2019-2020年高中生物《3.1 細胞膜 系統(tǒng)的邊界》教學設(shè)計 新人教版必修1(1).doc

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2019-2020年高中生物《3.1 細胞膜 系統(tǒng)的邊界》教學設(shè)計 新人教版必修1(1) 一、教材分析 《細胞膜——系統(tǒng)的邊界》是人教版高中生物必修一《分子與細胞》第3章第1節(jié)的教學內(nèi)容，主要學習細胞膜的成分和功能、掌握制備細胞膜的方法。本節(jié)是學習細胞結(jié)構(gòu)和功能的開端，又為后續(xù)章節(jié)的學習打下了基礎(chǔ)。 二、教學目標 1．知識目標：簡述細胞膜的成分和功能，解釋細胞膜在維持細胞結(jié)構(gòu)和功能中的重要作用。 2．能力目標：進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。 3．情感目標：認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。 三、教學重點難點 1．教學重點 （1）細胞膜的成分和功能 （2）理解細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義 2．教學難點 （1）用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法 （2）理解細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義 四、學情分析 我們的學生都是平行班，沒有實驗班，學生基礎(chǔ)較差。所以在課堂上應(yīng)該讓更多的同學參與討論老師提出的問題，老師點評要到位，講解要細致。 五、教學方法 講授與學生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、資料分析法 六、課前準備 1.學生的學習準備: 預(yù)習細胞膜的成分和功能以及細胞膜制備初步把握實驗原理和方法 2.教師的教學準備;多媒體課件制作、課前預(yù)習學案、課內(nèi)探究學案、課后延伸拓展學案 3．教學環(huán)境的設(shè)計和布置：八人一組，探討老師提的問題，小組推薦發(fā)言人，最后老師點評總結(jié) 七、課時安排：1課時 八、教學過程 （一）預(yù)習檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實了學生的預(yù)習情況并了解學生的疑惑，使教學具有針對性 （二）情境導(dǎo)入、展示目標 教師：在前面的學習中，我們認識了細胞這個基本的生命系統(tǒng)的物質(zhì)成分，從今天開始，我們將進一步認識細胞這個基本的生命系統(tǒng)，我們來認識由水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸組成的一個有機整體——細胞的基本結(jié)構(gòu)。 大家對于細胞應(yīng)該有了一定的認識——我們在初中學習過，在前面的實驗中我們也曾經(jīng)觀察過一些細胞。 教師：你認為細胞最外面的結(jié)構(gòu)是什么？ 學生：（學生發(fā)言：脫口而出的同學可能往往回答細胞膜；略有思考的同學回答細胞壁；比較嚴謹?shù)耐瑢W會回答“植物細胞的最外層是細胞壁，動物細胞的最外層是細胞膜”，等） （教師點評后總結(jié)，注意點評學生的思維習慣） 教師：動物細胞沒有細胞壁，而像植物、真菌、細菌等生物，細胞往往具有細胞壁。植物細胞的細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，它們沒有生命活動的特殊功能，主要是對植物細胞有支持和保護作用。而對于真菌和細菌的細胞壁與植物不同，我們在以后的學習中會逐步了解。 然而我們今天要重點討論的話題不是細胞壁，因為我們將討論的是“系統(tǒng)的邊界”，系統(tǒng)的邊界是什么？這里的答案就只有一個：細胞膜。 因為，我們這里指的“系統(tǒng)”是：生命系統(tǒng)！在組成細胞的結(jié)構(gòu)中，具有生命活性的結(jié)構(gòu)是細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核，而細胞壁并沒有像它們這樣的生命活性。這里的“生命活性”可能對大家還比較抽象，不過隨著我們對細胞膜等功能的深入，你就會慢慢了解。 （板書：細胞膜——系統(tǒng)的邊界） （三）合作探究、精講點撥 探究一：細胞膜的存在 教師：對于細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，同學們有沒有這方面的感性認識？也就是說你能不能列舉出一些證據(jù)來證明細胞膜這個系統(tǒng)邊界的存在？ 學生：直接借助光學顯微鏡、電子顯微鏡觀察得到。 教師：很好，電子顯微鏡可以看清楚細胞膜的存在，光學顯微鏡雖然不能看見細胞膜，但是卻能夠清楚的觀察到細胞與外界環(huán)境是有界限的。 除了這樣的直接觀察，我們還能不能通過一些其他的感受間接感知細胞膜的存在呢？ （用視頻的方式介紹科學家進行顯微探針感受阻力的實驗：一開拓學生的實驗思路；二激發(fā)學生興趣） 用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，伊紅會很快的擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞。 另外，我們還可以在顯微鏡下看到：用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可伸展；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。 過渡：通過剛才的實驗，我們也可以看到，當細胞膜被破壞的時候，細胞也就死亡了。這說明了細胞膜對于生命系統(tǒng)來講，是非常重要的。那么，細胞膜有哪些重要功能呢？ 我們知道有什么樣的結(jié)構(gòu)才可能具有什么樣功能，功能與結(jié)構(gòu)是相統(tǒng)一的，那么，細胞膜具有什么樣的結(jié)構(gòu)才能完成上述的功能呢？ 鑒于細胞膜的結(jié)構(gòu)我們還會在第四章詳細學習，我們這里主要來研究細胞膜的組成，看看完成細胞膜功能的是靠細胞膜上的哪些成分來完成的。 （板書：細胞膜的成分） 教師：我們要分析細胞膜的成分，首先要獲得細胞膜。那么，怎樣獲得比較純凈的細胞膜呢？ 請大家閱讀課本40頁－41頁的實驗：體驗制備細胞膜的方法，完成下面幾個問題的思考。 （板書：體驗制備細胞膜的方法） 探究二：細胞膜制備方法 問題：1、選用植物細胞好不好？ 2、為什么選用哺乳動物成熟的紅細胞？ 3、細胞破裂后，怎樣分離出比較純凈的細胞膜？ 4、歸納實驗的原理。 （學生進行實驗體驗，教師指導(dǎo)，后進行點評總結(jié)） 學生：…… 教師：我們利用動物細胞在蒸餾水中會吸水漲破，細胞內(nèi)的物質(zhì)就會流出來，從而獲得細胞膜。再由于哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核以及其他膜結(jié)構(gòu)的細胞器，所以，可以避免其他膜的干擾。最后利用離心的方法將細胞膜與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)分離開來，獲得比較純凈的細胞膜。 教師：現(xiàn)在細胞膜的提取過程大家已經(jīng)體驗過來，接下來的工作就是分析細胞膜的成分有哪些？怎么分析呢？ 探究三：分析細胞膜的成分 借助現(xiàn)在的科學技術(shù)手段，我們大可以通過先進的儀器分析得知，但是我們手頭上沒有大家能利用的儀器。我們有什么呢？請大家看下面的資料，來分析一下細胞膜的成分。 （投影： 1．發(fā)現(xiàn)脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很容易通過細胞膜； 2．如果用脂質(zhì)溶劑處理細胞，發(fā)現(xiàn)細胞膜被溶解； 3．如果用蛋白酶來處理細胞，發(fā)現(xiàn)也能破壞膜結(jié)構(gòu)。） （學生討論、發(fā)言） 學生：…… 學生：（歸納總結(jié)）細胞膜的成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。（板書） 教師：好，大家一起來看課本，享受已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的研究結(jié)果：細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細胞膜總量的50％，蛋白質(zhì)約占40％，糖類占2％－10％。在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富。 通過這則資料，其實也告訴大家了一種研究物質(zhì)組成成分的方法：酶解法。 我們在各種膜的研究中還發(fā)現(xiàn)，功能越復(fù)雜的細胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。這也和我們前面了解的蛋白質(zhì)的功能是相一致的：蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能中也少不了蛋白質(zhì)的一份！我們也將在后面章節(jié)的學習中，越來越多地了解細胞膜的各種成分在其功能中的具體作用。 探究四：細胞膜的功能 （學生活動）閱讀課本42頁內(nèi)容，聯(lián)系生活經(jīng)驗，理解細胞膜的功能。 （板書：細胞膜的功能） （請學生發(fā)言，讓他們結(jié)合生活經(jīng)驗，解釋細胞膜的功能，教師適時點評） 學生：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開。（板書） 只有這樣，細胞才能獲得一個相對比較穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，才能減小受到的各種外部干擾，才能正常的進行各種代謝活動。這就好比我們的學校的圍墻，班級的墻壁，如果沒有這些，喧囂的街道，隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學的學習，那么，我們的學習不可能正常進行。 學生：…… 教師：同學們的比方非常形象。