細胞膜-系統(tǒng)的邊界

1、我的教學(xué)設(shè)計課題：細胞膜系統(tǒng)的邊界科目 生物教學(xué)對象高一學(xué)生課時 1課時提供者馬雪麗單位襄汾縣汾城中學(xué)校一、教學(xué)目標(biāo)1、 知識與技能：（1）簡述細胞膜的成分和功能。（2）了解細胞膜的制備過程。2、過程與方法：（1）探討問題并分析實驗結(jié)果，養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。（2） 嘗試制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法3、情感態(tài)度與價值觀：（1）認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。（2）通過對細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)，認同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點。二、教學(xué)內(nèi)容及模塊整體分析1、地位作用本節(jié)課是高中生物必修1分子與細胞第三章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，是在學(xué)習(xí)了生物的物質(zhì)基礎(chǔ)和細胞的種類的基礎(chǔ)

2、上進行的。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容既能幫助學(xué)生鞏固前面的知識，又能為學(xué)生學(xué)習(xí)細胞的物質(zhì)輸入和輸出、動物和植物的代謝作好鋪墊，它在教材中起著承上啟下的橋梁作用。2、主要內(nèi)容細胞膜是細胞必不可少的結(jié)構(gòu)。教學(xué)主要內(nèi)容是講述細胞膜的成分和功能。教材首先由問題探討入手，推斷細胞與細胞膜的存在；再通過實驗證明細胞膜的存在；接著講述細胞膜的成分，滲透結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性觀點；之后，聯(lián)系實際分析細胞膜的功能；最后簡要講述了植物細胞壁的成分與功能。三、學(xué)情分析在第2章組成細胞的分子中，學(xué)生知道了蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)是重要的化合物，但是對于這些物質(zhì)的存在位置還不清楚；基于初中有關(guān)細胞內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道細胞是由細胞膜、細胞質(zhì)和細

3、胞核組成的。如何把物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的聯(lián)系建立起來，達到溫故知新是教學(xué)得重要環(huán)節(jié)。在初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)和教材中介紹了生命起源的主要觀點，本節(jié)在介紹細胞膜的功能時，涉及了原始細胞的產(chǎn)生，對二者的聯(lián)系學(xué)生會感到思維的跨度太大。學(xué)生在“使用高倍鏡觀察幾種細胞”時，已經(jīng)觀察到細胞與細胞之間是有“界限”的?；诔踔杏嘘P(guān)細胞內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道細胞是由細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核組成的。在第2章組成細胞的分子中，學(xué)生知道了蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)是重要的化合物，但是對于這些物質(zhì)的存在位置還不清楚。高一的學(xué)生活潑好動，思維活躍，上課充滿熱情、積極發(fā)言、善于表現(xiàn)自己，并且具有合作精神。經(jīng)過了一段時間的學(xué)習(xí)，學(xué)生有一定的自學(xué)能力和方

4、法，具有一定的分析材料和辨別重點難點的能力，動手實驗熱情會很高。四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計1、以問題引路，探究證明細胞膜的存在。以“問題探討”中的動物細胞的顯微鏡物像和第1章實驗“使用高倍鏡觀察幾種細胞”為基礎(chǔ)，完成“體驗制備細胞膜的方法”的實驗，感知細胞膜的存在。練習(xí)制備細胞膜的技能和方法，尤其要重視實驗材料的選擇。通過上述活動進一步提高學(xué)生動手操作和使用顯微鏡的技能。2、溫故知新，提高學(xué)習(xí)能力。 引導(dǎo)學(xué)生將細胞的物質(zhì)組成與細胞膜結(jié)構(gòu)有機地聯(lián)系起來，為“生物膜的流動鑲嵌模型”的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；幫助學(xué)生構(gòu)建起生命起源與細胞膜形成之間的聯(lián)系，認識細胞膜對于生命系統(tǒng)的重要意義。3、利用課件，有效整合教學(xué)

5、資源利用視頻圖像不受時空限制的優(yōu)勢，幫助學(xué)生建立細胞膜與原始生命產(chǎn)生的聯(lián)系；利用視頻圖像將“控制物質(zhì)進出細胞”、“進行細胞間的信息交流”等細胞膜的功能形象直觀地介紹給學(xué)生。使學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮恼Z言與圖解結(jié)合起來，加深對細胞膜功能的理解，為第4章學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。4、教法運用：以啟發(fā)探究性原則為主，綜合運用講授、談話、討論、課件展示和動手實驗等多種方法，化抽象為具體，化復(fù)雜為簡單。充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。五、教學(xué)重點及難點教學(xué)重點1、細胞膜的成分和功能。2、細胞膜對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。教學(xué)難點1、用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗六、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖復(fù)習(xí)導(dǎo)入

