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2019-2020年高中生物 4.3《細胞的衰老和凋亡》教案 浙科版必修1 設計指導思想： 本節(jié)課從信息加工理論出發(fā)，以學生的原有認知結(jié)構(gòu)為基礎。注重體現(xiàn)說明細胞的生長、死亡是生命必然的思路。本節(jié)課的大部分知識都屬于陳述性的，為使其有新講法、新學法，故在課堂上將以《高中生物課程標準》中“提高生物科學素養(yǎng)”、“注重與現(xiàn)實生活聯(lián)系”兩個理念為指導進行本節(jié)新課的授導。在教學過程中打破傳統(tǒng)的灌輸式模式，通過學生之間的交流、討論、多媒體演示等活動，使學生提高學習生物學的興趣，成為主動的參與者。 教材分析： 1）教材地位和作用： 本節(jié)課是浙江科學技術(shù)出版社普通高中課程標準實驗教科書，生物學（必修一）分子與細胞，第四章第三節(jié)的內(nèi)容。主要講述了細胞的衰老及細胞編程性死亡這兩個細胞生命活動的正?，F(xiàn)象。細胞分裂使細胞數(shù)量增加，細胞分化使細胞種類增加，此外正常的細胞在生長發(fā)育過程中還在不斷的衰老，最后死亡，這種由基因控制的細胞的自動結(jié)束生命的過程稱為凋亡；但如果在細胞的正常發(fā)育過程中受到損傷或中斷那么其死亡成為壞死。通過本節(jié)的學習能使學生更加深刻的理解細胞的增殖、分化、衰老、凋亡是細胞發(fā)育中的正常現(xiàn)象。 2）教學重難點： 重點：理解細胞衰老和凋亡是細胞生長發(fā)育中的正?，F(xiàn)象 細胞凋亡的概念理解 難點：理解細胞衰老和凋亡是細胞生長發(fā)育中的正常現(xiàn)象 細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別。 學情分析： 學生在學習本節(jié)內(nèi)容時已經(jīng)學習了細胞的增殖、分化，所以對抽象的細胞生長發(fā)育過程已經(jīng)有了一定的感性認識。每一個都要經(jīng)歷生老病死的過程，但是微觀抽象的細胞衰老又是怎么樣的呢，是否能通過研究細胞衰老，凋亡來延年益壽呢等等這些問題都將會引起學生的興趣。與此同時，本課的學生已經(jīng)是高中二年級其認知體系基本形成，認知結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認知能力不斷完善，觀察力、記憶力、想象力等都有了明顯的提高，結(jié)合學生以上的特征，我將運用一些圖片、視頻等來創(chuàng)設大量問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)學生分析、歸納和概括能力。 教學目標： 知識目標：通過衰老的細胞與成熟的細胞之間的對比，讓學生描述細胞衰老的特征； 說出細胞凋亡的原因； 舉例說出細胞的衰老和凋亡是一種正常的生命活動。 能力目標： 學生能針對具體問題開展討論，提出質(zhì)疑，培養(yǎng)合作交流和討論解決問題的能力；通過對所展示的實例提問，培養(yǎng)學生提取有用信息的能力以及語言表達能力。 情感、態(tài)度和價值觀目標： 通過探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系，使學生認同生命科學與延年益壽的密切聯(lián)系，增強學習生物學的興趣和養(yǎng)成珍愛生命的情感。 教學策略： 結(jié)合教材特點和學生實際，本節(jié)課主要采取問題討論法，同時兼用了分析資料、角色扮演等多種教學方法。在課堂教學時，創(chuàng)設一定的場景，激發(fā)學生的學習興趣，使其能積極思考問題。引導學生將新知識與已有知識進行對比分析，進而通過比較建構(gòu)起新知識，使新知識的學習過程更具條理性和系統(tǒng)性，這樣有利于學生對這部分陳述性知識的識記和理解，進而提高課堂教學效率，減輕學生的負擔。同時本著注重與現(xiàn)實相聯(lián)系的原則，在教學過程讓學生進行角色扮演來解決實際問題，通過對問題的討論進而對所學知識進行鞏固和加強。 學法指導： 本節(jié)課主要采取討論學習法。細胞的衰老和凋亡只是較抽象，故在啟發(fā)式教學的基礎上，創(chuàng)設大量的問題情境，使學生在處理討論實際問題，達到學以致，激發(fā)學習興趣的雙重目的，也培養(yǎng)了學生的分析、歸納、概括的能力。如在學習細胞凋亡概念時，向?qū)W生展示胎兒手的發(fā)育過程變化和蝌蚪尾部消失過程，通過問題的層層設置，和學生一同討論概括出細胞凋亡的概念。