6.2细胞的分化教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1 (4)

《细胞的分化》教学设计（新授课）
一、教材分析
本节内容是人教版必修一《分子与细胞》第6章《细胞的生命历程》第2
节的内容，包括了细胞分化及其意义、细胞的全能性两部分内容。

本节内容是在学生学习了《细胞的增殖》的基础上进行的，学生已经较全面的认识了有丝分裂，本节课在此基础上秉承建构概念的思路，通过分析事实，展示同一生物不同细胞在形态、结构和功能上虽各不相同，但是都起源于基本相同的一群细胞，顺利成章地归纳出细胞分化的概念，让学生在建构概念的同时对概念的理解更加深入。

接着从宏观到微观，现象到本质层层递进，以不同细胞的蛋白质不同但是有着相同的基因为事实依据，归纳细胞分化的实质是基因的选择性表达。

而在细胞全能性概念的学习中，基于在植物中表现的更明显的事实，先展示胡萝卜实例，再展示非洲爪蟾实例，合并一起讨论，分析并比较异同就显得顺理成章。

本节内容为后续的细胞衰老、凋亡和癌变的生理过程提供了理论基础，起着承前启后的重要作用。

二、学情分析
学生在学习《细胞的分化》之前，已经了解了细胞通过分裂使数量增加。

然而，在生物生长发育过程中，仅依靠细胞分裂无法形成完整的个体，这与之前所学的知识产生了认知冲突。

因此要把握这种认知冲突，引导学生深入探讨细胞的分化。

此外，步入高中已有一段不短的时间，学生已具备一定的认知能力，其思维连续性和逻辑性也已初步确立，但还存在不足。

细胞的分化是一个非常抽象的过程，尤其是分化和全能性相互对立又相互统一，学生可能难以理解。

为了帮助学生更好地理解这一过程，我们需要事实作为依据，从宏观到微观，从抽象到具象，将抽象的概念形象化，引导学生构建合理的知识体系。

三、教学目标
在课程标准中与本节有关的具体要求是：说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性分化，形成了复杂的多细胞生物体。

对应的学业要求是：从结构与功能的角度理解个体发育发生的特异性分化。

教学中建议采用示意图、小组探究活动等方式理解生命活动过程中发生的细胞分化。

据此，确定本节的教学目标如下。

1.通过从宏观到微观依次比较胡萝卜的叶和根在器官、细胞、细胞器层面的差异，归纳细胞分化的概念。

比较在蛋白质层面和基因层面的异同阐明细胞分化是基因选择性表达的结果。

2.通过构建胡萝卜花发育的基因选择性表达模型，提升理论知识应用到科研实践中的能力。

3.通过对植物组织培养过程中的不同时期分析比较，以及结合非洲爪蟾资料，阐明细胞的全能性。

4.通过讨论干细胞和细胞全能性的应用，关注相关理论知识在拯救濒危动植物、医学等方面的应用，提升社会责任意识。

四、教学重难点
1.教学重点
(1)细胞分化的概念、原因和意义。

(2)细胞全能性的概念。

2.教学难点
(1)细胞分化的原因。

(2)细胞全能性的概念。

五、教学设计思路
归纳细胞分化的概念、特点
和意义
观看胡萝卜生长视频，提出
问题导入
分析、应用细胞分化的实质
构建模型
分析图文实例，总结细胞分化概念；问题驱动理解细胞分化的特点和意义
阐明细胞的全能性
情景导入
从宏观到微观，分析细胞分化中不同细胞基因表达不同实质，并构建基因选择性
表达模型
对植物组织培养中不同时期的实物样本排序，讨论相关问题，总结细胞全能性概念，明确动植物全能性区别
了解干细胞特点
了解干细胞特点并探讨细胞
全能性的应用
归纳总结并升华
给学生提供空培养基，鼓励将理论知识用于实践
六、课前准备
教材、学案、带叶的胡萝卜实物、含有培养基的植物组织培养瓶、植物组织培养过程中的三个时期的实物样本。

七、教学过程
学习任务教师活动学生活动设计意图
创设情境播放视频：胡萝卜从播种到
收获的记录视频。

提问：胡萝卜种子只通过细
胞分裂能形成一个完整的植
株吗？有没有可能无需种胡
萝卜种子也可以得胡萝卜？
观看视频并思
考：只通过细胞分裂
能形成一个完整的
植株吗？是否胡萝
卜一定要从种子获
得？
通过视频吸引
学生兴趣，引发
思考，引入新课
学习。

