生物高中必修1第三章教学设计6.doc

编者：任建国 单位：广东番禺中学 电话E-mail：细胞膜系统的边界 教学设计与案例一、 课标解读本节课课程标准要求是：简述细胞膜的成分和功能；体验制备细胞膜的方法；认同细胞膜作为边界对细胞的重要作用。“简述”是知识性目标性为动词，属于了解水平，要求通过教学活动使学生对细胞膜的组成成分、所处位置和功能实现再认或回忆；“体验”是情感性目标动词，属于经历（感受）水平，即要求学生通过制备细胞膜实验，建立对细胞膜的感性认识；“认同”也是情感性目标性为动词，属于反应（认同）水平，要求学生在建立了细胞膜的感性认识之后，对细胞膜的价值功能做出清晰判断。基于上述分析，确定如下内容为本节课的重点、难点和关键：知识目标1.简述细胞膜的成分和功能能力目标1.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验 情感态度与价值观：1. 体验制备细胞膜的方法，2. 认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义根据教学目标的要求，确定如下内容为本节课的重点、难点和关键：教学重点1.细胞膜的成分和功能。2.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。教学难点1.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验二、教材分析1.地位作用本节课是高中生物必修1分子与细胞第三章第一节的教学内容，是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的。学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习细胞的物质输入和输出、动物和植物的代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。2.主要内容细胞膜是细胞必不可少的结构。教学主要内容是讲述细胞膜的成分和功能。教材首先由问题探讨入手，推断细胞与细胞膜的存在；再通过实验证明细胞膜的存在；接着讲述细胞膜的成分，渗透结构与功能的统一性观点；之后，联系实际分析细胞膜的功能；最后简要讲述了植物细胞壁的成分与功能。三、学生情况分析在第2章组成细胞的分子中，学生知道了蛋白质、糖类和脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置还不清楚；基于初中有关细胞内容的学习，学生知道细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的。如何把物质和结构的联系建立起来，达到温故知新是教学得重要环节。在初中生物课程标准和教材中介绍了生命起源的主要观点，本节在介绍细胞膜的功能时，涉及了原始细胞的产生，对二者的联系学生会感到思维的跨度太大。学生在“使用高倍镜观察几种细胞”时，已经观察到细胞与细胞之间是有“界限”的。基于初中有关细胞内容的学习，学生知道细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的。在第2章组成细胞的分子中，学生知道了蛋白质、糖类和脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置还不清楚四、教学策略1.以问题引路，探究证明细胞膜的存在。以“问题探讨”中的动物细胞的显微镜物像和第1章实验“使用高倍镜观察几种细胞”为基础，完成“体验制备细胞膜的方法”的实验，感知细胞膜的存在。练习制备细胞膜的技能和方法，尤其要重视实验材料的选择。通过上述活动进一步提高学生动手操作和使用显微镜的技能。2.温故知新，提高学习能力。引导学生将细胞的物质组成与细胞膜结构有机地联系起来，为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定基础；帮助学生构建起生命起源与细胞膜形成之间的联系，认识细胞膜对于生命系统的重要意义。3.利用课件，有效整合教学资源利用视频图像不受时空限制的优势，帮助学生建立细胞膜与原始生命产生的联系；利用视频图像将“控制物质进出细胞”、“进行细胞间的信息交流”等细胞膜的功能形象直观地介绍给学生。使学生能够将抽象的语言与图解结合起来，加深对细胞膜功能的理解，为第4章学习打下基础。4教法运用：以启发探究性原则为主，综合运用讲授、谈话、讨论、课件展示和动手实验等多种方法，化抽象为具体，化复杂为简单。充分调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用。5课时安排：1课时五、教学过程（案例）教学环节教师组织与引导学生活动及目标教学意图复习导入课课学习感知细胞膜的存在进行实验，体验细胞膜制备方法细胞膜成分分析细胞膜功能学习细胞壁学习总结练习兴趣作业：设问：1.组成细胞的物质有哪些？ 2.你知道细胞有哪些结构？当人们对细胞物质有一定认识后，有人尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？通过这个事例你能得出什么结论？引言：每一个系统都有一定的边界，那么细胞是否也有边界呢？1PPT展示一幅图片，创设问题情境。问题：请尝试说出图中哪些是气泡？哪些是细胞？并讨论能否在显微镜下看到细胞膜？2要想真正观察细胞膜要用电子显微镜，但是在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了，你能想办法验证细胞膜的存在吗？教师提示：进入活细胞的物质首先要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展；你有哪些方法补充？