《制作细胞模型》教学导案

《制作细胞模型》教学导案

初中七年级生物学北师大版上册

一、教学基本信息

课题名称：制作细胞模型——探索生命的基本结构

授课年级：初中七年级

课型：探究性实验课/模型建构课

课时安排：1课时（45分钟）

教材版本：北京师范大学出版社义务教育教科书《生物学》七年级上册

二、教学背景分析

（一）教材分析

本节课位于七年级上册第二单元“生物体的结构”第一章“细胞是生命活动的基本单位”的核心位置。在前两节中，学生已经通过显微镜观察认识了动植物细胞的基本结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡和叶绿体等。本节内容是“观察”基础上的延伸与升华，旨在引导学生将二维的、平面的显微镜图像，转化为三维的、立体的实体模型。这不仅是知识的巩固与应用，更是科学思维和探究实践能力培养的关键环节。模型建构作为一种重要的科学方法，在生物学研究中广泛应用，学生通过亲手制作模型，能够深化对细胞结构与功能相适应观念的理解，并为后续学习组织、器官、系统等更高层次的生命结构奠定基础。

（二）学情分析

【基础】知识层面：学生通过前两节的学习，已经能够辨认动植物细胞的基本结构，并初步了解各结构的功能，如细胞膜控制物质进出、细胞核含有遗传物质等。这为本节课的模型建构提供了必要的知识储备。

【重要】技能层面：七年级学生具备一定的动手操作能力，对动手活动充满兴趣。然而，他们的精细操作能力、空间想象能力和创新设计能力尚在发展中，对于如何将抽象的结构（如微观的细胞器）用具体材料表现出来，以及如何协调各结构的比例和位置，可能存在困难。

【非常重要】心理层面：学生对新奇、有趣的活动充满好奇心和探索欲。模型制作这种“在做中学”的方式，能够极大地激发他们的学习热情，将被动接受知识转变为主动探究和创造。同时，这也为学生提供了一个展示个性和创造力的平台。

（三）课程理念体现

本教学设计深度融合了当前课程改革的核心理念：

1.核心素养导向：以培养学生的生命观念（细胞是生物体结构和功能的基本单位）、科学思维（模型与建模）、探究实践（动手制作、合作探究）和社会责任（严谨求实的科学态度）为目标。

2.学生学习主体：将课堂真正还给学生，教师从知识的传授者转变为学习活动的引导者和支持者。学生是模型的设计者、制作者、评价者和反思者。

3.跨学科实践融合：将生物学知识与美术（造型设计、色彩搭配）、工程学（结构稳定性、材料选择）、数学（比例与尺度）等学科有机融合，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。

4.过程性评价与增值性评价并重：不仅关注最终作品的呈现，更关注学生在设计、制作、合作、反思过程中的成长与收获。

三、教学目标

基于核心素养，确定本节课的教学目标如下：

1.生命观念：通过制作模型，进一步理解细胞是生物体结构和功能的基本单位，认同细胞各结构在形态、位置和功能上是相适应的。

2.科学思维：【基础】能够运用模型与建模的方法，将抽象的细胞结构转化为具体的实物模型。【高频考点】能够比较动植物细胞结构的主要异同点，并在模型中准确体现。

3.探究实践：【重要】能够依据科学性原则，选择合适的材料，设计并动手制作一个较为精致的、立体的、结构比例协调的细胞模型。【热点】能够在小组合作中有效沟通，分工协作，共同完成模型制作任务，并对作品进行展示、交流和评价。

4.社会责任：在制作过程中养成严谨、细致、实事求是的科学态度，乐于并善于与同学分享自己的学习成果，形成团队合作精神。

四、教学重难点

（一）教学重点

1.【基础】准确识别并再现动植物细胞的基本结构（细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体）。

