细胞的增殖教学设计与反思

赵县实验中学 姬英粉

【教学分析】

1、教学内容分析 ：

“细胞增殖”是普通高中课程标准实验教科书《生物1（必修）──分子与细胞》（人教版）

第六章第1节的内容。本节内容主要包括细胞不能够无限长大、细胞增殖及其意义、细胞周期、有丝分裂等。它与前面所学的遗传信息的携带者—核酸，细胞核—代谢活动的控制中心，高尔基体的功能，中心体的结构与功能等内容有密切的联系，其中有丝分裂是学生学习减数分裂和遗传定律的基础，还是学生学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础，甚至是理科班的学生学习选修模块的基础。与本节相联系的内容还有：细胞核的结构和功能，细胞的分化，衰老与癌变和减数分裂等内容。

2、学生情况分析：

（1）知识与技能方面：高中学生的特点是抽象思维能力和综合思维能力较强，同时，对生物课程的学习有一定的基础，也有着浓厚的兴趣。他们在初中曾学过“细胞通过分裂产生新细胞”的内容，但是对此了解得很浅，没有深入到细胞分裂过程的水平。因此，教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，借助多媒体课件等手段把有丝分裂的过程直观形象地表示出来，帮助学生理解，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。

（2）心理与情感方面：高中学生学习的自觉性和主动性较高，具有比较健全的心理素质和个性，有自己独到的见解，对生物学的研究有很高的热情和很强烈的参与意识，这也是生物学自身的魅力所在。可以通过对有丝分裂过程的分析，多媒体课件的展示来引导学生对DNA，染色体数量变化等重要知识点进行归纳总结，提高学生分析总结和表达能力。

一、教学目标的确定：

1.知识目标：

（1）了解真核细胞增殖的方式及意义。

(2) 理解细胞周期的概念。

（3）准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征，了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。

（4）掌握有丝分裂的过程、特征和意义，尤其是DNA和染色体的规律性变化。

2.能力目标：

（1）学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律。

（2）通过学习有丝分裂过程培养学生分析图像、解读图像的能力。

（3）通过实验培养学生制作临时装片的技能，培养学生的观察分析能力以及识图绘图能力。

3.情感目标：

（1）通过对细胞周期以及有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观，使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。

（2）通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。

二、教学设计思路：

本节应该让学生重点学习细胞有丝分裂的过程，教师可用染色体模型、剪贴图，理解细胞有丝分裂过程中染色体数目和行为的变化；用多媒体播放植物细胞有丝分裂的过程，让学生感受到细胞分裂过程具有动态性和连续性；用挂图展现动植物细胞有丝分裂的全过程；让学生进行对比，在此基础上总结出有丝分裂的特征和实质。同时，教师应指导学生理解有丝分裂过程中各时期特点，各时期细胞中染色体、DNA、染色单体数目变化，让学生绘出以上数目变化的曲线图。

根据“观察植物细胞有丝分裂”实验的难度和当地实际情况，实验过程中教师可先引导学生阅读实验方法步骤，然后动手实验操作、观察。同时，要求学生观察细胞有丝分裂的永久装片和教师准备好的有丝分裂5个不同时期示范片。组织学生讨论、绘图以加深理解和提高绘图能力。为保证实验取得较好效果，老师在实验前应讲解实验成功的关键，即解离充分、染色时间和染液浓度，压片时压片必须适当，要让学生了解根尖的培养方法、取材时间、解离和漂洗的目的和方法，分生区细胞的特点。

三．教学重难点:

1、教学重点：细胞生长和增殖的周期性；真核细胞有丝分裂的过程。高中学习有丝分裂，首先 要理解好细胞周期的概念，明确什么样的细胞有周期、一个周期的起止点，才能对之后的各个时期知识的学习起到铺垫的作用。其次，学习的重点应放在使学生认识有丝分裂各个阶段所发生的物质变化，使学生对细胞分裂的认识提高到一个新水平。有丝分裂是学习减数分裂的基础，而减数分裂知识又是学习遗传变异规律的基础。由此可见有丝分裂是非常重要的基础知识。自然作为本节课的重点内容。

