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国务院于2001年6月颁发《基础教育课程改革纲要（试行）》后，新课程改革给人以耳目一新的感觉，最显著的变化是把学生的发展和引导学生学会学习作为根本理念，生物教学也顺应时代发展的趋势，以培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析问题和解决问题的能力为主要目标。而笔者认为在生物课堂教学中采用“问题串”的形式培养学生正确的思维品质与科学探究精神是理想选择之一。下面笔者以《细胞的分化》教学为例阐述“问题串”在生物课堂教学中的应用。
一、教材分析
《细胞的分化》是人教版生物必修1《分子与细胞》的第6章第2节的内容。在学习该节内容前，学生已经知道由受精卵这一单细胞经过细胞的分裂分化发育成多细胞生物体，这为本节内容的学习作了铺垫，同时细胞分化又为必修2中性状表达的学习打下基础。本节知识与植物的组织培养、动物的克隆技术、骨髓的移植等社会热点问题紧密联系在一起，因此培养学生理论联系实际、知识迁移应用能力是学好本节内容的基础。笔者通过3个探讨活动让学生小组合作讨论探究完成从生物现象到内在本质的学习。
二、教学目标
知识与技能目标：描述细胞分化的过程及原因；说出细胞全能性的概念；列举细胞全能性的实例；解释细胞具有全能性的原因。
过程与方法目标：探究细胞分化的特点、细胞全能性的原因，培养学生的科学探究方法；列举细胞全能性在生产实践中的应用实例，培养学生理论联系实际，知识迁移应用能力；搜集干细胞的研究进展与人类的关系，学会运用和交流信息。采用问题串探究，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论活动，最后由师生共同总结得出结论的形式进行。
情感态度与价值观目标：引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类健康问题，激发社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
三、教学重、难点
重点：细胞分化的概念和意义；细胞全能性的概念。
难点：细胞分化的概念；细胞全能性的概念及实例。
四、教学过程
（一）创设情景，导入新课
播放一段2009年南开大学的女大学生阿依努尔（哈萨克族）患上白血病后，社会许多爱心人士给予了很大的关心与帮助，并积极捐献造血干细胞的视频。教师提问：我们经常在媒体上看到为白血病患者献爱心，捐款、捐骨髓的报道，为什么给患者捐献的是骨髓，而不是血液？为什么骨髓移植可以治疗白血病呢？学生回顾初中所学的血液的知识，根据已有的社会经验知道血液不能产生血细胞，骨髓内由干细胞产生血细胞。教师借助大屏幕演示“人体的血细胞”，并说明形态多样、功能各异的血细胞来自同一种细胞，即骨髓中的造血干细胞。由造血干细胞转化为形态多样、功能各异的血细胞就是细胞的分化。
设计意图：考查学生从社会生活中获取信息的能力；通过观看视频激发学生的学习兴趣；初步了解干细胞的作用。
（二）新知探究，自主学习
探究活动一：提供人体生长发育过程示意图并提问人体生长发育的起点是什么？在个体发育的过程中，细胞通过什么活动增加细胞的数量？通过什么活动增加细胞的种类？
提供资料（1）受精卵分裂至4细胞期，胚胎细胞即已经具有差异性，并且这些差异依赖于胚胎第一次分裂的方向和顺序。哺乳动物胚胎分化事件出现的要比我们所预期的还要早，实际上分化贯穿于整个生命进程中。提问：资料（1）体现细胞分化的什么特点？
资料（2）黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡。提问：资料（2）体现细胞分化的什么特点？
提供资料：
因为学生尚未学习基因的表达，所以在此处先给学生提示：基因是遗传信息的基本单位，能控制蛋白质的合成，由合成的蛋白质体现生命活动。提问：你认为细胞出现形态、结构、功能不同的原因是什么？细胞分化这种生命活动的存在有什么意义呢？
学生针对上述3个探究题，可以查找教材，可以小组合作讨论，同时教师走下讲台给予一定的指导。
学生通过合作探究可以得出：由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和功能上发生稳定性差异的过程，即为细胞的分化。细胞的分化具有持久性、稳定性、不可逆性。细胞出现形态、结构、功能不同的原因是在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，合成的蛋白质不同，细胞表现出的功能就不一样。教师可以做相应的补充：细胞分化的本质就是细胞中基因选择性的表达，基因的表达将在必修2《遗传与进化》中学到，这里不做详细阐述。细胞分化可以使细胞专门化，提高生理功能效率，是个体发育的基础。