2.【重要】通过动手实践，加深对细胞结构与功能相适应观念的理解。

3.掌握模型制作的基本步骤和方法。

（二）教学难点

1.【难点】如何选择恰当的材料，体现细胞各结构在三维空间中的形态、大小比例和相对位置关系。

2.【非常重要】如何在模型中科学地表现微观结构的特征，例如细胞膜的“控制”功能（虽无法直接表现功能，但可通过材料的选择与放置来暗示其位置和状态）。

3.【高频考点】清晰区分并准确表现在同一模型中，植物细胞与动物细胞结构的差异（例如，植物细胞模型必须有细胞壁、液泡，动物细胞则没有）。

五、教学准备

（一）教师准备

1.制作一个精美的、规范的动植物细胞模型范例，作为课堂展示和参考。

2.准备多媒体课件（PPT），包含清晰的动植物细胞结构图、显微镜下真实细胞照片、不同材料制作的优秀细胞模型图片、制作步骤指引、评价量规等。

3.准备多种可供学生选择的制作材料：如不同颜色的橡皮泥或超轻粘土（主材）、果冻盒或透明塑料碗（作为容器）、各种豆类（代表不同细胞器）、保鲜膜或塑料袋（模拟细胞膜）、细线、牙签、标签纸等。鼓励学生自带创意材料。

4.设计并打印“小组合作任务分工表”和“细胞模型作品评价量规”。

5.准备展示台和手机或相机，用于拍摄和分享学生作品。

（二）学生准备

1.【基础】复习动植物细胞的结构与功能。

2.以小组为单位，讨论并初步构思本组想要制作的细胞类型（植物细胞或动物细胞），并设想可以使用的材料。

3.根据小组构思，自带一些有创意的、安全的废旧材料（如小珠子、毛线、泡沫块等）。

六、教学实施过程

（一）创设情境，激发兴趣（约3分钟）

教师活动：展示一个制作精美的、用果冻盒和彩泥制作的细胞模型范例。“同学们，在前两节课，我们通过显微镜这个神奇的‘眼睛’，窥探到了微观世界里的细胞。但显微镜下的细胞是平面的，有些结构看得也不是特别清楚。现在，老师手里有一个‘看得见、摸得着’的细胞。大家想不想也亲手创造一个属于你们自己的、独一无二的细胞呢？”

学生活动：观察教师手中的模型，产生好奇心和学习兴趣，跃跃欲试。

设计意图：以直观、精美的模型实物导入，迅速吸引学生的注意力，激发其动手创作的欲望，自然引出本节课的主题——制作细胞模型。

（二）明确任务，合作规划（约5分钟）

教师活动：

1.出示学习任务：请各小组利用手中的材料，合作制作一个立体的细胞模型。要求模型能够清晰地展示细胞的主要结构，结构比例基本合理，并具有一定的美观性。各小组可以选择制作植物细胞或动物细胞。

2.发放“小组合作任务分工表”。引导学生以小组为单位，快速完成以下任务规划：

1.3.确定本组制作的细胞类型（植物/动物）。

2.4.回顾该类型细胞的主要结构，并在任务表上列出清单。

3.5.根据清单，初步讨论每种结构可以用什么材料来表现（例如：细胞核用大球、线粒体用小红豆等）。

4.6.进行简单分工：谁负责制作哪种结构，谁负责整体组装，谁负责记录和后续汇报。

5.7.【重要】提示学生注意科学性：植物细胞模型必须包含细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡；动物细胞模型必须包含细胞膜、细胞质、细胞核。鼓励有能力的同学增加其他结构（如线粒体、叶绿体等）。

学生活动：以小组为单位，快速讨论，填写任务分工表，完成制作前的规划。组内成员积极发言，贡献自己的想法。

设计意图：明确的任务导向是高效课堂的保障。通过小组讨论和任务分工，培养学生的合作规划和责任意识，确保每位学生都参与到活动中来。确定制作类型是后续所有操作的基础，至关重要。