6、課程學(xué)習(xí) 設(shè)問：1.組成細胞的物質(zhì)有哪些？ 2.你知道細胞有哪些結(jié)構(gòu)？當(dāng)人們對細胞物質(zhì)有一定認識后，有人嘗試過想組裝細胞，你們推測一下能否成功？通過這個事例你能得出什么結(jié)論？復(fù)習(xí)回答：1蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類、水、無機鹽等物質(zhì)2細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核結(jié)論：系統(tǒng)不是其組分的簡單堆砌，而是通過組間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，形成的統(tǒng)一整體。溫故知新、激發(fā)學(xué)生的興趣、啟發(fā)學(xué)生，對比原有知識和新學(xué)知識，產(chǎn)生認知沖突，感知細胞膜的存在引言：每一個系統(tǒng)都有一定的邊界，那么細胞是否也有邊界呢？1PPT展示一幅圖片，創(chuàng)設(shè)問題情境。問題：請嘗試說出圖中哪些是氣泡？哪些是細胞？并討論能否在顯微鏡下看到細胞膜？2要想真

7、正觀察細胞膜要用電子顯微鏡，但是在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了，你能想辦法驗證細胞膜的存在嗎？教師提示：進入活細胞的物質(zhì)首先要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；你有哪些方法補充？觀察解答：氣泡中間光亮，里面只有空氣；邊緣顏色較深；細胞具有細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)，而且是一個立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。討論總結(jié)：光學(xué)顯微鏡下不能看見細胞膜，但是能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。探討后總結(jié)可能的方法：用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅

8、很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。感受細胞膜的存在。培養(yǎng)觀察能力激勵評價，鼓勵學(xué)生主動思考和大膽推測。進行實驗，體驗細胞膜制備方法引言：細胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解決這個問題，我們應(yīng)當(dāng)想辦法獲取細胞膜。下面我們就結(jié)合實驗體驗一下細胞膜的制備。1.首先，我們應(yīng)該確定合適的實驗材料。對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關(guān)鍵。（課件展示幾種細胞的圖片）討論：（1）上述圖中分別是什么細胞？（提示回答）（2）哪一種細胞比較適合提取細胞膜呢？請嘗試說出原因？（3）閱讀課本P41旁欄相關(guān)信息

9、：對紅細胞有特殊要求嗎？雞紅細胞可以嗎？2.如何利用紅細胞獲取細胞膜呢？用鑷子撕取行嗎？用針刺破行嗎？應(yīng)當(dāng)用什么辦法來獲取細胞膜？課件展示紅細胞在不同溶液中的圖片。提問：根據(jù)圖中紅細胞的形態(tài)差異，你能描述一下本實驗的實驗原理嗎？3.準(zhǔn)備實驗材料：（1）紅細胞是從哪兒獲得呢？（2）我從較遠地方采集到血液以后，回來以后發(fā)現(xiàn)不能使用了，你知道為什么嗎？怎么解決這個問題呢？（3）新鮮的血液非常黏稠，為了便于觀察，需要對血液進行稀釋，用什么溶液呢？（4）為了觀察細胞形態(tài)的變化，還要用到什么實驗用具呢？請同學(xué)們觀察一下自己的實驗臺，用品是否齊全？4.進行實驗操作：（課件展示）第一步：制作臨時裝片要求:兩人

10、協(xié)作，一位同學(xué)制作臨時裝片，另一位同學(xué)調(diào)試顯微鏡。第二步：高倍顯微鏡觀察：（教師巡回指導(dǎo),注意控制時間）5.實驗結(jié)果及評價:引導(dǎo)學(xué)生描述實驗現(xiàn)象并積極評價，失敗是成功之母，課下自己好好總結(jié)，找出原因，成功就會離我們越來越近。許多科學(xué)家就是經(jīng)歷了許多失敗以后才獲得了成功。你能體會到這個實驗的關(guān)鍵步驟是什么?剛才我們只是觀察到細胞膜的存在和破裂，并沒有真正把細胞膜提取出來。如果把這個實驗在試管中進行的話，你能夠想辦法獲得較為純凈的細胞膜嗎？（注意引導(dǎo)提示）生閱讀討論后確定：（1）紅細胞。原因是沒有細胞壁，沒有細胞核和眾多的細胞器。（2）哺乳動物成熟的紅細胞。雞的紅細胞不行，因為雞屬于鳥類，不是哺乳

