初中生物七年级上册《细胞通过分裂产生新细胞》教学设计

初中生物七年级上册《细胞通过分裂产生新细胞》教学设计一、教学内容分析  本课隶属于人教版初中生物学七年级上册第二单元《生物体的结构层次》。从《义务教育生物学课程标准（2022年版）》审视，本节课是构建“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一大概念的核心支柱，具体对应“概念1.2细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”。知识技能图谱上，学生需从静态的细胞结构认知，跃升至动态的生命过程理解，掌握细胞分裂的基本过程及其对生物体生长的意义，这为后续学习“细胞分化形成组织”乃至理解多细胞生物体的发育奠定了不可或缺的逻辑基础。过程方法上，课标强调“探究实践”与“思维探究”，本节课是将“建模”这一科学方法引入初中生物学课堂的绝佳契机，引导学生通过构建物理或概念模型，将微观、动态、抽象的细胞分裂过程直观化、具象化。素养价值渗透方面，本节课是培育“生命观念”（尤其是结构与功能观、物质与能量观）和“科学思维”（模型建构、归纳推理）的关键载体。通过探究“一个细胞如何变成两个”这一生命奥秘，学生能深刻体会生命延续的内在统一性与严谨性，激发对生命现象的敬畏与好奇。  学情诊断方面，七年级学生已初步掌握了动植物细胞的基本结构，具备了使用显微镜观察玻片标本的技能，对生物体的生长有丰富的感性认识。然而，他们的抽象逻辑思维正处于发展阶段，对于“染色体复制并平均分配”这一微观、动态、逻辑严密的過程，极易产生认知障碍，可能错误地认为细胞分裂仅是“细胞膜从中部向内凹陷，缢裂为二”的简单物理过程。因此，教学必须搭建从宏观现象（生物体生长）到微观本质（细胞分裂）的认知桥梁。过程评估将贯穿课堂：在导入环节通过设问探查前概念；在新授环节通过观察学生模型构建的合理性、讨论发言的逻辑性进行动态诊断；在巩固环节通过分层练习反馈理解程度。基于此，教学调适策略包括：为视觉型学习者提供丰富的动态视频与示意图；为动手型学习者设计模型制作任务；为抽象思维较弱的学生提供分步动画解析和类比（如“复制”如同拍照留底，“分配”如同分派完全相同的两份礼物）；同时设置挑战性任务，满足学有余力学生探究染色体行为深层意义的求知欲。二、教学目标  知识目标：学生能够准确描述细胞分裂使细胞数目增多的基本事实，阐明细胞分裂对于生物体生长的重要意义。在教师引导下，能初步概述细胞分裂过程中细胞核内染色体先复制再平均分配的关键变化，并能辨别此过程与细胞质平分的先后逻辑关系，从而构建起关于细胞分裂过程的动态、有序的认知框架。  能力目标：学生能够通过小组协作，利用橡皮泥、卡纸等材料，动手模拟并展示细胞分裂（重点是细胞核分裂）的关键步骤，初步体验“模型建构”这一科学方法的价值与局限。能够观察和分析不同生物细胞分裂的图片或视频资料，归纳出其核变化的共同特征，发展信息提取与归纳概括的能力。  情感态度与价值观目标：学生在探究细胞分裂精密过程的学习活动中，感受到生命活动严谨有序的内在美，初步树立起结构与功能相适应的生物学观点。在小组模型制作与展示中，愿意倾听同伴意见，合作解决问题，体验科学探究的乐趣与团队协作的价值。  科学思维目标：本节课重点发展学生的“模型与建模”思维。引导他们理解模型是简化并表征真实复杂过程的一种工具，并通过亲身构建物理模型，体会模型的构建过程就是深化对原型理解的过程。同时，通过比较动植物细胞分裂的异同，初步培养对比与分类的思维习惯。  评价与元认知目标：在模型展示环节，引导学生依据“科学性、清晰度、协作性”等简易量规进行小组互评。在课堂小结时，鼓励学生反思“我是如何理解染色体复制与分配这一难点的？”（是通过观看动画、动手制作，还是同伴讲解？），从而初步觉察适合自己的学习策略，提升元认知能力。