引言：细胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解决这个问题，我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就结合实验体验一下细胞膜的制备。1.首先，我们应该确定合适的实验材料。对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的关键。（课件展示几种细胞的图片）讨论：（1）上述图中分别是什么细胞？（提示回答）（2）哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢？请尝试说出原因？（3）阅读课本P41旁栏相关信息：对红细胞有特殊要求吗？鸡红细胞可以吗？2.如何利用红细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？应当用什么办法来获取细胞膜？课件展示红细胞在不同溶液中的图片。提问：根据图中红细胞的形态差异，你能描述一下本实验的实验原理吗？3.准备实验材料：（1）红细胞是从哪儿获得呢？（2）我从较远地方采集到血液以后，回来以后发现不能使用了，你知道为什么吗？怎么解决这个问题呢？（3）新鲜的血液非常黏稠，为了便于观察，需要对血液进行稀释，用什么溶液呢？（4）为了观察细胞形态的变化，还要用到什么实验用具呢？请同学们观察一下自己的实验台，用品是否齐全？4.进行实验操作：（课件展示）第一步：制作临时装片要求:两人协作，一位同学制作临时装片，另一位同学调试显微镜。第二步：高倍显微镜观察：（教师巡回指导,注意控制时间）5.实验结果及评价:引导学生描述实验现象并积极评价，失败是成功之母，课下自己好好总结，找出原因，成功就会离我们越来越近。许多科学家就是经历了许多失败以后才获得了成功。你能体会到这个实验的关键步骤是什么?刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来。如果把这个实验在试管中进行的话，你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗？（注意引导提示）提供材料：材料一:科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解。材料二：人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点?追问膜中的脂质主要是哪一类物质呢？追问你能设计实验证明细胞膜中含有蛋白质吗?追问阅读教材P41,细胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白质?引言： 蛋白质在细胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白质的种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂。细胞膜有什么功能呢?课件展示细胞膜的功能：1.将细胞与外界环境分隔开。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。（1）播放生命的起源视频，帮助学生理解细胞膜的第一个功能：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。（2）过渡引言：细胞膜的第一个功能是否说明细胞就不与外界进行物质或能量的交换了呢？教师讲解：细胞膜的第三个功能“进行细胞间信息交流”借助教材的三幅图说明细胞与外界进行信息交换的三种方式。拓展延伸：提问：1.施莱登、施旺的细胞学说“细胞系相对独立的单位，既有它自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用”说明细胞间存在着什么关系？2.请你尝试说出“细胞识别”的例子。3.你认为细胞膜还有什么功能?引言：假如今天我们只有植物细胞材料用作实验,要想感受膜的存在，我们应首先考虑什么?你能想到好的方法去解决这个问题吗?展示一位生物老师作的一首赞美细胞膜的诗，引导学生从中体会细胞膜的功能。“是谁，隔开了原始海洋的动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。是谁，为我日夜守边防。是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！”完成部分配套练习课外拓展：1.请你思考如何利用花生,红墨水,酒精灯,刀片,清水和烧杯等材料验证细胞膜是否具有活性。2.细胞膜表面的糖被具有识别功能，而癌细胞表面的糖被成分发生了改变。请你从网络或其他媒体上收集资料，解释为什么癌细胞容易扩散。复习回答：1蛋白质、核酸、脂质、糖类、水、无机盐等物质2细胞膜、细胞质、细胞核结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。观察解答：气泡中间光亮，里面只有空气；边缘颜色较深；细胞具有细胞膜、细胞核和细胞质，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。讨论总结：光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。探讨后总结可能的方法：用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。生阅读讨论后确定：（1）红细胞。原因是没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞器。（2）哺乳动物成熟的红细胞。