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文档简介
高中生物《必修1》教学设计教案目录第一章
走近细胞第1节细胞是生命活动的基本单位第2节细胞的多样性和统一性第二章
组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2节细胞中的无机物第3节细胞中的糖类和脂质第4节蛋白质是生命活动的主要承担者第5节核酸是遗传信息的携带者第三章
细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能第2节细胞器之间的分工合作第3节细胞核的结构和功能第四章
细胞的物质输入和输出第1节被动运输第2节主动运输与胞吞、胞吐第五章
细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2节细胞的能力“货币”ATP第3节细胞呼吸的原理和应用第4节光合作用与能量转化第六章
细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节
细胞的衰老和死亡第一章
走近细胞第1节
细胞是生命活动的基本单位教学目标1、从分析细胞学说的建立过程中归纳出植物和动物在结构上具有一致性,形成生物界是统一的观念,认同细胞学说的建立是一个不断修正和发展的过程。2、说出生命系统的结构层次,阐明细胞是基本的生命系统。3、通过分析细胞学说建立的过程,说出来科学发现的基本特点。举例说出归纳法在科学研究中的作用。教学重点、难点1、教学重点:(1)细胞学说的要点及其意义(2)细胞是基本的生命系统2、教学难点:细胞学说的意义课时安排本节内容的教学建议安排1课时。教学思路本节课是高中生物教学的第一节课,通过初中阶段的学习,学生具备一定的生物学基础。本节课将结合相关图例,引导学生回顾初中生物学的相关基础知识,建立与高中教学内容的联系。通过相关问题探讨,认同科学发展的曲折性和重要性。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图创设情境问题导入【创设情境】通过克隆猴视频引发对细胞进行研究价值的讨论。借助科学家威尔逊名言走近细胞。开启高中生物学学习的新起点。观看视频,讨论对细胞进行研究的价值。关注生物科学发展的热点问题,激发学生学习细胞的热情。问题探讨【展示图片】“大熊猫吃冷箭竹。”【出示问题】大熊猫和冷箭竹形态不同,但都是由细胞构成的,你将如何获取和提供证据证明呢?小组合作,寻找证据。重视证据获取的科学性和可行性。显微镜对在生物学发展中的重要性【出示问题】没有显微镜能认识到细胞吗?讨论显微镜对生物学发展的重要性。认同技术发展对生物学发展的促进作用。细胞学说的建立者、内容和意义。【讲授】细胞学说的内容和意义。阅读课文领悟细胞学说的要点和意义。细胞学说建立过程【出示问题】细胞学说建立过程主要分为哪几个阶段?有哪些科学家做出了什么样的贡献?阅读课文,归纳总结。阶段科学家贡献1234
体验科学发展的曲折和漫长。以及科学方法的重要性。完成课本思考讨论【讨论】(1)科学家是如何通过获得证据来说明动植物由细胞构成这一结论的?(2)施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?这一结论对生物学研究有什么意义?(3)所有的细胞都来源于先前存在的细胞。这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?(4)通过分析细胞学说建立的过程,你领悟到科学发现具有哪些特点?小组讨论,分别给出合理作答。深刻体会细胞学说的意义,重视科学证据和科学方法。生命活动离不开细胞【讲授】(1)单细胞生物,多细胞生物、病毒的生命活动如何进行?(2)病毒的结构、生活方式和类型。说出病毒生命活动离不开细胞的原因。例举多细胞生物生命活动离不开细胞的事实。认同细胞是生物体结构和功能的基本单位。分析生命系统的结构层次【分析图像】通过课本图片,分析大熊猫和冷变着的生命系统结构层次。【补充】单细胞生物涉及的生命系统出生物。观察图片:说出植物、单细胞生物分别设计哎嗯哪些生命系统?引导学生认识生命系统,理解细胞是最基本的生命系统。课堂小结
教学反思本节是高中生物的第一课,进入高中你看阶段,再次走近细胞,激发学生学习兴趣是教好高中生物学的重要方法。教学中,从教材章首页以及我国科学家取得的重要研究成果---克隆猴的图文材料入手,引发学生对细胞和生物学问题的关注,可以充分的调动学生学习的热情。第2版本:教学目标1、通过观察人体解剖图、阅读显微观察资料、观看受精卵分裂视频等活动,分析细胞学说建立过程,说出科学发现的特点,认识植物与动物在细胞水平上的统一性,认同细胞学说的重大意义。2、通过观察以冷箭竹和大熊猫为例的生命系统的结构层次图,分别写出单细胞生物、多细胞生物(如动物、植物)的生命系统结构层次。3、通过模拟建构生命系统结构层次间关系式的活动,分析细胞与组织、组织与器官、个体与种群、种群与群落等不同结构层次之间的构成关系,认同细胞是基本的生命系统。教学设计思路本节内容主要依托细胞学说建立的过程,阐明植物和动物有共同的结构基础及细胞学说的意义;以生命系统的结构层次为载体,阐明生物体的生命活动依赖细胞以及细胞之间的相互合作共同完成,细胞是基本的生命系统。教学重点1、借助直观图片、文字和视频等资源的呈现,让学生身临其境地体验细胞学说建立的过程,体会获取证据、逻辑归纳等科学方法的重要性,认同细胞学说的重大意义。2、通过图示实例分析、模拟建构生命系统结构层次间关系,以及思考讨论等活动,让学生列出生命系统的结构层次,并能举例说出细胞是基本的生命系统。教学实施的程序第一章
走近细胞第2节细胞的多样性和统一性教学目标1、使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。2、比较原核细胞和真核细胞,说出它们的区别与联系。3、通过比较、归纳、抽象和概括,阐明细胞有统一的结构模式。教学重点、难点1、教学重点:原核细胞和真核细胞的区别与联系2、教学难点:使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。课时安排本节教学内容安排2课时完成。第1课时用了学生探究实验(高倍镜的使用)和真核细胞的多样性与统一性的教学,第2课时完成原核细胞的多样性与统一性、真核细胞与原核细胞的差异性和统一性的教学。本节教学建议采取教师引导下的学生分组探究的方式进行。教学思路首先回顾显微镜的使用方法和显微镜的结构,然后学习使用高倍显微镜的使用方法,并利用高倍镜观察多种细胞,激发学生的求知欲。然后结合典型图例,区别不同细胞的多样性和统一性,阐明细胞有统一的结构模式。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图显微镜的结构和使用【回顾】1、显微镜的基本结构:光学结构和机械结构。跟随教师引导,重现认识显微镜的基本结构。回顾初中阶段关于显微镜的使用,快速掌握其基本操作。【讲授】显微镜的使用方法取镜→安放→对光→压片→调焦-低倍镜观察用手操作使用显微镜,快速回顾基本操作。显微镜成像特点及放大倍数【讲授】1、倒立且放大的虚像,若观察的实物为“b”,则显微镜中看到的物像应为“q”2、放大倍数=放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数【讨论】1、如何将物象移至视野中央2、放大倍数指的是对面积和体积的放大倍数吗?不是
1、理解显微镜成像原理,掌握装片移动规律。2、知道物镜和目镜的区别高倍显微镜的使用【示范】使用高倍镜观察的步骤和要点:①转动反光镜使视野明亮②在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移到视野中央③转动转换器,换成高倍物镜④用细准焦螺旋调焦并观察。【练习】两人一组,观察植物细胞的图片,练习使用高倍镜。
使学生掌握高倍镜的使用方法显微镜使用的注意事项【出示问题】1、如何调焦?2、如何调光?3、能直接用高倍镜吗?4、如何移动装片?5、如何判断污物?【归纳补充】学生讨论后归纳补充【讨论实践】联系显微镜的使用,小组讨论解决问题。
明确问题关键,准确合理规范的使用显微镜。低倍镜和高倍镜视野的比较项目目镜长度物镜长度物镜与玻片的距离细胞数目细胞大小视野范围视野亮度放大倍数低放大倍数高【出示问题】①
细胞呈一行细胞数与放大倍数的关系。如在100的放大倍数下看到16个细胞,而且在视野的直径上排成一行,则转换为400的放大倍数后,看到的一行细胞数为多少个?②
细胞呈圆形视野成细胞数与放大倍数的关系?如在100的放大倍数下看到64个细胞充满视野,则转换为400的放大倍数后看到充满视野的细胞数为多少个?填写表格【讨论】小组讨论细胞数目的多少与放大倍数的关系
