细胞膜-系统的边界教学设计

第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界授课人：陈佳萍教材分析：本节课是高中生物新课改生物必修1分子与细胞第三章第一节的教学内容，本节课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，所以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。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。学情分析：本次授课对象是高一10班的学生，本班的学生生物知识的水平相对不高，课堂学习的积极性不高。本节课教学的内容属于微观且抽象的，因此，如何调动学生学习的积极性，变微观为直观，化抽象为具体将成为本节课教学的关键。教学目标：1、知识目标：1）、说出细胞膜的成分；2）、简述细胞膜的功能；3）、解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。2、技能目标：1）、通过本节课的学习，培养学生识别图表、概括和总结信息的能力；2）、通过本节课的学习，培养学生依据科学实验史料建构生物学知识的能力。3、情感目标：1）、本节课进行用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜的实验，使学生体验制备细胞膜的方法；2）、通过本节课的学习，使学生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；3）、通过本节课的学习，树立结构和功能相适应的观点。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）、细胞膜的成分和功能；教学用具：ppt、视频、动画、黑板等教学用时：1学时教学方法：讲授法、直观教学法、引导法、谈话法教学过程：学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图组织教学老师：上课导入新课2mim师：同学们，经过前面的学习，我们知道细胞不但具有多样性，而且具有统一性。那细胞的统一性表现在哪些方面呢？师：对了，看来同学们都掌握得很好，那今天我们就走进细胞，进一步来学习细胞的基本结构。师：同学们在上新课之前我们先来看一张图片（播放中国地图），这是什么呢？师：各个省靠什么将彼此分隔开呢？师：对了国家中的各个省靠边界线将彼此分隔开，国家与国家之间也是靠边界线来将彼此分割开的。任何一个系统都需要有自己的边界，细胞作为最基本的生命系统也不例外。那根据以往所学的知识，同学们觉得细胞的边界是什么呢？师：有些同学说细胞膜，有些同学说细胞壁，其实啊，细胞的边界是细胞膜。为什么不是细胞壁呢？同学们想不想知道答案呢？师：那就让我们带着这个问题进入今天的学习。细胞膜——系统的边界学生：细胞膜、细胞质、与遗传相关的核物质。学生：中国地图学生（大部分）：边界学生：细胞膜或者细胞壁学生：想从生活实际入手，创设情境，让学生们意识到细胞作为最基本的生命系统也必须有自己的边界。利用学生已有知识的认知矛盾，将学生们的求知欲望推到高潮，从而导入新课。新课讲授35mim新课讲授新课讲授师：要认识细胞膜，首先要通过实验将细胞从细胞膜分离出来，那要用什么样的细胞来做为实验材料呢？以下提供四种细胞给同学们选择，有植物细胞、细菌细胞、哺乳动物成熟的红细胞，高等动物细胞。同学们会选择哪种呢？师：提问选择哺乳动物成熟的红细胞的同学，让他们说说选择的理由。师：其实，最好的材料是哺乳动物成熟的红细胞，因为其他的三种细胞都具有这各种各样能够进行生命活动的结构，哺乳动物的红细胞在发育成熟前也具有这些结构，而当哺乳动物红细胞成熟后呢，这些结构都退化了，所以我们选择哺乳动物成熟的红细胞来作为实验材料可以避开其他结构的干扰。对吧？师：这是历年来高考的重要考点之一，相关的内容在课本上P40页，请同学们划出来做好标记。师：好，现在材料选好了，可是我们要的只是细胞膜啊，就好比一个塑料袋，装了一袋子的好东西，可是我们现在只要塑料袋，怎么办呢？就得先将塑料袋打开，将里边的东西拿出来是不？那怎样将细胞打开呢？细胞那么小，又不能用手戳，那怎么办呢？聪明的科学家只用了水就解决了这个问题。我们一起来看看是怎么回事。