《细胞膜——系统的边界》教学设计

《细胞膜——系统的边界》教学设计

西安市高新一中高中部 韩志军

1 教材分析

1.1 地位作用

本节课是高中生物必修1分子与细胞第3章第1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，又能为第4章学习细胞的物质输入和输出做好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。 1.2 主要内容

细胞膜是细胞中必不可少的结构。本节课主要讲述细胞膜的成分和功能。教材首先介绍了细胞膜的成分，随后教材联系生活实际，简要讲述了癌细胞的细胞膜的一些特征；其次教材分析了细胞膜的功能；最后简要讲述了植物细胞壁的成分与功能。我在设计这节课时，结合学生的实际情况，根据授课需要，对教学内容做了微调。先从学生能体验到的细胞膜的功能入手，讲述细胞膜的功能，在讲述“进行细胞间的信息交流”功能时，顺势带出细胞壁的内容。生物学有这样的观点，功能是由结构决定的，结构又是由成分决定的，自然过渡到细胞膜的成分。最后联系生活。

2 教学目标

2.1 知识目标

简述细胞膜的成分和功能。 2.2 能力目标

（1）尝试进行简单的实验，感知细胞膜作为系统边界的存在。

（2）使用显微镜观察和制作血细胞临时装片，培养学生的动手实验能力。 （3）探讨问题并分析实验结果，培养科学探究的能力。 2.3 情感态度与价值观

（1）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。 （2）体验制备细胞膜的方法及过程

3 教学重点和难点

3.1 教学重点

（1）细胞膜的成分和功能。

（2）细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。 （3）实验技能的巩固提高。

3.2 教学难点

（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。 （2）理解细胞膜的功能。

（3）细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。

4 设计思路

根据授课需要，对教材内容的讲授顺序进行了调整，先“功能”，再“成分”。

（1）本节课一开始通过展示教材章首页中的引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》的话“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”来激发学生学习“细胞的结构”的兴趣和热情。

（2）通过复习高中必修1第1章“生命系统的结构层次”的知识，让学生知道生命系统都是有边界的。给出背景材料，告诉学生动物细胞的边界是细胞膜的结论。然后以鸡的卵细胞为材料，设计简单的实验，通过学生亲自动手，体会到动物细胞的边界的存在及其功能——分隔，保护。给出月季花瓣在清水中浸泡和经高温加热之后的颜色变化实验现象，引出细胞膜的另一项功能——控制物质出入；借助于视频图像直观的演示细胞膜在信息传递过程中的作用，帮助学生拓展思维空间，使学生能将抽象的语言与图解结合起来，加深对细胞膜功能的理解，在此，很自然的对植物细胞壁的化学成分、功能及特点进行简单的描述，使学生明确植物细胞的边界是细胞膜，并引导学生确定原核生物的边界也是细胞膜。为今后的学习做好铺垫。

（3）总结细胞膜的功能。生物学有这样的观点：功能是由结构决定的，结构又是由成分决定的，自然过渡到细胞膜的成份。研究细胞膜的化学成分，首先需要获取较为纯净的细胞膜，在此安排一个体验性的“制备”实验，通过动手实验，使学生在观察的基础上，练习制备细胞膜的技能和方法，尤其要使学生重视实验材料的选择，提高学生动手操作和使用显微镜的技能。

（4）采用情境式教学方式，让学生在“鸡的卵细胞”实验完成后，进一步真切感知到细胞膜；通过“月季花瓣”的实验观察分析得出细胞膜可控制物质出入细胞；通过“体验细胞膜的制备”实验，培养学生的实验技能和科学素养；通过探讨如何研究细胞膜化学成分的课题，让学生从中体会科学研究的思路和方法，培养学生基本的生物学研究能力，提高科学素养并使学生对第l章中有关组成细胞的元素和化合物的功能的认识具体化、结构化，使学生对细胞的结构和功能的认识达到分子水平。最后联系生活，通过本堂课的学习能够解释预测肿瘤的化验单。