明确放大倍数与细胞数目的关系,深化对显微镜的了解。制作临时装片【讲授】擦→滴→取→放→盖。制作临时装片学会制作临时装片自由观察提供丰富的装片利用课下时间观察装片,并绘制图像。练习使用显微镜,观察各种各样的细胞第2课时学习任务教师活动学生活动设计意图细胞的分类【讲授】1、通过观察,发现真核细胞多种多样,同时也看到,细胞都有相似的基本结构,如细胞膜、细胞质、细胞核,这反映了细胞的统一性。但自然界还有一类细胞没有成形的细胞核。2、分类依据:有无以核膜为界限的细胞核3、类型:真核细胞
原核细胞(1)由真核细胞构成的生物叫做真核生物,如植物,动物,真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)。(2)由原核细胞构成的生物叫原核生物。原核生物主要是各种细菌(蓝细菌)、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体。(注意:链霉菌是放线菌,属于原核生物)(3)拟核:原核细胞中,环状DNA分子位于细胞内特定的区域,这个区域叫做拟核。
说出真核细胞和原核细胞的主要区别。列举常见的真核生物和原核生物。比较、归纳、抽象和概括,阐明细胞有统一的结构模式。支原体和蓝细菌【出示图片】1、常见的蓝细菌有色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、发菜。2、蓝细菌细胞内含有叶绿素和藻蓝素,是可以进行光合作用的自养生物。【讲授】区分水华和赤潮。蓝细菌一般用肉眼是分辨不清,但当以细胞群体的形式存在时是可见的。如发生在淡水的水华,发生在海洋的赤潮。识别图片识别常见的蓝细菌。了解支原体的结构。说出水华和赤潮的区别。了解常见的原核生物,比较二者的异同。真核细胞和原核细胞的比较教师引导学生归纳总结并补充完善列表比较准确掌握真核细胞和原核细胞的不同对几种原核细胞的对比对比蓝细菌与大肠细菌的结构【出示图片】蓝细菌与大肠细菌在电子显微镜下的结构小组讨论,归纳总结二者异同知道原核细胞与原核细胞有所不同生物种类形态细胞壁鞭毛营养方式色球蓝细菌大肠杆菌肺炎支原体
填写表格归纳总结细胞的多样性和统一性1、统一性:①都有相似的细胞膜和细胞质。②都有与细胞遗传和代谢相关的遗传物质(DNA)。2、细胞的多样性①真核细胞多种多样②原核细胞多种多样③而真核细胞和原核细胞又不一样(原核细胞无以核膜为界限的细胞核,无染色体,但有拟核。真核细胞有染色体和细胞核)教学反思本题教学的难点:1、显微镜的使用。2、细胞多样性和统一性的认识。解决办法:1、普通的传统的机械式的显微镜,放心大胆的让学生用吧。用的多了自然就会了,再不用就淘汰了。充分发挥它该有的价值,调动学生的求知欲和好奇心。2、准备一些容易观察的细胞装片,让学生通过显微镜直观的认识细胞。准备一些精美的多媒体图片。试题中的黑白图片看多了确实让人反胃。第1课时第2版本:教学目标1、通过制作和观察临时装片,学会规范使用高倍镜,归纳出不同细胞的异同。2、通过收集、整理和交流有关原核生物的信息,阐明原核细胞的多样性。3、通过比较真核细胞和原核细胞的模式图,归纳得出两类细胞的区别和联系。4、通过讨论水华和赤潮发生的原因、水华的治理和发菜的保护,认同环境保护的必要性和重要性。教学设计思路本节内容分2个课时完成。第1课时在多媒体实验室进行,通过细胞图片、操作示范、自制微视频、实践操作等丰富的教学手段,帮助学生掌握高倍镜的使用和临时装片的制作,对细胞从感性观察上升到理性分析,认同细胞既多种多样又有共同的结构。第2课时设计课前组织学生以典型原核生物为调查对象进行资料收集,在课堂上展示交流,帮助学生认识原核生物的多样性。再通过比较真核细胞与原核细胞的模式图,归纳概括真核细胞与原核细胞的区别与联系,促进学生对“细胞的多样性和统一性”概念的深入理解。教学实施的程序(一)第1课时实施程序附录:第3版本:教学过程教学实例补充与更新第2节:细胞的多样性和统一性复习提问引入:1、细胞学说的主要内容?2、细胞学说的提出离不开科学技术水平的发展,在细胞学说建立的过程正是什么科学仪器的发明使科学家观察到了细胞?(显微镜)任务1:使用高倍显微镜观察几种细胞学生活动:阅读P9“探究·实践”相关内容。问题1:中考生物实验考试的内容是什么?请同学们回忆整理。教师:结合学生已有知识,教师引导讲授。板书:一、观察实验(一)临时装片的制作1、擦:擦净载玻片2、滴:滴加清水3、取:取样本4、盖:盖盖玻片(二)使用高倍镜观察1、低倍镜观察①对:对光②调:调节焦距(粗)③移:移动装片2、高倍镜观察①转:转动转换器②调:调节焦距(细)3、放大倍数=目镜倍数×物镜倍数:是对横向和纵向的放大4、物像:“b”→“q”5、视野:学生活动引入:学生观察P9“问题探讨”中的几种细胞图片,认识细胞的特点,引入细胞的多样性和统一性。教师:建议结合课后非选择题2的图拓展认识细胞的多样性。板书二、细胞的多样性和统一性(一)多样性任务2:认识原核细胞与真核细胞的区别学生活动:阅读P10正文第2段,回答下列问题。问题2.1:原核细胞和真核细胞的区别是什么?教师:引导板书1、真核和原核细胞的区别依据:有无以核膜为界限的细胞核问题2.1.1:什么是真核细胞?真核细胞组成的生物有哪些?教师:引导板书2、真核细胞:如动物、植物、真菌等问题2.1.2:什么是原核细胞?原核细胞组成的生物有哪些?教师:引导板书3、原核生物:如细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等学生活动:阅读P10-11第1段与“社会联系”认识原核生物的代表:蓝细菌。教师:问题驱动,培养学生科学思维。问题2.2:根据阅读内容思考蓝细菌为什么旧称蓝藻?(开放回答,引导迁移藻类植物,引出自养)学生活动:阅读P11最后三段,结合图1-6“大肠杆菌和蓝细菌细胞模式图”。认识原核细胞的基本结构,进入细胞统一性学习。问题2.2.1:什么是拟核?问题2.2.2:回忆初中学习的细胞核的知识,思考为什么原核细胞中这个环状DNA分子叫拟核?问题2.3:结合上述所学,原核细胞和真核细胞有什么相同的结构和物质组成?教师:讲解延伸,板书(二)统一性1、都具有相似的细胞膜、细胞质2、都以DNA作为遗传物质小结:回顾结束课堂练习:课后拓展应用第2题。【板书设计】一、观察实验(一)临时装片的制作1、擦:擦净载玻片2、滴:滴加清水3、取:取样本4、盖:盖盖玻片(二)使用高倍镜观察1、低倍镜观察①对:对光②调:调节焦距(粗)③移:移动装片2、高倍镜观察①转:转动转换器②调:调节焦距(细)3、放大倍数=目镜倍数×物镜倍数:是对横向和纵向的放大4、物像:“b”→“q”5、视野:二、细胞的多样性和统一性(一)多样性1、真核和原核细胞的区别依据:有无以核膜为界限的细胞核2、真核生物:如动物、植物、真菌等3、原核生物:如细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等(二)统一性1、都具有相似的细胞膜、细胞质2、都以DNA作为遗传物质教学反思:
第4版本:第2节细胞的多样性和统一性一、
教学目标1、说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。2、分析细胞学说建立的过程。3、使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。4、认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程;讨论技术进步在科学发展中的作用。二、教学重点和难点1、教学重点:(1)使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点。(2)分析细胞学说建立的过程。2、教学难点:原核细胞和真核细胞的区别和联系。三、教学策略本节教材引导学生通过观察(大量的实验材料)和比较(原核细胞和真核细胞的异同)来认识细胞的多样性和统一性,从细胞学说的建立过程(科学史)中认识细胞的统一性。本节在教学策略上也应该体现这些思路。本节教学建议用2课时。其中1课时完成观察细胞的实验,1课时完成原核细胞和真核细胞的比较以及细胞学说的建立过程的学习。1、领悟原理,细心操作,学会使用高倍镜。教师应注意提供不同的生物材料,不同生物的各种细胞可以更好地说明细胞的多样性,而不同生物的细胞共有的结构又可以说明细胞的统一性。根据材料的多样性和可行性,教师可以提供给学生下面的一些材料。教师也可以展示这些生物细胞的图片,给学生观察时提供参考。正确使用高倍显微镜和制作临时装片是重要的实验室操作技能。在实际教学中,学生的积极性很高,但动手能力较差,很可能找不到所要观察的细胞,制作的临时装片也不合格,因此,需要教师详细示范和指导。高倍显微镜的使用方法步骤见教材图示,但学生并不知其所以然,因此,教师可以在操作前提出问题引导学生思考,学生只有真正理解了这些操作步骤,才能更好地完成观察细胞的任务。教师针对高倍显微镜的使用可以提出下列问题。(1)是低倍镜还是高倍镜的视野大,视野明亮?为什么?提示:低倍镜的视野大,通过的光多,放大的倍数小;高倍镜视野小,通过的光少,但放大的倍数高。(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察?