生物必修1《分子与细胞》细胞的增殖第1课时教学设计

这是一份生物必修1《分子与细胞》细胞的增殖第1课时教学设计，共6页。教案主要包含了学生实验，学生活动1，学生活动2，小组讨论，学生活动，学生总结，阅读课本P112等内容，欢迎下载使用。
教材分析
本章是在前几章学习了细胞生命系统的组成、结构和功能的基础上展开的，重点内容是细胞增殖中有丝分裂的知识，而有丝分裂的学习又与必修二中减数分裂和受精作用的知识打好了基础。因此，本章的内容在整个高中阶段的学习中非常重要，起到了承上启下的作用。
人教版高中生物必修1第6章第1节《细胞的增殖》是高中生物的重点和难点，细胞的增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，这节课不仅仅是知识的延伸，更是为本章之后的内容尤其是有丝分裂奠定基础。由此可见，这一节课在教材结构上起着重要的过渡作用。在实际教学中通常用3个课时来完成。
具体安排如下：
第1课时：细胞不能无限长大的原因；细胞通过分裂的方式进行增殖；细胞周期。
第2课时：植物细胞的有丝分裂；
第3课时：动植物细胞有丝分裂的对比及染色体和DNA数量变化曲线绘制及分析；无丝分裂。
本节课是《细胞的增殖》第1课时，重点是对实验的操作和对实验结果的分析、细胞不能无限长大的原因以及细胞周期。本节内容从微观上解释了生物的生长现象，对学生理解生命的来之不易起到重要作用，对提高学生的生物科学素养也起到重要作用。本节课体现了探究性教学的精神，通过实验探究，知道细胞不能无限长大的原因，明白细胞分裂的必要性，明白细胞分裂的必要性，再来学习细胞分裂，体现知识的系统性。
学情分析
高二年级的学生对生物具有较强的好奇心及探索精神，并且具备了相应的抽象思维能力和逻辑分析能力。本节课是在学生学习了前五章相关知识的基础上展开的。细胞增殖对学生来说非常抽象，因此学习起来具有一定的难度。在教学过程中通过实验，选择常见的材料代替细胞，进行简单且易于操作的学生实验来体验细胞大小与物质运输的关系，通过演示和图表分析，理解细胞周期，为而突破重难点做好充分的准备。
教学目标
知识与能力目标
1、通过实验模拟探究细胞大小与物质运输的关系，能够分析细胞不能无限长大的原因。
2、通过观看图片、师生交流，能够举例说明细胞增殖的意义。
3、通过教师讲解、观看图片，能够简述细胞周期的概念。
学科素养
1、基础知识（线粒体的结构和功能、无氧呼吸和无氧呼吸的异同）；
2、基本技能（通过组织学生进行实验探究，培养学生利用数学方法处理和分析实验数据的能力）；
3、基本思想（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以及探索与合作的精神）；
4、基本活动经验（通过对细胞周期的学习，养成质疑、严谨、求实、创新及勇于实践的科学态度）。
教学重点
1、探究细胞不能无限长大的原因的实验。
2、细胞周期的概念。
教学难点
对细胞周期的理解。
重、难点突破
通过模拟实验和多媒体课件，使抽象问题具体化、形象化，复杂问题简单化，攻克难点。
方法用具
1、教学用具：PPT课件、边长分别为1cm、2cm、3cm含有酚酞的琼脂块、烧杯、培养皿、解剖刀、手套、纸巾，质量分数为0.1%的NaOH溶液。
2、教学方法：（1）“细胞大小与物质运输的关系”实验，激发学生的想象力，体验细胞体积与物质运输速率的关系，认识到细胞体积不能无限长大的原因。
（2）通过图片和图表分析以及模拟类比的方法，让学生理解细胞周期的概念。
（3）本节课采用了直观教学法、讲述法、启示法、讨论法、类比分析法、实验法等教学方法。
教学过程
教学环节
教师学生活动
导入新课
【图片】大象、老鼠。
问：二者体型差异大的主要原因是细胞数量的不同还是大小的差异？
象与鼠相应器官或组织的细胞大小相似，二者体积差距大的主要原因是细胞数量的不同。——细胞增殖。
一、细胞不能无限长大
【图片】种子、幼苗、大树。
