必修一第三章《细胞的基本结构》单元教学设计高一上学期生物人教版必修1

任务驱动下的大单元教学设计必修一《分子与细胞》第三章细胞的基本结构单元基本信息学科生物学校xxxxxxxxxxxxxx年级高一设计者xx教材版本新教材人教版（2019）版单元名称第三章细胞的基本结构课程标准概念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又合作，共同执行细胞的各项生命活动1.2.1概述细胞都由质膜包裹，质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阐明遗传信息主要储存在细胞核中1.2.4举例说明细胞各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学业要求●建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动（生命观念、科学思维、科学探究）；一、单元学习主题分析本章从系统的视角展开介绍细胞膜的基本结构。任何系统都有边界，细胞的边界就是细胞膜；系统的内部包括不同的组分，这些组分不是机械的叠加，而是相互联系，构成既相互独立又相互联系的统一体，这一点在各种细胞器上表现尤为明显；系统组分的分控与合作，需要系统具有调控机制，细胞系统的调控主要上由细胞核来实施的。从系统的视角去介绍，帮助学生认识细胞这个微观世界，既符合学生的认知特点和规律，又可以帮助学生理解细胞的结构与功能，形成生命的系统观。内容结构学情分析学生在初中阶段已经学习了关于细胞的结构和功能，如在光学显微镜下观察细胞、细胞膜、细胞核、学习了线粒体与叶绿体的功能。但是对细胞的基本结构是怎样的？有那些成分？通过了解学生并不清楚什么是细胞器以及细胞器的种类结构和功能分别是什么属于知识盲区。对于细胞核的功能，学生已经学习了克隆羊多利的示例。但是对其结构并不了解。结构式是如何决定功能的没有形成生命的结构与功能观念和生命的系统观念。只有各组成成分和个结构严谨有序的组合在一起才能表现出一系列的生命活动。二、单元教学目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）单元教学目标1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，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。4、通过对细胞器的结构与功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念；通过对细胞器的分类与归纳，养成比较与分类的科学思维方式。5、初步运用结构与功能观，阐明生物膜系统的结构组成及功能，运用模型与建模，构建分泌蛋白的合成过程。6、简述细胞核的结构与功能，认同细胞核是细胞生命系统的控制中心单元课时安排第1课时细胞膜的结构与功能（机动2）第2课时细胞器之间的分工合作第3课时细胞器之间的分工合作（机动3）第4课时细胞核的结构和功能第5课时章末测试复习三、单元整体设计结构图（图示学科核心素养、单元学习目标、核心问题串、学习活动设计、学习评价任务以及课时数的对应关系。）五、单元作业设计第三章细胞的基本结构单元作业设计附件1六、反思性教学改进（实施后填写）课时教学设计第1课时教学设计课题课型新授课R√章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□（分析本课时教学内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析，蕴含的正确价值观念，已学内容与本课内容的关联。可用结构图示呈现）（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学生发展需求、发展路径分析，学习本课时可能碰到的困难）学生在初中已经学习过细胞的结构与功能。如显微镜下观察细胞，细胞膜、细胞核的功能，线粒体、叶绿体的功能，哺乳动物红细胞等。同时在问题探讨中，也多呈现学生了解的信息作为资料，引导学生思考和理解细胞各部分结构与功能。（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情。可分条表述。）课标解读：1.2.1概述细胞都由质膜包裹，质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本课时教学目标确定如下：

1.从系统与环境关系的角度，阐释细胞膜作为系统的边界所具有的功能。（生命观念）2.分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容。（科学思维）3.分析对细胞膜成分与结构的探索历程，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。（科学探究）(1)细胞膜的功能。(2)流动镶嵌模型的主要内容。(1)细胞膜的结构与其组成成分的内在联系。(2)对细胞膜结构的探索过程5.教学环节环节一：情景导入复习导入：教师提问学生组成细胞的化合物有哪些》比例是多少？按照这样的比例将这些物质放在培养基当中是否额能够完成相关的生命活动比如新陈代谢、遗传变异、运动等等。学生回顾旧知知识回答不能完成相关生命活动，不具有生命。教师继续追问这些物质要怎样才能完成相应的生命活动呢？组成细胞的分子必须有序地组织成细胞的结构，才能成为一个基本的生命系统所以本章内容我们将在第二章的基础之上学习组成细胞的分子是如何构成细胞的基本的结构的，这些结构具有怎样的功能。首先我们学习细胞膜的结构和功能，本届内容的核心问题就是：细胞膜有那些功能？流动向前模型的内容发给是什么？