_“细胞分化”教学设计

32生物学通报2013年第48卷第10期
1教材分析
依据课标要求，教材将该部分内容放在细胞分子组成、结构、代谢等细胞共同属性后，细胞分化则揭示了细胞多样性的原因，有利于学生初步形成多样性与共同性相统一的观点。

细胞的分子组成、结构是细胞分化的物质基础，细胞代谢为细胞分化提供保障。

在细胞生命历程中的细胞增殖是细胞分化的前提。

同时细胞分化也为选修3克隆技术的学习提供理论支持（图1）。

图1“细胞分化”一节的教材分析
2学情分析
学生在初中接触过细胞分化概念，对细胞分化的理解处于细胞水平。

学生在高中已经学习过细胞的分子组成。

因此高中“细胞分化”的教学需对细胞分化的认识从现象深入到本质，从细胞水平深入到分子水平。

但学生未学习过基因表达，无法理解基因选择性表达，这是学习的难点。

3教学目标
3.1知识目标
1）说明细胞分化。

2）举例说明细胞的全能性。

3.2能力目标
1）分析细胞分化相关实验结果，探讨细胞分化的原因。

2）分析植物组织培养实验和克隆羊诞生过程，得出细胞具有全能性的结论。

3.3情感目标关注细胞分化和细胞全能性在实际中的应用。

4教学重点和难点
4.1教学重点
1）细胞分化的概念和意义。

2）细胞全能性的概念。

4.2教学难点细胞分化的原因。

5教学流程
5.1创设情境，引入新课教师讲授：一个小小的受精卵怎么变成一个人？这其中发生了哪些神奇的变化？我们来看一下受精卵发育成胎儿的大体过程（展示受精卵的发育图，图略）。

仅通过细胞分裂能否发育成一个完整个体，细胞还要发生哪些变化？
5.2细胞分化的概念
5.2.1细胞分化的定义以学生熟知的已分化红细胞和肌细胞为例（图略），引导学生思考3方面的问题：红细胞和肌细胞的来源？它们在哪些方面出现了差异？在体内已分化的红细胞、肌细胞是否会回到未分化的状态？这些问题既强调了它们来自于个体发育的起点受精卵，为后面细胞全能性教学提供基础；同时又以已分化细胞不脱离体内环境不能恢复分裂状态这一事实，引导学生认同细胞分化是稳定的。

引导学生思考，深化细胞分
“细胞分化”教学设计
刘琴1杜玉芬2张国东2
（1北京市第六十六中学北京1000532北京教育学院宣武分院北京100053）
摘要“细胞分化”的教学既要解决细胞分化的定义、意义、原因，使学生能从现象深入到本质理解细胞分化，同时，又需要进一步阐明细胞分化的影响因素，揭示细胞分化与细胞全能性的关系。

本节课用大量感性材料形成概念，以实验探究形式突破细胞分化原因和细胞全能性教学。

关键词细胞分化基因选择性表达细胞全能性
中国图书分类号：G633.91文献标识码：
C
2013年第48卷第10期生物学通报33
化概念：来源相同的细胞在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程。

5.2.2细胞分化的意义教师提问：如果只有细
胞分裂而没有分化，生物体将会怎样？有的学生回答说肉球。

此时出示葡萄胎的图片，与正常胚胎相比得出细胞分化的意义：细胞分化是个体正常发育的基础。

5.2.3细胞分化的原因
环节1：分析细胞分化的直接原因。

学生已学习过组成细胞的分子，从生命的物质性角度考虑，提出问题：细胞分化与哪些物质有关？学生根据已有知识提出假说：①细胞分化与蛋白质相关；②细胞分化与DNA 相关。

假说需要实验证据的支持，此时出示资料（下表）红细胞、肌细胞和胰岛B 细胞中基因和蛋白质的存在情况，学生读取表格获取信息，得出结论：已分化的不同细胞所含蛋白质不同。

教师进一步追问学生是否还有可研究的问题时，他们满足于已有结论不再有疑问。

红细胞、肌细胞和胰岛B 细胞中基因和蛋白质的存在情况环节2：分析细胞分化的根本原因。

于是，教师提出一个值得深思的问题：为什么细胞的基因相同而含有的蛋白质不同。

这个问题再次激发了学生的学习兴趣和探究欲望，引导他们深入探究。

这时，教师以学案的形式展示科学家经典实验素材———果蝇幼虫发育成蛹的过程中，唾液腺3号染色体膨泡化的变化（图2）［1］。

该材料从微观分子水平上将细胞分化的原因直观化，帮助学生从感性认识上升到理性理解。

由于学生此时未学习遗传学，在学案中，教师先做好3方面的铺垫：①基因在染色体上；②这是同一染色体在果蝇发育不同时期的形态；③横线连接的区域为同一染色体的相同区域。

以学生分组讨论形式完成学案的相关问题：①基因有几种状态；②若基因活化则可以在附近检测到哪种物质；③同一基因在不同发育时间状态如何？学生根据该材料得出
结论：不同发育时期的细胞中基因状态不同，造成细胞中蛋白质不同。