科学家把红细胞放在清水中，清水进入细胞，细胞涨破，内容物流出，这样就获得细胞膜了。也就是细胞吸水涨破。这句话在课本的40页，同学们将它画出来。师：好，那现在我们完成了打开细胞膜的任务，实验的具体操作怎么进行的呢？接着我们来看一个视频，再看视频的时候请同学思考这两个问题：1、本实验的操作步骤有哪些？2、本次实验的结果如何？（播放体验制备细胞膜方法实验的视频）老师边将结合视频把实验过程中的要点讲清楚，如告诉学生实验开始时用的生理盐水浓度是与红细胞细胞液浓度一样的，可以维持细胞正常的状态；实验过程中显微镜要在低倍镜中找到目标再用高倍镜观察；视频播完后老师将引导学生回顾实验的过程，并强调实验的注意事项，同时出示高倍镜下正常红细胞与破裂红细胞的图片进行对比，让学生观察都破裂红细胞的状态。师：好那现在我们就把红细胞弄破了，但是细胞里边的东西和细胞膜有没有分开呢？没有，还是混合在一起。那要怎样将细胞膜进行提纯呢？也就是P41页的讨论题。这里我们通过利用离心机进行离心就能得到较为纯净的细胞膜。过渡：师：科学家把细胞膜提取出来以后就对细胞膜的组成进行研究。现在我们回顾一下科学家是怎样来研究细胞膜的组成成分的。首先请大家看一段材料：1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，容易穿过膜，反之，不易溶于脂质的物质，也不易穿过膜。（提示一下化学中相似相容的原理）这说明了什么？师：对！既然脂类的物质易透过细胞膜，这就说明细胞膜本身就是脂质。但是，细胞膜中只有脂质吗？科学家并没有停止他们探究的步伐。我们一起来看科学家又做了怎样的实验。他们对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。（蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）这又说明了什么呢？师：对了。细胞膜的组成中有蛋白质。细胞膜除了含有脂质和蛋白质之外还有少量的糖类。那么，脂质含量最多约占细胞膜总量的50%，是细胞膜的基本结构成分，在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。蛋白质约占40%，而糖类只占了2%—10%，根据成分比例，我们可以得出结论：细胞膜主要由脂质和蛋白质构成。那么下面我们来看看细胞膜在结构上有哪些需要我们注意的地方：1：糖类都是和膜蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。我们可以根据糖类分布的地方来判断细胞膜的内侧和外侧，有糖类就是外侧；那么我们都知道蛋白质是一切生命活动的承担者，生命活动越旺盛，蛋白质的含量自然就高，种类也越特别2：各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，机能活动较旺盛的膜，其蛋白质含量较高，因为膜的功能活动主要由蛋白质来承担。这两句话在课本的P41页，同学们将它画起来，考试经常考的。下面呢我们可以看下这幅图，这是细胞膜的结构模型图，有磷脂分子，有蛋白质，还有分布在外侧的糖类，那么在今后学习中我们会重点的来学习这个模型，这里就不展开了。师：细胞膜的组成成分是并非一成不变的吗？同学们仔细阅读课本的生活与联系来回答这个问题。师：提问。师：是的。细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分也会发生变化产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。（出示化验单）检查癌症的验血报告单上有这些项目的检测，如果这些指标超过正常值，应该作进一步的检查，以确定体内是否出现癌细胞。过渡：师：我们都说结构决定功能，那细胞膜的结构使细胞膜有了怎样的功能呢？请大家翻到课本的P42页，这里有细胞膜的功能，我们一起来学习。我们说细胞膜是细胞这个生命系统的边界，所以很明显，它起到分隔的作用，也就是将细胞与外界环境分隔开，为什么要分隔开呢？师：对了使细胞成为相对独立的系统，从而使细胞膜保障了内部环境的稳定。那细胞膜把细胞与外界环境分隔开是不是就意味物质不能进出细胞了呢？师：显然不是的。其实细胞膜像海关或边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的检查，细胞需要的营养物质可以从外界进入，不需要的或者对细胞有害的物质“不容易”进入细胞，细胞产生的废物或者一些分泌物也要排到细胞外；也就是说细胞膜是选择透过性的膜。