提示:如果直接用高倍镜观察,往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察。(3)用转换器转过高倍镜后,转动粗准焦螺旋行不行?提示:不行。用高倍镜观察,只需微调即可。转动粗准焦螺旋,容易压坏玻片。另外,临时装片的制作也是难点,学生容易犯的错误是:用的材料过多;切片太厚;不盖盖玻片,或者盖盖玻片的方法不当;压片的方法不当;气泡太多而不容易观察到细胞,等等,这些都需要教师示范和指导。使用高倍镜观察各种细胞是手段,认识细胞的多样性和统一性是目标,教师应在学生观察之后及时进行总结。2、比较见异同,出真知──原核细胞和真核细胞的学习。原核细胞和真核细胞的学习是本节的教学难点。教师可先采用“顾名思义”的方法,从字面上分析这两类生物的最主要区别在于细胞核。例如,“原核”是指原始的细胞核,“真核”是指真正的细胞核。这两类细胞的“核”到底有什么区别呢?还有没有其他的区别呢?教师可展示细菌细胞和蓝藻细胞的模式图,让学生识图、辨认、归纳和总结,通过比较,学生很自然地得出原核细胞的“核”叫拟核,教师可进一步提出下列问题引导学生观察和思考。(1)细胞核和拟核在结构上有什么不同?(2)拟核的成分是什么?与真核细胞的染色体有什么不同?(3)原核细胞中有什么结构?植物细胞的细胞质中有哪些结构?(4)你认为原核细胞的结构简单,还是真核细胞的结构简单?学生回答问题后,教师可进一步列表总结:表5
原核细胞与真核细胞的区别类别细胞大小细胞核细胞质生物类群染色体原核细胞较小(一般为1~10μm)无成形的细胞核,无核膜,无核仁,无染色体除核糖体外,无其他细胞器。细菌一般有质粒。细菌、蓝藻无染色体,一个细胞只有一条DNA,与RNA、蛋白质不结合在一起真核细胞较大(一般为20~30μm)有成形的真正的细胞核,有核膜、核仁和染色体有核糖体、线粒体等,植物细胞还有叶绿体和液泡等真菌、植物、动物一个细胞有几条染色体,DNA与RNA、蛋白质结合在一起为加深学生对原核生物的认识,教师应以蓝藻为例,具体说明原核生物的一些基本特征。3、从科学史中认识细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。细胞学说的内容比较简单,与义务教育阶段学过的内容相比,只增加了“新细胞可以从老细胞中产生”的要点,这一要点为第6章第1节《细胞的增殖》打基础。关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题,细胞学说的建立者施莱登和施旺的观点是不正确的,而修正施莱登和施旺的观点的科学家是魏尔肖。魏尔肖之所以能取得这样的成绩,得益于同时代更多科学家的实验观察和材料的选择及勤奋的工作,也是他不迷信权威的结果。细胞学说建立的过程体现了科学探究的过程,是一则很好的科学史教育的素材。学生通过认真的阅读,在教师的引导下,可以获得许多重要的启示。例如,科学发现的过程是一个长期的过程,涉及到许多科学家的辛勤工作;科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证;科学学说不是一成不变的,需要不断修正和发展;科学发展与技术有很大的关系,技术的进步可以更好地促进科学的发展,等等。四、答案和提示(一)问题探讨1、从图中至少可以看出5种细胞,它们分别是:红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂的植物细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有:细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁,人的成熟红细胞没有细胞核)。2、提示:细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同,功能不同,是细胞分化的结果。例如,红细胞呈两面凹的圆饼状,这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱表皮细胞呈长方体形状,排列紧密,有利于起到保护作用。(二)实验1、使用高倍镜观察的步骤和要点是:(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。(2)转动转换器,用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。2、提示:这些细胞在结构上的共同点是:有细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是:这些细胞的位置和功能不同,其结构与功能相适应,这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。3、提示:从模式图中可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。(三)思考与讨论提示:绝大多数细胞有细胞核,只有少数细胞没有细胞核。例如,人的成熟的红细胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物,蓝藻以单细胞或以细胞群体存在,它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较,没有成形的细胞核,而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有两点:(1)拟核没有核膜,没有核仁;(2)拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在,而是直接以DNA的形式存在。(四)资料分析1、提示:通过分析细胞学说的建立过程,可以领悟到科学发现具有以下特点。(1)科学发现是很多科学家的共同参与,共同努力的结果。(2)科学发现的过程离不开技术的支持。(3)科学发现需要理性思维和实验的结合。(4)科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。2、细胞学说主要阐述了生物界的统一性。3、提示:细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究进程。五、参考资料1、原核细胞和真核细胞细胞分为原核细胞和真核细胞两种类型,由原核细胞构成的生物称为原核生物,包括细菌、蓝藻、支原体、衣原体,等等。原核细胞与真核细胞相比,有以下几点不同。(1)最小的原核生物支原体的直径只有100
nm,比较大的原核细胞如大肠杆菌的直径为3μm;真核细胞的直径一般为20~30
μm,人的卵细胞的直径为100
μm。(2)原核细胞的结构比真核细胞的结构要简单得多。原核细胞没有成形的细胞核,即没有由核膜包被的细胞核,只有拟核,拟核由DNA分子构成。拟核没有明显的边界,不含有染色体。原核细胞的细胞质中除核糖体外没有其他的细胞器。有些原核细胞的细胞质中还有很小的环状DNA分子,称为质粒。2、蓝藻门旧称蓝绿藻门,藻类植物中最简单、低级的一门。根据近些年来形成的生物分界系统,蓝藻属于原核生物界。但是,蓝藻和原绿藻与植物界又有一些相同之处,故一些文献资料将它们分别归纳为原核藻类中的两个门。藻体是单细胞或群体,不具鞭毛,不产生游动细胞。一部分丝状种类能伸缩或左右摆动。细胞壁缺乏纤维素,由黏肽(含8种氨基酸和二氨基庚二酸以及氨基葡萄糖等)组成,壁外常形成黏性胶质鞘。无真正的细胞核,拟核的组成物质集中在细胞中央,无核膜和核仁,细胞内除含叶绿素和类胡萝卜素外,还含有藻蓝素,部分种类还含有藻红素。色素不包在质体内,而是分散在细胞质的边缘部分。藻体因所含色素的种类和多寡不同而呈现不同的颜色。储藏物质为蓝藻淀粉。繁殖方式主要是分裂生殖,没有有性生殖。主要分布在含有机质较多的淡水中,部分生活在湿土、岩石、树干上和海洋中,有的同真菌共生形成地衣,或生活在植物体内形成内生植物。少数种类能生活在85℃以上的温泉内或终年积雪的极地。第二章
组成细胞的分子第1节