图2
果蝇幼虫发育成蛹唾液腺3号染色体膨泡化［1］
环节3：回归解释，总结归纳。

此时，学生对于细胞分化原因的理解水到渠成：细胞中不同基因状态不同，控制蛋白质合成不同，造成了细胞的分化。

之后回归解释原来的问题：红细胞和肌细胞基因相同而蛋白质不同的原因。

引导学生从不同时间的细胞迁移到不同空间细胞中，得出不同类型细胞基因状态也有差异。

总结细胞分化的根本原因是基因选择性表达。

5.2.4细胞分化的影响因素在以往的教学中，
学生会有这样的困惑“为什么相同基因在不同细胞中执行情况不同？”所以在原有的教学基础上，教师添加了2个实验：①细胞质中某复合物标记实验［2］；②体外诱导细胞分化实验［3］（图略），使学生体会到基因选择性表达是受到细胞内和细胞外因素的影响，使学生对细胞分化原因的认识完整。

5.3细胞全能性在完成细胞分化的教学后，教
师向学生出示了1902年德国哈勃兰特提出的全能性假说即每个细胞都具有分化成一个完整个体的潜在能力，判断该假说是否成立。

学生通过分析已分化的细胞具有一套完整基因，认同该假说在理论上成立。

但在实际中是否也成立？通过1958年斯图沃德的植物组织培养实验：胡萝卜韧皮部细胞在人工培养下发育成完整胡萝卜植株，得出结论即植物细胞具有全能性。

需要指出的是，植物细胞的全能性必须在提供营养的基础上离体并加入一定配比的植物激素才能体现。

这也表明细胞分化受外界因素的影响。

学生很自然地从植物细胞联想到动物细胞的全能性。

借助在初中了解的克隆羊诞生过程，与植物组织培养实验相比较，学生得出动物细胞核也能表现出全能性，且细胞核的全能性表现受细胞质的影响。

5.4课堂小结在小结时，教师借助在教学过程
细胞
细胞中的基因细胞中的蛋白质血红蛋白基因肌动蛋白基因
胰岛素基因
血红蛋白
肌动蛋白
胰岛素
红细胞＋＋＋＋－－肌细胞＋＋＋－＋－胰岛B 细胞
＋
＋
＋
－
－
＋
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
中构建的板书回顾整节课：细胞分化是来源相同的细胞在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程，它保证了生物体的正常发育。

已分化的细胞仍具有全能性，是因为它具有全套遗传信息，在某些影响因素作用下，基因选择性表达，帮助学生建立重点知识间的逻辑关系。

在课堂即将结束时教师提出2个问题：成熟生物体内仍存在能继续分裂、分化的细胞吗？如果细胞分化发生异常会出现什么情况？引出下一节课的内容，使学生带着问题来到课堂并解决问题，又带着新问题走出课堂，使课堂充满吸引力。

主要参考文献
1John W.Kimbal.细胞生物学.陈立滇等译.北京:科学出版社, 1983:237.
2张红卫.发育生物学.北京:高等教育出版社,2001:11—12. 3Woodbury D.,Schwarz E.J.,Prockop D.J.et al.Adult Rat and Human Bone Marrow Stromal Cells Differentiate Into Neurons.J Neurosci Res,2000,61(4):364—70.
（E－mail:catherineliuqin@）
34生物学通报2013年第48卷第10期
1教学分析
1.1教材分析“鸟类”是苏科版《生物》7年级下册第12章“空中的生物”的第1节内容，是在继第10章“水中的生物”、第11章“地面上的生物”后进一步认识环境中生物的多样性。

《义务教育生物学课程标准（2011版）》主题八“生物的多样性”中明确提出：“鸟类具有适应飞行生活的特征”为这一主题的重要概念。

因此，在本节课中要围绕着“鸟类适于飞行的特点”这一核心概念开展教学，这一内容也是本节课的重点和难点。

1.2学情分析7年级学生活泼好动，求知欲强，对于鸟类有一定的生活体验；而且通过第10章“水中的生物”、第11章“地面上的生物”的学习，已经具有了“生物具有适应环境的形态结构特点”的意识，并具有一定的观察和分析能力。

学生虽然对鸟类有着模糊的认识，但对鸟类为什么能飞行并不理解，而且他们没有接触过力学，在理解飞行需要哪些条件时较为困难。

因此，在教学中利用问题串建立各种模型，让学生从熟悉的事物中去感知是本节课的关键。

2教学目标
1）知识目标：阐明鸟类适应飞行的形态结构特征。

2）能力目标：尝试运用观察、分析资料的方式解决问题。

3）情感态度价值观目标：通过观察和分析活动体验科学探究的乐趣和小组合作的精神。

3教学流程（见下页图）
4教学过程
4.1创设问题情境，提出核心问题播放视频“千姿百态的鸟类”，引导学生提出核心问题：鸟类为什么能飞行？它有哪些适应飞行的特点？引入课题（黑板贴上卡片“鸟类飞行的秘密”）。

［设计意图］通过生动的视频，唤起学生的生活经验，创设问题情境，提出核心问题。

4.2问题串建模
利用问题串进行“探究鸟类飞行秘密”一节的概念教学
许明1金燕2
（1江苏省丹阳市实验学校江苏丹阳2123002镇江市第三中学江苏镇江212001）
摘要在“探究鸟类的飞行的秘密”这一探究活动中，巧妙地运用一系列问题串“架桥铺路”，建立模型，搭建起“鸟类适应飞行的特征”与生活经验之间的联系，调动学生的知识体验，自主建构知识；利用探究实验超市，激发灵感，自主探究；利用移动卡片活动构建概念图，形成知识体系，有效实现概念教学。

关键词重要概念问题串建模探究实验超市概念图
中国图书分类号：G633.91文献标识码：C。