【教案】细胞膜的结构和功能教学设计高一上学期生物人教版必修1

《细胞膜的结构和功能》研讨课教学设计教学题目3.1细胞膜的结构和功能课时1授课时间授课教师单元学习目标概念1细胞是生物体结构与生命活动的基本单位1.2细胞各部分结构既分工合作，共同执行细胞的各项生命活动1.2.1概述细胞都由质膜(细胞膜)包裹，质膜(细胞膜)将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。1.2.2阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。1.2.3.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。1.2.4.例说明细部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。教材分析本节课是人教版生物学《必修1·分子与细胞》第三章第一节的内容，安排在糖类、脂质和蛋白质等有机化合物之后，又是细胞的基本结构开篇之作，主要包括细胞膜的功能、对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容3部分。细胞膜成分、结构和功能的学习有助于学生理解有机物如何构建细胞结构，促使学生初步形成结构与功能相适应的生命观念，同时又是学习生物膜系统、物质进出细胞方式的基石。科学史的学习能够使学生领悟“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。学情分析高一学生在本节课前已经了解细胞组成的元素和化合物，例如与细胞膜结构成分有很大关系的磷脂、蛋白质、糖类的结构和功能，具有相关的基础知识。但是细胞是看不见摸不着的，关于细胞的内容学生常常感觉距离自己的生活很遥远，所以缺乏直观感知。通过联系生活中的小常识，小实验以及模型构建，增进学生的感性认识，提高学生的学习兴趣。教学目标通过对案例的分析讨论，能从系统与环境的角度，概述细胞膜作为系统边界所具有的功能。（生命观念）分析对细胞膜成分的探索历程，说明细胞膜结构的物质基础。（科学探究）通过回顾科学史，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。（科学思维）评价目标通过分析实例说出细胞膜的功能。能够说出细胞膜的组成成分。教学重点细胞膜的功能。教学难点对细胞膜组成成分的探索过程。教学方法基于新课标“无情境，不教学”的课程理念，本节课以“边防战士守边”为情境导入新课，在教学过程中结合学生的生活实际和科学发展史为情境教学。本节课在课堂教学中采用学生自主学习、小组合作与教师问题引导相结合的教学方法，注重情境体验和模型构建，帮助学生发展并达成生物学相应的核心素养。教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图认识细胞的边界—细胞膜播放视频《西藏詹娘会哨所的边防战士守边关》描述：没有什么岁月尽好，不过是有人替我们负重前行；什么奉献，什么使命，什么责任。在我们的边防战士身上体现的淋漓尽致，他们牺牲青春与自我为我们创造了安静和平的环境，所以我作为当代的中学生更应该努力学习为报效国家贡献自己的一份力量。边防线作为一个国家的边界。系统的边界对系统的稳定至关重要。作为最基本生命系统的细胞。它的边界是什么呢？观看并思考。回答：细胞的边界系统使细胞膜。培养学生的爱国主义情怀和社会责任感，同时引出细胞的边界—细胞膜。过渡细胞膜具有怎样的结构和功能能作为细胞的边界系统呢？引出所要学习的内容。细胞膜的功能【出示资料】资料1：没有受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作一个卵细胞，鸟类的卵细胞是自然界中较大的细胞。活动：以小组为单位打破鸡蛋外壳，将鸡蛋和蛋黄导入培养皿中。【提出问题】鸡蛋黄与蛋清之间被什么样的结构分隔开？卵细胞的细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用？图片展示：原始地球的环境。并描述细胞膜在生命诞生中的重要性。体验：用手触摸，感受细胞膜的存在。结合卵黄膜将卵细胞与卵清分开说出细胞膜的功能之一是将细胞与外界分隔开。说出：细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。让各小组把蛋黄戳破观察现象。联系生活实际，让学生感受细胞膜的存在。通过实例引导学生概括细胞膜作为系统边界所具有的功能，理解细胞膜各项功能对于细胞完成生命活动的重要意义【出示资料】资料2：把正常的蛋黄与戳破的蛋黄分别放入蓝墨水中，一段时间后结果如图，这体现细胞膜的什么功能？资料3：“问题探讨”科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。【提出问题】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？学生通过现象分析原因，得出结论：1、只有活细胞的细胞膜才能控制物质的进出。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。【出示资料】资料3：施莱登和施旺在细胞学说中强调“细胞既是一个相对独立的单位，又和其他细胞构成的整体起作用”。由此说明多细胞生物体的生命活动必须依赖于细胞之间的协调配合才能完成。【提出问题】细胞之间是如何实现协调配合的？细胞之间信息交流的方式有哪些？教师利用教材上图解并结合实例引导学生类比进行学习，总结细胞间信息交流的方式。阅读教材，了解细胞间进行信息交流的方式，并结合教师的讲解，对信息交流方式进行深入理解。