通过对细胞膜成分和结构探索过程分析，你对科学的过程和方法有哪些领悟？环节二：细胞膜的功能一个系统都具有一定的边界，从大的方面来说我们的国家的边防线是我国的边界，人体的边界是我们的皮肤和粘膜，那最基本的生命系统细胞的边界是什么呢？是细胞膜那对于植物细胞和原核细胞具有细胞壁，为什么细胞壁不是细胞的边界呢？细胞壁的特点：维持细胞的形态但是具有全透性并不能控制物质进出细胞,所以不是真正的边界过渡：而细胞膜之所以能够作为系统的边界是因为它的功能功能一：将细胞与外界环境分隔开膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定资料1：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。【思考】为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？功能二：控制物质进出细胞资料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】1.细胞之间是如何实现协调配合的？2.细胞之间信息交流的方式有哪些？引导学生观察、分析课件上展示的相应图，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。功能三：进行细胞间的信息交流细胞分泌化学物质间接传递信息细胞膜直接接触传递信息形成通道，传递信息环节三：细胞膜的成分“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？【资料3】1895年欧文顿发现：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。提问：针对欧文顿的发现，能得出什么推论？【资料4】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，其中磷脂含量最多。提问：为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜?利用磷脂分子模型，引导学生认识磷脂分子的组成。模型构建：模拟在空气—水的界面上磷脂分子排成一层的状态【资料5】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。模型构建：已知细胞膜的两侧都是液体环境，尝试构建模型展示细胞膜上的磷脂分子的排列方式【资料6】1935年，英国学者丹尼利和戴维森发现细胞表面张力明显低于油水界面的表面张力；当时人们已经知道了，如果在油水界面中加入一定量的蛋白质，其表面张力降低。提问：以上资料说明细胞膜中还可能含有什么物质?指导学生阅读教材，总结细胞膜的成分分析材料并回答：蛋白质细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%～10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。【资料7】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。提问：由上述材料分析，细胞膜功能的复杂程度主要与哪种成分相关联？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。环节四：细胞膜结构指导学生阅读教材P43思考：(1)1959年，罗伯特森在电镜下观察细胞膜，他看到了什么？(2)然后大胆地提出了怎样的生物模型？（3）该模型可以解释细胞的哪些功能？不能解释哪些现象？播放视频：人鼠细胞融合实验提问：依据实验现象你能获得怎样的信息？【资料8】20世纪60年代，冰冻蚀刻技术得到了应用。科学家将细胞进行快速低温冷冻，用冷刀将细胞标本骤然冲断开。这时，磷脂双分子层的疏水端裂开，从而显示出蛋白质颗粒在膜之中的真实分布情况。通过一定的技术处理，科学家在电子显微镜下观察到，细胞膜的外层磷脂和内层磷脂表面都有凸起的蛋白质颗粒，还有蛋白质随着另一层磷脂离开之后留下的窟窿。提问：通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？展示流动镶嵌模型的图片引导学生阅读教材，并思考回答下列问题：该模型的基本支架是什么？蛋白质在其中如何分布？糖分子分布在哪里？具有什么作用？为什么细胞膜具有流动性？学生阅读教材回答：(1)暗亮层结构。(2)蛋白质脂质蛋白质。（3）蛋白质在细胞膜两侧可以帮助细胞进行物质运输等，但是错误的将细胞膜描述为静态统一的结构，无法解释细胞的生长和分裂、变形虫的运动、受精时细胞融合等。学生观察，得出结论：细胞膜具有流动性6.板书设计第一节细胞膜的结构和功能细胞膜的功能：细胞膜的成分：细胞膜的结构：流动镶嵌模型的内容、特点7.教学反思与改进（单节课教与学的经验性总结，基于学习者分析和目标达成度进行对比反思，教学自我评估与教学改进设想。课后及时撰写，突出单元整体实施的改进策略，后续课时教学如何运用本课学习成果，如何持续促进学生发展）课时教学设计第2课时教学设计课题3.2细胞器的分工与合作（1）课型新授课R√章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□（分析本课时教学内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析，蕴含的正确价值观念，已学内容与本课内容的关联。可用结构图示呈现）（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学生发展需求、发展路径分析，学习本课时可能碰到的困难）学生虽然对线粒体、叶绿体、液泡有一定的认识。但是对细胞的不了解（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情。可分条表述。）课标解读：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。本课时教学目标确定如下：

