科学前沿 组装细胞教学活动设计方案

组装细胞教学设计

授课人：李伟芳

龙川县第一中学

1.

教学指导思想：

STS教育是科学教育改革中兴起的一种科学教育构想，

其宗旨是培养具有科学素质的公民。强调理解科学、技术和社会三者的关系，重视科学、技术在社会生产、人们生活中的应用，重视科学的价值取向，要求人们在从事任何科学发现、技术发明创造时，都要考虑社会效果，并能为科技发展带来的不良后果承担社会责任。

中学生物教学是基础教学，重在让学生学会基础知识、形成基本技术，在高中生物教学中补充生物科学前沿知识可以弥补基础教学的不足，有利于提高学生学习生物的兴趣，

更新和充实高中生物教学内容

，教师在教学中渗透一些的生物科学前沿知识，使高中生物学教学和科学前沿接轨，拓宽学生的视野，使教育真正的面向现代化；也有利于培养学生形成终身学习的能力。生物科学前沿知识的渗透能激发学生强烈的学习动机和探究的动力，形成对生物的持久兴趣，在兴趣的驱使下能引起学生内部的探究欲望，能使学生积极主动的参与发现、研究和解决问题并形成终身学习的能力，从而为学生将来进行终身学习和从事科学研究与创造性工作打下基础。

动机理论认为动机是直接推动个体活动以满足某种需要的内部推动力，是行为的直接原因和内部动力，个体的各种行为和活动都是由动机引起的，而培养和激发学生的学习动机对学生学习成绩的提高以及能力的培养至关重要。生物科学前沿知识的学习可以激发高中生的求知欲望和好奇心，增强学生的生物学习动机，从而使学生的学习目标更加明确，学习更加努力，进而提高学习成绩和各种能力。

信息发展理论认为，个体不再是信息的被动接受者，个体只有自觉主动地关注信息发展的方向，不断地根据自身发展目标和主客观条件，能动地搜寻、组织、加工信息，发挥信息的最大利用价值，为己所用，迅猛增长的信息才能成为知识、价值和财富的源泉，才能成为经济、科技和人发展的新生长点。在高中生物教学中进行生物科学前沿的探究学习正是在老师的指导下有意识地培养学生搜集信息、处理信息的能力，学生信息搜集和处理能力的提高，有利于学生学习成绩的提高，对学生适应这个信息化时代非常重要，对学生的个人发展大有益处。

2.

教材分析

“组装细胞”是人教版高中生物必修模块《分子与细胞》第一章章末的科学前沿内容，介绍了文特尔等科学家关于组装细胞的相关研究，是很好的培养学生科学素养进行STS教育的素材。同时，结合前面“细胞的多样性与统一性”“生命系统的结构层次”等知识的学习，通过问题串引导学生讨论、思辨文特尔的生命观，进一步认识到：“细胞是基本的生命系统”“生命活动都离不开细胞”等生命观念。

而从高考的考情分析看，现在很多高考题目也以科学前沿为背景出题，命题人也越来越注意前沿知识与教材内容的结合，考试范围在扩大。所以，在教学中渗透一些生物科学前沿是非常必要的，这样能扩大学生的知识面，有利于学生更深入地理解课本知识，使两者之间融会贯通，让学生在高考中取得更好的成绩。

3.

学情分析

本节课是在学生已学细胞的种类、相关结构的基础上来进行的，对细胞的组成、结构有一定的认识；同时对资料的搜集、整理有一定的基础，但对细胞结构的整体框架、知识网络可能还存在模糊、混淆或不够理解的状态，即学生对细胞的认识是抽象的、知识是零散的，本节课在学生已有知识的基础上，希望通过引导学生搜集、整理资料、讨论文特尔等人的生命观，能将细胞的种类、组成结构及重要性知识网络化，以及锻炼培养学生的思辨思维。

4.

教学目标

学会搜集、整理资料，通过对资料的阅读、思考、讨论，形成思辨思维；通过对各种相关知识的整合归纳，形成细胞的相关知识网络，提高发散思维。

5.

教学重、难点

重点：知识网络的构建、对文特尔生命观的思辨

难点：对文特尔生命观的思辨

6.