当然这里大家要注意了：细胞膜的控制作用是相对的，而非绝对的。环境中一些对细胞有害的物质是不容易进入细胞，而不是不能进入细胞，有些病毒、病菌也有可能会侵入，使生物体患病。就像边防站或者海关有时候也会疏漏，这样一些不法分子就顺利过关了，明白吗？这句话在课本的P42页，大家要记住了。师：日常生活中我们人与人之间都要进行交流，交流的方式多种多样，那么细胞作为一个生命系统，它们也要进行交流，那么它们之间是怎样进行信息交流的呢。我们来看看。我们假设两位同学在学校关系比较密切，放假回到家了，发生了一些事情想跟对方分享，那样怎么办呢？师：对了，有很多方式可以进行交流，那假如是两个分离开的细胞，它们要进行信息交流，要怎样联系呢？师：其实细胞不会打电话，不会微信，但是它们会发信息。它编辑的短信就是这里的激素，而另外要接受短信的细胞呢，就是这里带有绿色小叉的，我们把它们称为靶细胞，这些绿色的小叉是短信的接受体，我们把它受体蛋白。好，那我们现在来看看它们是怎样进行发短信的。（播放胞间信息交流动画一）师：好。这是远距离细胞信息交流的方式，那假如两个细胞在一起的，那还有没有必要发短信呢？师：对了，没有。既然在一起了就可以直接面对面就可以进行直接的交流了。（播放胞间信息交流动画二）这个细胞膜上的信号分子与另一个细胞膜上的受体蛋白直接接触，就可以完成信息的传递。这就是细胞信息交流的第二种方式。那现在想一个问题，如果是植物细胞两个植物细胞的细胞膜能不能挨在一起？师：对了，不能，因为细胞壁将它们隔开了，那植物细胞怎样进行交流的呢？既然细胞壁将细胞膜分隔开了，那是不是我们只要想办法穿过细胞壁就行了？师：那我们来看看。（播放胞间连丝的图片）图片中黑色的线就是细胞壁，相邻细胞有很多细丝，植物细胞就是通过这些细丝将彼此连接在一起，从而来完成信息交流的，这种方式我们成为胞间连丝。细胞之间的信息交流就包括了这几个方面。通过这三种方式，我们可以看出，细胞膜的第三个功能是？师：对了。那这部分的内容在课本的P42页，同学们把相关知识点画起来。师：那我们刚刚说细胞壁不能作为细胞的边界，到底怎么回事呢？我们来看看。请同学们告诉我细胞壁的组成成分是什么？师：主要起什么作用？师：对了，而且它是全透性的，能不能对物质的进出起到控制作用？能不能作为细胞这个生命系统的边界呢？师：对了。显然是不能的学生们经过思考回答，答案不一致，但具有各自的想法。学生跟随老师的引导，理解选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料的原因学生：是学生们做好相关笔记学生结合老师的讲解认真观看视频，并思考问题。学生听讲，做好相关笔记。（大部分）学生：细胞膜是有脂质构成的。（大部分）学生：细胞膜是由蛋白质组成的学生听讲并做好相关笔记。学生：不是，细胞癌变时，细胞膜表面会产生甲胎蛋白和癌胚抗原学生：QQ聊天、打电话、微信、发信息等等学生：不知道学生：不能学生：是学生：进行胞间的信息交流纤维素和果胶支撑和保护作用。学生：不能利用强化的教学手段，突出重点联系生活实际，运用类比的教学语言，有助于学生的理解设置问题，有助于学生集中精力观看视频，同时教师的讲解有助于学生的理解。强调实验过程中要注意的问题，引起学生注意，加深学生的印象。本部分让学生阅读资料思考推理，主要培养学生阅读资料、归纳推理的能力。本部分巧用比喻有助于学生的理解，利用多媒体动画可以将抽象的教学内容具体呈现出来。本部分检测学生的预习情况利用所学知识来解疑有助于培养学生对学生的运用驾驭能力练习播放练习题目让学生做题，老师讲解学生完成相关练习小结2mim师：通过本节课的学习，我们体验了制备细胞膜的实验，跟着科学家的足迹学习了细胞膜的成分和功能。细胞膜的成分包括了？师：那细胞膜的功能呢？师：很好。那我们今天的学习就到这里。学生：脂质、蛋白质、糖类学生：1、将细胞与外界环境分隔开；2、控制物质进出细胞；3、进行胞间信息交流引导学生小结本节课的知识点，并对本节课的重点加以强调，突出本节课的重点。趁机再度进行情感教育。作业1mim完成课后练习完成实验册相关实验。板书设计：3.1细胞膜——系统的边界一．实验：体验制备细胞膜的方法1.材料：2.原理：3.步骤：4.结果：二．细胞膜的成分三．细胞膜的功能四．植物细胞的细胞壁1