鸡的红细胞不行，因为鸡属于鸟类，不是哺乳动物。思考回答：细胞太小了。这种方法不可行，可把哺乳动物红细胞放到清水里，红细胞会因吸水而胀破。思考后回答：细胞内的物质具有一定的浓度，将细胞放入清水，水会进入细胞，将细胞涨破，细胞内容物流出，从而得到细胞膜。学生阅读讨论回答：血液。（猪、牛、羊等）血液容易凝固。要解决这个问题需要加入抗凝剂。用生理盐水稀释。（教师帮助学生回顾初衷知识后回答）显微镜等用品。根据教材提示操作尝试描述观察到的现象(有的成功地观察到了红细胞吸水膨胀甚至胀破的动态变化,也有的没有观察到此现象)思考回答：高倍镜下引流法，使红细胞浸润在水中,使之涨破的过程。思考回答：细胞膜和细胞质中的其他结构密度不一样。采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开；如果没有离心机的话，我们还可以采取静置的方法。思考回答：细胞膜中含有蛋白质和脂质。磷脂，(前面已经学过：磷脂是细胞膜的重要成分)。回顾前面学习的双缩脲试剂鉴别蛋白质的有关知识。还含有少量的糖。学生阅读并体会其中的含义。认识细胞膜对生命系统的重要意义。多感官功用，获取知识讨论回答：1.海洋或河流湖泊中存在着很多不同生物种的精子和卵细胞，这些精子与卵细胞并没有发生相互结合；2.免疫细胞吞噬病毒或细菌，而正常情况下并不吞噬自身的细胞；3.植物传粉后，同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上，同种的花粉能萌发，异种的花粉不能萌发或萌发缓慢；4.人类输血时要严格配血；5.器官移植（如骨髓移植）能否成活等。阅读回答:植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶,因此可以用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁。巩固认知课外选择性完成温故知新、激发学生的兴趣、启发学生，对比原有知识和新学知识，产生认知冲突，感受细胞膜的存在。培养观察能力激励评价，鼓励学生主动思考和大胆推测。体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。拓展学生的知识面，增加学生对哺乳动物红细胞的了解。在学生已有知识背景下主动建构新知识。倡导合作学习；提高学生动手操作和使用显微镜的技能；落实情感态度价值观的目标。创设情境，激发学生兴趣。培养获取信息的能力；训练学生知识迁移的能力。利用教学媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题 了解材料选择的重要性产生认同感提升应用能力体现差异教学六、配套练习（一）.填空1.细胞膜主要由_和_组成。2.细胞膜在细胞的生命活动中的作用是：_，_，_。3.细胞之间的信息交流的方式有：_，_，_。4.在光学显微镜下，看到一个圆形物体，其边缘黑色、中间透明无内容物，这一物体很可能是_。5.高等植物细胞之间通过_相互连接，完成_作用。6.细胞之间功能协调性的保持，必须依靠_和_。7.细胞膜功能上的复杂程度，取决于_。（二）选择题8.植物细胞与动物细胞相比，植物细胞特有的是A、细胞膜.B、细胞质C、细胞核D、细胞壁9.在制备纯净的细胞膜时，我们一般不选用植物细胞人作为实验材料，主要原因是A、细胞膜与细胞壁紧密结合，不易分离B、不易吸水胀破C、很难得到完整的细胞膜D、膜成分较多，提取过程繁琐10.细胞膜上含量最多的成分是A、蛋白质B、糖类C、脂质D、水11.细胞之间依靠细胞膜进行信息交流，下列具体事例与之不符的是A、激素与细胞膜表面受体结合B、相邻细胞的细胞膜接触C、植物细胞的胞间连丝D、核酸不能通过细胞膜12.下列关于细胞膜化学组成的表述最全面的是A、蛋白质、糖类、脂质B、糖蛋白、核酸、脂质C、蛋白质、糖类、脂肪D、糖蛋白、核酸、脂肪13.下列生物细胞中不具有细胞壁的是A、植物细胞B、细菌C、酵母菌D、疟原虫14.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于鉴别细胞的死活。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到细胞中，则细胞核会着色，利用PI鉴别死活的基本原理是A、死细胞与活细胞的细胞膜结构不同B、活细胞能分解染色剂PIC、死细胞与活细胞的细胞膜成分含量不同D、活细胞与细胞膜阻止PI的进入（三）实验相关讨论15.血液中的胰岛素，随着血液循环到全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，实现_。16.在癌症病人的血液中，检测到了AFP、CEA，说明该病人细胞的_发生了改变。17.某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你设计一个简易实验制备较纯净的细胞膜，并对其成分进行鉴定。A、制备较纯净的细胞膜选用的最好材料是人或哺乳动物的_，其原因是_如何对材料进行处理？_用_进行多次冲洗，即可获得较纯净的细胞膜。B、对细胞膜的成分进行鉴定在制得成分中加入双缩脲试剂鉴，如果产生_反应，即可以证明细胞成分中含有_。研究发现，脂溶性物质容易通过细胞膜，非脂溶性物质透过细胞膜十分困难，这表明组成细胞膜的主要成分中有_。该实验表明，组成细胞膜的主要成分有_。参考答案：第1节 细胞膜系统的边界1.蛋白质脂质2.将细胞与外界环境分隔开控制物质出入细胞间进行信息交流3.细胞分泌化学物质与另一细胞的受体结合细胞膜之间直接接触相邻细胞间形成通道4.气泡5.胞间连丝信息交流6.物质和能量的交流信息的交流7.细胞膜上蛋白质的种类和数量的多样性8.D9.B10.C11.D. 12.A13.D 14.