多细胞生物的生长，既靠细胞的生长，又靠细胞数目的增加。
细胞生长——增大细胞体积
细胞增殖——增加细胞数目
过渡：生物体的生长为什么不能只靠细胞体积的增大？细胞越大，所需的营养物质和排出的废物更多，细胞不能无限长大的原因是否与物质运输有关？下面让我们一起通过实验来探究。
二、实验：细胞大小与物质运输的关系
实验材料：边长分别为1cm、2cm、3cm含有酚酞的琼脂块、烧杯、培养皿、解剖刀、手套、纸巾，质量分数为0.1%的NaOH溶液。
实验原理：1、酚酞遇NaOH呈紫红色。
2、琼脂块大小模拟细胞大小。
3、物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。
实验步骤：
1、将NaOH溶液倒入装有琼脂块的烧杯中并淹没琼脂块。
2、浸泡10分钟，用塑料勺不时翻动琼脂块。
3、戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出来，用纸巾把它们吸干。
4、用解剖刀将琼脂块切成两半，观察切面并测量每一块上NaOH扩散的深度。
5、记录实验结果并计算。
【学生实验】观察实验现象并完成表格。
在等待实验结果的10min内，完成两项内容。
【学生活动1】完成表格的前三项并观察规律。
结论：细胞体积越大，相对表面积越小。
【学生活动2】
现在正在通过实验探究细胞不能无限长大的原因，反之，细胞是不是越小越好？【小组讨论】
提示：细胞完成生命活动所需要的物质和结构。
小结：细胞的最小体积取决于它完成基本生命活动的物质和结构所需的空间，因此，细胞也不能无限小。
10min后，完成剩余的实验步骤，观察结果并填表。
【学生活动】根据NaOH的扩散深度，计算NaOH在琼脂块中的扩散效率，分析最终的实验数据并得出结论。
结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。——细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
【小组讨论】细胞不能无限长大的原因还有哪些？
提示：细胞核是系统的控制中心。
【总结】细胞不能无限长大的原因。
1、细胞表面积与体积的关系限制细胞长大；
2、细胞核的控制代谢能力有限。
过渡：由此可见，细胞是不能无限长大的，因此，多细胞生物的生长主要依靠细胞数目的增加，我们把细胞数目的增加又叫细胞的增殖。
二、细胞通过分裂进行增殖
【图片】草履虫通过分裂繁殖、由受精卵发育成人。
【学生总结】细胞增殖的意义。
【阅读课本P112】通常细胞以分裂的方式进行繁殖，细胞分裂的方式有哪些？（有丝分裂、无丝分裂、减数分裂）
有丝分裂是真核细胞最主要的分裂方式。
过渡：真核细胞在分裂时，遗传物质如何分配？以人为例，受精卵有46条染色体，如果要平均分配，是不是会越来越少？
问：分裂后的细胞，染色体条数并未变化，你们推测在分列前发生了什么？——引出分裂前的物质准备阶段——细胞的增殖包含两个阶段：物质准备阶段、细胞分裂阶段。
真核细胞有丝分裂：分裂间期、分裂期。
过渡：实际上两个阶段是连续的，对于真核生物的有丝分裂具有周期性，我们把分裂间期和分裂期合称为细胞周期。
三、细胞周期
【阅读课本P112】细胞周期的概念。
【图片】圆周表示细胞周期。
【学生活动】在图片上指出你认为的细胞周期。再一次强调细胞周期的起点和终点。
问：这两个阶段是否一样长？
【图表】不同细胞的细胞周期持续时间。
【学生活动】分析图表，得出结论。
小结：1、不同生物的细胞周期有所差异。
2、同种生物不同细胞周期也不一定相同。
3、有丝分裂的分裂间期所占时间远大于分裂期。
分裂间期活动：
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
练一练
以下哪个过程可表示为细胞周期？
课堂小结
1、PPT展示本节课主要知识。
2、让学生说出本节课知识。