通过资料分析说出几种细胞器的结构和功能培养观察能力、归纳综合与合作探究能力，形成结构与功能观。（生命观念）2、通过讨论C919国产大飞机、垃圾分类等热门话题，发展应用生物学知识解决真实生活情境中问题的能力。（社会责任）3、通过了解动植物细胞的区别来培养科学思维能力（科学思维）(1)几种主要细胞器的功能。(2)细胞膜系统的组成和功能。(1)细胞器之间的协调配合。(2)分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性。5、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图导入播放短视频C919飞机的新闻片段，引导学生思考：1、如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？2、细胞中是否也具有多种不同的“部门”？细胞内的各种“部门”是怎样工作的？学生思考，并回答问题用中国自主知识产权的C919飞机作为类比，由视频中制造飞机的各部门分工合作，引导学生类比推断出细胞中也有类似分工“部门”的各种细胞器，在培养学生类比推理的同时，渗透爱国情怀，提高国家荣誉感，激发学习欲望。细胞器的分工PPT展示动植物细胞亚显微结构模式图，结合图片简单介绍细胞各种结构名称，初步了解细胞结构。细胞器那么小，科学家是如何研究的呢?”结合教材介绍，你能说出其原理吗？展示差速离心机和分离后的离心管实物图，并讲解离心的核心要点。播放差速离心法分离细胞器的视频，使学生进一步认识差速离心法播放视频《白细胞吞噬病原体》，引导学生思考，白细胞吞噬分解病原体的过程涉及到哪些生命活动？需要用到哪些细胞器？这些细胞器分别具有怎样的结构与功能？问题1：哪种细胞器为白细胞吞噬细菌的生命活动提供能量？展示线粒体的亚显微结构图片，介绍线粒体分布、形态、结构、功能。提问：内膜面积大于外膜面积是如何形成的，你能推测其中的意义？ppt展示拓展图片思考：1、为什么心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞？这又说明什么呢？2、原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸？3、内膜向内折叠形成嵴有什么意义？问题2：白细胞吞噬了病原体之后，哪种细胞器能将所吞噬的病原体消化分解？展示溶酶体的亚显微结构图，介绍溶酶体分布、形态、功能。问题3：溶酶体酶是由白细胞自身产生，它的形成与哪些细胞器有关？展示核糖体、内质网、高尔基体的亚显微结构图，介绍核糖体分布、形态、功能。【资料】科学家破坏了植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体可能还有什么功能？问题4：线粒体是分解有机物释放的能量，有机物哪里来？展示叶绿体的亚显微结构图，介绍核糖体分布、形态、功能。展示植物开花的视频图，问题5：吸引你眼球的花中有什么结构使其色彩鲜艳呢？展示液泡的亚显微结构图，介绍核糖体分布、形态、功能。问题6：细胞学说第三条内容是“新细胞通过老细胞分裂而来”，有一种细胞器与细胞分裂有关，请问是哪种细胞器？展示中心体的亚显微结构图，介绍核糖体分布、形态、功能。这些细胞器在细胞内是随意堆叠在一起吗？随着人和动物的运动会不会发生碰撞而造成损伤呢？导入细胞骨架的学习。观察图片，了解细胞结构。阅读相关内容，思考讨论一系列问题，学习各种细胞器新知识。学生通过阅读教材，回答线粒体思考并回答思考并回答：1、说明代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多。2、细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶。3、增加了内膜的表面积，有利于酶的附着阅读教材，回答溶酶体阅读教材，回答：核糖体、内质网、高尔基体思考并回答：与植物细胞壁的形成有关。阅读教材回答，叶绿体阅读教材回答，液泡阅读教材回答，中心体阅读教材，寻找答案：不会，有细胞骨架锚定细胞器教师通过图片展示和视频播放，使学生对细胞结构有整体的认识。学生自主学习并归纳主要细胞器的结构和功能，发展自学和归纳能力。由“先功能后结构”的顺序引导学生认识细胞器，符合学生思维的发展；之后追问线粒体内膜折叠的原因，有助于学生形成结构与功能相适应生命观念。迁移应用ppt展示高等动植物亚显微结构示意图，引导学生看图辨析各种细胞结构。教学反思课时教学设计第3课时教学设计课题3.2.2细胞器的分工与合作（2）课型新授课R√章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□（分析本课时教学内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析，蕴含的正确价值观念，已学内容与本课内容的关联。可用结构图示呈现）（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学生发展需求、发展路径分析，学习本课时可能碰到的困难）（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情。可分条表述。）课标解读：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。本课时教学目标确定如下：