5 教学过程

教学过程 教师活动 展示教材章首页中的引自翟中和院士 等主编的《细胞生物学》的话“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止学生活动 好奇、疑惑 活动目标及说明 激发学生学习“细胞的结构”的兴趣和热情。 设计出的任何智能电脑更精巧！” 复习生命系统的结构层次。桔子是器知识回顾 官水平的生命系统，最外面有边界，人体是个体水平的生命系统，最外面也有边界，细胞是最小的生命系统。 设计导言，引入新课 任何系统都有边界，边界对系统的稳定至关重要。那么细胞作为生命的最基本系统，它的边界是什么呢？出示人口腔上皮细胞显微照片。 动物细胞的边界就是细胞膜。在光学显微镜下是看不见它的，科学家后来利用电子显微镜才看清楚了。早在用电镜问题过渡 看清楚之前，科学家通过大量的实验已经感受到它的存在。那么，今天在实验室，让我们通过实验，来亲自感受细胞膜作为边界的存在及其作用吧。 出示去壳的鸡蛋的照片。 围绕背景材料，提出问题 让学生动手实验，进一步感受边界的对实验现象进行分析、总结 存在及作用。 用手触碰细胞、用牙签的钝端触碰、用牙签的尖端刺破细胞、大面积的划破细胞。 思考 提出问题 对实验现象进行分析、总结 通过这个实验，我们是否感受到了细胞膜的全部功能？ 展示月季花瓣浸泡在清水中的装置，让学生观察现象，花瓣中的色素分子没有逸出，清水无色；现场演示高温煮沸的过程与结果，让学生观察现象，清水变红了，花瓣褪色。对比实验现象并分观察、思考、领悟、认同 领会细胞膜的另一项功能——控制物质出入细胞。 思考 激发学生的求知欲 请先用眼睛观察，体会细胞的边界的存在及其作用。 观察、思考 认同动物细胞的最外面的确有边界，起分隔、保护的作用。 进一步的认同动物细胞的最外边有边界，起分隔、保护的作用。 思考 诱思导学 观察、思考 诱思导学 回顾、观察、思考 推导出细胞的最外面也应该有边界。 析原因。说明细胞膜还有控制物质出入细胞的作用。 指导学生阅读课本相关内容。 提出问题 细胞与细胞之间有联系吗？怎么联系？有什么意义？ 创设情境，启发学生联想。 出示图片，介绍细胞间信息交流的功围绕背景材料，进行分能，并总结其意义。在此，引出细胞壁的相关内容，说明细胞壁不能作为系统的边界，植物细胞的边界是细胞膜。原观察、领悟 认同细胞膜的功能——进行细胞间的信息交流。 了解细胞壁的化学成分及功能 思考 诱思导学，激发学生的学习兴趣。 析、总结 核生物也有细胞壁，同样道理，它们的边界也是细胞膜。 总结细胞膜的功能 细胞膜作为边界，其功能主要是：分隔、控制物质出入和进行细胞间的信息传递。 生物学有这样的观点：功能是由结构决定的，结构又是由成分决定的。要研过渡 究细胞膜的结构必须先了解其化学成分。要研究化学成分，必须先获得较纯净的细胞膜才行。那么，怎样才能获得纯净的细胞膜呢？ 体验制备细胞膜的方法： 一、关于材料的选择 设计几个问题来激发学生的思维： 师生互动设计制备细胞膜的实验步骤 1. 动物细胞和植物细胞，选择哪一类比较好？为什么？ 2. 动物材料中优先选择谁？为什么？ 1. 学生经过思考得出，选择动物材料。因为植物细胞和细菌的外表都有细胞壁，不利于提取细胞膜。 2. 由于成熟的哺乳动物的红细胞内部的细胞核以及其它一些具膜结构都解体、消失了，所以选择哺乳动物的红细胞为实验思考、讨论 总结 领悟、认同细胞膜的功能，为今后的学习做好铺垫。 激发学生进行科学探究的兴趣。 让学生体会科学选材的重要性 材料最好。 二、阐明实验原理 如何利用哺乳动物成熟的红细胞来获得细胞膜呢？ 首先要考虑的是如何将这个完整的系统破坏，如果能使红细胞破裂，里面的物质都流出来，剩下的空壳就是细胞膜了。 怎样使红细胞破裂呢？ 三、确定实验方法步骤 1. 制片：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上载玻片，制成临时装片。 2. 观察：在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引。（引流法） 教师指导学生完成实验。在此，介绍引流法，教师来回巡视检查，对学生不规范的操作进行纠正和指导。 3. 观察实验现象 展示有关图片 提问：如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯净的细胞膜？ 简单介绍离心法。将细胞膜破坏以后，形成由细胞膜及细胞内容物组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，用高速离心机在一定转速下进行离心，利用细胞不同的结构在同离心转速下离心的轨迹不同的道理，将细胞膜与细胞内血红蛋白等物质分离开来。 围绕背获得较纯净的细胞膜后，进行其成分思考、分析、回答。 诱思导学 动手实验，练习制片、显微镜的使用； 明确离心法提取细胞膜的方法。 强调科学实验方法的一般思路；使学生的实验技能得到巩固和提高；激发学生对“看不见、摸不着”的细胞膜内容的学习兴趣。 可将红细胞浸泡在清水中，让红细胞吸水涨破。 对已学过知识的回顾和应用。