細胞分化 這件事

2021-01-14 貞元數理人文

前按:自從地球上有了第一個生命——細胞,對於它來說第一要解決的是怎麼能夠活下來的問題。活下來了,那麼接下來呢?就要想著怎麼才能延續自己的生命?在無數次的失敗後,終於通過細胞分裂解決了這個問題。這樣的單細胞生命在海洋中「漂浮沉蕩「了幾億年之後,這樣的個體越來越多,環境變得越來越「擁擠」,自然而然個體間的競爭加劇,競爭中,很多個體死亡。怎麼才能更有競爭力呢?在偶然的碰撞中,有了細胞結合!對呀,團結合作、團隊作戰!自此地球就有了多細胞生物!那麼自然的,在團隊中是不是分工合作更有競爭力呢,此為多細胞生物及細胞分化之始。那麼細胞分化之後呢?


學習目標:                                                                                                                

A   說出細胞分裂的目的和意義

B   1、認識生物體中細胞分化現象的必要性

     2、分析細胞分化過程中的變與不變的現象

     3、認識分化的結果是形成組織

     4、認識生命的不同層次性

C   體會生命體的系統性


第一階段:浪漫感知——生物體是由不同的細胞組成

PPT播放細胞分裂動圖:一個受精卵不斷分裂後,圓球體的胚胎體積越來越大.

師:多細胞生物體只有細胞分裂,那麼生長的結果會是什麼樣?

生1:生物體的細胞都是一樣的

生2:胚胎是很多一樣的細胞組成的圓球體

生:生物沒有分工了

師:真實的動植物是這樣的嗎?

PPT展示動植物體中多種不同的細胞

(教研共識:1、浪漫階段應該以一段簡短視頻開啟課堂,讓學生直觀的感受到生物體的發育是在細胞分裂的基礎上慢慢有了不同細胞的形成和參與。

2、應該以一個大問題引領課堂:生物體是如何生長發育的?)


第二階段:精確聚焦——細胞分化


(一)初步認識細胞分化

師:觀察現象:PPT展示動植物的不同組織細胞。大家有什麼問題?

博:來自同一細胞的這些細胞為什麼不一樣?

師:這個問題好。我們先觀察這些細胞哪裡不一樣?

生:形狀不同

師:大家都注意到不同細胞的形狀不同了,也就是說它們的結構不同了。

然:它們結構相同,都是正常的細胞結構。

師:哇,大家贊同嗎?儘管形狀各異,但它們細胞結構相同。

然:這些植物細胞的功能不同:葉肉細胞是要光合作用、表皮細胞是要保護、貯存細胞是要儲存營養。

師:那動物細胞呢?

輝:紅細胞要運輸氧氣

洵:肌肉細胞要拉伸——就是要運動

師:那上皮細胞呢?(學生有點疑惑)我們之前觀察過口腔上皮細胞

生:保護!骨細胞是支撐,神經細胞是要控制。

師:我們身體哪裡有神經細胞?

學生:哪裡都有

師:哪裡都控制嗎?胳膊上的神經細胞呢,當環境冷了,熱了?

生:感受,

師:那感受之後呢?

生:傳輸

師:對,神經細胞是傳導信息。這些細胞有什麼差異呢?

生:形狀和功能

師:沒錯。大家有什麼問題嗎?

怡:那,有什麼相同嗎?

師:有什麼相同嗎?大家的猜測呢?

生:遺傳物質?(懷疑,不確定)

(二)深入分析細胞分化

師:遺傳物質變還是沒變呢?

部分學生覺得變了,更多的學生覺得沒變,但也不確定。

師:無論變還是沒變?如何證明?

(小組三分鐘討論)

輝小組:在討論中覺得應該比較不同細胞的染色體的異同

師:細胞的染色體能觀察嗎?

有人說能,有人說不能。學生相互說服——通過觀察細胞分裂可以觀察到染色體,終於大家達成共識能觀察到。

師:通過比較染色體能否說明遺傳物質變或不變嗎?

彤:不能。即使染色體相同也不能說明遺產物質相同。

師:那怎麼辦?

輝:不是有親子鑑定嗎?不能比較遺傳物質序列嗎?

師:也就是說,雖然我們不知道怎麼操作,但是我們可以對染色體中DNA的遺傳序列進行比較,是嗎?

生:是的

輝:如果他們序列相同,則說明遺傳物質沒變;如果序列不同這說明遺傳物質變了。

生:是的。(該組達成共識)

含小組:老師,我們可以用這個實驗來說明。


師:哦?怎麼說明呢?

含把整個實驗過程和結論說了一遍。

師:那麼結論是什麼呢?我又著重的問了一遍。

含:說明小羊遺傳了B羊啊

師:我們要探究什麼問題呢?含答不上來。

我又問了全班同學:我們要探究的是什麼問題?

大部分學生都能回答是:探究同一生物不同細胞的遺傳物質變還是不變?

(反思:1、說明部分學生不明確研究的目的

2、正常的探究式思維的訓練一定要歸正化和紮實。)


修改前


                                                       修改後

又問含小組:該實驗的研究對象是什麼?其他同學能回答是同一生物的不同細胞,含還在迷惑中。最終在相互的討論中逐漸的清晰了。

師:我們要做幾組實驗?