通过对分泌蛋白的合成、加工和运输的学习，理解细胞器的分工合作与生物膜系统，总结细胞中结构与功能的统一的观点。（生命观念）2、掌握分泌蛋白合成所需要的细胞结构与功能，提升辨证思维能力。（科学思维）3、体会同位素标记法在科学研究中的作用，激励对生命科学知识不断探索的精神。（科学探究）4、认识到细胞的高效运作是在细胞器之间的合作与分工的基础上达成的，理解团队合作的意义。（社会责任）(1)几种主要细胞器的功能。(2)细胞膜系统的组成和功能。(1)细胞器之间的协调配合。(2)分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性。四、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图导入细胞中有这么多的细胞器，相当于有很多条“生产线”，每一条“生产线”都需要若干细胞器的配合。分泌蛋白的合成和运输就是这个例子。思考：分泌蛋白与胞内蛋白有什么区别？细胞器之间的协调配合分泌蛋白与胞内蛋白的辨析ppt展示图片结合图片讲解分泌蛋白与胞内蛋白分泌蛋白的合成与分泌分泌蛋白是如何从细胞内合成并运输到细胞外的呢？我们该如何去追踪蛋白质的合成和运输过程呢？播放同位素标记法的视频，帮助学生了解同位素标记法展示幻灯片，豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解，结合课本阅读资料和52页内容分组讨论回答问题（1）.分泌蛋白在哪里合成的?（2）.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？（3）.合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜外呢？（4）.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？（5）.找同学描述一下分泌蛋白的过程。播放分泌蛋白合成与分泌的视频在分泌蛋白的运输过程当中，涉及到了很多膜结构的更新。小组合作，尝试分析在分泌蛋白合成和运输过程中各个结构膜面积的变化情况。高尔基体的交通枢纽作用如果把细胞比喻成大海，那囊泡便是其中的潜艇，穿梭于各种细胞器之间，繁忙的运输着货物，这个过程中，有一种细胞器起着枢纽的作用，它就是高尔基体。高尔基体为什么是重要的交通枢纽呢？播放视频展示高尔基体中的蛋白质去向的图片观察图片，辨析分泌蛋白与胞内蛋白阅读教材，思考回答：同位素标记法观察图片、阅读教材，思考并回答问题观看视频小组合作，分析在分泌蛋白合成和运输过程中各个结构膜面积的变化情况。观看视频，回答问题扩充知识，解释生活调动学生原有的知识储备，对分泌蛋白合成和运输过程涉及的细胞器进行梳理，为后面的学习做好准备通过动画展示，使学生对细胞结构有整体的认识。学生自主学习并讨论主要细胞器的结构和功能，发展合作和归纳能力。通过视频，加深理解和学习的印象生物膜系统分泌蛋白合成分泌的过程中，涉及到多种膜结构的融合与成分的更新，这些膜就构成了细胞的生物膜系统。阅读教材完成生物膜系统的学习，并思考回答下列问题。什么是生物膜系统？包括哪些膜？生物膜系统有什么作用？生物膜系统在结构与功能上有什么联系？展示分泌蛋白合成与分泌的图片及内质网与细胞膜、核膜的联系示意图，引导学生总结生物膜系统在结构与功能上的联系。阅读教材，思考并回答问题通过分泌蛋白的运输过程理解囊泡运转系统的结构基础，即膜通过囊泡进行的相互转化，借助图片观察生物膜系统之间的直接联系和间接联系，教学反思课时教学设计第4课时教学设计课题课型新授课R√章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□（分析本课时教学内容在单元中的位置，核心内容对发展学生核心素养的功能价值分析，蕴含的正确价值观念，已学内容与本课内容的关联。可用结构图示呈现）（学生与本课时学习相关的学习经验、知识储备、学科能力水平、学生兴趣与需求分析，学生发展需求、发展路径分析，学习本课时可能碰到的困难）（根据国家课程标准和学生实际，指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的发展进阶，描述学生经历学习过程后应达成的目标和学生应能够做到的事情。可分条表述。）课标解读：1、阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。2、举例说明细胞各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本课时教学目标确定如下：

1、阐明细胞核的结构和功能（生命观念）2、根据对细胞整体与局部的认识，尝试制作真核细胞三维结构模型（科学思维）3、通过对细胞核功能实验的分析，掌握对照实验的设置。（科学探究）（1）细胞核的结构与功能制作真核细胞的三维结构模型制作真核细胞的三维结构模型四、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图导入播放《三父母婴儿》视频试着猜测一下生出来的宝宝相貌最像哪位女性？为什么？观看视频思考回答为细胞核功能的分析创设具体情境，并激发学生的学习兴趣细胞核的功能组织学生阅读教材上的资料，并回答问题资料１：美西螈的核移植实验美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素，使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。问题：本实验可以得出什么实验结论？资料2：蝾螈受精卵横缢实验问题：该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？该实验是怎么设置对照的？资料3：变形虫切割实验问题：哪种细胞