高中生物- 细胞膜的结构与功能教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计

人教版必修1分子与细胞

3.1《细胞膜的结构与功能》

【教材分析】

本节是在学习了第二章《组成细胞的分子》的基础上展开，学生具备了一

定的基础。本节内容主要包括细胞膜的功能、对细胞膜成分和结构的探索、流

动镶嵌模型的基本内容等三部分内容，是后续学习物质跨膜运输的基础。

【学习目标】

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（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，加深对模型与建模的理解。（科学思维）

3.分析对细胞膜成分和结构的探索历程，认同科学发现是一个科学精神、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）

【教学重点】

1.细胞膜的功能；

2.流动镶嵌模型的主要内容

【教学难点】

1.对细胞膜成分的探索历程

2.对细胞膜结构的探索历程

【设计思路】

本节课在设计之初,充分阅读体会《普通高中生物学课程标准（2017年版）》，

根据生物学科的核心素养的四个方面以及课程内容，设计如下思路：

通过三个生活中的情境体验活动，让学生联系生活实际感受细胞膜的存在并

推理分析细胞膜的功能；通过科学史重演和质疑释疑，感悟科学发现的漫长与科

学家的付出，体会科学发现在质疑与创新中不断发展完善；通过学生对制作的模

型的展示，进一步让学生掌握流动镶嵌模型的要点，激发对模型制作的兴趣，加

深对模型与建模的理解；思维导图总结谀可以较好地帮助学生构建知识网络；最

后通过分层作业对脂质体药物的资料调查，激发学生继续探究的热情，进一步体

会细胞膜在现实生活中的应用，将所学知识延伸到课堂之外，增强社会责任感。

过程设计

学习任务教师活动学生活动设计意图

体验活动一：体验卵黄膜联系生活，感

体验“卵黄打破鸡蛋外壳，将蛋清和蛋黄体验：用手轻触或针扎鸡受细胞膜的存在，

膜”倒入培养皿中。蛋黄，感受卵黄膜的柔软度、由生活中的现象

教师：没有受精的鸡蛋中，鸡颜色等，感受细胞膜的存在。进一步思考。

蛋黄可看作一个卵细胞，鸟类的卵

细胞是自然界中较大的卵细胞。请

同学们观察：鸡蛋黄与蛋清之间被1

什么样的结构分隔开？(

引导学生思考：卵细胞的细胞

膜在细胞的生命活动中起什么作观察，信息获取：通过

用呢？观察细胞图片，认识到细胞通过实例，提

膜是细胞的边界。升推理分析能力，

体验活动二:体验“冷热菠菜”引导学生概括细

教师：取等量的新鲜的菠菜叶胞膜作为系统边

观察图片、片，分别放在等量的冷水和沸水界所具有的主要

演示实验、中，几分钟后观察现象。功能。

问题讨论，提问：i

为何沸水呈现绿色，而冷水依

分析细胞

旧无色？

膜的功能?1

这体现了细胞膜的什么功能？i

_-

讨论并推理得出：结合