细胞中的元素和化合物教学目标1、说出组成细胞的元素都来自自然界但各元素相对含量又与无机环境不同。2、说出组成细胞的大量元素和主要微量元素,说出组成细胞的化合物的主要种类。3、尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,进行实验操作、观察结果,基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。教学重点、难点1、教学重点:(1)组成细胞的主要元素和化合物。(2)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。2、教学难点:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。课时安排本节内容的教学建议安排1课时,并且尽量安排在实验室中进行。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图生物界与非生物界的统一性和差异性【出示图片】地壳和细胞元素含量【提问】比较细胞和地壳元素的异同思考问题并回答知道生物界与非生物界的统一性和差异性的具体体现组成细胞的元素的种类【出示数据】比较玉米和人体元素种类的差异,并思考讨论问题【教师讲授】元素的分类【提问】大量元素对人体很重要,微量元素可有可无,这种说法正确吗?为什么?生物体内含量很少的元素就是微量元素吗?【讨论】小组讨论问题,并回答。说出大量元素和微量元素的种类【思考并回答】微粒元素有重要功能。含量少的不一定是微粒元素如Pb知道常见元素及分类细胞中元素的存在形式【教师讲授】细胞中元素的存在形式有哪些?【提问】细胞内含量最多的化合物是什么?含量最多的有机物是什么?【记忆】说出元素的存在形式知道细胞中元素的存在形式简述检测还原糖、脂肪、蛋白质的实验原理。【出示视频】【讲授】讲解鉴定原理及注意事项【提出问题】斐林试剂与双缩脲试剂的组成成分是什么?这两种试剂如何使用?【观看视频】说出鉴定原理【思考并回答】说出斐林试剂和双缩脲试剂的异同及使用方法掌握常见有机物的鉴定。归纳小结一、组成细胞的元素(1)生物界与非生物界的统一性
差异性(2)分类:大量元素
微量元素二、常见有机物检测1、原理2、过程教学反思本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决学生学习过程中易忘、易混点。对元素知识的教学,要多结合具体数据,深入理解。对有机物检测的鉴定,可以课前安排学生自主学习。教学实验视频可以课上观看,也能课下布置观看。第2版本:教学目标1、通过比较构成细胞与非生命物质的元素种类与含量,认识到细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础,认同生命的物质性。2、通过比较组成不同细胞的元素及含量,说出组成细胞的主要元素,认识到生命的物质基础具有统一性和特殊性,进--步认同生命的物质性。3、能够运用“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质"的技能来探究不同生物组织中糖类、脂肪和蛋白质含量的差异性,认同细胞由多种化合物组成,这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础。教学设计思路本节旨在从生命物质性的视角,让学生认识组成细胞的元素和化合物的种类、含量的特点与作用,理解组成细胞的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。教学中,通过对地壳和细胞中的不同细胞的部分元素及含量的比较,不仅有助于学生在元素组成层面理解细胞与无机自然界之间,以及不同细胞间的统--性与差异性,并认识组成细胞的大量元素、微量元素;这项活动还有助于学生归纳与概括、批判性思维等科学思维能力的提升。通过开展“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的探究实践活动,有助于发展学生的科学探究能力和实证意识,也促进学生更加认同“糖类、脂质与蛋白质等化合物参与组成了细胞"这一事实,为后续各节学习奠定基础。学习阶段教师活动学生活动设计意图引入[创设情境]PPT展示石头和生石花、熊猫玩偶和熊猫、人工智能和人的一系列图片。提出疑问,尽管自然界的石头形态与生石花相似,却没有生命的各种特征。那么,什么是生命呢?观察图片,积极思考:为什么细胞能够表现出生命的特征?是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗?是细胞里有特殊的“生命元素”吗?是组成细胞的分子有什么特殊之处吗?创设情境形成认知冲突,引发思考,问题驱动学生探究细胞的组成,引人新课。
组成细胞的元素[组织活动]组织学生以小组为单位,进行如下探究活动。活动一:比较组成地壳和组成细胞(鲜重)部分元素的种类和含量,指导学生发现问题,进行交流。活动二:比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量,围绕教材所提出的问题组织学生讨论交流。(问题2进行知识链接:教材第22页关于Ca、Mg、Fe等元素的作用。补充问题:针对表格下的备注思考,这些元素含量少是否意味着它们不重要呢?借助网络查阅这些元素的作用。)[布置任务]由上述元素的含量引出大量元素、微量元素。构建自然界的组成元素、组成生物细胞的元素、大量元素、微量元素、含量较多元素等元素的关系图。[提问过渡]结合上述实例,思考元素在细胞中的存在形式。观察教材中两张表格所呈现的内容,小组成员相互讨论,提出问题。在相互交流中,认识到组成细胞和地壳的元素种类的相似性,即组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到,而两者的元素含量却具有差异性。运用类似于活动--的方法讨论分析活动二:(1)组成两种细胞的元素含量较高的是C、H、0和N,说明不同生物细胞在元素组成上具有统-性;(2)不同生物的细胞中组成元素的含量有--定的差异性。阅读教材,了解不同元素在生物生命活动中的重要作用;查阅资料列举人与植物缺乏某种元素出现的相应症状。小组讨论、绘制这5类元素之间的关系图。如图所示(见附录)。
运用归纳与概括的思维方法,启发学生形成以下观点:(1)细胞中的元素都来自无机自然界,这说明生物与非生物具有统--性;但是,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同,说明生物与非生物具有差异性。(2)不同细胞中的元素种类大致相同,说明生物具有共同的物质基础。帮助学生认识化学元素尤其是微量元素对于生命活动的重要性,进一步认同生命的物质性。学生通过尝试建立模型的方法来厘清这5类元素之间的关系。巩固生命的物质观。
组成细胞的化合物[组织活动]以小组为单位,完成以下活动:(1)分析教材第17页图2-1,了解细胞内的主要化合物的种类及含量;(2)结合教材P17页的旁栏问题进行讨论;(3)联系日常膳食,预测一些食材可能含有的有机物种类(呈现实物图片,如西瓜、梨、葡萄、甘蔗、白萝卜、花生、肥肉、肝脏、鸡蛋清、大豆和纯牛奶等)。[自主学习]组织学生自主学习检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验。[教师示范]用葡萄糖溶液、蛋白粉溶液、花生子叶切片示范还原糖、蛋白质、脂肪的鉴定。[探究实验]选择有异议的实验材料,设计表格进行实验,并且记录分析检测结果。班级内不同小组之间相互交流如下问题。(1)实验过程中遇到什么困难?如实验结果受到哪些干扰因素,由此分析实验设计需要注意的事项;实验结果与预测是否--致,产生差异的原因是什么?如何比较不同材料中同--种化合物含量的差别。(2)分析实验结果并思考:不同的生物组织细胞所含有的化合物种类、含量是否相同?同一生物的不同组织细胞所含有的化合物种类、含量是否相同?日常膳食如何合理搭配?
分析饼图,得出共识:细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。相互讨论,各抒己见。例如,西瓜中富含水、糖类;鸡蛋清中富含蛋白质,等等。在讨论中学生可能会存在异议,针对这些异议,思考如何来证明自己的预测结果的正确性。自主学习,熟悉实验原理及实验操作步骤。针对刚才讨论中有异议的材料,设计表格,组内分工协作,进行实验。设计表格如下:根据实验现象,围绕思考题进行讨论交流。[总结](1)每一种生物组织细胞含有的化合物种类是多种多样的;(2)不同生物组织的细胞,各种化合物的含量是有区别的;(3)同一生物的不同组织细胞中的化合物种类和含量是有区别的。帮助学生理解细胞由多种多样的分子组成,这些分子都是细胞的重要组成成分。发现问题,引出实验。增强学生自主学习的能力。帮助学生熟悉实验现象,与待测组形成对照。提高学生设计实验的能力。在验证性实验的基础上,为学生提供更为丰富的实验材料,使原本的验证性实验具有了一-定的探索空间。激发学生主动思考和探究的积极性,使其对实验原理、材料选择以及操作要求等有更深刻的理解。让学生在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传营养保健的相关知识。总结提升[布置任务]以小组为单位,围绕本节课所学知识绘制概念图,并且交流讨论。
绘制概念图(见附录),相互交流不断改进。逻辑清楚的概念图能帮助学生更好地理解生命的物质性和特殊性,有助于形成生命的物质观。服务于社会[社会热点链接]围绕糖尿病患者的日常饮食、各类奶粉的营养价值评价、真假饮料的鉴定,以小组为单位完成拓展实验和资料调查,写成小报告。查阅资料,确定课题,进行实验。能通过科学实践,尝试解决现实生活中的生物学问题,培养学生服务于社会的责任意识。教学实施的程序附录第3版本:授课章节第二章
组成细胞的分子
第1节
细胞中的元素和化合物教学目标1.
