資源簡介

人教版必修 1 第 3 章第 3 節 細胞核的結構和功能
1.教材分析
本節課內容為人教版必修 1 第 3 章第 3 節《細胞核的結構和功能》，課程標 準對本節課內容的要求是：闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中；舉例說明細胞各 部分結構之間相互聯系、協調一致， 共同執行細胞的各種生命活動。與該要求有 關的教學建議中提到需要開展的活動有：嘗試制作真核細胞的結構模型；結合電 鏡照片分析細胞的亞顯微結構。通過學習， 學生需要達到課標學業水平的如下要 求：建構并使用細胞模型，闡明細胞各部分結構通過分工與合作，形成相互協調
的有機整體，實現細胞水平的各項生命活動。
本節課是本章的最后一節， 除需讓學生掌握細胞核的結構和功能外， 還需對 本章內容進行概括總結， 即讓學生能夠從系統的角度理解細胞各結構之間的分工 配合， 共同完成各項生命活動， 幫助學生樹立結構功能觀和系統觀。對于細胞核 的功能， 通過科學論證， 質疑辯駁， 并從結構的角度進一步論證， 即能夠讓學生 掌握細胞核的結構和功能， 又能培養其科學探究和科學思維能力。通過克隆猴以 及胰島素的教學情境創設， 培養學生科學服務社會、造福人類的社會責任感。通 過模型建構， 既對本章內容進行復習、總結， 又培養學生的動手能力， 發展學生
建模的科學思維。
因此， 結合課標要求和單元學習主題， 本節課的學習重點為探究細胞核的結
構和功能。
2.學情分析
學生在初中已經初步了解了細胞的基本結構， 了解了細胞核的基本功能， 但 沒有對此進行科學論證， 另外， 學生已學習克隆羊的實例， 對我國研發克隆猴的 重要科學事件也有所聽聞。通過前兩節的學習也初步形成了結構功能觀。對于細
胞內的部分結構之間的分工合作也有著明確的認識。
高一學生已初步養成獨立思考、小組合作的習慣。但科學探究、科學論證的
素養能力不夠，需要培養，辯證性思維也有待進一步發展。
因此， 本節課的學習難點是， 在探究細胞核結構和功能過程中培養學生的科
學思維和科學論證能力，尤其是論證寫作能力的培養。
3.學習目標
根據課程標準及單元教學安排，本課時學習目標為：
（1）通過對“細胞核的功能探究 ”資料的分析和討論，科學論證后，闡明
細胞核的功能。
（2）通過資料分析、閱讀教材，模擬染色質和染色體之間的轉化，闡明細
胞核的結構，形成結構和功能相適應的觀點，認同細胞核是系統的控制中心。
（3）通過構建胰島素合成和分泌的“生產線 ”，形成細胞是最基本的生命系
統的系統觀。
（3）通過分析資料、提出假說、分析論據、不斷質疑、完善主張，初步形
成科學論證一般思路，學會根據證據進行推理，得出主張。
4.開放性學習環境
本節課需要學生小組合作， 3-4 人一組思考討論， 進行科學論證并撰寫相關 證據、推理及主張， 闡述細胞核的功能和結構。同時小組合作利用模具模擬染色
質和染色體的轉化，理解轉化的意義。
本節課還需用到多媒體和投影設備，有條件的話可以利用智慧課堂輔助教
學。
由于本節課有大量的資料分析， 在書寫論證過程也需較多時間，因此， 在課
前，通過學案，讓學生提前熟悉資料、論證寫作的事項和標準。
5. 教學過程
學 習 任 務 教師活動 學生活動 教學意圖
引入 介紹克隆猴中中和華華的誕生過程 及意義。 設疑：為何克隆猴長的更像提供核的 母本？細胞核有何功能？為何具有 這樣的功能？ 觀看，思考。 細胞核具有控制生物性 狀的功能。 通過克隆 猴引入 ， 激發學生 學習興趣 和愛國主 義情感。