卵黄膜将卵细胞与卵清分

开，细胞膜的功能之一是将

细胞外界环境分隔开。

讨论并推理得出：活细胞

外的物质不会轻易进入细胞

追问：内，但如果细胞膜失活（如

观察图片、1.细胞膜的控制“物质进沸水加热后），则不再具有控通过实例，提

演示实验、出”功能和“与外界环境分隔”功制能力，细胞膜的另一个功升推理分析能力，

问题讨论，能是矛盾的吗？能是控制物质进出细胞。引导学生概括细

分析细胞2.细胞膜的选择性是绝对胞膜作为系统边

膜的功能的吗？细胞不需要的物质一定不讨论回答：界所具有的主要

能进入细胞吗？请举例证明自己细胞生命活动需要的物功能。

的观点。质可以通过细胞膜，细胞不

需要的物质不能通过细胞加深对细胞

膜，体会细胞膜的选择性。结构与功能相适

细胞膜的选择性是相对应的理解。

的，一些有害的物质、病毒、

细菌等也可能侵入。

体验活动三：体验精油香味

提问：

鼻子接触精油分子，而在大脑

讨论并推理出：细胞膜

皮层产生“香”的感觉，说明细胞

要能够接受外界信息和释放

膜还要具备什么功能？

信息，与体内其他细胞间进

对于多细胞生物，为什么要有行信息交流。概括出细胞膜

上述的功能？还有参与完成细胞间信息交

流的功能。

PPT展示并结合教材，总结细

胞间信息交流的方式。

阅读教材了解细胞间信

息交流的方式，并结合老师

结合小诗引导学生总结：

的讲解，对信息交流方式进

细胞膜的功能

行深入理解。

理解并能够说出细胞膜的

主要功能。

阅读教材及资料中科学

分析对细胞引导学生思考：细胞膜应该具有什家对“细胞膜成分的探索”

膜成分的科么样的成分呢？历程，跟随科学家的脚步，

学探索历科学史重演1重温科学探究史。

程，思考并

讨论问题，请学生阅读课本“科学家对细模拟生物学会现场，由科

胞膜成分的探索历程”内容，跟随学家代表再现膜成分的探索

概述组成细科学家的脚步，重温对膜成分的探历程。

胞膜的成索历程。其他同学作为学术委员

分。进行提问

科学家代表释疑

【小组探究活动】分组绘制磷脂分

子分布示意图：（小白板+记号笔）

I.细胞内外均为水环境，磷脂分子

应如何分布？请画出图示。

II.如果将磷脂分子置于水-苯混合

溶剂中，磷脂分子又会如何分布？

请画出图

教师进行资料补充

科学家陆续测定了不同细胞的生物

膜的化学组成（下表），请概述细胞

膜的成分组成？

结合资料和教材内容

回答问题：细胞膜主要是由

生物膜蛋白质％月喇曦白质缰瞬％此外

还有戏量糖类。少

人的CNS髓鞘20

人的红细胞膜49438

大鼠的肝细胞核膜59352.9

内质网膜6733少

线粒体外膜5248少

线粒体内膜7624少

引导学生思考：脂质和蛋白质阅读教材及资料中科学结合科学探究

等成分是如何形成细胞膜的？家对“细胞膜结构的探索”过程和相关问题，

历程，跟随科学家的脚步，引导学生理解“模

分析细胞膜科学史重演2重温科学探究史。型与建模”，概括

成分的科学请学生阅读课本“科学家对细”流动镶嵌模型”