说出组成细胞的元素都来自自然界但各元素相对含量又与无机环境不同。2.
说出组成细胞的大量元素和主要微量元素,说出组成细胞的化合物的主要种类。3.
尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,进行实验操作、观察结果,基于实验简述组成细胞的物质的特殊性。教学重点1.
组成细胞的主要元素和化合物。2.
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。教学难点检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质教学方法任务引领,问题驱动与学生活动结合法课时安排2课时教学过程教学实例补充与更新复习回顾:细胞是生命活动的基本单位问题引入:引导学生阅读思考P15章首页第1段的四个问题(笔者称之为生命3问),请同学们结合这些问题,思考预判第2章要解决有关细胞的什么问题?或者说你认为本章要给你教授什么有关细胞的知识?(生命元素等)教师:根据学生回答引导学生板书第2章组成细胞的分子第1节:细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素任务1:组成细胞的元素问题1:如果细胞有生命元素,我们跟什么比较才能找到生命元素?学生活动:阅读P16“问题探讨”中的“组成地壳和组成细胞的部分元素含量表”进行深度思考。教师:讲解表格信息的正确读取方法(即表格中的第1行和第1列,分别代表两个轴向的变量),引导学生学习分析表格类数据模型的信息提取方法。问题1.1:科学家为什么要比较地壳与细胞的元素组成?问题1.2:根据老师教授的方法,你能从中得到什么结论?学生活动:结合老师教授的表格信息的正确读取方法(即表格中的第1行和第1列,分别代表两个轴向的变量),引导学生学习分析表格类数据模型的信息提取方法。教师:引导学生分别分析第1行和第1列要比较的是什么?根据回答整理板书((一)种类:(二)含量:)学生活动:阅读P16第1段正文,补充完善表格信息。教师:补充完善板书(一)种类:无机自然界都能找到,没有细胞所特有的元素(二)含量:大不相同学生活动:阅读P16-17“组成细胞的元素”内容。问题1.3:课文中介绍了一些什么元素?(大量元素、微量元素)教师:板书1、大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg2、微量元素:(铁猛碰新木桶)Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu引导学生记忆。学生活动:阅读P16“思考.讨论”中“玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量”。找出玉米细胞中含量较多的元素有O、C,人体细胞中最多的元素是C。学生与同桌交流讨论“讨论”中的问题。教师:引导学生回答,重点关注表格比较的是细胞干重。从表格中同一种元素在不同细胞中的数据不同,引入组成细胞的化合物。结合P17图2-1“组成细胞的主要化合物及相对含量”,指出干重主要是细胞中的有机物。任务2:组成细胞的化合物问题2.1:比较P16“思考.讨论”中“玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量”和P17图2-1“组成细胞的主要化合物及相对含量”,细胞中最多的元素是什么?细胞干重中最多的元素是什么?为什么?教师:讲解区分干重和鲜重,引入初中种子的成分鉴定,整理板书二、组成细胞的化合物(一)无机物:1、水;2、无机盐(二)有机物:1、蛋白质;2、脂质;3、糖类;4、核酸)完成教学。任务5:检测实验“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”学生活动:阅读P18“探究.实践”,学习实验原理和实验步骤。结合实验室实验学习。教师:补充讲解,板书三、实验“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”(一)原理1、还原性糖+斐林试剂(水浴加热)→砖红色沉淀(Cu2O)2、脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色3、蛋白质先加NaOH,再加Cu2+→紫色络合物小结:回顾结束【板书设计】第2章组成细胞的分子第1节:细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素(一)种类:无机自然界都能找到,没有细胞所特有的元素(二)含量:大不相同1、大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg2、微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu二、组成细胞的化合物(一)无机物:1、水;2、无机盐(二)有机物:1、蛋白质;2、脂质;3、糖类;4、核酸三、实验“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”(一)原理1、还原性糖+斐林试剂(水浴加热)→砖红色沉淀(Cu2O)2、脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色3、蛋白质先加NaOH,再加Cu2+→紫色络合物(二)材料用具(略)(三)实验步骤教学反思:
第二章
组成细胞的分子第2节
细胞中的无机物教学目标1、说出水在细胞中的存在形式和作用,认同其在生命活动中具有重要作用。2、举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。教学重点、难点1、教学重点:水和无机盐在细胞中的作用2、教学难点:(1)结合水的概念(2)无机盐的作用课时安排本节内容建议安排1课时。教学思路通过在“问题探讨”联系生活实际,提出相关问题,激发学生的学习兴趣,让学生讨论关于水和无机盐在细胞中的作用。然后进行系统教学,引领学生深入学习水和无机盐的相关知识。课程进行中要善于通过提问和讨论的方式,尽可能让学生自己得出问题结论。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图问题探讨【出示图片,提出问题】水和无机盐对人体有哪些重要作用?(言之有理即可)讨论问题,说出水和无机盐的作用初步联系生活实际,梳理对水和无机盐的认识探究水的含量【提问】1、人体不同器官的含水量一样吗?例如眼睛和牙齿2、不同生物的含水量一样吗?3、同一个体不同年龄段含水量一样吗?学生讨论得出:1、不同器官含水量不同2、不同生物含水量有所差别3、同一个体不同年龄段含水量不同。知道生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别,一般为60%-65%。知道水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。水的理化特性与分子结构【讲授】(1)水是良好的溶剂。原因:水分子是一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合。(2)水具有流动性。原因:不同水分子间的氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态。(3)水具有较高的比热容。这意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。学习并记忆谁的基本理化特性和结构之间的关系体会结构和功能相适应的基本生物学观点水的存在形式及作用【提问】什么是自由水?什么是结合水?自由水和结合水各有什么功能?自由水和结合水如何转化?【学生讨论】学生思考并讨论教师提出的问题,交流结果、得出结论。讨论分析问题,提升了学生科学探究的能力和水平,提升学生运用生物学语言进行交流的能力。水在生产实际中的应用
