲分裂具有周期性特點(diǎn)，分裂間期占細(xì)胞周期時(shí)間比例最大。（3）通過(guò)分析實(shí)例，理解細(xì)胞增殖、分化、衰老和死亡是自然的生理過(guò)程，對(duì)維持機(jī)體正常生命活動(dòng)很重要。（4）舉例說(shuō)明細(xì)胞的生命歷程在實(shí)際生產(chǎn)生活和醫(yī)學(xué)方面的運(yùn)用，了解細(xì)胞生命歷程失去平衡將引起相關(guān)疾病的發(fā)生，建立正確的健康觀和科學(xué)觀，承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)與關(guān)鍵1、重點(diǎn)（1）細(xì)胞有絲分裂過(guò)程各個(gè)時(shí)期細(xì)胞的特征、親子代之間遺傳信息的保障、有絲分裂具有周期性。（2）細(xì)胞分化概念及相關(guān)農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)運(yùn)用。（3）細(xì)胞衰老和死亡的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能變化。（4）細(xì)胞增殖、分化、衰老、死亡是細(xì)胞的正常生理過(guò)程，對(duì)維持機(jī)體正常生命活動(dòng)具有重要意義。2、難點(diǎn)（1）細(xì)胞有絲分裂過(guò)程各個(gè)時(shí)期細(xì)胞的特征、親子代之間遺傳信息的保障（2）細(xì)胞分化概念（3）細(xì)胞衰老和死亡的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能變化（4）細(xì)胞增殖、分化、衰老、死亡是自然的生理現(xiàn)象四、教學(xué)方法和手段的設(shè)計(jì)1、教學(xué)方法本單元主要教學(xué)方法是設(shè)立問(wèn)題情景進(jìn)行引導(dǎo)式教學(xué)，并結(jié)合模型和實(shí)驗(yàn)探究，以講授的形勢(shì)展開教學(xué)過(guò)程。2、手段的設(shè)計(jì)（1）借助PPT呈現(xiàn)相關(guān)視頻、圖畫、數(shù)據(jù)視頻：顯微鏡下細(xì)胞的增殖過(guò)程、受精卵發(fā)育成個(gè)體過(guò)程、樹葉凋落美景（“落葉不掃”政策。圖畫數(shù)據(jù)主要圍繞以下內(nèi)容：細(xì)胞有絲分裂過(guò)程不同時(shí)期特征、細(xì)胞周期性、植物細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期、細(xì)胞分化形成不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)胞、細(xì)胞分化實(shí)際生產(chǎn)生活方面的運(yùn)用、細(xì)胞衰老的過(guò)程中形態(tài)結(jié)構(gòu)變化。（2）建構(gòu)模型有絲分裂過(guò)程染色體的行為變化通過(guò)模型建構(gòu)。（3）實(shí)驗(yàn)制作植物根尖細(xì)胞有絲分裂裝片并觀察。五、關(guān)于思想教育、行為習(xí)慣的培養(yǎng)及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)的設(shè)計(jì)關(guān)于思想教育、行為習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)設(shè)計(jì)主要圍繞核心素養(yǎng)4個(gè)方面展開描述。1、生命觀念從結(jié)構(gòu)和功能角度，分析細(xì)胞有絲分裂過(guò)程通過(guò)哪些細(xì)胞結(jié)構(gòu)，保證親子代之間遺傳信息的穩(wěn)定性，說(shuō)明細(xì)胞分化是個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)，描述細(xì)胞衰老和死亡過(guò)程形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的變化；感悟細(xì)胞增殖、分化、衰老和死亡是自然的生理過(guò)程，建構(gòu)科學(xué)的生命觀念。2、科學(xué)思維通過(guò)建構(gòu)有絲分裂模型，探究現(xiàn)象到本質(zhì)過(guò)程，發(fā)展模型與建模的科學(xué)思維；依據(jù)細(xì)胞分化實(shí)例、細(xì)胞衰老和死亡等案例，歸納概括細(xì)胞分化、衰老和死亡的概念和特點(diǎn)，從具象到抽象科學(xué)思維的鍛煉。3、科學(xué)探究通過(guò)“植物根尖細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，從實(shí)驗(yàn)當(dāng)中獲取事實(shí)和證據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力。4、社會(huì)責(zé)任從細(xì)胞生命歷程的致病機(jī)制角度分析相關(guān)社會(huì)議題，提出相關(guān)治療手段和方法，培養(yǎng)學(xué)生積極的健康觀念和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。六、課時(shí)安排主要根據(jù)每課時(shí)關(guān)鍵活動(dòng)設(shè)計(jì)展開敘述。第一課時(shí)：活動(dòng)1:利用毛根模擬動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體行為。先呈現(xiàn)顯微鏡下一個(gè)細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程。詢問(wèn)親子代之間遺傳信息是否一樣？遺傳物質(zhì)需要保持一致，那通過(guò)視頻觀看到的細(xì)胞一分為二的過(guò)程中，細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是不是可以直接一分為二？為了子代細(xì)胞擁有完整一套親代遺傳信息，細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)需要先進(jìn)行復(fù)制。核內(nèi)遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)形式存在，復(fù)制后，以遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)形式分離是否簡(jiǎn)便、高效并準(zhǔn)確？用拉開的呈現(xiàn)細(xì)絲狀的毛根代表染色質(zhì)，螺旋折疊形成短粗棒狀結(jié)構(gòu)為染色體，染色體結(jié)構(gòu)便于遺傳物質(zhì)準(zhǔn)確分離。并利用道具介紹染色質(zhì)、染色體、染色單體和DNA之間的數(shù)量、結(jié)構(gòu)關(guān)系。