資源簡介

細胞通過分裂而增殖
〖教學目標〗
1.知識：
　(1)解釋細胞體積為什么這么小；
　(2)觀察并描述細胞分裂的基本過程和意義。
2.能力：
　(1)利用數學模型研究細胞體積與表面積的關系；
　(2)運用記錄、分析數據和根據數據獲得結論的方法。
3.情感態度與價值觀：
　　體驗模擬探究過程以及科學方法在科學研究中的作用。
〖教學策略〗
　　通過設置情境，引出問題：細胞為什么這么小 再引導學生思考、提出假設，引出"研究細胞體積與表面積的關系"活動。針對模擬探究實驗設計一系列問題，組織學生討論，理解細胞體積較小與物質交換的關系，進而引出細胞如何保持較小的體積的問題。對此學生容易想到細胞可以一分為二，即通過細胞分裂。細胞分裂使細胞體積減小，細胞數目增多。
〖教學重點〗
　　1.細胞分裂的過程；
　　2.細胞分裂的意義。
〖教學難點〗
　　1.活動"研究細胞體積與表面積的關系"中預測的提出、數據的處理、結論的得出。
　　2.染色質、染色體的概念及其在細胞分裂過程中的變化。
〖教學方法〗
　　模擬探究、計算、分析、討論、分析講解等方法。
〖教學用具〗
　　課前要求學生制作棱長分別為1厘米、2厘米、3厘米、4厘米的正方體；
〖教學過程〗
第一課時
(一)創設情境，導入新課
　　問：通過前面的學習，大家看生物體是由什么構成的呢
　　答：細胞。
　　設問：大象的身體比小老鼠大得多，大家有沒有想過，如果把兩者的細胞比較一下，結果會怎樣呢 大象的身體大的原因在哪兒呢 (激起了學生好奇心，紛紛進行推測。)
　　教師總結：其實兩者的細胞在大小上沒有什么區別，大象身體大的原因在于體內細胞數目多。
　　現在再來看看新生兒和父母身體內的細胞數量，新生兒體重一般只有3～4kg，成人體重一般在50～70kg，是父母的細胞比新生兒的細胞體積大還是數目多呢 (進一步認識生物的體積與細胞大小的關系)
　　答：父母細胞的數目比新生兒的細胞多。
　　據測算新生兒體內一般有1012個細胞，其父母有1014個細胞，兩者在數量上相差100倍，但細胞體積是差不多大，父母身材高大的原因是父母身體內的細胞數目多。
　　有的同學可能會想或問，細胞的體積為什么這么小 只有在顯微鏡下才能觀察到，這多不方便。細胞為什么不長大一點呢 這就是我們今天要討論和學習的問題。
　(二)新課
　　通過學習我們知道生物體內的活細胞是有生命的(即我們通常所說細胞是活的)。細胞進行生命活動就要通過細胞膜從細胞周圍環境中獲得營養物質，排出代謝廢物，那細胞體積小是否與細胞進行生命活動中的物質交換有關呢 (引導提出探究的問題) 你們認為呢 (激發了學生的興趣，吸引了他們的注意力，紛紛提出自己的看法或觀點)然后師生共同歸納。
　　有的同學認為是，有的認為不是。那你們怎樣設計實驗去證明自己的觀點呢 有的學生就小聲議論：細胞那么小，又看不到，我們沒有那么小的工具來測量細胞大小，用什么方法才能去證明呢
　　同學們議論得好，細胞體積很小，我們很難對細胞的體積和細胞膜的表面積進行精確的測量和計算，就是科學家也很難對細胞進行精確測量，怎么辦呢
　　科學家通常是通過建立數學模型來研究某些復雜或不易直接進行研究的問題。針對這個問題，我們可以用較大的正方體模型代替細胞，如用棱長分別為1厘米、2厘米、3厘米、4厘米的正方體，先計算小正方體的表面積和體積，再將兩者進行比較，問題就轉化為研究正方體的體積和表面積的關系了，這樣問題就簡化、易于理解了。
　　同學們可以拿出課前要求大家準備的正方體進行實驗了，但我們先來預測一下結果，四個正方體的體積與表面積的比是隨著體積的增大而變大，還是減小呢
　　(學生討論并進行預測，可能的預測有三種：隨著正方體的體積增大，(1)比值增大，(2)比值減小，(3)比值不變。)
　　預測后，學生分別計算四個正方體的體積和表面積及比值，并將數據記錄在課本上的表格內。
　　討論、分析正方體的體積和表面積比的變化有什么規律，與自己的預測是否相符。
　　學生匯報正方體的表面積與體積比。
邊長（cm） 表面積（cm2） 體積（cm3） 表面積/體積
1 　　　６ 　　１ ６／１=6
2 　　　２４ 　　８ ３／１=3