出示相关应用实例:1、种子在贮存时需将种子晒干2、种子萌发时,需要吸收水分3、低温环境下减少花卉浇水,越冬作物减少灌溉4、干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠5、炒熟的种子浸泡后不萌发讨论并得出相应解释:1、减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命2、增加自由水含量,加快代谢速率3、提高植物对低温的抗性4、种子晒干后,仍含有结合水,用酒精灯加热会失去结合水5、失去结合水的细胞失去生理活性理解自由水和结合水与代谢和抗逆性的关系,并解释一些生活现象。细胞中的无机盐的含量及存在形式【讲授】1、含量无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。2、存在形式①细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。②无机盐可以化合物形式存在,如CaCO3构成牙齿、骨骼说出常见的无机盐,知道其在细胞内的存在形式知道无机盐的存在形式无机盐的功能【讲授】①参与构成某些复杂化合物。例如Mg是叶绿素分子必需的成分;Fe是血红素的重要成分;P是细胞必不可少的许多化合物的成分②无机盐对生命活动是必不可少的。Na+人体内缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋降低,最终引发肌肉酸痛、无力等。当大量出汗排除过多无机盐后,应该多喝淡盐水。血钙过高,肌无力。B能促进花粉萌发,花粉管生长,缺B会导致“花而不实”。③某些无机盐离子必须保持一定的量来维持生物体内的酸碱平衡平衡,渗透压。说出无机盐的功能。知道相关无机盐及其重要作用。许多无机盐对维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用教学反思
通过视频创设问题情境,引导学生感受水、无机盐与细胞生命活动之间关系。再从水的分子结构出发,分析水的极性特点以及理化性质,帮助学生逐步建立起“物质的结构决定功能”的生命观念。本节内容较为简单,在多个教学环节,可以采用学生自主学习和小组讨论相结合的方式,重在培养学生深入思考以及合作与交流的能力。第2版本:教学目标1、通过分析水的分子结构,能从结构与功能相适应的视角说明水在细胞中的存在形式和作用;认同水在生命活动中具有重要作用。2、通过分析资料、思考与讨论,能举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。教学设计思路从结构与功能相适应的角度,解释细胞中水分子的功能和特性,从微观层面上,更深入地理解生命的本质,是本节课的设计思路之一。水和无机盐与学生的日常生活联系密切,通过设计生活情境,以小组的形式进行合作学习,对其进行科学分析、归纳形成概念,更有利于学生发展科学思维,落实教学目标。在学习过程中渗透节水环保理念和健康生活意识,形成珍爱生命、人与自然和谐共处的观念,也是对学生社会责任感的培养。教学实施的程序第二章
组成细胞的分子第3节
细胞中的糖类和脂质教学目标1、举例说出糖类的种类和作用,阐明糖类既是细胞结构的重要组成成分,又是生命活动的主要能源物质。2、举例说出脂质的主要种类和作用3、举例说出糖类和脂质的相互转化4、关注糖类、脂肪等的过量摄入对健康的影响,在改进自己膳食习惯的同时,向他人宣传健康饮食的观念。教学重点、难点1、教学重点:(1)糖类的种类和作用(2)脂质的种类和作用2、教学难点:(1)多糖的分子结构及作用(2)脂肪的分子结构及作用(3)糖类与脂质的相互转化课时安排本节内容建议安排1课时。由于涉及概念较多,并且对学生今后学习细胞的结构与功能、生命活动的调节等内容非常重要。建议教学时围绕上述概念,紧密联系学生的生活实际,从学生熟悉的生活事例入手,合理选择教学策略,展开本节内容的教学。教学思路通过学生对于糖类、脂肪的了解,结合教材问题探讨关于细泡中的糖类和脂质的介绍,提出问题,激发学生的学习兴趣,引导学生建构关于糖类和脂质的科学概念,学习糖类和脂质的种类和作用,联系生活实际,建立良好的生活习惯和健康理念。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图问题探讨引导学生说出糖类的功能,说出糖类的元素组成讨论糖类的功能,认识糖类的元素组成知道糖类和脂肪的相互转化糖类的分类及常见的糖【讲解】常见的糖类有哪些?比较蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原的组成?【出示图片,提出问题】淀粉、纤维素、糖原、几丁质有什么区别1、知道单糖、二糖和多糖的区别。2、蔗糖→葡萄糖+果糖
麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖乳糖→葡萄糖+半乳糖3、分析图片,明确淀粉、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖但是结构不同。知道糖类的分类及常见糖类的结构组成糖类和健康的关系如何科学合理摄入糖类控制添加糖的摄入量,每天摄入不超过50g,最好控制在25g以下。关注糖类与健康脂肪结合课本资料,讲解脂肪的结构、分布及功能。【提出问题】与糖原相比,为什么脂肪是良好的储能物质?【讲解】什么是饱和脂肪酸?什么是不饱和脂肪酸?植物脂肪和动物脂肪有什么区别?饱和脂肪酸的熔点高,容易凝固。不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态。大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。【小组讨论】脂肪和糖类的组成元素都是C、H、O,但是脂肪的氢含量高,氧含量低。所以等质量的糖类和脂肪彻底氧化分解时,脂肪消耗的氧气多,产生的水多,释放的能量多。知道脂肪的结构、分布及功能区别动植物油脂磷脂【出示图片】找出脂肪和磷脂的异同【讲解】磷脂的分布及功能通过讨论,明白磷脂的结构组成。知道磷脂在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富,其生理功能:构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分。知道磷脂的结构分布及功能固醇【讲解】①胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分;参与血液中脂质的运输②性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成③维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收讨论固醇与人体健康,知道如何科学补钙知道固醇的种类及功能糖类和脂肪之间的转化结合问题探讨,提出问题“糖类和脂肪如何转化”
知道糖类脂肪的转化,建立健康生活理念教学反思本节的内容与生活联系紧密,要重复联系生活实际,激发学生学习兴趣。在讲解脂肪酸分子结构的过程中,要注意与生物大分子加以却别。教学中可以引导学生绘制概念图的方式,归纳整理糖类、脂质、蛋白质和核酸等组成细胞的有机化合物的概念及其关系,进而引导学生总结多糖(淀粉、糖原)、蛋白质和核酸等生物大分子的基本组成单位,进一步认识多糖(淀粉、糖原)、蛋白质和核酸等生物大分子是由相应的单体连接成多聚体,以碳链为基本骨架。第2版本:教学目标1、通过对细胞培养、膳食及医疗等方面与糖类有关的讨论,能说明糖类包括单糖、二糖和多糖,理解糖类既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质。2、通过对膳食与动植物细胞中脂质的讨论,能举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。3、通过对动物细胞培养、家禽育肥等问题的讨论,能举例说出糖类和脂质的相互转化。4、能够关注糖类、脂质等的过量摄入对人体健康的影响,在改进自己膳食行为的同时,向他人宣传健康饮食的观念。教学设计思路本节课的教学主要是解释糖类和脂质分子参与组成细胞的结构,是执行细胞的能量供应、物质转化和生长发育调节等生命活动的物质基础。因涉及的概念性名词较多,又与合理膳食、人体健康及医疗等关系密切。教学中,建议以真实生活中的情境为载体,按照“情境——问题——讨论——解决问题"的方式,同时结合概念图的建构展开本节内容的教学。教学实施的程序附录:第3版本:授课章节第二章
组成细胞的分子
第3节
细胞中的糖类和脂质教学目标1.
举例说出糖类的种类和作用,阐明糖类既是细胞结构的重要组成成分,又是生命活动的主要能源物质。2.
举例说出脂质的主要种类和作用。3.
举例说出糖类和脂质的相互转化4.
关注糖类、脂肪等的过量摄入对健康的影响,在改进自己膳食习惯的同时,向他人宣传健康饮食的观念。教学重点1.
糖类的种类和作用。2.
脂质的种类和作用。教学难点1.
多糖的分子结构及作用。2.
脂肪的分子结构及作用。3.