彤:好幾組——B羊身體的不同細胞,比如是肌肉細胞、骨細胞、神經細胞呀等等

師:最終觀察什麼?

生:每次實驗小羊的長相。

師:你們的預測呢?

生:小羊長的應該一樣

(這兩個組的自發討論方向讓我欣喜,更說明課堂應該給學生留有充分的思維空間)

小組討論後,不同組的代表發表了自己組的實驗思路和可能的實驗結果以及對應的實驗結論。大家對話後,最後一致同意:同一生物體的不同細胞遺傳物質沒有發生變化。然後我們對此現象進行了與細胞分裂的辨析和命名——細胞分化。


學生提問:細胞的遺傳物質沒有變化,但是形態和功能卻變了,到底是怎麼回事?

(三)細胞分化的原因到底是什麼(細胞分化的本質)

師:你的猜測?(學生比較茫然。)

師:我們每個人都可以說是海螺教室細胞的遺傳物質,我們12個人從沒有變過。說明我們的遺傳物質比較穩定,沒有變化。(學生贊同)但是每次我們上小橋的呈現出的節目為什麼卻不一樣呢?

生:老一樣觀眾會膩的

老師:當需要語言表達節目的時候含就上去了,其他人呢?

生:舞臺底下

師:其他人在嗎?

生:在

師:當需要舞蹈節目的時候,思上去。其他人呢?也在,只是現在是安靜狀態。當需要不同節目時,不同的人就上去,這個時候就大放異彩,不需要的時候都一直在,只不過處於安靜狀態。

生:奧

師:我們每個人都是海螺教室細胞的基因,需要時就發出你的光彩,把自己的能量「表達」出來,不需要時則處於安靜的沉默狀態。我們把這種現象命名為——基因的選擇性表達,雖然詞語是新鮮的,但原理是相同的。

(本塊內容有說教、講授的意味,沒有遵循探究的流程,需要再研討。好在學生很快就理解了)

(四)細胞分化的結果——形成組織

師:提出問題,細胞分化後的結果呢?

生:各伺其職

師:進行保護的是幾個細胞?

生:好多

師:能把這些細胞簡單給別人介紹一下嗎?

生:一些形態相同,共同進行保護功能的細胞,

師:他們形態和別的細胞有什麼不同嗎?

生:可能比較堅固

師:可以給這群細胞命名嗎?(學生有點不知所措)

師:一群有組織的細胞,目標相同,形態相同,我們給這樣的細胞群命名為——組織——保護組織。那麼對於植物來說,長的那麼高,需要另一些細胞群具有什麼功能?

生:運輸、支撐

師:命名為?運輸組織?——輸導組織;支撐的命名為——機械組織;葉子中的葉肉細胞、儲存營養的細胞都和植物的營養有關——命名為營養組織(學生很快就理解並答出來);植物要不停的生長,專門進行分裂的一些細胞叫做——分生組織。根據功能命名,具體說出植物的不同部分,又帶學生很快熟練了一遍。

師:但我們平時說植物是由根莖葉組成的,根有這些組織嗎?再次熟悉根由不同組織形成。莖呢?葉呢?一一熟悉。

師:那我們現在把不同的組織拼湊在一起就能形成植物的根、莖或者葉嗎?


學生直覺上都覺得不是,但不知道到底是怎麼回事。

師:不同組織形成器官(如:根莖葉)是1+1+1=3嗎?原來的不同的細胞群以不同的方式組合在一起,竟然能夠超越他們原本的職責之和,重新創造了一個更高一層的生命形式——器官,器官就能夠完成比各組織之和更強大的功能!這是一種生長式的組合方式。不僅如此,不同的器官以這樣神奇的方式組合在一起就形成更好一級的生命形式——個體,個體能夠完成更多超越器官層次的作用和功能。

師:細胞就是以這樣一種神奇的組合層層超越,構建成結構更為複雜的生命體,從此在功能上也越來越精確和完善化,由細胞、組織、器官,最終到個體,每個層次都是那麼的有條理,卻又那麼的複雜和神奇化,以至於歷史上曾有著名的生理學家在驚嘆生物體的結構的精緻性時竟然連連感嘆:一定是有上帝存在的!


提出問題:比較動植物的結構,分析動植物體的功能差異。

第三階段——綜合提升:

多細胞生物體內有層層的組織系統(此組織不是前面的生物組織),但又不是各組織系統的機械的相加,而是有生長和超越的功能的體現,我們把這樣的生命結構體系叫做——系統。這樣的體系的最大特點是什麼?

有不同的部分(元素)組成,卻能完成比各部分之和更高級的任務。簡單的說就是1+1>2。這就是我們從生物界所汲取的營養,我們現在所說的「團隊合作」就是從這來的,研究生命,了解生命,最終帶給我們的不只有生命的震撼,還有生命存在方式的哲學。(課後留給學生寫作:組織帶給我的感悟)



後記:隨著對南明課程理念的熟悉和不斷的認識感悟,方向感越來越清晰。但在實際中真正做的時候,卻有時會處在自己燃燒蠟燭的陰影中而不自知。從來沒有像現在一樣期望和坦然,希望在課堂上紮實認真的走過。每節課都希望成為教研課,看看自己的陰影到底在哪裡,看看自己在真正的科學課堂上到底能夠走到什麼程度。

 










相關焦點

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