2、 教学难点：有丝分裂过程中各时期染色体行为和数目的变化以及DNA数量的变化。有丝分裂过程，是细胞整体性的变化过程，但主要变化发生在细胞核里，尤以染色体的变化最为重要，应抓住染色体的规律性变化来理解有丝分裂各时期的主要特点。染色体行为，染色体数量在不同阶段发生变化的同时又伴随着DNA数量的变化以及纺锤体的出现与消失，还有核膜、核仁的消失与重建，整个过程比较复杂、抽象,部分学生往往搞不清。学生对此缺乏理性认识，如果缺乏直观的手段辅助教学，就会给学生的理解带来一定的困难。

四．教学过程设计：

提问：

1、 为什么细胞不能够无限长大呢？

2、既然细胞体积不能无限长大，那么，生物体积的增大必然要靠细胞增殖来增加细胞数量。细胞是如何增殖呢？

由此引入本节课内容

学生回答：

1、细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大；细胞质的生化过程受细胞核中DNA的控制。

2、学生开始思考并阅读课文

联系学生已有的知识。

创设问题情景,激发学生的探究欲望，主动地参与学习过程。

细胞通过分裂进行增殖

组织学生阅读教材并讨论：

① 细胞增殖有什么重要意义？

② 真核细胞增殖的方式有哪些？

③ 什么是细胞周期？细胞周期包括哪几个阶段？它们在时间分配上有什么特点？关于细

胞周期的概念，教师要引导学生准确理解，只有“连续分裂的细胞”才具有细胞周期 学生自主阅读、思考，并回答有关问题。

让学生自主学习，主动建构新知识。

高等植物细胞的有丝分裂

教师通过模拟动画逐步展示高等植物有丝分裂各时期的动态过程，与此同时，教师还在黑板上进行有关板图。

在间期，教师要让学生明白染色体复制后可形成姐妹染色单体，由于染色体呈细丝状，在光学显微镜下还看不清楚。染色体复制后，染色体本身的数量并没有发生改变，但是DNA数量加倍，每条染色单体各含有一个DNA。

在前期，教师要引导学生分析出“细胞核中出现了什么、什么消失了”，并且要学生知道是从细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体，染色体散乱分布在纺锤体中央。

在中期，教师要引导学生分析出在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰，是观察染色体的最好时期。关于赤道板，要让学生明白是由于它与纺锤体的中轴相垂直而得名，实际上并不存在这个结构。

在后期，教师要引导学生分析出着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体。

在末期，教师要引导学生分析出细胞核中什么消失了？什么重新出现了？植物细胞在赤道板位置上出现了细胞板，进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。

最后，教师再一次利用3D动画整体演示有丝分裂过程，使学生更好地理解各时期的特征 学生在教师的引导下观察有关动画、板图，思考并学会概述各个时期的主要特点。 归纳各时期DNA、染色体、染色单体的数量变化，并以曲线的形式表达出来。 让学生通过观察图片、板图来观察细胞内所发生的现象，引起思考，加深理解。

课件中的模拟动画可将微观、抽象的生命现象形象生动地呈现在学生眼前，有助于学生更好地理解各时期的特征，也可使学生理解有丝分裂的各个时期是为了研究方便人为划分的，它们实际上是一个动态的连续过程。

高等动物细胞的有丝分裂

以动画的演示高等动物细胞有丝分裂的过程，指导学生阅读课本倒数第二段。设计表格，让学生充分掌握动植物细胞有丝分裂的异同点。

观察动物细胞有丝分裂的动态过程，通过填表概括动植物细胞有丝分裂的异同点。 有丝分裂的意义

提示学生按有丝分裂的过程及其结果，简要概述有丝分裂的意义。

学生思考，讨论，然后作答。

培养学生的思维和概括能力

无丝分裂

指导学生阅读，了解

扩大学生的视野，提高学习兴趣

总结提升

为了及时了解学生对知识的掌握情况，帮助学生梳理知识，突出重难点。我在讲完有丝分裂的特点后还进行了如下的小结：

1、染色单体的形成和消失分别发生在什么时期？

2、DNA数量加倍发生在什么时期？

3、染色体数量加倍发生在什么时期？

4、与高等动植物细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？

课堂练习：对新授知识进行巩固和反馈

五．教学媒体运用的说明：

在讲有丝分裂时，为了能够让学生真正掌握各个时期的主要特点，我采用了多媒体课件逐步演示与黑板板图相结合的方式分步讲解，充分调动学生参与整个学习过程。通过学习使学生了解到认识和分析一个生命现象可以有多种不同的方法，即除了一般的文字描述外，还可以用图形描述特点，用图解突出重点，用曲线描述量的变化规律等，使学生在掌握知识的同时了解一些常用的科学研究方法。