細 胞 核 的 功 能 細胞核真的具有控制生物性狀的功 能嗎？還有沒有其他的功能呢？我 們繼續論證。 展示科學論證的過程， 以克隆猴材料 為例介紹書寫主張、證據及推理的對 照檢查表以及評價標準。 一：細胞核的功能 活動 1：思考、討論細胞核的功能， 完成學案中的論證過程。 提供資料： ①美西螈核移植實驗。 ②蠑螈的受精卵縊裂實驗。 ③變形蟲的切割實驗。 ④傘藻的嫁接實驗。 對于剛才小組通過資料推導出主張 的過程，你有質疑嗎？ （引導：如實驗過程嚴謹嗎？推導的 結論合理嗎？） 聽講、了解科學論證的 過程，判斷及評價。 學生分組討論，完成學 案內容。 小組展示匯報。 對實驗的科學性、推論 的合理性、數據的分析 結果提出質疑。 通過對細 胞核功能 的探究培 養學生的 科學論證 思維 、 小
歸納學生提出的質疑。 提問：如何解決質疑？有進一步的措 施嗎？ （引導：實驗應該怎么做更嚴謹？如 何證明是細胞核在發揮作用？） 補充資料。 傘藻的核移植實驗。 根據補充資料進一步修正你的主張。 提問：除了邏輯推理等，小組的表述 是否嚴謹、科學、簡潔呢？ 歸納總結細胞核的功能。 還有沒有更多的資料或事實能證明 我們的主張呢？ 展示資料： 資料 5：科學家在研究海膽的授精過 程時發現,在授精后不久的受精卵中 出現了兩個細胞核。一個來自卵細胞 ﹐另一個來自精子。十幾分鐘后兩個 核融合成了一個,以后胚胎細胞的細 胞核都是由這個核分裂而來。后來， 又有科學家把海膽卵震碎， 用沒有核 的海膽卵與精子結合， 發現后代主要 具有父本特征。 資料 6：高等植物成熟的篩管細胞和 哺乳動物成熟紅細胞無細胞核， 草履 蟲和骨骼肌細胞具兩個及以上的細 胞核， 絕大多數真核細胞都只有一個 細胞核， 其結構顯著， 位于細胞的正 中央。 介紹少數特殊細胞細胞核的數量與 其特殊功能有關。 分組討論，思考解決辦 法。 小組討論，形成進一步 方案辯駁質疑。 修正主張。 小組討論，凝練文字。 思考、作答，并說出理 由。 資料 5 支持，資料 6 不 支持。 組合作能 力及科學 表 達 素 養。 培養學生 質疑 、辯 駁能力 ， 形成批判 性思維。 培養學生 辨別論據 的能力。
細胞核的結構 細胞核為何具有這樣的功能呢？ 打比喻：如果細胞是一支軍隊的話， 那么我們可以把細胞核看成是司令 部。控制著整個軍隊的行動。司令部 里的司令員向整個軍隊發出命令信 號來控制軍隊？那么， 細胞核中的司 令員又是誰呢？結合上一章所學內 容， 你覺得會是什么物質或結構呢？ 說出你作出推測的理由。 回顧上一章內容，提出 應該是 DNA。因為 DNA 攜 帶遺傳信息，在生物體 的遺傳、變異和蛋白質 的生物合成中具有極其 重要的作用。遺傳信息 就是司令員下達的命令 信號。 復習回顧 舊知 ， 引 出新知。
介紹 DNA：DNA 攜帶的遺傳信息就像 細胞生命活動的“藍圖 ”一樣， 控制 著細胞的物質合成、能量轉化和信息 交流等代謝活動，完成生長、發育、 衰老和凋亡。細胞的代謝和遺傳是由 DNA 上的遺傳信息來控制完成。 活動二：探究細胞核的結構 那么， 細胞核中有 DNA 嗎？它又是以 什么形式存在的呢？ 展示資料： 資料 1：甲基綠吡羅紅染色發現細胞 核成綠色。 資料 2：展示電鏡下細胞核中染色質 結構。染色質其實是由很多串珠狀的 結構聚合在一起形成的。使用 DNA 酶 處理細胞核后,發現“珠子 ”之間的 連線消失了,但是“珠子 ”還在;若使 用蛋白酶處理,則“珠子 ”被分解,連 線尚在。 資料 3：1888 年， Waldeyer 發現在正 在進行分裂的細胞中,能被堿性染料 染成深色的物質在光鏡下不呈團狀, 而是一條條的圓柱狀的結構,他將這 樣的結構稱為染色體。經過近一個世 紀的研究,人們發現染色質和染色體 是在細胞周期不同階段可以相互轉 變的結構。 請在學案中完成你組主張。組內成員 討論時可相互質疑， 并進行辯駁。