資源簡介

“高中生物學單元教學精品課程”課時教學設計
第1課時教學設計
設計者 學校 年級 高三年級
課題 課時1 細胞的分化
課型 新授課□ 章/單元復習課 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內容分析
概念2 細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖 2.3 細胞會經歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程2.3.1 描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性2.3.2 說明在個體發育過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體2.3.3 描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程。
學情分析
多數學生對“蛋白質是生命活動的主要承擔者”這一概念的理解處于淺層階段，無法將其與細胞差異化的表現聯系起來 2.學完細胞增殖之后，對于有絲分裂產生的子細胞與親代細胞的遺傳物質相同，學生是認同的，但是對分化后遺傳物質沒有發生改變，學生是存疑的。
學習目標確定
1.通過比較不同組織細胞的形態、結構和生理功能方面的特異性變化，歸納概括細胞分化的概念，說出細胞分化是形成多細胞生物體的必要過程。 2.通過資料分析，尋找證據，說出細胞分化是基因選擇性表達的結果。 3.通過分析植物組織培養和克隆動物等事例，闡明細胞的全能性。 4.關注干細胞在醫學上的應用，提升社會責任意識。
學習重難點
學習重點：細胞分化的概念，原因和意義；細胞全能性的概念 學習難點：細胞分化的原因；細胞全能性的概念
任務實施過程
學習任務 教師活動 學生活動 教學意圖
創設情境，導入新課 播放視頻“人體細胞是如何與病毒進行博弈的” 觀看視頻，回答相關問題 選取熱點話題，引起學生的共鳴和興趣，引發學生思考，導入新課。
任務一：從細胞水平認識細胞分化-歸納概括細胞分化的概念 活動1提出相關問題： 1.由受精卵發育形成個體，細胞主要發生了哪兩個方面的變化？ 2.各種組織細胞之間的差異主要在哪些方面？（舉例說明） 3.正常情況下，圖中各種組織細胞還能恢復成早期胚胎細胞嗎？各種組織細胞之間能不能相互轉變？ 活動2提出相關問題：思考圖示過程中，細胞發生了哪些方面的變化？ 活動1：觀察比較人體發育不同時期的細胞圖片。 活動2：造血干細胞的分化圖片；植物細胞的分化圖片。思考回答相關問題。 讓學生從熟悉的事實入手，利用已有知識、經驗建構概念，有助于對概念的理解；讓學生從動物和植物兩個層面上認識到，細胞分化是普遍存在的。引導學生觀察身邊的 生物學現象，學會歸納和總結，提升科學思維能力。
任務二：從分子水平認識細胞分化-闡明細胞分化的原因 思考：從分子水平分析，細胞在形態、結構、功能上的差異主要是由哪種物質體現出來的？ 資料1：用熒光標記蛋白質示蹤細胞的分化。藍色熒光標記的是某種細胞的細胞核，綠色熒光標記的是纖維蛋白，紅色熒光標記的是鈣調蛋白。 資料2：提取分離大鼠8種器官中的蛋白質進行電泳，在介質中，不同分子量的蛋白質遷移到不同位置上并形成條帶，得出右圖所示蛋白質圖譜。 資料3： DNA指紋技術的原理：從組織細胞中提取DNA，通過相應技術手段處理后可獲得DNA指紋圖譜。其有兩個關鍵特點：a.特異性：除非是同卵雙生子女，否則幾乎不可能有兩個人的DNA 指紋圖譜完全相同。 b.穩定性：同一個人的不同組織，如血液、精液、皮膚、肌肉、毛發（哪怕只有一個毛囊細胞產生的DNA 指紋圖譜完全一致。因此,DNA指紋技術在刑事案件偵破、親子關系鑒定中有非常重要的作用。 資料4 科學家利用某種技術檢測到的細胞中含有的基因情況 資料5 人體細胞內大約有2-2.5萬個（蛋白質編碼）基因，分析結果表明，這些基因約50%在所有組織細胞中都表達，而有大概15%的基因在一個或幾個特定的組織或器官中表達，比如胰島素基因只在胰島B細胞中表達，血紅蛋白基因只在紅細胞中表達。 模擬活動：請利用提供的材料，模擬兩種細胞中基因的選擇性表達。 要求： 把每個細胞中應該具有的基因和蛋白質對應的紙條粘貼到細胞中。 把代表關閉狀態的基因便利貼折疊起來。 對模擬結果進行闡釋、說明。 結論1：同一種細胞能分化形成不同組織細胞，是因為細胞中合成的 結論2：大鼠的不同組織細胞中含有蛋白質種類 結論3：不同組織細胞中含有的蛋白質 不同，是因為 細胞分化的實質：基因的選擇性表達 小組合作，完成模擬活動 既回應了導入環節問題情境中的問題，又讓學生進一步認同了結構與功能相適應的觀念。 幫助學生建立起知識之間的聯系，構建完善的知識體系，避免知識的碎片化。基于事實和證據進行邏輯推理，得出相應結論，可有效訓練學生餓邏輯思維的流暢性、嚴密性，提升科學思維品質。 通過模擬活動將微觀抽象的概念具象化呈現出來，并能闡釋細胞間差異化的原因，既深入了對概念的理解，又增強了闡述解釋、表達交流的能力。 根據模擬活動的過程和結果，可以憑借學生是否達成了相應的教學目標。
任務三：探討細胞分化中細胞發育潛能變化及應用 已分化的體細胞（核），在體外形成未分化的狀態，可以重新分裂、分化形成新個體嗎？ 閱讀教材資料1、2，回答以下問題： 1.植物組織培養和克隆動物表明高度分化的細胞或細胞核具有什么特性？ 2.什么是細胞的全能性？未分化的細胞有沒有全能性？ 3.已分化的細胞具有全能性的原因是什么？ 運用概念分析和解決問題是學習的高階目標，學生初步建立了細胞分化及本質的概念后，需要學會運用概念來認識生命活動。在對已分化的細胞人具有發育的潛能的質疑，分析推理過程中，認識到植物組織培養和克隆是對分化后細胞中的遺傳物質沒有改變非常有說服力的兩個實證，并能據此解釋細胞全能性的原因，深化了對概念的理解，同時提升了科學思維品質。
遷移應用 根據課前布置的任務干細胞及其應用。 請小組代表匯報交流干細胞及其應用。 引導學生關注并參與和生物科學技術有關的個人生活及社會議題，不僅可培養和提升學生的社會責任意識，還同時提升了分析綜合能力、論證生物學社會議題等科學思維能力。
板書設計
特色學習資源分析、技術手段應用說明
（結合教學特色和實際撰寫，可無）
教學反思與改進
在“基于證據、完善概念-闡明細胞分化的原因”部分，設計的初衷是讓學生學會如何提出觀點、表達觀點，在推理、尋找證據、論證再推理中提升科學思維的品質。在這一部分，應該多給學生表達自己觀點的機會，同時再增加一些證據資料，如“人體發育不同時期血紅蛋白基因的表達情況”等，引領學生充分論證，以更好地理解“細胞分化是基因在特定時間和空間的選擇性表達”這一概念。在“干細胞的應用”部分：還應通過設計開放性的問題引導學生辯證分析、深入思考，進一步發展學生的科學思維素養。

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