高中生物-细胞膜-系统的边界教学设计学情分析教材分析课后反思

教学教学设计细胞膜——系统的边界

课题必修1

第3章

第1节细胞膜——系统的边界

授课者

教学目标1.知识目标：简述细胞膜的成分和功能。2.能力目标：进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。3.情感目标：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。

教学安排本节授课时间为一课时。

时间分配教师行为学生行为教学技能的结构分析所用教具媒体一、引入新章节的学习

2分钟引用翟中和先生的话：“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！”导出本次学习的章节：第三章细胞的基本结构产生疑问的同时形成学习和探讨新知识的兴趣。引用名言，激发学生的兴趣，启发学生的思维，使其产生认知上的冲突：当今社会是众所周知的信息时代，人类早已研制出先进的智能电脑，一个小小的细胞，难道可以同几乎无所不能的计算机相媲美？？多媒体课件展示二、引入本节课学习内容

3分钟展示材料，引导学生思考并作出回答：科学家用显微镜注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能溢出细胞，请思考问题：1.伊红为什么不能溢出细胞？2.此实验说明了什么问题？

导出本节学习内容：细胞膜——系统的边界。在已有知识背景下进行思考，尝试回答所提问题，用细胞膜来解释伊红不会溢出细胞的原因，从而感知细胞膜的存在，初步获取细胞膜作为细胞的边界，具有重要作用等相关知识。创设问题情境，通过评价的激励机制和导向作用鼓励学生主动思考和大胆推测。多媒体课件展示三、体验细胞膜的制备方法

10分钟刚才我们了解到细胞膜的确是存在的，那么，细胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解决这个问题，我们应当想办法获取细胞膜。下面我们就结合实验体验一下细胞膜的制备。1.首先，我们应该确定合适的实验材料。对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的关键。（课件展示几种细胞的图片）讨论：上述图中分别是什么细胞？哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢？请尝试说出原因？阅读课本P41旁栏相关信息：对红细胞有特殊要求吗？鸡红细胞可以吗？2.如何利用红细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？应当用什么办法来获取细胞膜？课件展示红细胞在不同溶液中的图片。根据图中红细胞的形态差异，你能描述一下本实验的实验原理吗？3.进行实验操作：（课件展示实验步骤）4.实验结果及评价：展示正常红细胞和细胞膜部分破裂的光镜照片，引导学生注意观察两者的区别。

5.讨论：刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来，如果这个实验在试管中进行的话，你能够想办法获得较为纯净的细胞膜吗？

学生共同回答：植物细胞、红细胞、肌细胞学生讨论后确定：红细胞，原因是没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞起。哺乳动物成熟的红细胞。鸡的红细胞不行，因为鸡属于鸟类，不是哺乳动物。

细胞太小了，这种方法不可行，可把哺乳动物红细胞放到清水中，红细胞会因吸水而胀破。

提示：细胞内的物质具有一定的浓度，将细胞放入清水，水会进入细胞，将细胞胀破，细胞内容物流出，从而得到细胞膜。

采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开。如果没有离心机的话，还可以采用静置的方法。

体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。

拓展学生的知识面，增加学生对哺乳动物红细胞的了解。

不直接告诉学生实验的原理，而让学生在已有知识的基础上进行思考，尝试找出实验的原理，实现亲身体验、自主思考的的过程，而不单纯靠教师的讲解获取答案，这样也能加深学生的印象和理解程度。

学会观察实验结果，找出不同，并分析原因。

训练学生拓展迁移的能力。多媒体课件展示三、细胞膜的成分

10分钟提供材料：材料一:科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解。材料二：人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。

请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点?

追问①膜中的脂质主要是哪一类物质呢？追问②阅读教材P41,细胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白质?

采用柱形图，以直观的形式展示细胞膜的成分及含量：

展示细胞膜模式图，简要分析细胞膜结构及各部位名称并提问：蛋白质在行使功能时起重要作用，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？

细胞膜含有蛋白质和脂质。①

磷脂②

还含有少量糖类

获取直观信息。

分析材料，发现问题

温习已学过的知识。

透过模式图了解细胞初步了解细胞的构造，为后面学习《生物膜的流动镶嵌模型》打下基础。多媒体课件展示三、细胞膜的功能

10分钟细胞膜有什么功能呢?展示一位生物老师作的一首赞美细胞膜的诗，引导学生从中体会细胞膜的功能。课件展示细胞膜的功能：1.将细胞与外界环境分隔开。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。

重点讲解细胞膜的第三个功能“进行细胞间的信息交流”，借助教材的三幅图说明细胞与外界进行信息交流的三种方式。

你能从身边熟悉的食物中找到类似细胞膜的其它功能的食物吗？（注意强调：类比只是帮助我们理解，并不能完全等同）学生阅读并体会其中的含义：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！

提示：1.控制物质进出功能：窗纱、蚊帐；学校的大门及辛勤工作的门卫同志等。2.信息交流方式：打电话、写信、发E-mail、谈话、相互拍手等。创设情境，引发学生的学习兴趣。

利用教学媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。

注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学。

多媒体课件展示四、植物细胞的细胞壁

5分钟植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶,因此可以用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁。

多媒体课件展示五、反馈练习

5分钟1．下列哪一项不属于细胞膜的功能？［］

A．控制物质进出细胞

B．将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外

C．提高细胞内化学反应的速率

D．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定2．科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为：［］