本节课的重点是细胞生长和增殖的周期性，以及真核细胞有丝分裂的过程，如果用常规的挂图法和黑板板图法，展示的都只是某一个时刻细胞图像，是静止的，不能直观的体现出细胞的有丝分裂是一个动态变化的过程，使学生掌握和理解起来具有一定的难度，如果采用

多媒体课件，就能够将整个细胞有丝分裂的全过程一步一步的形象直观的展现在学生面前，降低了学生学习的难度，一定程度上也激发了学生的学习兴趣，提高了学生学习的积极性。 有丝分裂过程中各时期染色体行为和数目的变化以及DNA数量的变化是本节内容的难点所在。有丝分裂过程，是细胞整体性的变化过程，但主要变化发生在细胞核里，尤以染色体的变化最为重要，应抓住染色体的规律性变化来理解有丝分裂各时期的主要特点。染色体行为，染色体数量在不同阶段发生变化的同时又伴随着DNA数量的变化以及纺锤体的出现与消失，还有核膜、核仁的消失与重建，整个过程比较复杂、抽象,部分学生往往搞不清。学生对此缺乏理性认识，如果缺乏直观的手段辅助教学，就会给学生的理解带来一定的困难。多媒体课件的运用，正好解决了这个问题。通过给学生展示具体的动画过程，就能引导他们归纳出各种数量变化的规律。再以图表和曲线的形式进行总结，更是有利于学生突破难点，掌握本节课的精髓。

六．教学反思：

本堂课的教学内容比较多，时间十分紧凑，教师一定要合理安排好各个环节的教学内容，做到重点突出。为此，我充分运用了“问题探究教学法”，尽力挖掘学生原有的知识、经验，注重学生的学习过程，体现学生主体性学习，使学生由知识的接受者转变为知识的探索者和研究者，最大限度地培养了学生实验操作能力、处理问题能力、获取信息能力以及逻辑推理等能力。

学生是学习的主体，在启发引导学生自己探索、省悟知识的过程中培养学生的思维能力和创新精神，是课堂教学的出发点和归宿。在本节课中，主要通过让学生参与新知的学习和探索过程，充分调动学生的感官和思维积极活动，从而激发学生的学习兴趣，掌握学习知识的方法，培养创造性思维能力。

第二篇：细胞的增殖教学设计

细胞的增殖 教学设计

福建厦门六中 范淑秋

[教学目标]

知识方面

1.简述细胞的生长和增殖的周期性。

2.概述细胞有丝分裂的过程。

3.描述细胞的无丝分裂。

情感态度与价值观

认同细胞生长和增殖的周期性。

能力方面

1.模拟探究细胞表面积与体积的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

2.使用高倍显微镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。

[教学重点、难点分析]

1．重点：细胞生长和增殖的周期性、真核细胞有丝分裂的过程。

细胞像生物体一样，也要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程。单细胞生物在死亡之前，要通过细胞增殖增加个体数量，保持物种的延续。多细胞生物的生命历程从受精卵开始，需要不断的细胞增殖(主要以有丝分裂方式)增加体细胞的数量。在学生认同细胞生长和增殖的周期性的基础上，深入学习有丝分裂过程中遗传物质的周期性变化，有助于理解有丝分裂的意义，也有助于今后学习减数分裂和遗传基本规律等知识。

2．难点：有丝分裂过程中各个时期染色体的变化特点；细胞表面积与体积之比与物质运输效率之间的关系；统计每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值，比较细胞周期不同时期的时间长短。