3 　　　５４ 　　２７ ２／１=2
４ 　　　９６ 　　６４ ３／２=1.5
　　從數據可看出，四個正方體從小到大，其表面積和體積的比分別為6、3、2、3／2，如果正方體的體積再增大，比值會怎么樣呢 (學生答：減小)我們可得出什么結論呢 (學生答：正方體的體積越大，表面積與體積比則越小，反之則越大。)為了讓學生都能理解細胞大小與物質交換的關系，再如下提問。
　　1.把棱長1厘米的正方體放入紅墨水里，有幾面被染紅 面積是多少 表面積與體積比呢 (6面，6平方厘米，6／1)
　　2.棱長2厘米的正方體表面積與體積比是多少 (3／1)把它放入紅墨水里，它6面共24平方厘米被染紅，我用刀把它切成4個棱長1厘米的小正方體，每個小正方體有幾面被染紅 面積是多少 面積與體積比又是多少 (3面，3平方厘米，3/1)
　　3.如果把棱長3厘米的正方體放入紅墨水里，情況會如何呢 (平均2面，2平方厘米，2／1)
　　如果把正方體換為其他的幾何模型，結論也是一樣的，因此我們也可以把這個結論應用到細胞中去，同學們能說說看嗎
　　學生答：細胞越大，細胞膜面積與體積比則越小；細胞越小，細胞膜面積與體積比則越大。
　　設問：這對細胞有什么好處或意義呢 (激發思考)
　　問：體積較大細胞與體積較小細胞比較，在生活中哪種細胞需要從外界環境獲取更多的營養物質呢 誰又會產生更多的廢物要排出體外呢
　　答：體積較大的細胞。
　　問：如果細胞無限生長，同學們討論一下，看會有什么情況出現 (較大細胞的表面積即細胞膜的面積相對較小，細胞膜將不能保證從外界環境獲取足夠的生活物質供細胞進行生命活動。)
　　問：同學們現在理解了細胞為什么這么小嗎
　　答：較小細胞的表面積則相對較大，更易于保證細胞與外界進行物質交換，從而保證細胞正常的生命活動。
第二課時
　　(一)設問導入
　　通過上一節課的學習，我們知道細胞體積很小，而細胞又能不斷地生長，那么細胞將怎樣才能保持較小的體積呢 生物體內那么多細胞又是怎么來的呢
　　一種方式就是細胞長到一定程度，就停止生長；另一種是細胞長到一定大小的時候，細胞可能一分為二，同學們認為會是哪一種呢 (答：第二種)
　　(二)新課
　　同學們說得對，我們把一個細胞變為兩個細胞的過程稱為細胞分裂。細胞是如何從一個變為兩個的呢 這是一個非常復雜的過程，同學們先課本，找出動物細胞和植物細胞的分裂過程。討論動物細胞和植物細胞的分裂過程，再用自己的語言描述細胞分裂過程，歸納、總結。
　　1.動物細胞分裂過程：細胞核一分為二---細胞膜內陷---細胞質一分為二---形成兩個新細胞
　　2.植物細胞分裂過程：細胞核一分為二--細胞質一分為二，中間出現新細胞膜、新細胞壁---形成兩個新細胞
　　在細胞分裂時，細胞核內會發生什么變化呢 同學們還記得細胞核的作用嗎 (在遺傳有重要作用)為什么細胞核能在遺傳中起重要作用呢
　　強調染色質里含有遺傳物質。細胞分裂前，染色質細長，經過復制而數量倍增，分裂時，染色質縮短變粗變為染色體，并且平均分配到兩個子細胞中，從而保證了新細胞與親代細胞具有相同的遺傳物質。因此染色質與染色體是同一種物質在細胞分裂的不同時期的兩種表現形式。
　　通過學習，同學們分析、討論一下細胞分裂有什么特點 然后歸納總結。
　　細胞通過分裂把染色體(遺傳物質)平均分配到兩個新細胞中，保證了新細胞與親代細胞具有相同的遺傳物質。
　　細胞分裂又有什么意義
　　1.單細胞生物通過細胞分裂進行繁殖。
　　2.多細胞生物通過細胞分裂產生生殖細胞而繁殖后代；通過細胞分裂使生物體內細胞數目增多，從而使新個體由小長大，使生物體不斷更新衰老死亡的細胞，從而保證生物體的正常生命活動。
〖教學點評〗
　　這兩課時的教學亮點是教師通過組織學生計算和進行演示，突破了教學難點，使學生很好地理解了"細胞為什么這么小"的道理。其間有學生的預測、計算、討論、獲得結論，既獲得了知識，又學習了模型法。細胞分裂的過程用課件演示，也使難點容易突破。整個教學過程中，學生參與的廣度、深度和質量都較好，體現了新"課標"的理念。

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