评价目标1.让学生一起读诗并说出诗句所对应的细胞膜功能：是谁，隔开了原始海洋的动荡是谁，奏鸣了生命的交响是谁，为我日夜守边防是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！及时了解学生对细胞膜功能的掌握情况评价目标2.下列不属于细胞间信息交流方式的有A.精子和卵细胞相互接触完成受精作用B.内分泌细胞分泌的激素经血液运输并作用于组织细胞C.细胞膜将细胞与外界环境分隔开D.植物细胞间有胞间连丝，是植物细胞进行信息交流的方式及时巩固所学知识过渡“结构与功能相适应”，那么细胞膜的结构是怎样的？组成其结构的成分是什么？同样科学家们也在好奇这方面的问题。他们是怎样探索的呢？请同学们带着这两个问题来学习下面的知识。阅读教材42页“对细胞膜成分的探索”完成相应的讨论题。聆听，思考。承上启下细胞膜成分的探索历程【阅读资料，归纳总结】【资料1】1895年欧文顿：多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质，不容易通过细胞膜。推论：细胞膜是由脂质组成的。(【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料，制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜的成分进行分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。【提出问题】科学家为什么在众多的材料中，最终了选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？根据哺乳动物成熟红细胞的特点引导学生回答。活动：利用磷脂分子模型，引导学生认识磷脂分子的组成。【提出问题】磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？【资料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。【提出问题】已知细胞膜的两侧都是液体环境细胞膜上的磷脂分子是怎样排列的？(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。【资料5】科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（提示：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）【资料6】神经髓鞘的蛋白质含量不仅少，而且蛋白质种类只有3种。神经髓鞘也比较简单，主要起绝缘作用。红细胞、肝细胞、大肠杆菌的细胞膜都承担着非常复杂繁多的生理功能，它们的细胞膜中蛋白质的种类和数量均较多。【与社会的联系】提供肿瘤的血液检验报告单。【提出问题】那么脂质和蛋白质等成分又是如何组成细胞膜的呢？大家课后阅读教材相应内容，构建出细胞膜的结构模型。分析回答：无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。学生利用模型并结合教材42页的磷脂分子认识磷脂分子的组成。模型构建1：以小组为单位利用手中的磷脂分子构建出磷脂分子在空气——水界面上的排布。并到黑板展示。模型构建2：以小组为单位利用手中的磷脂分子构建出细胞膜上磷脂分子的排布。并进行展示。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%）分析资料认识到：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。学生通过提供的报告单知道：细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物质。这个问题是向学生渗透科学探究中实验材料对于实验成功与否是十分关键的。我们要根据探究问题科学合理的选择实验材料。由磷脂分子，到磷脂单分子层，再到磷脂双分子层，是从“点”到“线”再到“面”的逻辑顺序，学生能比较清楚地了解到磷脂分子的排列方式。同时利用模型与建模培养学生的科学思维。让学生知道分子是细胞执行各项生命活动的物质基础，促进学生形成结构与功能观。让学生知道细胞膜的成分也可以作为反映健康状态的一个指标，由此建立稳态与平衡观，同时引导学生养成健康的生活方式。归纳总结利用板书引导学生总结学生跟随老师完成让学生再次回顾本节课所学知识。评价目标1、滤净水器既能彻底滤除掉水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。这是试图模拟细胞膜的A.将细胞与外界环境分隔开的功能B.控制物质进出细胞的功能C.细胞膜的保护功能D.进行细胞间信息交流的功能2.对玉米种子的实验处理和观察现象如下，该实验结果说明实验处理将玉米种子浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释红墨水染色将浸泡的玉米种子煮熟，从中央纵切后，用稀释红墨水染色实验现象胚细胞着色浅胚细胞着色深A.细胞膜具有流动性B.红墨水能自由进出玉米细胞C.细胞膜具有全透性D.活的细胞膜具有控制物质进出的作用3.高等植物细胞之间进行信息交流的主要途径是（）A.外排B.吞噬C.细胞壁连接D.胞间连丝4.下列关于人体成熟红细胞的叙述中,不正确的是()A.细胞中没有染色体B.细胞中没有DNAC.细胞中没有细胞核D.细胞中含有线粒体和内质网教学反思1.引领学生自主学习，分析资料并结合具体情境，合作讨论探究出细胞膜的功能，并用问题和讨论激活学生的思维，也促进学生对“结构与功能相适应”的理解。2.结合科学史探究细胞膜的结