三、教学重点与难点  教学重点：细胞分裂的基本过程及其对生物体生长的意义。确立依据在于，这是课标规定必须掌握的核心概念（大概念下的重要支点），是连通“细胞”与“生物体”层次的核心桥梁。从学业评价看，此内容是理解生物体发育、遗传等现象的基础，是各类测评中考查生命观念和理解能力的高频考点。  教学难点：细胞分裂过程中，染色体先进行复制，然后平均分配到两个新细胞核中的动态变化与生物学意义。预设依据源于学情分析：该过程发生于微观的细胞核内，涉及“复制”、“平均分配”等抽象操作，与学生日常经验相距甚远，认知跨度大。学生常见错误是忽略复制步骤，或无法理解平均分配对于维持遗传稳定性的关键作用。突破方向在于运用多媒体动画进行过程分解，并通过动手建模将抽象思维外显化、操作化。四、教学准备清单1.教师准备1.2.1.1媒体与教具：包含生物体生长（如幼苗生长、伤口愈合）视频片段的多媒体课件；细胞分裂全过程的FLASH或3D动态模拟动画（突出核内染色体变化）；动植物细胞分裂过程示意图高清挂图或投影片。2.3.1.2实验与学具：“细胞分裂模型制作”任务学习单（内含步骤引导与思考问题）；为每组学生准备模型制作材料包（如：不同颜色橡皮泥代表染色体和细胞核，塑料薄膜代表细胞膜，纸板作为基底）。3.4.1.3环境与板书：规划小组合作空间。板书预先划分区域，留出核心概念、过程图示和学生生成性观点的位置。5.学生准备1.6.复习动植物细胞的基本结构。2.7.携带教材、笔记本。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与问题激发：播放一段延时摄影视频：一颗种子破土而出，长成健壮的幼苗。随后出示一张婴儿与成人的对比照片。“大家看，无论是植物的生长，还是我们人类从小到大的变化，都是一个体积和体重不断增加的过程。那么，请大家思考一个根本问题：生物体是由什么构成的？”（学生答：细胞。）“非常好！那紧接着一个更有趣的问题来了：构成生物体的细胞数目，会不会随着生物体的长大而变多呢？如果变多，这些新细胞又是从何而来的？”  1.1提出核心问题与路线图：根据学生回答，自然引出课题：“今天，我们就一起来揭开这个生命成长的微观秘密——细胞通过分裂产生新细胞。我们的探索将分三步走：首先，从宏观事实确认细胞数目会增加；其次，深入到细胞内部，看看分裂具体是怎么发生的，这个过程有什么特别重要的‘规矩’；最后，我们还要当一回‘科学家’，动手把这个过程模拟出来。”第二、新授环节任务一：从现象到本质——确认细胞分裂是生长的基础1.教师活动：展示“草履虫分裂生殖”、“根尖分生区细胞分裂”的图片或短时频。提问引导：“草履虫一分为二，变成了两个新个体。根尖的细胞分裂，让根能不断伸长。这些现象共同说明了什么生命活动？”（细胞分裂。）“那么，对于像我们人类这样的多细胞生物，一个受精卵是如何变成拥有数万亿细胞的成年个体的呢？”引导学生推理得出：生物体的生长，离不开细胞数目的增加，而细胞数目的增加，必须通过细胞分裂来实现。“所以，我们可以说，细胞分裂是生物体生长和繁殖的基础。这句话，请大家记在心里的核心位置上。”2.学生活动：观察教师提供的影像资料，联系导入中的宏观生长现象，进行思考与推理。与同桌简单交流观点，尝试用语言描述“细胞分裂与生物体生长”之间的关系。3.即时评价标准：1.4.能否从观察到的具体实例中，归纳出“细胞分裂”这一共同特征。2.5.能否在教师引导下，建立起“细胞数目增加→生物体生长”的逻辑链条，并用语言大致表述。3.6.参与讨论的积极性与倾听他人意见的表现。7.形成知识、思维、方法清单：1.8.★核心结论：生物体由小长大，离不开细胞数目的增多。2.9.★核心概念：新细胞是通过细胞分裂产生的。细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。3.10.