有丝分裂过程是细胞整体性的变化过程，但主要变化是细胞核染色体的变化，这是一个微观的动态变化过程，学生很难弄清楚染色体、着丝点、DNA、姐妹染色单体的数量变化。

“细胞大小与物质运输的关系”是模拟探究实验，意图探究细胞大小与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因，从而认识生物体长大需要通过细胞增殖、增加细胞数量的必然性。操作过程虽然比较简单，但是实验后的讨论题却有相当的思维力度，要用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，思考物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系；为什么细胞越大，物质运输的效率越低；为什么多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。

让学生学习记录细胞周期不同时期的细胞数，通过统计每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值，比较细胞周期不同时期的时间长短。这里运用了间接转换的方法，因为学生并没有真正记录下细胞周期不同时期的时间，而是根据得到的每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值，来比较细胞周期不同时期的时间长短。这种思维上的转换有一定难度。

[教学过程]（本节共用3课时完成）

第1课时

课件演示图片、文字资料：生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡；细胞也要经历生长、增殖、衰老、凋亡。

板书：第6章 细胞的生命历程

第1节 细胞的增殖

设问：构成生物体的细胞有多大？

课件演示：大多数高等动、植物细胞的直径是( )

A.20～30 μm微米； B.20～30 mm； C、20～30 cm

师：生物体大多数都是由许多体积很小的细胞组成的，为什么细胞生长到一定程度会发生细胞分裂或者不再继续生长呢？

课件演示：细胞为什么不能无限长大？什么因素限制了细胞的长大？

(在学生思考后，进行短时间的对话，肯定其中的合理推测。)

师：也许真的是由于物质运输限制了细胞的长大，那么细胞的大小与物质运输是什么样的关系呢？我们来做一个模拟实验。

(组织学生按课本中的实验要求进行模拟实验，同时要求学生在浸泡琼脂的10分钟里进行一些计算和讨论，将计算结果填入课本的表格中。)

课件演示：

通过计算我们知道：

琼脂块的相对表面积=琼脂块的表面积/体积，随着琼脂块的增大而 。

细胞的相对表面积=细胞的表面积/体积，随着细胞的增大而 。

在相同的时间内NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积的比值越大，可以反映琼脂块的物质运输的效率 ；同样，在相同的时间内物质扩散进细胞的体积与细胞的总体之比越大，可以反映细胞的物质运输的效率 。

(实验完成以后，集体完成下列推测)

课件演示：

通过模拟实验可以看出：琼脂块体积越大，其相对表面积越小，琼脂块的物质运输的效率 ；可以推知：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率 。

师：这个模拟实验可以证明，“细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大”。当然，还有别的限制因素。请阅读正文。

板书：

一、细胞不能无限长大

师：生活细胞，像生物体那样也要经历生长、衰老、死亡。如果只有死亡，没有增殖是不可思议的。那么，细胞是如何增殖的呢？细胞增殖对生物体有何意义呢？细胞的增殖，如何保证亲子代细胞在性质（如染色体的数目、遗传物质DNA的含量）上的一致性呢？

板书：

二、细胞通过分裂进行增殖

课件演示：细胞有丝分裂图像资料

板书：

三、有丝分裂

师：这是真核细胞进行的最主要的分裂方式，有丝分裂。周期性地由一个细胞分裂成两个子细胞。请同学们读书并请观察图6-1和表6-1，思考问题。

设问：

① 怎么理解细胞周期？

② 认为一个细胞周期起始点和止点分别在何处？

③ 细胞分裂期和分裂间期所占的时间一样长吗？

④ 不同生物的不同种类细胞，细胞周期长短一样吗？

学生得出以下结论：

①一个细胞分裂成两个细胞是分裂期，从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前是分裂间期。细胞周期包括以上两个阶段。

②一个细胞周期的起始点是：一次分裂完成时。止点是下一次分裂完成时。细胞分裂间期是新的细胞周期的开始。

③细胞分裂期和分裂间期所占的时间相差较大。间期占时间很长；分裂期占时间很短。

④不同生物的不同种类细胞，细胞周期长短不同。

在此基础上，得出细胞周期概念。

板书：

1．细胞周期

(1)分裂间期

设问：细胞分裂间期，为什么需要这样长的时间？

学生推测：是不是为细胞的分裂作充分的物质准备？

师：近代科学研究证实，在细胞分裂间期，细胞内部发生着很复杂的变化，最大的变化特点是，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体，呈长细丝状，由一个共同的着丝点连接。因此说，分裂间期是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。