11、動物。思考回答：細胞太小了。這種方法不可行，可把哺乳動物紅細胞放到清水里，紅細胞會因吸水而脹破。思考后回答：細胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度，將細胞放入清水，水會進入細胞，將細胞漲破，細胞內(nèi)容物流出，從而得到細胞膜。學(xué)生閱讀討論回答：(1)血液。（豬、牛、羊等）(2)血液容易凝固。要解決這個問題需要加入抗凝劑。(3)用生理鹽水稀釋。（教師幫助學(xué)生回顧初衷知識后回答）(4)顯微鏡等用品。根據(jù)教材提示操作嘗試描述觀察到的現(xiàn)象(有的成功地觀察到了紅細胞吸水膨脹甚至脹破的動態(tài)變化,也有的沒有觀察到此現(xiàn)象)思考回答：高倍鏡下引流法，使紅細胞浸潤在水中,使之漲破的過程。思考回答：細胞膜和細胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)密度不

12、一樣。采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開；如果沒有離心機的話，我們還可以采取靜置的方法。體會實驗材料的正確選擇對于科學(xué)研究的重要性。拓展學(xué)生的知識面，增加學(xué)生對哺乳動物紅細胞的了解。在學(xué)生已有知識背景下主動建構(gòu)新知識。倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)；提高學(xué)生動手操作和使用顯微鏡的技能落實情感態(tài)度價值觀的目標(biāo)。細胞膜成分分析提供材料：材料一:科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜，并且細胞膜能夠被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解。材料二：人的消化液中含有許多能夠水解蛋白質(zhì)的物質(zhì)，稱為蛋白酶。用蛋白酶處理細胞膜，會使細胞膜分解。請根據(jù)以上資料思考細胞膜在組成上有何特點?追問膜中的脂質(zhì)主要是哪一類物質(zhì)呢？追

13、問你能設(shè)計實驗證明細胞膜中含有蛋白質(zhì)嗎?追問閱讀教材P41,細胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白質(zhì)?思考回答：細胞膜中含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。磷脂，(前面已經(jīng)學(xué)過：磷脂是細胞膜的重要成分)。回顧前面學(xué)習(xí)的雙縮脲試劑鑒別蛋白質(zhì)的有關(guān)知識。還含有少量的糖。創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣。培養(yǎng)獲取信息的能力；訓(xùn)練學(xué)生知識遷移的能力。細胞膜功能學(xué)習(xí)引言： 蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細胞膜的功能越復(fù)雜。細胞膜有什么功能呢?課件展示細胞膜的功能：1.將細胞與外界環(huán)境分隔開。2.控制物質(zhì)進出細胞。3.進行細胞間的信息交流。（1）播放生命的起源視頻，幫助學(xué)生理解細胞膜的第一個功能：細胞膜

14、將細胞與外界環(huán)境分隔開。（2）過渡引言：細胞膜的第一個功能是否說明細胞就不與外界進行物質(zhì)或能量的交換了呢？教師講解：細胞膜的第三個功能“進行細胞間信息交流”借助教材的三幅圖說明細胞與外界進行信息交換的三種方式。拓展延伸：提問：1.施萊登、施旺的細胞學(xué)說“細胞系相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對于其他細胞共同組成的整體的生命起作用”說明細胞間存在著什么關(guān)系？2.請你嘗試說出“細胞識別”的例子。3.你認為細胞膜還有什么功能?學(xué)生閱讀并體會其中的含義。認識細胞膜對生命系統(tǒng)的重要意義。多感官功用，獲取知識討論回答：1.海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細胞，這些精子與卵細胞并沒有發(fā)生相

15、互結(jié)合；2.免疫細胞吞噬病毒或細菌，而正常情況下并不吞噬自身的細胞；3.植物傳粉后，同種和不同種的花粉都會落到雌蕊的柱頭上，同種的花粉能萌發(fā)，異種的花粉不能萌發(fā)或萌發(fā)緩慢；4.人類輸血時要嚴格配血；5.器官移植（如骨髓移植）能否成活等。利用教學(xué)媒體增加教學(xué)的直觀性，促進學(xué)生對知識的理解。注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生利用類比的方法解決問題細胞壁學(xué)習(xí)引言：假如今天我們只有植物細胞材料用作實驗,要想感受膜的存在，我們應(yīng)首先考慮什么?你能想到好的方法去解決這個問題嗎?閱讀回答:植物細胞在細胞膜外面還有一層細胞壁，其化學(xué)成分主要為纖維素和果膠,因此可以用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁。了解材料選擇的重要性課堂小結(jié)展示一位生物老師作的一首贊美細胞膜的詩，引導(dǎo)學(xué)生從中體會細胞膜的功能。“是誰，隔開了原始海洋的動蕩。是誰，奏鳴了生命的交響。是誰，為我日夜守邊防。是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！”聆聽思考產(chǎn)生認同感鞏固練習(xí) 課后練習(xí)題興趣作業(yè)：課外拓展：1.請你思考如何利用花生,紅墨水,酒精燈,刀片,清水和燒杯等材料驗證