▲思维方法：学会从多个具体生命现象（草履虫、根尖、人体发育）中，归纳出共同的生物学规律（细胞分裂）。任务二：聚焦核心——细胞分裂过程初探1.教师活动：“细胞分裂，可不是简单地把一个细胞‘掰’成两半。它内部发生着非常精密、有序的变化。其中，细胞核的变化最为关键，因为核是细胞的‘控制中心’。”出示一个动物细胞分裂过程的静态模式图序列（68个时期）。“请大家当一回侦探，仔细对比这组图，特别是关注细胞核以及核内的‘丝状物’（染色体）发生了什么变化？你能试着把变化顺序排一排吗？”给予学生12分钟观察和小组讨论。2.学生活动：仔细观察系列图片，重点关注细胞核形态、大小以及内部染色体的形态、分布变化。在组内讨论，尝试描述和排序看到的变化（如：核膜消失、染色体出现、染色体排在中间、染色体分开、核膜重新出现等）。3.即时评价标准：1.4.观察是否细致，能否准确指出染色体等关键结构。2.5.描述是否基于图像证据，语言是否尝试使用“先…然后…”等表示时序的词汇。3.6.小组讨论时，能否整合不同组员的发现，形成相对完整的序列描述。7.形成知识、思维、方法清单：1.8.★过程起点：细胞分裂时，细胞核先分裂。2.9.★关键结构：细胞核分裂时，染色体的变化最明显、最重要。“这些染色体，就像打包好的‘遗传密码本’，它的变化决定着分裂的成败。”3.10.▲观察重点：学习从静态序列图中，推理动态连续过程的科学读图方法。4.11.（教学提示：此任务旨在让学生自主发现过程的复杂性与顺序性，不要求精确，为下一步动画解析做铺垫。）任务三：突破难点——染色体“复制均分”的动态建模1.教师活动：这是突破难点的核心环节。播放细胞核分裂的慢速、分解动画，同步进行解说：“大家盯紧染色体！看，在分裂开始前，它们首先进行了一项至关重要的工作——复制。原来的一份遗传信息，变成了形态、数量完全相同的两份。”（暂停动画）“这好比为分裂出的两个新细胞，各准备了一套完整的‘建设蓝图’。接下来，复制后的染色体，会有序地排列在细胞中央，然后被平均地拉向细胞的两极。”（继续播放）“最后，在细胞的两极，围绕着各自分到的一套染色体，新的细胞核形成了。”“请大家跟我复述这个核心过程：先复制，后平均分配。这保证了什么？”（引导得出：保证新细胞与原细胞遗传物质相同。）2.学生活动：全神贯注观看动画，跟随教师的解说，理解“复制”和“平均分配”两个核心步骤的时空顺序与生物学意义。尝试复述过程，并思考“平均分配”的意义。3.即时评价标准：1.4.观看动画时是否专注，能否跟随教师指出“复制”与“分配”的关键帧。2.5.能否用自己的话（或借助手势）描述“先复制，后平均分配”的过程。3.6.能否初步将“平均分配”与“遗传物质相同”建立联系。7.形成知识、思维、方法清单：1.8.★核心机制：细胞核分裂时，染色体先复制一次，随后平均分配到两个新细胞核中。2.9.★核心意义：染色体的平均分配，确保了新细胞与原细胞在遗传物质上的一致。3.10.▲易错警示：过程顺序不可颠倒，必须是“复制→平均分配”。没有复制，就没有可供分配的两份；没有平均分配，遗传信息就会出错。4.11.（教学提示：此处是教学高点，需放慢节奏，确保多数学生通过视听结合的方式建立正确表象。）任务四：动手建构——制作细胞（核）分裂模型1.教师活动：分发学习单和材料包，发布任务：“现在，请各小组合作，利用手中的材料，模拟出细胞核分裂中染色体变化的关键步骤。至少展示出三个关键状态：复制前、复制后、平均分配后。”巡视指导，针对不同层次小组提供差异化支架：对完成快的小组，提问“如何表示平均分配的过程？”；对困难小组，提示“先用一种颜色橡皮泥做一份‘染色体’，再用同样颜色做一份‘一模一样的’，这表示什么？”2.学生活动：小组阅读学习单，讨论设计模型方案。分工合作，用橡皮泥塑造染色体，模拟复制与分离过程，用塑料薄膜或绘图表示细胞核膜的变化。在模型旁用标签纸标注各阶段名称。3.即时评价标准：1.4.科学性：模型是否体现了“复制”与“平均分配”的核心环节。