方妍妮 李娘輝

摘要 以“細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心”一課為例，教師通過自制教具，設(shè)計(jì)問題驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)觀察中逐漸形成重要概念，將生物知識(shí)與方法相互滲透，樹立結(jié)構(gòu)功能觀，滲透歸納、建模的科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞 生命觀念;科學(xué)思維;教學(xué)設(shè)計(jì);細(xì)胞核

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

文件編號(hào)：1003-7586（2018）11-0023-03

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出核心素養(yǎng)的課程宗旨，借助生物課程幫助學(xué)生樹立生命觀念，形成科學(xué)思維的習(xí)慣，掌握科學(xué)探究的思路和方法，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。如何將核心素養(yǎng)在課堂中落實(shí)，是值得教師共同探討的問題。

知識(shí)是核心素養(yǎng)的載體，活動(dòng)是形成素養(yǎng)的途徑。本節(jié)課通過具有思維性、實(shí)踐性的教學(xué)活動(dòng)，立足于學(xué)科方法與知識(shí)的滲透，促進(jìn)核心素養(yǎng)的達(dá)成。

1教學(xué)分析

1.1教材分析

“細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心”選自人教版高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》。教材先以資料分析的形式從科學(xué)史推理出細(xì)胞核功能，再引入細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，滲透著“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的生命觀念，并在真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型的制作中體現(xiàn)模型與建模思維。

1.2學(xué)情分析

高一學(xué)生已具有良好的觀察能力，細(xì)胞器的學(xué)習(xí)使其具備細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，但抽象思維的不足阻礙了對(duì)微觀物質(zhì)本質(zhì)的透徹理解。

2教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：細(xì)胞核的功能和結(jié)構(gòu)。

難點(diǎn)：染色質(zhì)和染色體的關(guān)系;細(xì)胞核是細(xì)胞生命系統(tǒng)的控制中心。

3教學(xué)目標(biāo)

闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，簡述DNA、染色質(zhì)、染色體三者的關(guān)系;闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中。

分析歸納生命現(xiàn)象，運(yùn)用科學(xué)觀察進(jìn)行探究;運(yùn)用模型與建模的方法認(rèn)識(shí)生物學(xué)事實(shí)。

認(rèn)同結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念。

4教學(xué)過程

4.1課前準(zhǔn)備

高等動(dòng)物細(xì)胞核直徑一般為5～10μm，高等植物細(xì)胞核直徑一般為5～20μm。教師利用超輕黏土、廢棄膠頭滴管膠帽和細(xì)鐵絲等材料，分別模擬核模、核孔復(fù)合體和核酸，制作放大約4萬倍的細(xì)胞核模型（即直徑約20cm）。

4.2直觀導(dǎo)入，激發(fā)興趣

教師展示洋蔥表皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞等多種細(xì)胞的顯微圖片，使學(xué)生從熟悉的圖像中，直觀感受細(xì)胞核是多數(shù)細(xì)胞的共同結(jié)構(gòu)，并初步感知細(xì)胞核的大致形狀和位置。教師提問：“是否所有的細(xì)胞都有細(xì)胞核呢？”學(xué)生聯(lián)系舊知，回顧制備細(xì)胞膜的選材，意識(shí)到：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核。教師補(bǔ)充關(guān)于高等植物成熟篩管細(xì)胞的內(nèi)容，使學(xué)生形成對(duì)細(xì)胞核的初步認(rèn)知，滲透批判性思維。

4.3呈現(xiàn)資料，問題驅(qū)動(dòng)

教師提出核心問題：“細(xì)胞核在細(xì)胞的生命活動(dòng)中有什么作用呢？”以此問題激發(fā)學(xué)生求知欲望。接著教師提供資料，并提出系列問題引導(dǎo)學(xué)生思考（表1）。

學(xué)生合作討論，從科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納出細(xì)胞核在不同的生物中功能相似：與生物的繁殖、生命活動(dòng)息息相關(guān)。

教師回顧“遺傳”和“代謝”兩個(gè)概念內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生將以上結(jié)論進(jìn)一步精致化地概括為“細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝和遺傳”，得出細(xì)胞核功能，并追問：“科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)在方法上有什么相似之處？”教師從而借此簡單解釋相互對(duì)照和前后對(duì)照的原則。

學(xué)生討論，自主發(fā)現(xiàn)：資料1和4均利用核移植的方法，資料2和3均先將細(xì)胞分為有、無核兩部分進(jìn)行觀察，再將細(xì)胞核移入無核部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

設(shè)計(jì)意圖：通過討論與交流，學(xué)生逐漸形成基于事實(shí)證據(jù)，分析生物規(guī)律，理解生命本質(zhì)的科學(xué)思維。教師充分利用實(shí)驗(yàn)資料，在學(xué)生原有認(rèn)知上挖掘深層知識(shí)，初步滲透科學(xué)探究的方法教育。

4.4自制教具，突破難點(diǎn)

4.4.1核膜、核孔結(jié)構(gòu)

教師先展示電子顯微圖，再出示自制細(xì)胞核模型，指引學(xué)生剖開教具，從外往里觀察模型。并提供問題串，引導(dǎo)學(xué)生將核膜與細(xì)胞膜進(jìn)行類比：①細(xì)胞膜的功能是什么？②核膜與細(xì)胞膜同樣是作為邊界，可能具有什么功能？③細(xì)胞膜有幾層？④核膜的雙層膜結(jié)構(gòu)可能影響哪種功能？⑤觀察核膜還具有什么特點(diǎn)？