设计意图：利用问题串使学生明确学习任务，主动地参与到学习过程当中；通过分组讨论探究的活动过程提高学生的材料分析能力，科学探究能力。
过渡：通过同学们的探讨，可以知道细胞分化是基因选择性表达的结果。那么，高度分化的细胞，能否像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢？
探究活动二：利用多媒体展示美国科学家组织培养形成胡萝卜植株的实验，分组讨论相应的问题：（1）植物组织培养的初始细胞是高度分化的细胞吗？（2）组织培养需要哪些条件？（3）由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？这个特性之所以能够表现的根本原因是什么？（4）你觉得细胞全能性的原理可以应用到哪些生产生活实际中呢？
上述4个探究题中，其中大部分可以通过查找教材完成。根据学生原有的知识基础可以知道，遗传物质控制生物体生长发育。教师重点指导点拨细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有该生物生长发育需要的全套的遗传物质。细胞全能性的原理可以播放植物组织培养过程及组织培养技术在生产生活实际中应用的视频，让学生对组织培养有直观的了解。
过渡：植物细胞能表现出全能性，动物细胞是否也能表现出全能性呢？
投影克隆羊多利培育试验，组织学生观察讨论得出高度分化的动物细胞的细胞核有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。引导学生得出：植物细胞全能性比动物细胞全能性大。
设计意图：培养学生的观察、分析、自主分析教材的能力，加深对细胞全能性的理解。
探究活动三：交流部分同学课前搜集的有关干细胞研究进展与人类健康的资料，可以知道健骨髓中的造血干细胞可以分裂分化出新的血细胞补充到血液中。教育学生对白血病患者给予一定的关心，在身体允许的条件下，积极捐献造血干细胞捐献骨髓，为白血病患者撑起一片蔚蓝的天空。
设计意图：通过交流部分同学课前搜集的有关干细胞研究进展与人类健康的资料，引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人体健康问题，激发学生强烈的社会责任感，激发学生关爱生命。
五、教后反思
在新课的导入中利用视频材料及新颖的问题激发学生的学习兴趣；以精心设计带有思辨性的问题串和带有开放性的话题激发学生的思维火花，并贯穿整个教学过程，培养了学生思维探究能力；利用小组合作探究的方式培养学生合作交流、语言表达能力，整节课体现了课堂的开放性、探究性、生成性，使教学进一步优化和高效。
（作者单位：江苏省海门中学）
一、教材分析
《细胞的分化》是人教版生物必修1《分子与细胞》的第6章第2节的内容。在学习该节内容前，学生已经知道由受精卵这一单细胞经过细胞的分裂分化发育成多细胞生物体，这为本节内容的学习作了铺垫，同时细胞分化又为必修2中性状表达的学习打下基础。本节知识与植物的组织培养、动物的克隆技术、骨髓的移植等社会热点问题紧密联系在一起，因此培养学生理论联系实际、知识迁移应用能力是学好本节内容的基础。笔者通过3个探讨活动让学生小组合作讨论探究完成从生物现象到内在本质的学习。
二、教学目标
知识与技能目标：描述细胞分化的过程及原因；说出细胞全能性的概念；列举细胞全能性的实例；解释细胞具有全能性的原因。
过程与方法目标：探究细胞分化的特点、细胞全能性的原因，培养学生的科学探究方法；列举细胞全能性在生产实践中的应用实例，培养学生理论联系实际，知识迁移应用能力；搜集干细胞的研究进展与人类的关系，学会运用和交流信息。采用问题串探究，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论活动，最后由师生共同总结得出结论的形式进行。
情感态度与价值观目标：引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人类健康问题，激发社会责任感和使命感，激发学生关爱生命的美好情感。
三、教学重、难点
重点：细胞分化的概念和意义；细胞全能性的概念。
难点：细胞分化的概念；细胞全能性的概念及实例。
四、教学过程
（一）创设情景，导入新课
播放一段2009年南开大学的女大学生阿依努尔（哈萨克族）患上白血病后，社会许多爱心人士给予了很大的关心与帮助，并积极捐献造血干细胞的视频。教师提问：我们经常在媒体上看到为白血病患者献爱心，捐款、捐骨髓的报道，为什么给患者捐献的是骨髓，而不是血液？为什么骨髓移植可以治疗白血病呢？学生回顾初中所学的血液的知识，根据已有的社会经验知道血液不能产生血细胞，骨髓内由干细胞产生血细胞。教师借助大屏幕演示“人体的血细胞”，并说明形态多样、功能各异的血细胞来自同一种细胞，即骨髓中的造血干细胞。由造血干细胞转化为形态多样、功能各异的血细胞就是细胞的分化。