2.5.清晰度：各阶段是否明确可辨，标签是否正确。3.6.协作性：组内分工是否明确，能否有序合作完成。7.形成知识、思维、方法清单：1.8.★方法体验：模型建构是科学研究中解释和预测复杂现象的重要方法。2.9.★认知外化：动手制作是将内在理解外显化、检验化的过程。“做对了，说明你真懂了；做的时候卡住了，正好发现哪里还没想明白。”3.10.▲模型认知：认识到模型是对原型的简化模拟，我们的橡皮泥模型关注了核心过程，但忽略了真实分裂中的许多其他细节（如纺锤丝）。任务五：完整图景与比较——动植物细胞分裂的异同1.教师活动：待大部分小组模型完成后，“恭喜各位‘科学家’完成了核心的细胞核分裂模型！那么，细胞核分裂完成后，整个细胞的分裂就结束了吗？”引导学生回顾细胞结构，得出细胞质也要分裂。同时展示动植物细胞分裂末期对比图：“请大家找找看，在细胞质分裂方式上，动物细胞和植物细胞有什么不同？”（动物细胞膜内陷，植物细胞形成细胞板。）“无论外部的分裂方式如何不同，它们内部的核心规则——染色体先复制后平均分配，是一样的。这再次体现了生命的统一性。”2.学生活动：根据教师提问，完善对细胞分裂完整过程（核裂→质裂）的认知。观察对比图，识别动植物细胞质分裂的形态学差异。理解生命在微观层面的统一性与多样性。3.即时评价标准：1.4.能否说出细胞质分裂是细胞分裂的后续步骤。2.5.能否准确指认图示中动植物细胞分裂方式的差异。3.6.能否领会教师总结中关于“统一性”的要点。7.形成知识、思维、方法清单：1.8.★完整过程：细胞分裂是一个有序过程：细胞核先分裂，随后细胞质分裂，形成两个新细胞。2.9.★比较认知：动物细胞膜内陷缢裂；植物细胞在中央形成细胞板，扩展为细胞壁。3.10.▲生命观念：生命世界在核心遗传机制上高度统一，在具体实现形式上丰富多样。第三、当堂巩固训练  设计分层练习题，通过多媒体或学习单呈现：  基础层（全体必做）：1.判断：生物体的生长只依赖于细胞体积的增大。（）2.选择：细胞分裂过程中，变化最显著的结构是（）。A.细胞膜B.细胞质C.细胞核D.线粒体  综合层（多数学生完成）：3.排序：请将下列动物细胞分裂的图片按正确顺序排列（提供4张打乱顺序的典型时期图）。4.简答：为什么说细胞分裂时，染色体平均分配到两个新细胞中非常重要？  挑战层（学有余力选做）：5.思考：如果一个细胞在分裂时，染色体没有复制就直接分开了，或者复制后没有平均分配，可能会产生什么后果？请你联系“遗传”一词的含义猜一猜。  反馈机制：基础题采用集体回答、快速手势（如拇指朝上/下）判断，即时反馈。综合题请学生代表上台讲解排序理由，或分享简答答案，教师点评并补充。挑战题作为课堂延伸思考，鼓励学生课下查阅资料，下节课分享，保护其探究热情。第四、课堂小结  知识整合：“同学们，现在让我们一起来梳理一下今天探索的生命密码。我们从一个宏观的生长现象出发，追踪到了微观的细胞分裂。这场分裂的‘重头戏’在细胞核内，核心规则是染色体‘先复制，后平均分配’，这保证了生命的延续性。最后，细胞质以不同的方式分开，完成整个分裂过程。”邀请12名学生尝试用关键词（如：生长、数目增多、细胞核、染色体、复制、平均分配、遗传相同）在黑板上进行结构化板书，或口头描述逻辑链。  方法提炼：“今天我们除了学到知识，还体验了两种重要的科学方法：一是从现象归纳本质，二是——”（学生答：模型建构。）“对，我们用模型让看不见的过程变得看得见、摸得着。”  作业布置：1.必做：完成课后基础练习题；用流程图或漫画形式，描绘动物细胞分裂的主要过程，并标注关键步骤。2.选做：（二选一）①查阅资料，了解“癌细胞”的增殖与正常细胞分裂有何主要不同，写一段100字左右的说明。②尝试用更多材料（如乐高、水果等）创作一个更有创意的细胞分裂模型，并拍照记录。六、作业设计1.基础性作业（必做）：1.2.