1.2.4细胞的生活 教案（表格式）人教版（2024）七年级上册

教学目标1.分析细胞培养液的成分、物质进出细胞模式图，运用归纳与演绎等思维方法，推理出“细胞的生活需要物质”及“细胞膜具有控制物质进出的功能”，初步形成结构与功能观。2.从宏观与微观结合的角度，通过类比推理以及跨学科的“能量转化与守恒定律”，阐明线粒体、叶绿体与“细胞能量转化与转移”的关系，初步形成物质与能量观。3.结合克隆羊多莉的身世等科学史材料，尝试对科学现象进行溯因推理，科学论证“细胞核控制着生物的生长、发育和遗传”，建构“细胞是物质、能量和信息的统一”的概念模型，初步形成系统观。4.通过了解细胞培养技术、克隆技术在农业、医疗方面的应用，深化对科学、技术、社会紧密联系的认识，关注生物技术对社会的影响及科技伦理，提高社会责任意识。教学重难点教学重点：从微观视角理解细胞的生活需要物质和能量，结合实例分析细胞膜、线粒体、叶绿体和细胞核的功能；理解建构“细胞是物质、能量和信息的统一”的概念模型。教学难点：理解并建构“细胞是物质、能量和信息的统一”的概念模型。教学过程【归纳推理，问题情境】——引发认知冲突教师复习导入：除病毒以外，无论是植物、动物还是细菌、真菌等生物体都是由细胞构成的。细胞是构成生物体的基本单位。细胞生活的每时每刻，都进行着生长、发育等各种各样的生命活动。教师引导学生提出问题：小小的细胞是如何生活的呢？【演绎推理，提出假说】——激发参与探究学习的内在动机教师引导学生：运用演绎推理的思维方法进行分析，提出假说：我们都知道，生物的生活需要营养物质。细胞是构成生物体的基本单位。可以推知：细胞的生活也需要营养物质。教师进一步引导：探寻支持以上推理的科学证据。任务1:探究细胞的生活需要物质【探究实践，科学论证】——像科学家一样思考教师引导：细胞的生活需要哪些物质呢？这个问题可以转化为“细胞中有哪些物质？”教师提供资料：科学研究证明，水、氧气、葡萄糖、蔗糖，以及其他许多物质，都是由分子构成的。分子是构成物质的一种微粒。活动1:从微观视角理解蔗糖在水中的溶解例如，将蔗糖放在水中，不一会儿便会在水中消失，而水也有了甜味。教师展示模型，引导分析：由于“水和蔗糖都是由分子组成的”。而且，分子在不断地进行无规则的热运动。学生结合模型从微观的视角理解：➡“蔗糖在水中的溶解”这一现象的实质可以解释为：一个个蔗糖分子在水分子的作用下分散开来，蔗糖分子挤进了水分子的间隙中。活动2:品尝水果的果汁学生活动：品尝橘子、西瓜、葡萄等水果的果肉或果汁，推测细胞中含有哪些物质？学生回答（我发现水果的汁液是甜的，我推测细胞中含有水、糖类）。活动3:摁压花生种子教师提问：在白纸上摁压干燥的花生种子，你发现了什么？引导学生观察：白纸上出现油渍，说明细胞中有（油脂）脂肪。学生初步认识细胞中有水、糖类、脂肪等物质。活动4:资料分析——动物细胞的培养资料：为解决大面积烧伤病人植皮难题，科学家将人的皮肤细胞置于培养瓶中进行培养，获得人造皮肤。问题：皮肤细胞是如何生活的呢？应该向培养瓶中加入哪些物质？教师引导：课前学习任务中，同学们通过查阅资料，了解到在培养皮肤细胞时，需要向培养瓶中加入一些物质。展示一位同学查到的资料。引导学生总结：如表所示，皮肤细胞生活需要的物质种类较多，如水、多种无机盐、维生素、糖类、氨基酸等。教师展示科学家研究的资料：组成细胞的物质有：水、蛋白质、核酸、糖类、脂肪、无机盐等。