（三）引导探究，建构模型（约25分钟）

此环节是课堂的核心，教师应巡视指导，及时点拨，鼓励创新。

教师活动：在学生制作过程中，进行巡回指导，扮演“顾问”和“促进者”的角色。关注以下几个方面：

1.【基础】科学性指导：

1.2.检查学生制作的细胞类型是否与其结构清单匹配。例如，制作植物细胞的小组是否都准备了代表“细胞壁”的材料。

2.3.指导学生如何表现关键结构。例如：“你们组的细胞核打算放在哪里？应该放在细胞质中央还是偏一侧？（动物细胞中心，植物细胞常被液泡挤到一侧）”

3.4.引导学生思考结构与功能的关系。例如：“细胞膜是控制物质进出的，很薄。用保鲜膜或者压得扁扁的彩泥来做，是不是比用一整块厚彩泥更科学？因为它体现了‘薄’和‘边界’的特点。”

4.5.【高频考点】引导学生区分动植物细胞的差异。对制作动物细胞的小组，要特别确认他们没有添加细胞壁和大的液泡。

6.【难点】材料选择与创新指导：

1.7.表扬和推广有创意的材料用法。例如：“第三组用毛线团来做线粒体的内膜，这个想法非常好，体现了线粒体内膜折叠的特点！”“第五组用透明的果冻盒做细胞壁，既坚固又透明，可以清楚地看到内部结构，真棒！”

2.8.对材料选择困难的小组提供建议。例如：“液泡可以用一个装满水的透明小袋子来做，里面再放点蓝色的颜料，表示细胞液。”“细胞核比较大，可以用一大团彩泥，里面再包一个小球代表核仁。”

3.9.指导学生处理结构的相对大小和位置。例如，植物细胞的液泡通常很大，应占据细胞中央大部分体积，细胞核被挤在一旁。要帮助学生调整材料大小，使其比例更合理。

10.【非常重要】三维空间与立体感指导：

1.11.引导学生跳出“平面画”的思维。提醒他们：“细胞是立体的，我们的模型也应该是立体的。细胞膜不是盖在顶上的‘盖子’，而是包裹着整个细胞的‘口袋’。想想看，怎么用保鲜膜包裹住你们已经做好的细胞质和细胞器？”

2.12.对于用透明容器做支撑的，指导学生如何将“细胞器”悬挂或固定在细胞质基质（可模拟为透明胶状物，如透明洗手液或胶水混合水）中，使其呈立体分布。

学生活动：

1.根据小组规划，分工合作，动手制作。

2.积极思考，大胆尝试，不断调整和优化材料的选择与表现方式。

3.遇到问题时，先组内讨论解决，无法解决的举手向老师请教。

4.观察其他小组的进度和创意，相互学习和借鉴。

设计意图：将最长的时间留给学生动手实践，这是知识内化、能力提升的关键。教师的巡视指导不是简单地评判好坏，而是提供“脚手架”，在关键时刻给予点拨，引导学生解决科学性和技术性问题，推动其思维向纵深发展，真正体现“在做中学”。

（四）展示交流，评价反思（约8分钟）

教师活动：

1.组织展示：请已完成的小组将作品放在展示台上，并准备进行简短的介绍（约1分钟）。利用多媒体设备将作品实时投影到大屏幕上，方便全班同学观察。

2.引导评价：邀请2-3个不同类型（植物/动物）、有代表性（特别优秀、创意独特、或存在典型问题）的小组进行展示。引导学生依据“细胞模型作品评价量规”进行评价。

1.3.首先请展示小组自评，介绍本组的创作思路、得意之处和遇到的困难。

2.4.然后鼓励其他小组进行互评，从科学性（结构是否准确、比例是否合理）、艺术性（造型、色彩、创意）和合作性（分工、合作）等方面发表看法。

3.5.教师进行点评，重在肯定优点、指出改进方向，并提炼出模型制作的要点和从中学到的知识。

学生活动：

1.各小组代表上台展示作品，自信大方地介绍本组的成果。

2.其他同学认真倾听，仔细观察，并积极思考，准备提出自己的问题和建议。

3.依据评价量规，客观、公正地对展示作品进行评价，学习他人的优点，反思自己作品的不足。

设计意图：展示与交流是学习成果的共享，也是思维碰撞的过程。通过自评、互评和师评，构建多元评价体系，不仅锻炼了学生的表达能力和批判性思维，更重要的是让学生在评价他人的过程中，再次深化对知识的理解，实现共同提高。