归纳细胞分化的概念，小组合作分析细胞分化实质
PPT展示：课前老师做
的根和叶横切的装片图。

提问：请说一说胡萝卜
的叶和根在器官、细胞、细
胞器、蛋白质层面的不同
点？
提问：细胞器层面和蛋
白质层面有何相同？
提问：细胞之间的不同
主要和哪一种物质直接相
关？
活动1：探究胡萝卜根
部细胞和叶肉细胞不同的实
质？
总结：辨析细胞分化的
概念、特点和意义。

学生分享自己
观察和思考到的异
同。

利用已有知识
回答：蛋白质。

小组合作完成
表格并归纳实质，全
班分享。

思考，落实笔
记。

基于实例，归纳
概括形成细胞
分化的概念。

利
用已有的知识，
通过小组合作
交流，分析细胞
分化的实质并
不是基因的不
同，而是基因的
选择性表达。

运用细胞分化的实质构建胡萝卜花发育模型，加深对实质的概念理解
设问：能否人为影响基
因的表达改变细胞分化的方
向？
PPT展示资料1：一朵花
的结构，从外到内用不同颜
色依次表示萼片、花瓣、雄
蕊和雌蕊，如图1所示。

花
的发育过程受到A、B、C、E
通过小组合作
分析资料，并结
合刚刚学到的
知识，构建模
型，加深对细胞
分化实质的概
四种基因的调控。

图2、3、4分别对应A基因、B基因和C基因无法表达时花发育形成的结果。

此外，如果E不表达，任何一个结构都无法形成。

活动2：小组合作运用细胞分化的实质构建胡萝卜花发育模型。

小组合作，结合
资料写出B基因和C
基因分别不表达导
致形成的花从外到
内的四层结构。

基于上述分析，
构建胡萝卜花发育
模型，并全班分享。

念理解，同时锻
炼合作交流能
力、语言表达能
力和模型建构
能力。

结合植物组织培养和非洲爪蟾的蝌蚪核移植实验归纳细胞全能性的概念
设问：既然人为影响基
因的表达可以改变细胞分化
的方向，那能否使已分化的
细胞恢复为未分化的状态？
PPT展示资料2：
活动3：结合资料2将
老师提供的三个培养皿按照
时间先后排序。

PPT展示：细胞全能性
的概念和原因。

总结：归纳辨析细胞全
能性的概念和原因。

小组合作将三
个植物组织培养的
实物样本培养皿按
照时间先后排序，全
班分享，并说明原
因。

思考，落实笔
记。

通过分析资料
并小组协作动
手完成植物组
织培养实物的
排序，将理论知
识和实际相联
系。

PPT展示资料3：科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。

提问：上述实验可以证明动物体细胞具有全能性吗？进而讲解干细胞的概念。

头脑风暴：细胞的全能性在生产实践中可以有哪些方面的应用？
辨析概念，落实
笔记。

思考并回答：
不能，只能证明已分
化的动物体细胞的
细胞核具有全能性。

分享细胞全能
性的应用。

通过讨论干细
胞和细胞全能
性的应用，关注
相关理论知识
在拯救濒危动
植物、医学等方
面的应用，增强
社会责任意识。

总结归纳并升华
给每个小组赠送已经配
制好的含有培养基的植物组
织培养瓶，鼓励大家不要仅
仅停留在理论层面，要勇于
实践。

思考并课后利用
老师提供的培养基
去尝试植物组织培
养。

给学生提供空
培养基，鼓励理
论结合实践
八、板书设计
概念
特点和意义细胞的分化细胞全能性
实质
九、设计亮点
本节课以胡萝卜为情境贯穿始终，利用学生熟悉的事物，遵循认知规律，从宏观到微观层层递进引导学生发现细胞分化的现象，并利用已有知识分析归纳细胞分化的实质。

在此基础上，立刻引导学生应用该实质，即基因的选择性表达相关知识构建胡萝卜花发育的模型，及时巩固并加深对实质的理解。

最后在细胞全能性板块，回归教材资料但不完全依赖教材资料，而是额外提供植物组织培养的
实物样本，引导学生在对实物样本进行分析排序，在动手的过程中加深对植物细胞全能性的理解，最后小组讨论相关应用，提升社会责任。

整体看来，本堂课通过让学生在情境中学习知识，使得书本上枯燥的知识更加贴近生活，变得生动形象，同时也有利于学生探究能力的提升和对新知识的内化。

本堂课的新知是以学生为主体在探究活动中获得的，这使得学生更能够理解和掌握这些知识，并且能够更好地应用到实际生活中。