完成教材配套练习册中本节相关的基础选择题和填空题。2.3.绘制一幅动物细胞分裂过程的简图（至少包含分裂前、中、后三个时期），并用文字简要说明每个时期的特点，特别是染色体的行为。4.拓展性作业（建议完成）：设计一份“细胞分裂知识小报”。要求：包含细胞分裂对生物体生长的意义、基本过程（文字描述或流程图）、一个有趣的生物事实（如：人体内每分钟约有数亿细胞在进行分裂）。形式可以图文并茂，鼓励创意设计。5.探究性/创造性作业（选做）：项目：“假如我是染色体”——第一人称叙事。以一条染色体的视角，写一篇短文或录制一段简短的口述音频，描述你在一次完整的细胞分裂中所经历的“冒险旅程”，要求科学准确地体现“复制”、“排列”、“分离”等关键事件，并表达你的“感受”（即这些事件的重要性）。七、本节知识清单及拓展1.★生长的基础：生物体由小长大，是细胞数目增多和细胞体积增大的共同结果，但数目增多是主要途径。2.★新细胞的来源：新细胞是通过细胞分裂产生的。3.★分裂的意义：细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。4.★分裂的顺序：细胞分裂时，细胞核先分裂，随后细胞质分裂。5.★核心结构：细胞分裂过程中，细胞核内染色体的变化最为明显和关键。6.★★核心过程（难点）：在细胞核分裂过程中，染色体先进行复制，数量加倍。随后，复制后的染色体平均分配到两个新细胞核中。7.★★核心意义（重点）：染色体平均分配，保证了新细胞与原细胞所含的遗传物质相同，从而维持了生物遗传的稳定性。8.★动植物差异：动物细胞的细胞质分裂是细胞膜从中部向内凹陷，缢裂成两个。植物细胞的细胞质分裂是在中央形成细胞板，逐渐扩展为新的细胞壁。9.▲生命观念：动植物细胞分裂方式的差异体现了生物的多样性，但染色体行为的一致体现了生命的统一性。10.▲科学方法：模型建构是学习微观、动态生命过程的利器，它帮助我们简化和理解复杂现象。11.（教学提示：第6、7条是必须攻克的核心，可通过口诀“复制一次，平均分配”帮助记忆。）12.（拓展：染色体与DNA）染色体主要由DNA和蛋白质构成，DNA是主要的遗传物质。染色体“复制”的本质是DNA的复制。八、教学反思  （一）目标达成度评估本节课预设的知识与能力目标基本达成。通过课堂问答、模型展示和巩固练习反馈，大多数学生能够准确陈述细胞分裂是生长的原因，并能描述“染色体复制与平均分配”的核心过程。模型制作环节生动热烈，表明学生初步体验了建模方法。情感目标在小组合作探究中有所体现，学生对生命精密性的赞叹之情溢于言表。“当看到学生们举着他们的橡皮泥染色体模型，兴奋地解释‘这是一份，这是复制出来的另一份’时，我知道，那个抽象的概念在他们脑中‘站’起来了。”  （二）环节有效性分析  1.导入环节以宏观生长现象切入，成功引发了认知冲突和探究兴趣，过渡自然。  2.新授环节的五个任务构成了螺旋上升的认知阶梯。任务二（观察静态图）让学生自主发现复杂性，任务三（动画解析）精准突破难点，任务四（动手建模）实现知识内化与能力外化，这个“发现解构建构”的流程设计较为有效。差异化体现在模型制作指导的个别化，以及挑战性问题的设置上。  3.巩固与小结环节的分层练习满足了不同需求，但时间稍显仓促，部分综合层题目的讨论未能充分展开。学生主导的小结虽然生涩，但开始了知识整合的尝试。  （三）学生表现深度剖析观察发现，约70%的学生能紧跟任务，积极参与模型制作与讨论，思维活跃。约20%的学生（主要是抽象思维较弱或基础欠佳者）在任务三理解“复制”的抽象性时出现困惑，虽经动画和教师讲解有所改善，但在独立描述时仍不流畅。模型制作环节对他们帮助巨大，“动手做”成为了他们理解的“脚手架”。另有约10%的学优生很快掌握了核心知识，在模型创意和挑战题思考上表现出更大潜力。未来需更关注中间层学生的表述引导，并为学优生准备更深入的阅读材料（如简述有丝分裂与减数分