探索历程，胞膜结构的探索历程”内容，跟随模拟生物学会现场，由科的要点。

思考并讨论科学家的脚步，重温对膜结构的探学家代表再现膜结构的探索

问题，理解索历程。历程。

“流动镶嵌帮助学生认同

模型”的内通过对探索历程的学习，“结构与功能相适

容JE可以明确应”的观念，学习

罗伯特森的静态“三明治”“提出假说”的科

模型不能解释细胞的生长、膜学方法，培养学生

的变形能力等。的科学思维和基本

通过科学家代表对膜结构探的科学探究能力。

索历程的分享，可以解决如下问而人鼠细胞融合实验证

题。明构成细胞膜的蛋白质具有流

问题1：蛋白质-脂质-蛋白质动性，而补充资料体现了蛋白

的静态结构模型能解释膜的那些质在膜中的存在形式。

功能？不能解释哪些功能？

问题2：根据电镜照片和膜厚度

的证据，请对细胞膜结构提出你的讨论总结流动镶嵌模型的

猜测。结构要点。

问题3：1970年，科学家人鼠学生根据课前制作的模

细胞融合实验，得出结论是什么？型，对流动镶嵌模型的内容

补充资料：物理科学家在低温进行归纳总结。

下将细胞膜切开，升温后暴露两层

磷脂之间的断裂面（冰冻蚀刻法），

发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分

子层中。

基于以上资料，结合对流动镶

嵌模型的视频介绍，总结辛格和尼

科尔森提出的流动镶嵌吗模型的结

构要点，并用“流动镶嵌模型”解

释细胞膜的功能。

不同材料模型展示

组织学生展示课前利用不同材

料制作的细胞膜结构模型实物和图

片。要求课下分小组制作。

问题思考：

你认为流动镶嵌模型是否完学生进一步体悟科学发现

过程是随着时代发展和技术

美？结合膜成分和结构的探

进步不断完善的过程。

索历程，谈谈你的感悟。

归纳总结

学生讨论回答问题，体会基感受细胞膜

拓展资料画出本节内容的思维导图。础科学知识和解决现实问题在实际生活中的

分析应用：拓展：请阅读教材第46页拓之间的密切联系。应用，培养社会责

展应用“脂质体药物”相关内容，制作细胞膜模型，并通过任意识。

生物膜模型完成小论文或小视频。该作业形成对生物膜分子组

制作成和空间结构的形象认识。锻炼动手能

力，增加对模型与

建模的理解。

教学反思

本节课课例丰富，对教材内容的处理合理、巧妙，针对不同的内容采用不

同的教学策略，例如情境体验活动、科学史重演及小组合作探究等，同时又有模

型制作展示、微视频等，既丰富了课堂教学，使学生能够感兴趣、充分参与到课

堂学习中，又能够促进学生多元智能的发展，将学科素养目标自然地渗透在教学

过程之中。

同时本节课涉及到对科学史的探究，探究过程要求学生具备一定的分析、

推理能力、模型建构能力等，这些对能力上的要求，符合新课标的课程理念，也

需要在平日的教学中更加注意培养学生进行提升。

本节课采用了小组合作体验、交流、探究，课堂分组展示的学习模式，学

生学习热情与积极性较高，对内容的展示也清楚明确。

在教学内容的处理上，我认识到还有一些问题有待改进。课前自主学习案

中可再设置部分主观题代替填空题，可以让学生有更加开放的思考空间，生成问

题，带着问题进入到课堂探究学习。时间稍显紧张，不能在课堂上当堂完成模型

的制作。

学情分析

人教版必修1分子与细胞

3.1《细胞膜的结构与功能》

通过初中的学习和以往学生课外学习以及生活经验，学生对细

胞膜已经了初步的认识，但是还没有深入到更细微的膜结构水平。对

于组成细胞膜的化合物有了一定的认识，但对于细胞膜的化合物成分

和结构还没有认知，因此对生物教学的新内容还有相当的兴趣和积极

性。学生经过多年的学习已经具备了一定的分析理解解决问题的能力

包括探究能力等。但探究能力和合作交流等方面发展不够均衡，因此

课堂中要注意加强。部分同学对膜成分和结构科学探究历程、模型制

作等方面兴趣浓厚。

效果分析

人教版必修1分子与细胞

3.1细胞膜的结构与功能

通过课堂观察及课后反馈练习，本节课的教学效果显著，达成

了预设的教学目标，设计的教学活动有效的帮助学生突破了教学重点

和难点。具体分析如下：

形成性评价：在课堂教学过程中，小组中的同学都能积极参与

课堂体验活动及分组探究活动，在小组展示环节，能积极准确地展示

或表述相应的知识点，参与性强。基本能够通过合作学习及各组相互

评价的学习活动掌握本节课的重难点内容。在这个过程中学生提高了

学习的积极性，也增强了学习的信心，有助于合作意识与合作精神的

养成。

终结性评价：学生通过学习本节课，学生对生物学与生活的联系

有了更深刻的体验，对科学发现的过程漫长性和不断完善的精神有了

更深刻的感悟。每个环节的小结学生都能够自主总结归纳，说明知识

的掌握程度较好。通过课后习题的反馈结果分析，学生对本节课掌握

的程度不错。

教材分析

人教版必修1分子与细胞

3.1《细胞膜的结构与功能》

本节是在学习了第二章《组成细胞的分子》的基础上展开，学生具备了一

定的基础。本节内容主要包括细胞膜的功能、对细胞膜成分和结构的探索、流

动镶嵌模型的基本内容等三部分内容，是后续学习物质跨膜运输的基础，起到

承上启下的作用。

通过本节课内容的学习，使学生形成细胞膜的结构与功能相适应的观点。

同时通过细胞膜成分及结构的探索历程，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。通过情境探究与问题