糖类和脂质的相互转化。教学方法任务引领,问题驱动与学生活动结合法课时安排1课时教学过程教学实例补充与更新第3节:细胞中的糖类和脂质提问引入:问题:学生回顾回答细胞中水和无机盐的作用?引言:回归核心问题——学习细胞的物质组成我们要解决的问题是什么赋予了细胞生命?水和无机盐不是细胞特有的物质,但是它们是细胞生命活动离不开的物质,而细胞中具有区别于无机自然界的特殊物质,这些物质是什么?(有机物)有机物包括?学生活动:打开课本第23页,笔记教师:板书第3节:细胞中的糖类和脂质任务1:初步了解糖类的作用学生活动:阅读P23“问题探讨”问题1:思考“讨论”中的问题,结合正文黑体字,初步认识糖类的作用。任务2:认识细胞中的糖类及其种类学生活动:阅读P23“细胞中的糖类”3段(1分钟)思考回答相关问题。问题2.1:请你根据阅读内容科学界定什么是糖类?教师:板书一、糖类:(一)元素组成:C、H、O(H:O=2:1)问题2.2:糖类包括哪些种类?学生活动:阅读P23“单糖”两段内容。教师:问题驱动,培养学生科学思维。问题2.2.1:根据阅读,请回答什么样的糖是单糖?(不能水解)问题2.2.2:据此请同学们推测什么样的糖是二糖,什么是多糖?教师:根据学生回答,引导分析糖类的分类依据。板书(二)糖的种类:1、分类依据:水解情况问题2.2.3:回顾第一段,认识葡萄糖对细胞有什么作用?问题2.2.4:单糖有哪些?教师:结合葡萄糖的分子式,引导学生认识六碳糖和五碳糖。板书2、常见基本单位:葡萄糖3、种类:①单糖:C6H12O6:葡萄糖、果糖、半乳糖;C5H10O5(4):核糖、脱氧核糖学生活动:阅读P24“二糖”内容问题2.3:二糖有哪些?教师:板书②二糖:蔗糖(植物)、麦芽糖(植物)、乳糖(动物))学生活动:阅读P24“多糖”四段(4分钟),阅读时思考下面问题,同桌讨论交流。问题2.4:课文中的4种多糖如果老师让你两两分为两类,你如何划分,并说明划分理由?教师:结合学生回答,老师引导总结。板书③淀粉:细胞中的储能物质糖原:细胞中的储能物质纤维素:构成植物细胞壁成分几丁质:外骨骼任务3:归纳总结糖类的功能学生活动:教师引导学生结合板书,归纳总结糖类的作用。教师:板书(三)作用1、主要的能源物质多糖→二糖→葡萄糖2、组成细胞和生物体的结构成分任务4:认识脂质,并区分其与糖类的差别
学生活动:阅读P25最后一段(1分钟)问题4.1:什么是脂质,课本如何界定脂质?问题4.2:与糖类的区别是?问题4.3:常见脂质有哪些?问题4.4:脂质有什么理化性质?教师活动:问题驱动学生明晰课文中的知识点,板书整理二、脂质:(一)元素组成:C、H、O(N、P)与糖不同O低,H高。任务5:学习脂质的种类及其作用学生活动:观察P26图2-6,问题驱动认识脂肪分子的组成。问题5.1:图中有几种色块组成?有几块组成?(2种,4块,这就是脂肪的名称特点)教师:板书(二)种类:1、脂肪:三酰甘油引导学生浏览P26小字内容认识脂肪。问题5.2:脂肪在细胞中起什么作用?学生活动:阅读P26最后两段,找出脂肪的作用。教师:总结板书生物体中良好的储能物质问题5.3:同学们请将课本翻到P42观察磷脂分子结构式,结合刚刚学习的脂肪结构式,思考为什么叫磷脂?教师:引导学生比较认识磷脂,总结磷脂相关知识。板书2、磷脂:C、H、O、N、P;作用:构成细胞膜的重要成分学生活动:脂质种类多,它们分子结构差异很大,有一类分子含有环状碳链,称为固醇。请同学们阅读P27“固醇”一段,归纳整理固醇的种类和作用。问题5.4:固醇有哪些种类?问题5.5:它们有什么作用?教师:板书整理3、固醇:①胆固醇作用:动物细胞膜对的重要成分,参与血脂运输;②性激素作用:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成;③促进肠道对钙磷的吸收任务6:糖类和脂质的相互转化问题6:P23思考“北京鸭”的问题?学生活动:阅读P23最后一段。教师:板书(糖类↔脂肪)根据学生阅读,整理糖类与脂肪相互转化的条件(供应不足,大量转化;
代谢障碍,供能不足,分解供能,不能大量转化)。小结:回顾结束【板书设计】一、糖类(一)元素组成:C、H、O(H:O=2:1)(二)糖的种类1、分类依据:水解情况2、常见基本单位:葡萄糖3、种类①单糖:C6H12O6:葡萄糖、果糖、半乳糖C5H10O5(4):核糖、脱氧核糖②二糖:蔗糖(植物)、麦芽糖(植物)、乳糖(动物)③淀粉:细胞中的储能物质
糖原:细胞中的储能物质
纤维素:构成植物细胞壁成分
几丁质:外骨骼(三)作用1、主要的能源物质多糖→二糖→葡萄糖2、组成细胞和生物体的结构成分二、脂质(一)元素组成:C、H、O(N、P)与糖不同O低,H高。(二)种类:1、脂肪:三酰甘油作用:生物体中良好的储能物质2、磷脂:C、H、O、N、P;作用:构成细胞膜的重要成分3、固醇:①胆固醇作用:动物细胞膜对的重要成分,参与血脂运输②性激素作用:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成③促进肠道对钙磷的吸收三、糖类和脂质的相互转化
供应不足,大量转化糖类←-------------------------------------------→
脂质
代谢障碍,供能不足,分解供能,不能大量转化教学反思:
第二章
组成细胞的分子第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者教学目标1、归纳概括氨基酸的结构通式和特点,阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。2、分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系,举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。3、说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。4、阐明蛋白质是生命活动的主要承担者,认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。教学重点、难点1、教学重点:(1)蛋白质的功能和结构(2)氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程2、教学难点:(1)氨基酸形成蛋白质的过程(2)蛋白质的结构和功能多样性的原因课时安排本节内容建议安排1课时。教学思路教学中应该尽量根据学生的生活经验创设情境,从学生更易理解的蛋白质功能开始本节内容的学习,引导学生首先学习蛋白质的功能,然后研究蛋白质的结构,最后再回归到功能的学习。认识蛋白质的结构与功能相适应的特点。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图蛋白质的功能【分析课本图片】分析课本图例,引导学生归纳蛋白质的主要功能识图,归纳总结并记忆蛋白质的功能认识蛋白质功能的多样性氨基酸【讲解】氨基酸的基本结构【出示图片】给出几种氨基酸的结构简式,或利用课本讨论中的氨基酸。【提问】氨基酸的特点?1、认识氨基酸的结构2、找出不同氨基酸的共性,归纳氨基结构的特点认识氨基酸的结构,并能判断氨基酸蛋白质的结构【讲授】两个氨基酸脱水缩合的过程。【提问】多个氨基酸如何连在一起?m个氨基酸脱水缩合形成一条肽链脱去多少个水?【阅读课本,提问】引导学说说出肽链如何形成蛋白质,蛋白质含有多少条肽链。【归纳】蛋白质结构多样的原因知道什么是脱水缩合、二肽、三肽、多肽【讨论】氨基酸脱水缩合,脱去多少个水。通过阅读课本,知道蛋白质结构是如何形成的说出蛋白质结构多样性的原因知道氨基酸是如何形成蛋白质的及蛋白质结构的多样性蛋白质的变性和盐析通过煮鸡蛋的原理,告诉学生们什么是蛋白质的变性。给出资料,分析什么是蛋白质的盐析。能够说出变性和盐析的概念,理解二者的区别区分蛋白质的变性和盐析教学反思氨基酸的结构特点及氨基酸的脱水缩合过程,是本节课的教学难点。教学中可以采用氨基酸卡片的形式形式引导学生以小组为单位分析各个氨基酸结构特点,找到共性,从而构建出氨基酸的结构通式。然后利用氨基酸卡片模拟氨基酸脱水缩合形成多肽的过程,这样提高了学生在课堂上的主动性同时能促进学生的团结协作。也可以把人比喻成氨基酸,把脑袋比喻成R基。通过手拉手表示脱水缩合,增强课上互动,加深对知识的理解。第2版本:教学目标1、通过比较不同氨基酸的结构,求同归纳得出氨基酸的结构通式与特点。2、通过模拟活动和模型建构等活动,说明肽键的形成过程,阐明蛋白质的基本组成单位是氨基酸。3、通过讨论蛋质结构多样性与功能多样性的关系,尝试解释蛋白质的结构与功能相适应,认同细胞的主要功能由蛋F质完成4、通过讨论“手术缝合线”“大头娃娃”等议题,认同蛋白质与人体的营养、健康等存在紧密联系。教学设计思路本节课的教学从蛋白质功能的多样性人手探索蛋白质结构的多样性。教学中需要重点突破的是“氨基酸的结构特点”“氨基酸怎样构成蛋白质”“蛋白质分子具有结构与功能多样性”等问题,用通过设计球棍模型的探究活动将氨基酸的结构特点、脱水缩合的过程以及蛋白质的结构多样性递进式串联起来。结合动画演示、学生“手拉手”合作游戏等方式进一步理解氨基酸脱水缩合的过程.最后通过概念图总结,让学生初步形成结构与功能相适应的观念。教学实施的程序附录:人体21种氨基酸基本信息表中文名称英文名称三字母缩写备注丙氨酸AlanineAla非必需氨基酸精氨酸ArginineArg非必需氨基酸天冬酰胺AsparagineAsn非必需氨基酸天冬氨酸AsparticacidAsp非必需氨基酸半胱氨酸CystineCys非必需氨基酸谷氨酰胺GlutarnineGln非必需氨基酸谷氨酸GlutamicacidGlu非必需氨基酸甘氨酸GlycineGly非必需氨基酸组氨酸HistidineHis非必需氨基酸脯氨酸ProlinePro非必需氨基酸硒代半胱氨酸SelencoysetineSec非必需氨基酸丝氨酸SerineSer非必需氨基酸酪氨酸TyrosineTyr非必需氨基酸缬氨酸ValineVal必需氨基酸记忆诀窍:携(缬氨酸)一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙氨酸)甲(甲硫氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)来(赖氨酸)异亮氨酸IsoleucineIle亮氨酸LeucineLeu苯丙氨酸PhenylalaninePhe甲硫氨酸(蛋氨酸)MethionineMet色氨酸TryptophanTrp苏氨酸ThreonineThr赖氨酸LysineLys第二章
