细胞膜——系统的边界-教学设计

细胞膜细胞膜 系统的边界系统的边界 教学设计教学设计 系统的边界系统的边界 教学设计教学设计 山东青岛市平度第一中学 杨化涛 张晓玲 一 教学目标一 教学目标 简述细胞膜的成分和功能 二 教学设计思路二 教学设计思路 由于第 1 章 使用高倍镜观察几种细胞 的实验和第 2 章组成细胞的分子的内容 是本章学习的基础 同时 本章内容又是后续章节学习的基础 所以在教学时 应注意联系学生已有的知识基础 引导学生在已 有知识背景下主动建构新知识 毕竟细胞膜离学生的生活经验较远 学起来有一定的难度 建议在教学过程 中安排学生观察图片和亲自作实验来体验细胞的存在 在初中生物课学习细胞的基本结构时 学生对细胞膜已经有所了解 但当学生用显微镜观察细胞时 是 很难看清细胞膜的 利用学生的认知冲突 激发学生兴趣 细胞膜的成分部分 为避免直接讲授学习 体现探究性学习 我们给学生提供丰富的素材 让学生亲自 体验细胞膜的制备过程 这个实验的目的 不仅是让学生亲自动手 练习制备细胞膜 更重要的是让学生体 会其中的科学方法 如 材料的正确选择等 并通过评价的激励机制和导向作用 鼓励学生主动思考和大 胆推测 在学习过程中体验成就感 细胞膜功能部分 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 使学生在现实生活的背 景中学习生物学 并进一步落实情感 态度 价值观的教育 课后小结 让学生在笔记本上写出这堂课的收获 发现或遇到的问题 发挥学生主体作用 感知知识形 成 突出重点 三 教学实施三 教学实施 教师组织与引导学生活动 教学 意图 请谈一谈你对细胞的认识 注意从细胞的结构和细胞的成分两方面谈起 引出第三章课题 当人们对细胞有一定认识后 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 每一个系统都有一定的边界 那么细胞是否也有边界呢 引入课题 第 1 节 细胞膜 系统的边界 1 展示一幅图片 创设问题情境 设想我们能否把蛋白质 核 酸 脂质 糖类 水 无机盐等 物质机械地组装在一起 成为一 个有活力细胞 提示 细胞的结构与其功能 有着密切的联系 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 答案提示 气泡中间光亮 里面只有空气 边缘颜色较深 联系生活 实际 激 发学生的 兴趣 同 时巩固所 学知识 启发学生 对比原有 知识和新 学知识 产生认知 冲突 启 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 教师评价 通过讨论 我们已看出有些同学想法和科学家的想法有异曲同 工之处 希望同学们认真思考问题 你今天看来离奇的想法 明天就有可能成为科 学的现实 科学就需要我们进行大胆的想象 那么 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 上述图中分别是什么细胞 哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢 请尝试说出原因 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 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 红细胞是从哪儿获得呢 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 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 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 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 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 答案提示 实验事实主要有 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 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 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 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 学生共同回答 细菌 植 物细 红细胞 肌细胞 学生讨论后确定 红细胞 原因是没有细胞壁 没有细胞核 和众多的细胞器 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 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 提示 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 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 初中学 过这部分知识 显微镜等用品 根据提示操作 注意 两人协作 一位同学 制作临时装片 另一位同学调试 发兴趣 感受细胞 膜的存在 通过评价 的激励机 制和导向 作用 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 4 进行实验操作 课件展示 第一步 制作临时装片 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 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 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 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 你能从身边熟悉的事物中找到类似细胞膜的其他功能的事物吗 注意强 调 类比只是帮助我们理解并不能完全等同 重点讲解 细胞膜的第三个功能 进行细胞间信息交流 教师可以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 1 信息交流的第一 二种方式可引导学生联系施莱登 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 2 引导学生形成 服务社会 奉献自我 的观念 当前 由于独生子女增多 父母对孩子的期望值过高 只要孩子读书 不惜满足孩子的一切要求 致使一部分 学生以自我为中心 只关心自己的得失 他们感知不到父母的劳作的艰辛 体验不 到生活的乐趣 这是因为他们还把自己当成社会的局外人 缺乏责任感 使命感 显微镜 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 提示 高倍镜下引流法 使 红细胞浸润在水中 使之涨破的过 程 答案提示 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 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 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 认识细胞膜对生命系统的重 要意义 提示 1 控制物质进出功能 窗纱 蚊帐 学校的大门及辛勤 工作的门卫同志等 2 信息交流方式 打电话 写信 发 E mail 谈话 相互拍手等 提示 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 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 动手操作 和使用显 微镜的技 能 落实情感 态度价值 观的教育 训练学生 知识迁移 的能力 创设情境 激发学生 兴趣 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 使 学生在现 实生活的 背景中学 习生物学 在生物教学中 必须让学生清醒的认识到他们只是整个社会的一员 是组成社会的 一个细胞 他们对社会既要索取 更要有所奉献 这正如细胞和细胞之间关系 请你尝试说出 细胞识别 的例子 你认为细胞膜还有什么功能 导言 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 请同学们在笔记本上写出今天的收获 或者你发现的问题 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