學(xué)生回憶舊知，觀察模型認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)，分析細(xì)胞膜與核膜的異同，推理、理解核膜及核孔的功能。

設(shè)計(jì)意圖：細(xì)胞核為超微結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，不便觀察，因此學(xué)生理解困難。教師先用事實(shí)（照片）支撐起一般概念（細(xì)胞核的各部分結(jié)構(gòu)），再通過自制教具，將抽象結(jié)構(gòu)直觀化，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，引導(dǎo)學(xué)生由外至內(nèi)進(jìn)行科學(xué)觀察。學(xué)生運(yùn)用類比，由細(xì)胞膜分析推理得到核膜功能，發(fā)現(xiàn)核孔，搭建新舊知識(shí)聯(lián)系，達(dá)成知識(shí)的深層次理解，提高教學(xué)效率，樹立結(jié)構(gòu)功能觀。

4.4.2核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)

教師指引學(xué)生觀察核仁，簡單介紹核仁功能;重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生觀察染色質(zhì)。并展示核酸在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)圖片，提出問題：細(xì)胞核中主要分布哪種核酸？學(xué)生觀察模型上DNA的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)染色質(zhì)的化學(xué)組成。教師利用教具演示遺傳信息傳遞過程中，染色質(zhì)和染色體的轉(zhuǎn)化，通過表格歸納兩者形態(tài)上的差異，認(rèn)識(shí)本質(zhì)聯(lián)系。

學(xué)生觀察細(xì)胞核模型的內(nèi)部，認(rèn)識(shí)核仁;回顧舊知，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)模型中代表DNA的絲狀物上結(jié)合著其他物質(zhì)，產(chǎn)生求知的好奇心;觀察染色質(zhì)與染色體轉(zhuǎn)化的演示，根據(jù)表格提示，歸納兩者異同。

設(shè)計(jì)意圖：教師以細(xì)胞中核酸分布為新知識(shí)生長點(diǎn)，借助模型豐富感性認(rèn)識(shí)，滲透科學(xué)探究方法。直觀演示可以培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力和抽象思維，突破理解染色質(zhì)和染色體本質(zhì)的難點(diǎn)。

4.5新知檢測(cè)，總結(jié)升華

教師展示細(xì)胞核剖面圖，提出本節(jié)課核心主題：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)如何使其成為控制中心？

學(xué)生將圖文相結(jié)合，嘗試從細(xì)胞核各部分結(jié)構(gòu)和功能回答問題，如“細(xì)胞核內(nèi)有DNA，能控制生命活動(dòng)”“核膜能將細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)分開且進(jìn)行物質(zhì)交換”，等等。

教師講解遺傳信息可保持親子代的一致性，因此得出細(xì)胞核控制細(xì)胞遺傳;用生活常識(shí)“依據(jù)藍(lán)圖建構(gòu)大廈”類比遺傳信息與生命活動(dòng)的關(guān)系，解釋細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳、代謝;利用生活中的“倉庫”類比，說明細(xì)胞核是遺傳信息庫;在學(xué)生回憶再現(xiàn)細(xì)胞核各部分結(jié)構(gòu)與功能的過程中，解釋細(xì)胞核成為控制中心的原因。

設(shè)計(jì)意圖：教師借助立體模型和模式圖進(jìn)行新知識(shí)的教學(xué)后，利用抽象性更強(qiáng)的平面簡圖進(jìn)行變式評(píng)價(jià)和總結(jié)。類比生活常識(shí)，利用啟發(fā)式講授，理清細(xì)胞核一遺傳信息一生命活動(dòng)的聯(lián)系，分析核質(zhì)之間的邏輯關(guān)系，落實(shí)重要概念：控制遺傳代謝，再升華到結(jié)構(gòu)功能觀，使學(xué)生螺旋式掌握概念，實(shí)現(xiàn)發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

4.6方法滲透，動(dòng)手實(shí)踐

教師結(jié)合細(xì)胞核模型，介紹模型特點(diǎn)和建模方法，再設(shè)計(jì)制作真核細(xì)胞模型的課后作業(yè)。這既是對(duì)整章節(jié)的總結(jié)，也讓“模型與建模”的科學(xué)思維在實(shí)踐中落實(shí)和深化。

5教學(xué)反思

對(duì)蘊(yùn)含在學(xué)科知識(shí)內(nèi)容背后的方法論、價(jià)值觀和文化意義的挖掘，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)意義的內(nèi)化與升華。本節(jié)課引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)現(xiàn)象出發(fā)，分析、歸納出細(xì)胞核功能的重要概念;通過自制細(xì)胞核模型，從直觀中感受生命系統(tǒng)的精密性和復(fù)雜性。學(xué)生明確抽象概念的同時(shí)，領(lǐng)悟?qū)ι飳W(xué)事實(shí)的科學(xué)探究方法，滲透“模型與建?！钡目茖W(xué)思維，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念，激發(fā)出對(duì)生命的敬畏心，形成保護(hù)生命、珍惜生命的責(zé)任感。教師在強(qiáng)調(diào)生物知識(shí)的同時(shí)，更突出生物學(xué)科的思想與方法，達(dá)成核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。