A.哺乳动物红细胞容易得到

B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构

C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破

D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到根据本节学习过的知识进行解答，巩固新知。知识反馈，加强记忆，巩固所学知识学情分析学情分析细胞膜—系统的边界高一的学生活泼好动，思维活跃，上课充满热情、积极发言、善于表现自己，并且具有合作精神。经过了一段时间的学习，学生有一定的自学能力和方法，具有一定的分析材料和辨别重点难点的能力。在学习这节课之前，由于学习了第1章"使用高倍镜观察几种细胞"的实验和第2章组成细胞的分子的内容，学生已知道了组成细胞的物质种类，初步掌握了显微镜的使用；且在初中学习细胞的基本结构时，也对细胞膜已经有了初步了解。这些均为本节课的学习奠定了良好的基础。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。因而兴趣不浓。《细胞膜—系统的边界》课堂效果分析《细胞膜—系统的边界》一节课，经过了一段时间的学习，学生有一定的自学能力和方法，具有一定的分析材料和辨别重点难点的能力。通过观看实验操作分析问题，让学生真正实现了自主探究学习，学生有很高的学习热情，课标达成率很高。在设计这节课时，我在课前本人和学生一起利用网络查阅大量有关资料，并由学生自主整理后课上交流。课上采用“交流探究——分析讨论—归纳—总结”的教学模式，教师以引导者、组织者、帮助者身份出现，充分体现学生主体地位，使学生通过本节课学习，既学会科学知识，又培养了学生的合作探究能力，并且得到深刻的情感体验。教材分析教材分析细胞膜—系统的边界《细胞膜--系统的边界》是人教版生物必修一第三章的第一节。此外还包括：第二节《细胞器--系统内的分工合作》、第三节《细胞核--系统的控制中心》。课本的内容是按细胞的结构由外向内引导学生学习，符合学生的认知规律。《细胞膜--系统的边界》介绍的是细胞膜的成分和功能。课本介绍了细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量的糖类。为了激发学生的兴趣，为学生的探究性学习提供素材，引导学生探索科学的奥秘，教材安排了"体验制备细胞膜的方法"的实验。细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。课本用学生能够理解的语言，采用类比、打比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开"、"控制物质进出细胞""进行细胞间的信息交流"等几种主要功能。至于其他功能，则以开放的处理方式，鼓励有兴趣的学生自己去探究。学习重点是掌握细胞膜的成分和功能。学习难点是体验制备细胞膜的方法。评测练习1.制备细胞膜时，通常选取的细胞和处理方法分别是 A．红细胞，将其放入生理盐水中B．白细胞，将其放入清水中C．红细胞，将其放入清水中D．白细胞，将其放入生理盐水中2.下列哪一组最可能是细胞膜的组成元素A．C、H、O、NB．C、H、O、SC．C、H、O、N、PD．C、H、O、S、P3.“在原始海洋中，生命起源过程至关重要的阶段是膜的出现。”这一说法的重要依据是A．细胞膜是细胞的结构组成部分B．细胞膜上有许多功能蛋白C．细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，使其成为独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定D．细胞膜能控制物质的进出4.下图是细胞间的三种信息交流方式，请据图分析回答下列问题：（1）图A表示通过细胞分泌的化学物质，随①到达全身各处，与靶细胞表面的②结合，将信息传递给靶细胞。（2）图B表示通过相邻两细胞的，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示，请举例：。图C表示相邻两植物细胞之间形成，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中④表示。5．阅读以下材料后回答问题：科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，一般用制备较纯净的细胞膜。将其特殊处理后，造成红细胞破裂发生溶血现象，再将流出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。对“血影”的分析得知其化学组成如下：蛋白质49%，脂质43%，糖类8%。有的科学家将“血影”中的脂类提取出来，使其在空气—水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的二倍。（1）为什么用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜？。（2）如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？。（3）红细胞溶血后，溶出细胞外的蛋白质主要应该是。（4）“血影”的化学成分中主要是哪一种脂质？。（5）脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍，这说明了。（6）下列哪一项不属于细胞膜的功能（）

A．控制物质进出细胞B.将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外

C．提高细胞内化学反应的速率D.作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定(7)如果用植物细胞代替哺乳动物红细胞，按照上述方法步骤做此实验，要想获得细胞膜，首选必须去掉_________。（8）科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为（）

A．哺乳动物红细胞容易得到

B．哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜、等膜结构

C．哺乳动物红细胞可以吸水胀破

D．哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到6．(实验探究)某同学为验证生物膜控制物质进出细胞的作用，准备了如下材料和用具。请帮助他完成实验，并估计和分析实验结果。实验材料和用具：①新鲜的红色玫瑰花瓣；②烧杯；③玻璃铅笔；④质量分数为15%的盐酸；⑤清水；⑥量筒。实验步骤：第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔分别标上A、B。第二步：_________________________________________________。第三步：_________________________________________________。结果：__________________________________________________。盐酸溶液中结果出现的原因是______________________________________________________。《细胞膜—系统的边界》在研究这节课时，发现课本上是将知识直白的呈现在学生面前，如果依据课本来学习这节课，很容易成为"满堂教"的课堂，不能培养学生的探究能力。因此在设计这节课的时候，我以《诱思探究学科教学论》为理论指导。遵循"观察-思维-迁移"的认知规律，大胆设计探究问题，让课本内容在形式上彻底改头换面。充分体现学生的主体地位，真正实现学生的"满堂学"。总结如下一是课本上安排了制备细胞膜的实验，我担心学生以前做的实验不多，如果交给学生来完成这个实验，会耽误课堂时间，导致学习内容无法继续进行，所以我用课件将整个实验操作过程和实验结果投影给学生，没有考虑学生是不是明白了，掌握了；二是我设计的导向性信息比较多，学生没有