引导，落实成分、结构与功能相适应的生命观，同时培养学生的科学思维能力和

探究能力。围绕本节课的重点内容，安排生物兴趣小组的学生提前预习和查找探

究历程的相关资料，并进行模型制作，激发学生的学习兴趣。

评测练习

第3章细胞的基本结构

第1节细胞膜的结构和功能

一、选择题

1.科学家研究发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变薄且面积增大。说明（）

A.一定的流动性B.选择透性

C.较大的稳定性D.运输物质的功能

2.以下关于细胞膜结构的叙述中，不正确的是（）

A.膜两侧物质分子的排列是不对称的

B.组成膜的物质分子的运动使膜具有一定的流动性

C.磷脂具有保护、润滑、识别和信息传递的作用

D.磷脂排列成双分子层

3.下列关于细胞膜的结构和功能的叙述中，错误的是（）

A.多细胞生物细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关

B.多细胞生物的生存有赖于细胞膜的物质运输、能量转换和信息交流

C.生物膜系统中，只有细胞膜具有选择透过性

D.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多

4.下列叙述不符合生物膜的流动镶嵌模型观点的是（）

A.磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性

B.每个磷脂分子的亲水头部向外，疏水尾部向内

C.生物膜上的糖类形成糖蛋白或糖脂

D.蛋白质分子全部嵌入磷脂双分子层中

5.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①〜③表示构成细胞膜的物质。下列有关说法正确

的是（）

A.①与细胞间的相互识别有关

B.②表示蛋白质分子，其没有亲水部分

C.③在膜中的分布是对称的

D.②、③可以移动，而①不能移动

6.下列关于细胞膜的叙述，正确的是（）

A.动物细胞膜和植物细胞膜所含脂质的种类相同

B.细胞膜上的蛋白质分子都是可以运动的

C.细胞膜上蛋白质的种类和数量不同决定了其功能不同

D.细胞膜的基本支架是以蛋白质贯穿磷脂双分子层形成的

7.下列有关细胞膜的叙述中，错误的是（）

A.具有选择透性B.具有一定的流动性

C.具有识别的功能D.主要由糖类和蛋白质组成

8.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正确的是（）

A.细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞

B.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构

C.一切细胞均具有以磷脂双分子层为骨架的细胞膜

D.不同生物膜的膜蛋白种类和含量不同，但脂质的种类和含量相同

9.下图1和图2是细胞间信息交流的两种方式，下列相关叙述不正确的是（）

与膜结合的信号分子

图1

A.图1和图2中细胞间的信息交流都与细胞膜密切相关

B.受精时，精子和卵细胞的识别、融合与图1所示方式相同

C.图2中a表示的是信号分子，有可能是激素

D.动物和高等植物都是通过上述两种方式进行细胞间信息交流的

10.下列关于细胞的流动镶嵌模型说法错误的是（）

A.罗伯特森利用光学显微镜提出了“亮一暗一亮”的结构是一种静态模型

B.利用荧光标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的

流动性

C.细胞膜上的磷脂分子和绝大多数的蛋白质都可以运动

D.欧文顿利用了“相似相溶原理''解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞是因为细胞膜上

具有脂质

（1）该模型称为,结构2是构成细胞膜的基本骨架，其名称是

。A侧是细胞的外侧，判断依据是A侧有。

（2）构成细胞膜的结构1和2大多数是可以运动的，这说明细胞膜的结构特点是具有

。动物细胞与细胞之间的识别与图中的[]有关。

（3）叶绿体、线粒体、高尔基体等细胞器中均有与此相似的结构，但执行的具体功能却有

很大区别，其主要原因在于膜结构中的不同。

（4）提取细胞膜的理想材料是，原因是。先