设计意图：考查学生从社会生活中获取信息的能力；通过观看视频激发学生的学习兴趣；初步了解干细胞的作用。
（二）新知探究，自主学习
探究活动一：提供人体生长发育过程示意图并提问人体生长发育的起点是什么？在个体发育的过程中，细胞通过什么活动增加细胞的数量？通过什么活动增加细胞的种类？
提供资料（1）受精卵分裂至4细胞期，胚胎细胞即已经具有差异性，并且这些差异依赖于胚胎第一次分裂的方向和顺序。哺乳动物胚胎分化事件出现的要比我们所预期的还要早，实际上分化贯穿于整个生命进程中。提问：资料（1）体现细胞分化的什么特点？
资料（2）黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→成熟红细胞→死亡。提问：资料（2）体现细胞分化的什么特点？
提供资料：
因为学生尚未学习基因的表达，所以在此处先给学生提示：基因是遗传信息的基本单位，能控制蛋白质的合成，由合成的蛋白质体现生命活动。提问：你认为细胞出现形态、结构、功能不同的原因是什么？细胞分化这种生命活动的存在有什么意义呢？
学生针对上述3个探究题，可以查找教材，可以小组合作讨论，同时教师走下讲台给予一定的指导。
学生通过合作探究可以得出：由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和功能上发生稳定性差异的过程，即为细胞的分化。细胞的分化具有持久性、稳定性、不可逆性。细胞出现形态、结构、功能不同的原因是在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，合成的蛋白质不同，细胞表现出的功能就不一样。教师可以做相应的补充：细胞分化的本质就是细胞中基因选择性的表达，基因的表达将在必修2《遗传与进化》中学到，这里不做详细阐述。细胞分化可以使细胞专门化，提高生理功能效率，是个体发育的基础。
设计意图：利用问题串使学生明确学习任务，主动地参与到学习过程当中；通过分组讨论探究的活动过程提高学生的材料分析能力，科学探究能力。
过渡：通过同学们的探讨，可以知道细胞分化是基因选择性表达的结果。那么，高度分化的细胞，能否像早期胚胎那样，再分化成其他细胞呢？
探究活动二：利用多媒体展示美国科学家组织培养形成胡萝卜植株的实验，分组讨论相应的问题：（1）植物组织培养的初始细胞是高度分化的细胞吗？（2）组织培养需要哪些条件？（3）由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？这个特性之所以能够表现的根本原因是什么？（4）你觉得细胞全能性的原理可以应用到哪些生产生活实际中呢？
上述4个探究题中，其中大部分可以通过查找教材完成。根据学生原有的知识基础可以知道，遗传物质控制生物体生长发育。教师重点指导点拨细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有该生物生长发育需要的全套的遗传物质。细胞全能性的原理可以播放植物组织培养过程及组织培养技术在生产生活实际中应用的视频，让学生对组织培养有直观的了解。
过渡：植物细胞能表现出全能性，动物细胞是否也能表现出全能性呢？
投影克隆羊多利培育试验，组织学生观察讨论得出高度分化的动物细胞的细胞核有全能性。但是到目前为止，人们还没有成功将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。引导学生得出：植物细胞全能性比动物细胞全能性大。
设计意图：培养学生的观察、分析、自主分析教材的能力，加深对细胞全能性的理解。
探究活动三：交流部分同学课前搜集的有关干细胞研究进展与人类健康的资料，可以知道健骨髓中的造血干细胞可以分裂分化出新的血细胞补充到血液中。教育学生对白血病患者给予一定的关心，在身体允许的条件下，积极捐献造血干细胞捐献骨髓，为白血病患者撑起一片蔚蓝的天空。
设计意图：通过交流部分同学课前搜集的有关干细胞研究进展与人类健康的资料，引导学生关注当今世界面临的重大社会问题和人体健康问题，激发学生强烈的社会责任感，激发学生关爱生命。
五、教后反思
在新课的导入中利用视频材料及新颖的问题激发学生的学习兴趣；以精心设计带有思辨性的问题串和带有开放性的话题激发学生的思维火花，并贯穿整个教学过程，培养了学生思维探究能力；利用小组合作探究的方式培养学生合作交流、语言表达能力，整节课体现了课堂的开放性、探究性、生成性，使教学进一步优化和高效。
（作者单位：江苏省海门中学）