介绍这些物质可以根据他们“是否含碳、分子大小以及是够能燃烧”等特点作为分类依据，可分为有机物和无机物两类，简要介绍这两类物质的特点。根据无机物一般不能燃烧，有机物能燃烧的特点，可以用燃烧的方式鉴别。带领学生通过燃烧花生种子，体会细胞中含有有机物和无机物。活动5：灼烧花生种子学生活动：使用酒精灯灼烧花生种子，仔细观察燃烧过程。（注意安全！）引导学生观察现象：花生脱离火焰后仍在燃烧，燃烧后剩下了灰色物质。学生得出结论：能够燃烧的物质就是有机物。燃烧后剩下的灰烬就是无机物。细胞中含有有机物和无机物。活动6：判断细胞系统的边界教师提问：细胞内有水、无机盐、脂肪等物质，也就说明细胞需要从外界获取这些物质。那么这些物质进入细胞，都要经过细胞的哪个结构？我们把细胞看作一个系统，那么这个细胞系统的边界是什么呢？教师提供资料：科学研究发现，细胞膜将细胞的内部与外部环境分隔开来，使细胞拥有一个比较稳定的内部环境，但是它没有将细胞封闭起来。动物细胞的边界是细胞膜。但植物细胞外还有一层细胞壁，细胞壁具有全透性，任何物质都能随意透过细胞壁，细胞膜才具有控制物质进出的能力。引导学生得出结论：细胞系统的边界是——细胞膜。教师讲解：细胞膜能够控制物质进出，能让需要的物质进入细胞，把不需要的其他物质挡在细胞外，排出细胞内产生的废物及分泌物。教师提醒：只有活细胞的细胞膜具有此功能。进一步引导提问：进入细胞的物质有什么用呢？教师引导学生尝试运用类比推理的科学思维作分析。教师结合资料提问：近日，我国某汽车品牌研发了新车型，该车型全面刷新了纯电和增程两种动力领域技术的新高度。汽车为什么能动呢？你如何解释呢？学生回答（因为汽油和电池能为汽车提供能量）教师总结：汽车运动需要“动力”装置，并且需要电池或汽油等物质提供能量。除此以外，也需要其他各类材料、零部件构成车身结构。学生进行类比推理：进入细胞的这些物质，一部分用来构建组成细胞，另一部分为细胞的生活提供能量，从而保证细胞顺利完成各项生命活动。任务2:探究细胞的生活需要能量【学科交叉，融会贯通】——基于跨学科概念统整科学学习教师引导补充：关于“能量”的学科交叉知识在生活中不难发现：能量具有不同的存在形式，如光能、热能、风能、化学能、电能等等。能量的转化与转移能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化与转移的过程中，能量的总量保持不变。比如电车电池中的电能通过电机的作用转变成汽车运动的动能。电机就相当于一个能量转换器。活动7:分析细胞的能量转移与转化组织学生自主学习，阅读课本29-30页，回答下列问题：①动植物细胞中是否有类似于“电机”这样的能量转换器？②动植物细胞所需能量来自于什么物质？③有机物中的能量在细胞中要如何才能释放出来？④有机物中能量的源头是哪里呢？教师引导分析：动植物细胞所需能量来自于有机物，主要是糖类、脂肪、蛋白质。动植物细胞中是有类似于“电机”这样的能量转换器：在线粒体中，有机物中的化学能转化为生命活动所需要的能量。有机物中能量的源头是太阳能或称为光能，植物细胞的叶绿体能够吸收光能，并将光能转化成有机物中的化学能。因此，可以总结得出：叶绿体和线粒体都是细胞中的能量转换器，植物具有两种能量转换器，而动物细胞中只有线粒体这一种。任务3:探究细胞核是细胞的控制中心【类比推理，化繁为简】——搭建认知支架，发展系统思维教师引导回顾资料并提问：这次我们关注的是“汽车为什么能自动驾驶？”