教学策略与过程

6.1充分利用课本、课外素材，构建知识网络体系

根据学生已学的相关知识，为了让学生更好的理解“细胞是最基本的生命系统”“生命活动都离不开细胞”这些重要观点，以课本第6页课后练习中人工合成病毒的探讨到科学前沿文特尔的组装细胞相关素材，同时在课前布置学生搜集相关资料、模型制作等，课堂组织学生讨论怎样才算合成生命，在思辨中领会“细胞是最基本的生命系统”，并结合相关题目对病毒、细胞结构等知识进行整合，师生共同构建知识网络，能有效地改变学生的认知结构，增强学生对知识的理解，切实提高教学效果。

6.2

设计问题串，讨论、体验科学探究方法与科学精神

根据学生课前搜集资料及课本关于文尔特的相关科学探究，设置一系列问题串，如：1. 文特尔等人的工作和设想的科学性怎样？ 2.生物界存在这样简单的细胞吗？ 3.人工组装的细胞能独立完成生命活动吗？ 4.细胞一般包含哪些物质与结构？如何解决这些物质与结构的来源问题？

……让学生在思考与讨论中体验科学探究的严谨性与科学思维。

6.3教学过程

导入：以侏罗纪公园电影恐龙复活的片段导入（播放侏罗纪公园电影片段），引导学生思考：科学家设想通过提取恐龙的DNA就能复活恐龙，恐龙的复活需要满足哪些条件？是否只需要基因就能实现？学生在影片的收看中，激发了学习兴趣，在问题的引导下进行思考与讨论，活跃了课堂氛围，通过讨论及现实情况明白恐龙其实并没有复活，生命体的制造需要复杂的条件与环境。

问题1：恐龙那么大的生物不能人工制造，那么如果是很小的生物，如病毒呢？（PPT给出资料1）

资料1：2002年7月12日美国《科学快报》报道了纽约州立大学几位病毒学家人工合成脊髓灰质炎（俗称小儿麻痹症）病毒的消息和简略的研究过程。用人工合成的病毒感染小鼠的实验证明，人工合成的病毒能引发小鼠脊髓灰质炎，只是毒性比天然病毒小得多。

（必修一P6扩展题）

问题2：人工合成病毒，是否就是人工制造了生命？

学生思考、讨论：不是，因为病毒不能单独完成生命活动，仅仅是合成病毒，并不能完成相应的生命活动。

在此基础上扩展复习病毒的结构与繁重过程，归纳病毒的相关知识，师生共同构建病毒的知识网络体系。

总结：病毒是一类特殊的生物，没有细胞结构，必须要依赖于活细胞（寄主）才能完成增殖等生命活动！-----生命活动离不开细胞，生命系统的最基本单位是细胞。

问题3：如果我们能组装细胞，是否就意味着能组装创造生命了呢？如何组装？

是否像搭积木一样组装（出示相关图片、细胞结构的物理模型）

如何组装细胞？请同学们带着问题阅读P12-13组装细胞的相关知识，思考讨论并评价：

1. 文特尔等人的工作和设想的科学性怎样？

2.生物界存在这样简单的细胞吗？

3.人工组装的细胞能独立完成生命活动吗？

4.细胞一般包含哪些物质与结构？如何解决这些物质与结构的来源问题？

……

学生看书、讨论，回答，答案是多样的，目的是促进学生主动去思考、辨析，能达到更好的理解细胞是最基本的生命系统，生命活动的执行需要各物质、各结构共同的作用，作为一个整体才能完成就行。

然后给出一道以组装细胞为背景材料、实际考察的是细胞的相关物质组成结构等知识的的题目，让学生明白课本或课外的一些科学前沿素材与高考试题的联系，回归课本、回归考点，以促进学生成绩的提高。

练习2：细胞能正常地完成各项生命活动的前提条件是：

A.细胞膜保持完整

B.线粒体供能

C.核内遗传物质DNA D.细胞保持完整

总结：细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序的进行。这是几十亿年进化的产物。

虽然目前人工组装的细胞还不能称之为真正意义上的人造生命，还有很多的谜团，但在遥远的未来，我们可以期待人类也许真的能够构建出新的菌落、新的动植物---还有新的未来！科学探索之路从未止步。