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“细胞核的结构和功能”概念教学建议

1．确定教学框架与目标

1.1构建概念教学框架

“结构与功能观”是生物学科核心素养中“生命观念”的重要组

成之一，“细胞核的结构和功能”一节有助于学生理解结构与功能相

适应，深化生命观念，进一步认识到生命活动的规律，认识生物界的

统一性和复杂性。学生在学习本节课之前，已经了解了组成细胞的分

子以及细胞的基本结构。关键是学生能够“阐明遗传信息主要储存在

细胞核中”，从结构与功能相适应的视角，再进一步构建“细胞各部

分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”这一重要概念。

教师引导学生在已有的前概念和关联概念之间建立联系，可构建较系

统的概念框架。概念的关键词是细胞核的“功能”和“结构”。教师要

引导学生围绕这两个关键词，依据结构与功能相适应的特点，依次在

零散的知识间建立联系，充实概念的具体内容，进而构建概念框架图

（图1）。

1.2设定学生发展层级学习表现

进行概念进阶学习时，在不同的学习阶段，学生应达到不同的发

展水平。教师依据科学概念理解发展的层级模型，确定本节课中学生

在经验、映射、关联、系统和整合5个发展层级的学习表现（表1）。

经验层级是学生的前概念层级，是基于已有知识和生活经验得到

的；映射层级是学生能够依据相关生物学事实作出初步解释；关联层

级是学生能够在已有解释上进行发散思考，提出关联性知识的具体特

征；系统层级是学生能够从系统层面找出不同知识点关联性，构建不

同知识点的共性网络；整合层级是本节课最终要达到的学习状态，也

就是学生能够对细胞核的功能进行较全面的阐述，认识到生物界的统

一性、多样性，深化生命观念。

2．分析学情，创设情境

教师要重视教学内容在不同学段的相同主题的知识衔接，定位学

生的学习起点，创设真实的任务情境，关注学生在学习进阶阶段中的

学习表现，促进重要概念的递进形成。学生在学习“细胞核的结构和

功能”之前就已经具有一定的知识基础，了解了克隆是通过细胞核移

植实现的，而细胞核控制细胞的生命活动。教师要充分利用学生对多

利羊克隆的已有概念，引入更贴近生活的真实情境如“世界上首例体

细胞克隆猴的诞生”。克隆猴“中中”和“华华”的诞生标志着中国的

克隆技术走在了世界最前列！该情境不仅能够衔接学生的前概念，使

已有概念与新概念之间建立联系，促进概念的同化，还能激发学生的

民族自豪感，同时激发学生的学习兴趣。

3．问题导向，建构概念

生物学学科核心素养导向下的关键能力是指高中生在学习探索

问题情境或与生物学相关的生活实践中，能够正确地认识问题、分析

和解决问题的相关能力。教师要多以问题情境为载体，引导学生在任

务情境中解决问题，从而获得关键能力的提升。以“世界上首例体细

胞克隆猴的诞生”作为情境导入，以“为什么克隆出来的个体与提供

细胞核的个体性状相同？”这一问题为主线，围绕这一主线设计问题

链开展进阶教学（图2）。

首先，教师从学生的经验入手，引导学生分析克隆的技术基础以

及克隆个体的性状特点，引出学生对细胞核的功能的探究。学生思考

问题②、③、④，总结得出细胞核可以控制细胞的遗传；通过问题⑤

和问题⑥，总结得出细胞核控制细胞的代谢；并以这些生物学事实作

为基础，总结出细胞核的功能——细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

这样，学生能对克隆的技术基础以及克隆个体的性状特点作出初步的

解释。

在学生了解了细胞核的功能之后，教师继续提出问题⑧，进一步

对细胞核能控制细胞的代谢和遗传作出解释，即说明细胞核结构的具

体特征：DNA是遗传信息的载体，与蛋白质结合形成染色质（染色体）

存在于细胞核中。在细胞分裂时，染色质和染色体相互转化，保证了

遗传信息在亲子代间传递的稳定性。进而，学生总结出细胞核是遗传

信息库，并且将细胞核的结构和功能系统地联系起来，对细胞核的功

能作出较全面的阐述。

整个教学过程中，学生通过回答问题链，从而达到不同层级的学

习表现，逐步完成概念的进阶理解。教师创设真实情境“世界上首例

体细胞克隆猴的诞生”，以主线问题“为什么克隆出来的个体与提供

细胞核的个体性状相同？”贯穿整节课，引导学生学习进阶最终能够

完整回答主线问题。在经验层级中，真实情境可以联系生活实际，唤

起学生的前概念，学生依据经验说出细胞核移植技术是克隆的基础，

并且引发对细胞核功能的思考；在映射层级中，通过探究四个实验回

答问题，总结出细胞核的功能是控制细胞的代谢和遗传，能对主线问

题进行初步解释；在关联层级中，思考细胞核能控制细胞的代