與此同時本課還引導學生運用比較學習法進行學習，引導學生對衰老的細胞和發(fā)育成熟的細胞圖進行對比，由于學生對后者的結(jié)構(gòu)非常熟悉，所以可以通過對比，自己得出衰老細胞的形態(tài)特征。 教學過程設計 程序 教學過程 設計意圖 教師活動 學生活動 創(chuàng)設情境，導入新課 展示： 老人晨練的圖片 提問： （組織學生之間討論，完善一下的答案） 1.人體衰老是有哪些表現(xiàn)？ 教師總結(jié)： 衰老的人體通常表現(xiàn)為細胞數(shù)目的減少，肌肉的萎縮，行動遲緩，頭發(fā)斑白，體內(nèi)各種新陳代謝變慢等等 過渡提問： 老年人體內(nèi)是否存在幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)是否有衰老的細胞？ 觀看圖片，在原有認知結(jié)構(gòu)的基礎上，同學之間相互討論。 衰老是生物界中的普遍現(xiàn)象，首先讓學生說下衰老的人體的表現(xiàn)是怎么樣的，設計這個問題有兩個目的:1)測試學生對衰老這個知識到底了解了多少；2）通過對這個問題的討論為學生之后舉例說出細胞的衰老是正常的生命活動提供了一定的提示。“老年人體內(nèi)是否存在幼嫩的細胞？年輕人體內(nèi)時候有衰老的細胞？”這個問題，與學生元認知發(fā)生了沖突，將會引起激烈討論，激發(fā)學生的興趣，使學生帶著這個問題進行本節(jié)新課的學習。 細胞的衰老 1． 個體衰老與細胞衰老的關(guān)系 （承接前面的問題討論展開） 教師：給予相關(guān)信息 人體細胞每天的更新率為1%~2%.也就是說，每100個細胞當中，每天有1~2個細胞更新。其中肝細胞壽命為18個月，皮膚細胞的壽命為十多天，消化道內(nèi)壁細胞壽命只有幾十個小時。 繼續(xù)讓學生討論以上問題 總結(jié)： 人體內(nèi)每天都有細胞衰老死亡當同時由于細胞的增殖分化又有新的細胞產(chǎn)生，每天都有細胞在更新。所以無論是老年人還是年輕人體內(nèi)，都是同時具有幼嫩細胞和衰老細胞的。 提問：那為何又有老年人和年輕人之分呢？ （直接給予答案） 總結(jié)：個體的衰老是因為組成個體的細胞普遍衰老的過程。 2.衰老細胞的特征 過渡：現(xiàn)在抗衰老，延年益壽成為當今社會的人們話題，如果你是一名醫(yī)生，你首先將從什么方面出發(fā)來研究？ 展示圖片并設問： 同種細胞的衰老和成熟時期的對比圖 衰老細胞和成熟期的細胞有什么不同之處呢？ 總結(jié)：衰老細胞線粒體數(shù)目減少，體積增大；細胞核體積增大，顏色變濃等等 1.個體衰老與細胞衰老的關(guān)系 結(jié)合提問，整合給予的信息，小組交流討論 2、衰老細胞的特征 整理圖片信息，交流討論嘗試得出衰老細胞的特點 從宏觀的，以學生所熟悉的個體衰老出發(fā)，通過比較的方式來教授細胞的衰老，從而降低學生學習這部分知識的難度，使學生能教師的引導下討論得出知識。在學生的腦中初步建立細胞衰老是正常規(guī)律的觀念，從而解決突破了本課的一個難點。由于對細胞的衰老有了一個比較感性的初步了解，在這個基礎上通過不同時期細胞圖的對比，進而將這個問題直觀化，易于學生掌握。 過渡 生物體內(nèi)的細胞因衰老而死亡，但是正如人的死亡一樣細胞的死亡也有“意外”和“自然”死亡兩種，前種稱之為壞死，而后者則是我們接下來、要將的細胞的凋亡。 通過死亡承接上下兩個內(nèi)容，與此同時為學生解釋蝌蚪變蛙過程尾部消失的解釋降低難度 細胞凋亡 展示圖片： 胎兒手的發(fā)育過程圖片 提問：讓學生解釋這個原因 總結(jié)：在胎兒手的過程中，五個手指最初是愈合在一起的，后來隨著時間的細胞自動死亡，清除多余的細胞，才發(fā)育為成形的手。這個過程是由基因決定的。 播放視頻： 蝌蚪到青蛙尾巴消失的過程 提問：為何在變?yōu)橥苓^程中尾部會消失？ 總結(jié)：蝌蚪在變?yōu)橥艿倪^程中，其尾部的細胞凋亡，所以尾部多余的細胞。這個過程是由基因決定。 提問：從以上兩個例子，哪位同學能總結(jié)出，細胞凋亡是什么嗎，它的作用是什么？ 總結(jié)：細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結(jié)束生命過程。 其功能為清除多余的細胞。 練習： 下列哪個屬于細胞凋亡，哪個屬于細胞壞死。 1.利用紫外輻射殺死細胞 2.在植物體內(nèi)通氣組織的形成 3.單性植物中花器官的退化 4由于營養(yǎng)缺失導致的死亡 提問：大家是否還能舉例生活中細胞凋亡的例子。 