作為生命體，要保證自身代謝順利進行，一個相對獨立的內(nèi)部環(huán)境何等重要；有了細胞膜，這個邊界將細胞與外界環(huán)境分隔開，細胞內(nèi)才能保持各種理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定，才可能具備代謝的正常條件。也正因為如此，在生命的起源過程中，科學家把“原始界膜”的形成作為生命演變中的重要階段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的誕生成為可能！ 教師：細胞膜能控制物質(zhì)進出細胞。（板書） 學生：既然細胞膜是細胞的邊界，這就好像皮膚是我們?nèi)梭w的邊界一樣，我們的皮膚可以阻止一些病毒、細菌等進入我們體內(nèi)，細胞膜也應(yīng)該有類似的功能。 學生：…… 教師：這個類比是比較恰當?shù)摹τ诩毎つ芸刂莆镔|(zhì)進出細胞這一點功能，我們將在第四章會有更加詳細的學習，現(xiàn)在需要大家先了解細胞膜具有選擇性的允許細胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)進入，而細胞不需要的，或者對細胞有害的物質(zhì)就不容易進入細胞。細胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為“選擇透過性”。不過選擇透過性只有活的細胞的細胞膜也具有，細胞死亡，這種選擇透過性就喪失了。 記得在我們初中的學習中，我們通過實驗的方法來檢驗玉米的種子是否還具有萌發(fā)的活性（也就是說玉米種子是否還是活的），也就是利用細胞膜的這點特性。下面給大家如下材料，請你設(shè)計實驗來檢驗這些玉米種子是否還能萌發(fā)。 （投影）材料：玉米種子，紅墨水，鑷子，刀片，培養(yǎng)皿，燒杯，酒精燈。 （學生思考、討論、發(fā)言） （投影）方法步驟： 1、將玉米種子放在20－25℃的溫水中浸泡36h。 2、取20粒已經(jīng)泡漲的種子，將其中的10粒放在沸水中煮5min后，冷卻，作為對照的實驗材料。 3、分別取煮過和未煮過的玉米種子放在培養(yǎng)皿中，用刀片沿胚的中線縱向切開籽粒，用稀釋20倍的紅墨水浸泡（以沒過種子為宜）。2min后，倒去紅墨水，用水沖洗籽粒數(shù)次，直到?jīng)_洗液無色為止（洗去浮色）。 4、觀察籽粒中胚的顏色。 （投影）結(jié)果預(yù)期： 未煮過的籽粒的胚細胞未被染成紅色；煮過的籽粒的胚細胞被染成紅色。 （胚細胞被染紅說明了胚細胞的細胞膜失去了選擇透過性，也就說明胚細胞死亡，不再具有萌發(fā)活性） 教師：細胞膜進行細胞間的信息交流。（板書） 細胞作為一個個體的基本組成單位，對于一個個體來說，生活在外界環(huán)境中，與周圍的環(huán)境關(guān)系密切，不斷地與外界環(huán)境發(fā)生著物質(zhì)和信息的交流。構(gòu)成個體的細胞也應(yīng)該是這樣的，只有這樣，細胞才能聯(lián)合起來組成能行使同一功能的組織，再構(gòu)成器官……而細胞之間的信息傳遞，應(yīng)該就是考系統(tǒng)的邊界——細胞膜。 教師：（放映有關(guān)細胞間進行信息傳遞的動畫、圖片等，同步解說） 在多細胞生物體內(nèi)，各個細胞都不是單獨存在的。它們必須保持功能的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也有賴于信息的交流。這種信息的交流大多與細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。 細胞間進行信息交流的方式：1靶細胞（胰島素與靶細胞）2細胞間信息的傳遞（精子與卵細胞結(jié)合）3相鄰兩個細胞通過通道進入另一個細胞（高等植物細胞的胞間連絲） 過渡：通過剛才的學習，可以看到細胞膜的功能對于一個細胞的正常運作是必需的；當然細胞膜的功能除了上述介紹的三點，還有一些其他的功能，這個問題大家可以在課下查找資料，也可以在后面的學習中逐漸了解，總結(jié)。 教師：好，這節(jié)課我們就進行到這里。 九、板書設(shè)計 細胞膜——系統(tǒng)的邊界 （1） 體驗制備細胞膜的方法： （二）細胞膜的成分: 脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類 （三）細胞膜的功能：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開；細胞膜能控制物質(zhì)進出細胞; 細胞膜進行細胞間的信息交流 十、教學反思 對于這節(jié)課的內(nèi)容，雖然有問題探討、有實驗，但是基于學生的生物學基礎(chǔ)，還不能很大程度的實現(xiàn)自我探究。就像“問題探討”中的問題，我認為有一些超出了學生的知識認識水平，所以，我采用提供一些直觀的資料，再由學生進行體驗，進行總結(jié)。 整節(jié)課我認為最重要的就是要實現(xiàn)學生能夠積極的參與進入老師的話題中，能夠緊緊跟上老師的腳步，其中，最關(guān)鍵的就是要有學生自己的思考，不過，我想這樣的思考多數(shù)學生都可以，但是怎樣讓全部的學生都能夠做到這樣，還需要不斷的探討，這也包括課堂上的教師的積極課堂感染。 一堂課，是不是都是學生活動就成功了？我認為不！不管是傳統(tǒng)的，還是新課改，不管采用哪種教學方式，思維的引導(dǎo)很重要：我覺得只要課堂上，能夠使學生養(yǎng)成生物學的思考習慣就達到目的了，教是為了不教，就是要讓學生有自己的分析問題的能力。