不 斷完善、修正主張。 請同學們用毛根模擬染色質和染色 體之間的轉換。想一想為何在細胞分 裂時要形成染色體結構呢？ 分裂時要把復制的 DNA 平均分配， 不 分裂時 DNA 需要復制和表達（利用上 面的遺傳信息指導蛋白質的合成） 從 而指導生命活動和性狀。 通過線團和散亂的線繩類比染色質 和染色體之間轉化的意義。 聽講，了解。 小組討論，完成主張， 展示。 對其他小組的質疑進行 辯駁。 完善主張。 思考，棒狀利用分配， 絲狀利于復制，表達。 進一步培 養學生的 論證能力 和批判性 思維。 培養學生 動 手 能 力 ，建模 思維 ，為 后面介紹 建構模型 的科學思 維打下伏 筆 。 同時 通過模型 利于學生 理解染色 質和染色
細胞核中的其他結構也與其作為控 制中心的功能有關嗎？ 活動三：閱讀書本內容，小組討論后 說出各結構的功能， 并說說其與控制 中心的關系。 播放細胞核結構視頻。 歸納：細胞核是遺傳信息庫，是細胞 代謝和遺傳的控制中心。 學完細胞核的結構和功能， 你還有哪 些疑惑，請提出。 自主學習，說出相關結 構，對應功能。樹立結 構功能觀。 觀看，感受。 學生提出疑惑，并相互 解答。（如原核細胞沒有 細胞核 ， 誰是控制中 心？細胞質中也有 DNA， 為什么細胞質不是控制 中心？） 體轉化的 意義 ， 突 破教學難 點。 形成結構 功能觀。 培養學生 質疑精神 以及提出 問題的能 力。
細 胞 是 生 命 活 動 結 構 和 功 能 的 基 本 單 位 活動三：構建細胞中胰島素的“生產 線 ”。 將下列方框表示的“生產車間 ” 中 填上相應細胞結構的名稱， 構建一條 合成、分泌胰島素的“生產線 ”。說 說這些“車間 ” 協調配合共同完成 生產的過程。 思考：如果把細胞中的各種結構和物 質配齊后按照胰島 B 細胞中的比例放 置試管中， 該試管能產生具活性的胰 島素嗎？ 能完成細胞所有的生命活 動嗎？為什么？這對你理解細胞是 最基本的生命系統有何啟發？ （提 示：打比方，如果把自行車的全部零 件都拆下，堆在一起還能騎嗎？） 完成并表述細胞中各結 構的分工配合。 理解細胞 的生命活 動離不開 各種結構 之間的分 工合作。 初步形成 系統觀。
科學方法 建構模型： 展示學生制作的細胞膜模型， 介紹物 理模型， 引出模型建構的種類及意 義。 展示物理模型建構的評價表， 指出建 構的核心要求是具科學性。 布置課后完成真核細胞三維模型的 制作。 聽講、觀看。 理解模型制作的要領及 意義。 課下完成建模活動。 培養學生 建模思維 及動手能 力。
6.板書設計
7.作業評價
①嘗試制作真核細胞的三維結構模型,利用評價表完成自評和他評。
②完成教材 P58 練習與應用； P60 復習與提高。
③查閱資料，了解我國克隆技術的發展與現狀。
8.教學反思
本節課利用 CER 框架進行論證式教學， 對細胞核的功能進行科學論證， 并通 過論證 DNA 位于細胞核中構建細胞核結構和功能相適應的觀點， 從結構角度論證 細胞核的功能。發展了學生科學論證的思維， 同時形成結構功能觀。另外， 通過 模擬染色質和染色體相互轉化的活動， 便于學生理解染色質和染色體區別和聯系 以及相互轉化的意義。最后，通過構建胰島素“生產線 ”，讓學生認識的生命活 動需要細胞各種結構分工合作， 從系統角度理解細胞是生命系統的基本單位。在 論證的過程中， 建構細胞核結構和功能的知識體系， 形成物質觀、結構功能觀和 系統觀，發展了學生的科學素養，激發了學生的愛國情懷。
本節課不足的地方是對論證過程的書寫未作深入分析， 學生還需進一步學習 論證寫作。

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