總結(jié)：細胞的凋亡是有基因決定的自然死亡，壞死是由于細胞的病變或傷害導致的死亡。 項目 細胞的凋亡 細胞的壞死 與基因的關(guān)系 受基因控制的 不受基因控制 細胞膜的變化 內(nèi)陷 破裂 形態(tài)變化 細胞變圓，與周圍細胞脫離 細胞外型不規(guī)則變化 影響因素 溫和的刺激或藥物引起 電、熱、冷、機械傷害性刺激 對機體的影響 對機體是有利 對機體是有害 小組討論，通過圖片對比發(fā)現(xiàn)問題 在學生的元認知里，可能細胞的凋亡與細胞的壞死兩個概念混淆在一塊兒，學生對這部分知識的學習是一個順應的過程。細胞的凋亡概念的理解是本節(jié)課的重點，首先通過兩個實例，在實例的基礎上學生通過教師的引導總結(jié)得出細胞凋亡的概念和特點。細胞的凋亡和壞死的區(qū)別為本節(jié)課的難點，由于剛學過細胞凋亡的概念，那么順接著通過習題，讓學生在練習中得出兩者之間的區(qū)別。在之前的基礎上，讓學生進一步舉例說明，從而加深對兩個概念的理解。 課堂小結(jié) 總結(jié)：無論是之前的細胞的增殖分化，還是細胞的衰老和凋亡，都是生命的必然。 拓展延伸 討論： 隨著生活水平的日益提升，人們的健康意思也隨之提高，健康正成為當今社會的熱門話題。你是否能結(jié)合本節(jié)課的知識，來預測一下細胞的衰老和凋亡對我們?nèi)祟惖慕】涤惺裁醋饔媚兀? 在學習了本節(jié)課的基礎上，將理論與實際相結(jié)合，體現(xiàn)“STS”的新課程理念。于此同時在討論的過程中，可以對學生進行情感態(tài)度價值觀的教育，通過探討細胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系，使學生認同生命科學與延年益壽的密切聯(lián)系，增強學習生物學的興趣和養(yǎng)成珍愛生命的情感。 板書設計 4.3 細胞的衰老和凋亡 總體 1.細胞的衰老 個體衰老 細胞衰老 死亡 2.細胞的凋亡 細胞的凋亡：由基因控制的，細胞的自動結(jié)束生命的過程 死亡 細胞的壞死：在細胞正常新陳代謝過程中突然中斷，引起細胞的損傷和壞死 作業(yè)設計 1.下列細胞中壽命較長的是（） A、已分化的細胞 B、根尖分生區(qū)細胞 C、根尖成熟區(qū)細胞 D根尖伸長區(qū)細胞 2.細胞之所以有一定的壽命，其原因主要是（） A、細胞分裂 B、細胞分化 C、細胞衰老 D、外界因素的影響 3.關(guān)于細胞衰老的敘述中，不正確的是（） A、細胞衰老是細胞生理和生化發(fā)生復雜變化的過程 B、白化病人的頭發(fā)呈白色是頭發(fā)基部黑色素細胞內(nèi)酪氨酸酶活性降低所知 C、衰老細胞的細胞膜通透性功能改變，使物質(zhì)運輸功能降低 D、衰老細胞內(nèi)水分減少，體積變小，代謝速度變慢 4、下列現(xiàn)象不屬于細胞凋亡是（） A、青蛙發(fā)育過程中尾部消失 B、植物胚的發(fā)育過程中胚柄的消失 C、人在受到創(chuàng)傷并感染后，創(chuàng)口處出現(xiàn)肌肉萎縮 D、健康人體的骨骼中每天會有大量的細胞死亡 4、香煙中含有大量有害物質(zhì)，如尼古丁等，會造成吸煙者肺部細胞的死亡。這種細胞的死亡過程屬于（） A、生理性死亡 B、正常死亡 C、細胞壞死 D、細胞凋亡 5、xx年，科學家發(fā)現(xiàn)了器官發(fā)育和“程序性細胞死亡”過程中的基因規(guī)則，這項工作對人類戰(zhàn)勝疾病將發(fā)揮重大作用。請回答下列問題： 1）“程序性細胞死亡”是指細胞的凋亡，這是由（）決定的（）過程。 2）人的受精卵分裂，逐步形成大量的功能不同的細胞，從分子水平上看，這是（）的結(jié)果。 3）人在胚胎發(fā)育初期是有尾的 ，但在胚胎發(fā)育成熟期已失去尾，從細胞水平看，這是（）的結(jié)果。 教學評價 本節(jié)課始終以普通高中課程標準的四個理念為指導，創(chuàng)設了大量的問題場景，注重從學生的元認知，并以其為基礎來學習新知識，適用于本課以陳述性知識為主的特點；注重對學生情感、態(tài)度和價值觀的教育，健康的生活是每個人所向往的，在本課最后通過對此熱點問題的討論使知識與實際相結(jié)合，同時滲透了情感態(tài)度的教育，要愛護身體健康；能靈活運用角色扮演、資料分析等多種課堂活動，不僅活躍了課堂同時使本課知識也得到了提升和鞏固。由于本課所設計的課外材料多為前沿的生物學知識，其大部分只要達到了解程度即可，教師在講解過程中容易復雜化，故在處理本部分知識，教師要以盡量科普式的語言來表述。