组成细胞的分子第5节
核酸是遗传信息的携带者教学目标1、阐述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子。2、简述DNA和RNA的区别与联系。3、概述生物大分子以碳链为骨架的结构特点。教学重点、难点1、教学重点:(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质(2)生物大分子以碳链为骨架2、教学难点:(1)核酸的种类及结构(2)生物大分子以碳链为骨架课时安排本节内容建议安排I课时。教学思路通过问题探讨中“刑侦人员可以通过DNA指纹获得嫌疑人信息”激发学生学习兴趣。由于核酸的结构微观,复杂抽象,因此教学中要充分借助学具模型、多媒体动画等,提升教学的直观性。在引导学生认识核酸的基本结构的同时,教学中要注意区别不同生物核酸的种类。“生物大分子以碳链为骨架”是一个重要的生物学概念,是对已学多糖、蛋白质和核酸的分子结构的一个总结,教学中可以直接给出概念,进一步讲解。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图问题探讨【情境导入】讲述刑侦人员通过DNA指纹技术在侦破工作中锁定犯罪嫌疑人的案例。【引出探究问题】:为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?引出本节课题——核酸思考讨论,知道1.DNA是遗传物质,携带有遗传信息,不同个体的遗传信息一般都有区别激发兴趣,引出新课核酸的种类、分布及功能【提出问题】什么是核酸?核酸分布在哪里?(教师补充原核生物和病毒的核酸知识)核酸有什么功能?【引导学说阅读课本】【归纳总结】阅读课本,说出核酸的种类,功能,知道核酸的分布初步认识核酸核苷酸【展示模型】展示核酸的模型,引出其基本组成单位——核苷酸。【分析核苷酸】出示脱氧核苷酸和核糖核苷酸的图例,比较二者的异同。【归纳总结】知道核苷酸是核酸的基本组成单位比较脱氧核苷酸和核糖核苷酸的不同。认识核苷酸,知道其结构和种类比较DNA和RNA【讲解】结合多媒体说明核苷酸如何形成的核苷酸链。【比较】NDA和RNA的区别观察视频,知道DNA和RNA的区别知道核酸是由核苷酸链组成的。核苷酸链储存遗传信息核酸的遗传信息储存在哪里?核酸有什么特性?知道遗传信息蕴藏着碱基的排列顺序中。讨论,得出核酸的特性。知道核酸的功能生物大分子【提问】什么是生物大分子?【讲解】脂肪是生物大分子吗?知道生物大分子的结构知道什么是生物大分子,明确碳对生命的重要性。教学反思本节课通过讲述“刑侦人员通过DNA指纹技术在侦破工作中锁定犯罪嫌疑人”的故事来导入新课,激发了学生的学习欲望,也可采用播放视频的形式进行。课下要布置作业,让学生尝试构建核酸概念图和结构模型,明确核酸的结构和功能,理解核酸的结构和功能是相适应的。第2版本:教学目标1、通过核什酸长链照片的观察分析及核甘酸、核苷酸链模型的构建,能阐述核酸由核苷酸聚合而门成,能解释核酸是储存与传递遗传信息的物质。2、通过对DNA和RNA化学组成上异同的比较,能说出DNA和IRNA的区别与联系。3、通过回顾“糖类、蛋白质和核酸”的物质组成,能概括出生物大分子以碳链为骨架的结构特点。教学设计思路核酸是遗传信息的携带者。为何由4种脱氧核苷酸组成的DNA、4种核糖核苷酸组成的RNA可以携带如此复杂的遗传信息呢?通过本节内容的学习,应让学生了解核酸的种类与分布、核酸能够成为遗传信息携带者的原因以及生物大分子是以碳链为骨架等知识。由于学生缺乏有关核苷酸和核酸的化学背景知识,且核苷酸、核酸的结构相对抽象,所以在教学时,可采用模型建构以及对不同的核苷酸、核酸图像观察和比较的方法,增加教学的直观性,帮助学生理解核苷酸的组成,脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别,核苷酸排列顺序的千差万别与遗传信息的关系,以及生物大分子以碳链为骨架等难点知识,提高科学思维能力,进一步发展“结构功能观”。教学实施的程序第三章
细胞的基本结构第1节
细胞膜的结构和功能教学目标1、从系统与环境关系的角度,阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。2、分析细胞膜组成成分与结构的关系,说明细胞膜结构的物质基础,概述流动镶嵌模型的主要内容。3、分析对细胞膜成分与结构的探索历程,认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。教学重点、难点1、教学重点:(1)细胞膜的功能(2)流动镶嵌模型的主要内容2、教学难点:(1)细胞膜的结构与其组成成分的内在联系(2)对细胞膜结构的探索过程课时安排本节内容建议1个课时完成。教学思路本节课主要同时通过细胞膜成分及结构的探索历程,使学生领悟“提出假说”这一科学研究方法,使学生认同科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与完善的过程。教学中要注意逐步引导学生思考,得出细胞膜的结构组成,并认识到结构与功能相适应的生命观,同时不断激发学生学习兴趣,帮助学生突破难点。教学过程学习任务教师活动学生活动设计意图认识细胞的边界—细胞膜国家有边界,人体有边界—皮肤、黏膜。系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。细胞是最基本的生命系统。细胞的边界—细胞膜,也叫质膜。阅读课本,知道什么是细胞的边界,及边界的重要性,知道什么是质膜认识细胞的边界—细胞膜细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开【出示资料】归纳出细胞膜的功能【提出问题】这对生物有什么意义?说出该功能对细胞的作用和对生物进化的意义引导学生逐步认识细胞膜的功能,并用实例加以说明,理解细胞膜各项功能对于细胞完成生命活动的重要意义2、控制物质进出细胞(选择透过性)【问题探讨】结合问题探讨,归纳细胞膜的功能【提出问题】这种功能的具体表现是什么?1、能用染色法判断细胞的活性2、知道细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,不是绝对的3、进行细胞间的信息交流【出示资料】归纳出细胞膜的功能【提出问题】信息交流的常见方式有哪些?分析资料,归纳细胞间进行信息交流的方式细胞膜成分的探索历程【阅读资料,归纳总结】(1)1895年,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验①现象:溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜。②推论:细胞膜是由脂质组成的。(2)科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。(3)1925年,两位荷兰科学家戈特和格伦德尔,用丙酮从人的红细胞中提取脂质,将其在空气—水界面上铺展成单分子层。①现象:测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。②结论:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。(4)1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。①现象:发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。②结论:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。阅读资料,归纳整理说出细胞膜的成分。细胞膜的成分脂质(约50%):主要是磷脂蛋白质(约40%):与细胞膜功能密切相关糖类(2%~10%)成分与功能的关系:蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量越多。
体验科学探究历程,知道细胞膜的组成成分细胞膜结构的探索历程【阅读资料,归纳总结】1、1959年,罗伯特森在电子显微镜下观察细胞膜。发现胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构。2、对细胞膜是静态的观点提出质疑3、1970年人鼠细胞融合实验4、1935,英丹尼利和戴维森,研究细胞膜的张力。当时人们已经发现油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低。5、1972年,辛格和尼科尔森提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。阅读资料,归纳整理说出细胞膜的基本结构体验科学探究历程,知道细胞膜的基本结构——流动镶嵌模型生物膜结构特点和功能特性【归纳总结】(1)结构特点:流动性,温度可影响膜的流动性。(2)功能特性:选择透过性,受细胞膜上载体蛋白种类和数量的影响。(3)二者联系【讨论】二者的联系生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。动性和选择透过性。理解细胞膜结构和功能相适应的原理教学反
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