课件演示：模拟的植物细胞有丝分裂动态过程，先连续播放，再分段播放。

在分段播放时，一边说明细胞内发生的变化，一边将体现各阶段典型特征的剪贴图展示在黑板上，让学生认真观察比较，说出划分不同分裂期的主要依据(实际就是找出各个时期的主要特点)。

比较：

① 看染色体的形态数目变化。

② 看核仁、核膜的变化。

③ 看纺锤体（丝）的变化。

师生共同总结出细胞分裂各期的主要特点(主要由学生说出)。

板书：

(2)分裂期：前期、中期、后期、末期。

第二课时

要求学生以四人小组为单位，阅读课本这的“技能训练”，解释现象。

限制细胞长大的因素主要有两方面。第一，细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。第二，细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。

师：请同学们仔细观察动物细胞有丝分裂过程的录像和模拟的动态过程，并与植物细胞有丝分裂过程进行比较，看看它们有哪些共性，同时也找一找它们有哪些区别。

课件演示：动物细胞有丝分裂过程录像、模拟的动物细胞有丝分裂动态过程、动植物细胞有丝分裂过程图。一边播放，一边描述分裂过程中的各种变化。最后，将动植物细胞有丝分裂过程图并列投影在屏幕上供学生观察、比较。

板书：

（3）动、植物细胞有丝分裂的异同点

设问：

①动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的主要区别是什么？

②动、植物细胞有丝分裂如何保证亲子代细胞的染色体数目、DNA含量的一致性？

在学生回答上述设问的基础上，要求学生以人为例(体细胞染色体数目为46条)，填写下列表格：

指导学生建立坐标糸，绘制一个细胞周期中染色体和DNA分子数目的变化曲线。

板书：

（4）细胞有丝分裂的意义

亲代细胞的染色体复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

课件演示：蛙的红细胞的无丝分裂模拟动态过程

师：这是真核细胞的另一种分裂方式，请同学们注意把它与有丝分裂过程进行比较，找出最主要的区别。

生：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

板书：

四．真核细胞的其他分裂方式

无丝分裂、减数分裂

布置第三课时的预习作业：

①为了观察细胞的有丝分裂，要选取植物的什么部位作实验材料？为什么？

②如何培养洋葱的根尖？

③为了能够在光学显微镜下观察到单个的细胞，可以采取哪些方法？

④为了能够在光学显微镜下观察到染色体，可以对实验材料进行怎样的处理？

⑤本实验的操作流程为： 。

参考答案：

① 选取洋葱根尖2～3 mm（或其他正确部位）。因为根尖的这一部分中有分生组织，可能看到处于有丝分裂时期的细胞。

② 略

③ 用药液使组织中的细胞相互分离开来，轻轻地按压，使细胞分散开来。（或其他办法，如切片等） ④ 根据实验材料的特性选用染色液染色。

⑤ 选取实验材料→解离→漂洗→染色→制片

第3课时

请学生代表将预习作业用实物摄影仪展示，并作出相应的说明，师生共同评价，达成共识。

用数码一体化显微镜先将临时装片中处于不同分裂时期的细胞投影，再投影固定装片中处于不同分裂时期的细胞。（若学校实验室条件不具备，可使用课件）

组织学生完成实验：观察根尖分和组织细胞的有丝分裂。

在学生完成实验及实验作业并得出相应结论之后，讨论课本中的讨论题。

课件演示：

① 一个小球转动1秒钟，静止9秒钟。

② 10个小球不同步转动，但每个小球都是转动1秒钟，静止9秒钟。

③ 一个小球转动9秒钟，静止1秒钟。

④ 10个小球不同步转动，但每个小球都是转动9秒钟，静止1秒钟。

师：由于在每个周期中，小球静止的时间长，我们在②中看到多数小球是静止的。由于在每个周期中，小球转动的时间长，我们在④中看到多数小球是转动的。通过观察细胞有丝分裂装片，你有没有办法知道在一个细胞周期中，不同时期的时间长短？

学生：第一， 统计5个不同时期的细胞数目，求每个时期细胞数的平均值；第二， 计算每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例；第三， 计算洋葱细胞有丝分裂每一时期的时间：每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12 h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例。