细胞通过分裂而增殖
〖教学目标〗
1.知识与技能:
(1)解释细胞体积为什么这么小;
(2)了解细胞分裂的基本过程和意义。
2.过程与方法:
(1)利用数学模型研究细胞体积与表面积的关系;
(2)运用记录、分析数据和根据数据获得结论的方法。
3.情感态度与价值观:
体验模拟探究过程以及科学方法在科学研究中的作用。
〖教学策略〗
通过设置情境,引出问题:细胞为什么这么小?再引导学生思考、提出假设,引出“研究细胞体积与表面积的关系”活动。针对模拟探究实验设计一系列问题,组织学生讨论,理解细胞体积较小与物质交换的关系,进而引出细胞如何保持较小的体积的问题。对此学生容易想到细胞可以一分为二,即通过细胞分裂。细胞分裂使细胞体积减小,细胞数目增多。
细胞分裂比较抽象,学生先观看细胞分裂过程的课件,然后讨论,再用自己的语言表达,最后归纳、总结。
〖教学重点〗
1.细胞分裂的过程;
2.细胞分裂的意义。
〖教学难点〗
1.活动“研究细胞体积与表面积的关系”中预测的提出、数据的处理、结论的得出。
2.染色质、染色体的概念及其在细胞分裂过程中的变化。
〖教学方法〗
模拟探究、计算、分析、讨论以及分析讲解等方法。
〖教学用具〗
1.课前用凉粉制作棱长分别为
2.动物、植物细胞分裂过程的课件;
3.细胞核在细胞分裂时,染色质、染色体变化挂图;
〖教学过程〗
(一) 创设情境,导入新课
问:(课件展示婴儿和大人的图片)婴儿的组成单位是什么?大人的组成单位又是什么?
答:细胞。
问:外表看上去谁比较大?
答:大人大。
问:那么从细胞的角度看,大人和婴儿有什么区别呢?(提示大小和数量)
学生猜测(激起了学生好奇心,纷纷进行推测。)
教师课件展示婴儿和大人的细胞变化,学生可观察细胞的大小并没有明显差异,数量变多了。
问:大象的身体比小老鼠大得多,大家有没有想过,如果把两者的细胞比较一下,结果又会怎样呢?大象的身体大的原因在哪儿呢?
教师总结:其实两者的细胞在大小上没有什么区别,大象身体大的原因在于体内细胞数目多。
有的同学可能会想或问,细胞的体积为什么这么小? 细胞为什么不长大一点呢?这就是我们今天要讨论和学习的问题。
(二)新课:细胞体积为什么这么小
师:想知道细胞体积为什么这么小,我们常用的方法是实验法,但细胞这么小,我们用肉眼又看不见,不好直接测量研究怎么办呢?这里我们学习一种方法,用看得见的东西来模拟看不见的东西,这种方法就是模拟法。
针对这个问题,我们可以用较大的正方体模型代替细胞,如用棱长分别为
讨论、分析正方体的体积和表面积比的变化有什么规律。
学生汇报正方体的表面积与体积比。
从数据可看出,四个正方体从小到大,其表面积和体积的比分别为6、3、2、3/2,如果正方体的体积再增大,比值会怎么样呢? (学生答:减小)我们可得出什么结论呢?(学生答:正方体的体积越大,表面积与体积比则越小,反之则越大。)
如果把正方体换为其他的几何模型,结论也是一样的,因此我们也可以把这个结论应用到细胞中去,同学们能说说看吗?
学生答:细胞越大,细胞膜面积与体积比则越小;细胞越小,细胞膜面积与体积比则越大。
设问:这对细胞有什么好处或意义呢? (激发思考)
问:体积较大细胞与体积较小细胞比较,在生活中哪种细胞需要从外界环境获取更多的营养物质呢?谁又会产生更多的废物要排出体外呢?
答:体积较大的细胞。
问:如果细胞无限生长,同学们讨论一下,看会有什么情况出现? (较大细胞的表面积即细胞膜的面积相对较小,细胞膜将不能保证从外界环境获取足够的生活物质供细胞进行生命活动。)
师:把事先准备的浸泡在红墨水里的大小不同的凉粉块取出来,用刀片切开,看看红墨水浸入的深度。能发现小的凉粉块红墨水浸入的比较深,大的凉粉块红墨水浸入的比较浅。
问:同学们现在理解了细胞为什么这么小吗?
答:较小细胞的表面积则相对较大,更易于保证细胞与外界进行物质交换,从而保证细胞正常的生命活动。
(二)新课:细胞分裂产生新细胞
我们知道细胞体积很小,而细胞又能不断地生长,那么细胞将怎样才能保持较小的体积呢?生物体内那么多的细胞又是怎么来的呢?
我们把一个细胞变为两个细胞的过程称为细胞分裂。细胞是如何从一个变为两个的呢?这是一个非常复杂的过程,同学们先观看动物细胞和植物细胞的分裂过程。(播放课件)
讨论动物细胞和植物细胞的分裂过程,再用自己的语言描述细胞分裂过程,归纳、总结。
在细胞分裂时,细胞核内会发生什么变化呢?同学们还记得细胞核的作用吗? (在遗传有重要作用) 为什么细胞核能在遗传中起重要作用呢?
结合挂图分析讲解染色质、染色体的概念以及在细胞分裂过程中的变化。
强调染色质里含有遗传物质。细胞分裂前,染色质细长,经过复制而数量倍增,分裂时,染色质缩短变粗变为染色体,并且平均分配到两个子细胞中,从而保证了新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。因此染色质与染色体是同一种物质在细胞分裂的不同时期的两种表现形式。
通过学习,同学们分析、讨论一下细胞分裂有什么特点?然后归纳总结。
细胞通过分裂把染色体(遗传物质)平均分配到两个新细胞中,保证了新细胞与亲代细胞具有相同的遗传物质。
细胞分裂又有什么意义?
1.单细胞生物通过细胞分裂进行繁殖。
2.多细胞生物通过细胞分裂产生生殖细胞而繁殖后代;通过细胞分裂使生物体内细胞数目增多,从而使新个体由小长大,使生物体不断更新衰老死亡的细胞,从而保证生物体的正常生命活动。
板书设计
第3节 细胞通过分裂而增殖
一、细胞体积为什么这么小——活动“研究细胞体积与表面积的关系”
二、细胞分裂产生新细胞
1、什么是细胞分裂
2、细胞分裂的过程——动物细胞和植物细胞的分裂过程
3、细胞分裂的特点:遗传物质平均分配
4、细胞分裂的意义
〖教学反思〗
通过组织学生计算和进行演示,突破了教学难点,使学生很好地理解了“细胞为什么这么小”的道理。其间有学生的预测、计算、讨论、获得结论,既获得了知识,又学习了模型法。细胞分裂的过程用课件演示,也使难点容易突破。