詢問(wèn)染色體散亂分布在細(xì)胞中央，然后如何分配到細(xì)胞兩極？請(qǐng)學(xué)生演示分配過(guò)程。學(xué)生直接將染色體拉向兩極。然后教師把染色體排好在赤道面上，再讓學(xué)生分配遺傳物質(zhì)。學(xué)生明顯感覺便捷高效很多（類比操場(chǎng)分班先排好隊(duì)比學(xué)生散亂移向兩邊簡(jiǎn)單）。染色體整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程都由無(wú)形的雙手“中心體”發(fā)出的紡錘絲牽拉（類比操場(chǎng)排隊(duì)有人指揮）。第二課時(shí)：活動(dòng)2：觀察“植物根尖細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片；直觀感受細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中各個(gè)時(shí)期細(xì)胞不同特征，利用光學(xué)顯微鏡觀察并記錄視野中植物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期的特點(diǎn)，記錄多個(gè)視野下不同時(shí)期對(duì)應(yīng)的細(xì)胞數(shù)。第三課時(shí)：過(guò)渡（承接上節(jié)實(shí)驗(yàn)課）：詢問(wèn)植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程是否和動(dòng)物細(xì)胞相同？先思考植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的有哪些差異？高等植物細(xì)胞特有細(xì)胞壁，沒有中心體。這兩種結(jié)構(gòu)分別可能影響植物細(xì)胞分裂的那個(gè)時(shí)期與動(dòng)物細(xì)胞不同？前期，形成紡錘體的來(lái)源不同；后期，細(xì)胞一分為二的方式不同。記錄多個(gè)視野下不同時(shí)期對(duì)應(yīng)的細(xì)胞數(shù)，哪個(gè)時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量最多？間期。為什么這個(gè)時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量最多？分裂間期要為分裂期遺傳信息準(zhǔn)確分配做好充分準(zhǔn)備。細(xì)胞具有周期性特點(diǎn)，失去正常的細(xì)胞周期調(diào)控會(huì)產(chǎn)生什么后果？引發(fā)什么疾??？介紹乳腺癌?；顒?dòng)3:分析“如何扼殺失控的乳腺癌細(xì)胞”案例資料：細(xì)胞周期蛋白依賴激酶（CDKs）和細(xì)胞周期蛋白（Cyclins）控制著細(xì)胞分裂的周期的正常進(jìn)行，但是在癌細(xì)胞中就十分容易失控，助長(zhǎng)異常分裂。CDK家族中CDK4和CDK6是某些特定細(xì)胞增殖時(shí)的好幫手——比如乳腺癌細(xì)胞。通過(guò)這個(gè)重要信息，人類發(fā)明出了一個(gè)新武器——CDK4/6抑制劑，可以打斷細(xì)胞分裂時(shí)的一個(gè)重要過(guò)程（G1期-S期）乳腺癌細(xì)胞異常增殖和細(xì)胞分裂哪個(gè)時(shí)期有關(guān)？該時(shí)期細(xì)胞的主要生命活動(dòng)是什么？結(jié)合課本信息與資料回答。第四課時(shí)：活動(dòng)4:通過(guò)圖片、視頻展示受精卵發(fā)育過(guò)程觀看受精卵逐漸發(fā)育形成多種不同類型細(xì)胞過(guò)程視頻。詢問(wèn)是否認(rèn)識(shí)圖中這些細(xì)胞？這些細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能如何？這些細(xì)胞都是從一個(gè)受精卵不斷分裂而成的細(xì)胞，為什么出現(xiàn)了形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的差異？各種類型細(xì)胞的遺傳信息是否有差異？活動(dòng)5:分析不同細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況圖表展示了神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、紅細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、基因以及特定蛋白含量的比較。這三種細(xì)胞來(lái)源相同，但形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同，具有差異性。據(jù)表分析，產(chǎn)生這一差異的分子機(jī)理是什么？說(shuō)明推斷的理由?；顒?dòng)6:通過(guò)實(shí)例分析對(duì)比不同細(xì)胞的分化能力介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)、骨髓干細(xì)胞移植技術(shù)、胚胎干細(xì)胞分化、終末分化細(xì)胞實(shí)例。通過(guò)實(shí)例的學(xué)習(xí)，對(duì)比受精卵、神經(jīng)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞的分化能力。第五課時(shí)：活動(dòng)7：依據(jù)年老個(gè)體衰老的特征分析細(xì)胞衰老變化展示鐘南山年輕和年老時(shí)的照片。細(xì)胞衰老變化我們?nèi)庋劭床坏?，但能否依?jù)個(gè)體衰老的特征分析細(xì)胞衰老可能會(huì)有哪些形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的變化？引導(dǎo)學(xué)生利用前面4章所學(xué)知識(shí)回答問(wèn)題?；顒?dòng)8：依據(jù)不同細(xì)胞壽命和功能分析細(xì)胞衰老和生物體衰老關(guān)系。衰老的個(gè)體存在細(xì)胞衰老現(xiàn)象毋庸置疑，那還在成長(zhǎng)發(fā)育中的你，體內(nèi)是否存在衰老的細(xì)胞？結(jié)合表格中不同細(xì)胞壽命以及對(duì)應(yīng)功能進(jìn)行分析。并接著詢問(wèn)，在衰老的生物體內(nèi)，細(xì)胞是否都處于衰老狀態(tài)？由以上分析可知，細(xì)胞衰老是生物體為保護(hù)整體的生命延續(xù)而存在的自然現(xiàn)象?；顒?dòng)9:通過(guò)實(shí)例分析比較細(xì)胞凋亡和壞死衰老的細(xì)胞如果不被及時(shí)清除會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生什么影響？衰老細(xì)胞不及時(shí)清除會(huì)變成“僵尸細(xì)胞”