学生结合生活经验尝试回答（因为汽车中内置了一个智能控制系统；学生回答录音4：这种控制作用表现在领航、导航和巡航方面）教师引导分析并提问：该车型具有高速领航辅助、城区巡航辅助、泊车辅助等智能控制系统。细胞每时每刻也是“自动”的进行各项生命活动，是否也需要一个控制系统呢？我们可以将动植物细胞比作一个工厂，各结构各司其职，目的就是为了维持细胞的生命活动。以植物细胞为例，请同学们说一说，你觉得植物细胞中的各个结构好比工厂中的哪部分呢？学生结合经验回答（细胞壁相当于大门，起到保护作用播放）细胞膜相当于保安，控制着人员进出；线粒体相当于后勤供给部门，为工厂正常运转提供能源保障；叶绿体相当于生产车间，不断生产产品；细胞质相当于流水线；液泡相当于仓库，保存着物品。）教师进一步引导总结：细胞壁相当于围墙，起到支持和保护作用；细胞膜相当于门卫，控制着物质的进出；线粒体相当于动力车间，将物质中的能量释放出来为细胞提供能量动力；叶绿体相当于生产车间，不断生产有机物；细胞质相当于场地；液泡相当于仓库，储存营养物质等。引发提问：在这秩序严明的细胞工厂中，起到总指挥作用的是哪个结构呢？学生分析回答：细胞工厂中，起到总指挥作用的是——细胞核。活动8:分析克隆羊多莉的身世【溯因推理，科学解释】——像科学家一样探究实践，增强科学身份认同教师再次提出：为什么细胞核是细胞的控制中心？指导学生阅读课本30-31页，自主学习并分析“克隆羊多莉的诞生过程”思考以下问题：多莉长得不像C羊，也不像A羊，而与B羊十分相像，这表明了什么？你认为细胞核有什么功能？学生回答。教师讲解：科学家将母羊B的乳腺细胞（播放）与母羊A的去核卵细胞（播放）融合形成融合细胞（播放融合细胞在体外培养至早期胚胎后，再移入母羊C的子宫中，让它继续发育（播放胚胎发育成熟后（播放）出生的小羊就是克隆羊多莉。教师引导学生进行溯因推理：克隆羊多莉与母羊B十分相似，是因为只有母羊B为克隆羊提供了细胞核。因此。可以概括为：细胞核控制着生物的生长、发育和遗传。教师继续提问：细胞核为什么具有这么重要的功能呢？教师讲解：这是由于，细胞核中有一种非常神奇的遗传物质，它的名字叫作脱氧核糖核酸，简称DNA。DNA上有指导生物发育的全部信息，这些信息指挥着细胞完成各项生命活动。科学家们利用细胞核内含有指导生物发育全部信息的特点，通过克隆技术加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁殖。在保护濒危物种方面，克隆技术也能有所作为。教师补充说明：科学家利用细胞核内含有指导生物发育全部信息的特点，通过克隆技术加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁殖。在保护濒危物种方面，克隆技术也能有所作为。需要提醒大家的是，因为涉及伦理道德问题，所有国家都禁止克隆人。克隆技术中克隆生物的生命始于一个融合细胞，而正常情况下我们的生命始于受精卵这个细胞。一个细胞是如何构建成结构复杂的多细胞生物体的呢？将在之后的学习中进行探索。教师提出新问题，为后续学习作铺垫：一个细胞是如何构建成结构复杂的多细胞生物体的呢？细胞中的DNA的结构是怎么样的？DNA上的遗传信息又是如何发挥作用的呢？这些内容将在后面的有关章节进一步探讨。【建构模型，批判创新】——促进核心概念的结构化，形成生命观念，理解科学本质教师引导课堂小结：细胞的生活需要物