（五）总结提升，拓展延伸（约4分钟）

教师活动：

1.【重要】总结建模的意义：结合学生的作品和发言，进行总结。“同学们，今天我们做的不仅仅是一个手工作品，更是一种重要的科学方法——模型建构。模型可以帮助我们理解和解释那些无法直接观察到的、复杂的事物。通过制作模型，我们对细胞的认识，从模糊到清晰，从平面到立体，从静止到动态（比如，我们可以想象细胞质的流动）。这就是模型的价值。”

2.【非常重要】升华结构与功能观：再次点明本节课的核心观念。“请大家再看一看你们的模型，每一个结构都有其独特的形态和位置，这正是因为它们承担着独特的功能。比如，植物细胞的细胞壁在外面支撑保护，所以它厚实坚固；液泡很大，因为它要储存水分和物质。这种精妙的‘结构与功能相适应’的观点，是贯穿整个生物学学习的一条红线。”

3.拓展延伸：提出一个开放性问题，激发课后探索。“今天我们用静态的模型表现了细胞。但是，真正的细胞是活的，是动态的。比如，物质是如何通过细胞膜进出细胞的？细胞分裂时，细胞核会发生怎样的变化？感兴趣的同学，课后可以尝试用动态的方式（如拍摄短片、制作可活动的模型）来继续你的探究。”

学生活动：聆听教师的总结，反思自己的学习过程，加深对模型方法和生命观念的理解。思考教师提出的拓展问题，激发课后继续探究的兴趣。

设计意图：教师的总结将学生的感性认识提升到理性高度，点明了本节课蕴含的科学方法和核心观念，起到了画龙点睛的作用。拓展延伸则将学习从课内引向课外，鼓励学生进行持续性的探究，培养终身学习的意识和能力。

七、教学评价设计

本节课采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。

（一）过程性评价（占40%）

通过课堂观察和“小组合作任务分工表”的记录，评价学生在以下方面的表现：

1.参与度：是否积极参与小组讨论和制作活动。

2.合作性：是否能与组员有效沟通，分工协作。

3.探究性：是否主动思考材料选择、结构表现等问题，尝试解决困难。

4.规范性：制作过程是否严谨细致。

（二）终结性评价（占60%）

依据“细胞模型作品评价量规”，对最终完成的模型作品进行评价。量规内容如下：

评价维度

评价标准

权重

得分

科学性(核心)

优秀（25-30分）：结构完整准确（植物细胞：壁、膜、质、核、大液泡；动物细胞：膜、质、核），比例基本合理，能够清晰体现出主要结构的形态和位置关系。【非常重要】【高频考点】

良好（20-24分）：主要结构完整，但有1-2处不准确或比例失调（如液泡过小、细胞核位置错误）。

合格（15-19分）：结构有遗漏，或有多处明显错误。

30分

艺术性与创意

优秀（9-10分）：材料选择新颖、巧妙，能很好地表现结构特征；造型美观，色彩搭配和谐，整体视觉效果佳。【热点】

良好（7-8分）：材料选择恰当，造型完整，有一定的美观度。

合格（5-6分）：造型粗糙，或完全模仿他人，缺乏创意。

10分

表达与交流

优秀（9-10分）：介绍清晰流畅，能准确说出各结构名称及功能，能清晰阐述本组的设计思路和创意。能对其他小组的作品提出有价值的见解。

良好（7-8分）：能基本介绍清楚模型的结构。

合格（5-6分）：介绍不清楚，对结构和功能的理解模糊。

10分

合作与反思

优秀（9-10分）：小组分工明确，合作默契。在自评和反思环节，能客观认识自己作品的优缺点，并提出改进想法。

良好（7-8分）：有基本分工，合作完成任务。能完成自评。

合格（5-6分）：合作不顺畅，或无反思。

10分

八、教学反思（预设）