细胞是生命活动的基本单位教学设计 高一上学期生物人教版（2019）必修1

1细胞是生命活动的基本单位目标素养1．通过“大熊猫吃冷箭竹的问题探讨”，获取和提供“大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的”的证据，并评价自己的证据是否正确与充分，从而认识到证据是得出结论的重要条件。2．通过分析细胞学说的建立过程，归纳出植物和动物在结构上具有一致性，形成“生物界是统一的”的观念；认同科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程，认同科学发现依赖技术的支持。3．通过学习细胞学说等内容，认识到细胞是生命活动的基本单位。单细胞生物能够独立完成生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。细胞是一个基本的生命系统。在此基础上进一步认识生命系统的结构层次：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈，从而初步建立起生命的系统观。重点难点重点1．细胞学说的内容及意义。2．细胞是基本的生命系统。难点1．细胞学说的意义。2．生命系统结构层次的判断。教学准备教师准备1．查阅初中生物学教材，了解初中生物学教材中与本节相关的知识，为初高中知识衔接做准备。2．对部分高一新生进行学情调查，了解初中生物学相关知识的学习情况，了解学生对学习高中生物学的态度，指导学生找到适合自己的学习方法。3．制作课件。学生准备1．复习初中所学的“细胞通过分裂产生新细胞”“植物体的结构层次”“动物体的结构层次”“单细胞生物”等内容。2．预习。3．观看纪录片《病毒与人体细胞大战》。导入新课导入一教师播放视频《克隆猴》。教师课件出示相关资料。2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生！同年12月5日，第二个体细胞克隆猴“华华”诞生。这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近，它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物；遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药败。2018年1月25日，体细胞克隆猴“中中”和“华华”登上学术期刊《细胞》的封面。2019年1月24日，5只生物钟紊乱体细胞克隆猴登上中国综合性英文学术期刊《国家科学评论》封面。教师人类已经在生物学研究中取得了巨大的成就，但许多未解之谜还得回到细胞中去寻找答案。导入二教师出示“大熊猫吃冷箭竹”图片。教师大熊猫和冷箭竹形态迥异，但它们生命活动的基本单位都是细胞。如何获取和提供证据证明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的呢？学生积极思考，回答问题。最简单、直接的方法是取大熊猫和冷箭竹的组织制成切片，然后在显微镜下观察。将冷箭竹不同部位的组织制成切片并不算难，但是取大熊猫不同部位的组织制成切片，估计大家都没有这个条件。一手资料难以获取，我们可以借助二手资料，毕竟大熊猫保护机构在研究大熊猫的过程中有机会取得大熊猫的一些组织并制成切片。所以我们可以从保护和研究大熊猫的机构处求取相关资料，或者从文献中查找相关的资料。然后以这些资料为证据，来说明大熊猫是由细胞构成的。教学过程一、细胞学说的内容课件出示细胞学说的内容：1．细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。2．细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。3．新细胞是由老细胞分裂产生的。教师对细胞学说的内容进行逐条分析、讲解：细胞学说的第一个内容：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。1．绝大多数动植物由受精卵发育而来，克隆猴“中中”“华华”则由体细胞发育而来。2．细胞产物：细胞新陈代谢等生命活动所产生的代谢产物，不是生物体的主要结构成分。但有的细胞产物具有调节、催化、免疫等功能，如激素、消化酶、抗体等，是生物体的组成部分。细胞学说的第二个内容：细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。动植物细胞既要完成自己的生命活动，又要彼此协作，共同完成生物体整体的生命活动。偶有所得细胞学说的第三个内容：新细胞是由老细胞分裂产生的。生物体主要通过分裂的方式产生新细胞。教师播放视频《蝾螈受精卵分裂、发育》。学生观看视频，结合实例理解细胞学说的主要内容。二、细胞学说的建立过程1．解剖和肉眼观察阶段教师课件出示表格并布置任务。阅读教材中“思考·讨论”第1部分内容，填写表格并思考：在显微镜发明之前，科学家是如何对生物进行观察和研究的？学生完成任务。课件出示该阶段科学家的研究成果。科学家研究方法主要成就维萨里解剖和肉眼观察揭示了人体在器官水平的结构比夏解剖和肉眼观察指出器官由低一层次的结构-组织构成2．显微观察阶段教师课件出示表格及相关科学事件：1665年，英国科学家罗伯特·胡克用显微镜观察软木塞，发现里面满是规则的小室。他把观察到的图像画了下来，并给“小室”取名cell。cell原意为“小室、小房间”，我们译为“细胞”，这个名字一直沿用至今。荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜，观察到了红细胞、精子和不同形态的细菌等。意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质。学生根据资料填写表格。科学家研究方法主要成就罗伯特·胡克显微观察观察到了细胞并命名了细胞列文虎克显微观察首次观察到了活细胞马尔比基显微观察观察到了动植物的微细结构教师此后，虽然观察细胞所获得的资料不断增加，积累了较丰富的材料，但是，在长达170多年的历史中，有一件事却始终没人去做，那就是归纳和概括。3．理论形成阶段教师讲授：（1）植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察，发现这些组织都是由细胞构成的，而且细胞中都有细胞核。在此基础上，他进行了理论概括，提出：①植物体都是由细胞构成的。②细胞是植物体的基本单位。③新细胞从老细胞中产生。（2）施莱登把他的研究成果告诉了动物学家施旺。施旺研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，提出：①动物体也是由细胞构成的。②一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的。施莱登和施旺共同提出了细胞学说：一切动植物体都是由细胞构成的，细胞是动植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生。学生小组讨论：科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的？对各小组的讨论结果进行评价，并归纳总结：通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。4．细胞学说的修正教师出示表格并布置自学任务：阅读教材中“思考·讨论”第4部分内容，填写表格。学生阅读教材相关内容，填写表格并展示。教师对学生自主学习的成果进行评价。课件出示科学家的研究成果和对细胞学说的修正：耐格里的贡献科学家研究方法主要成就耐格里显微观察发现新细胞的产生是细胞分裂的结果（2）魏尔肖的总结施莱登和施旺认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的，或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生的。1958年，魏尔肖基于耐格里等科学家的研究成果，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。三、细胞学说的意义学生阅读教材，总结细胞学说的意义。教师对学生的总结进行评价，课件出示细胞学说的意义：（1）细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。（2）细胞学说打破了横亘在植物学和动物学之间的壁垒，使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础，催生了生物学的问世。（3）细胞学说使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平，并为后来进入分子水平打下基础。（4）细胞学说不仅解释了个体发育，也为生物进化论的确立埋下了伏笔。设计意图本环节包括细胞学说的内容、建立过程和意义三部分内容。通过与初中知识对接、设置问题等方式，让学生学会分析资料、获取知识并对知识进行整理，培养学生自主学习的能力。通过对细胞学说的建立过程的讲解，使学生认同科学发现离不开技术的支持，科学发现是一个不断发展的过程。环节二：科学方法教师课件出示细胞学说的建立过程及科学发现的特点：施莱登观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，从而得出植物细胞都有细胞核这一结论，他运用的就是归纳法。归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法可分为完全归纳法和不完全归纳法。项目完全归纳法不完全归纳法（常用）考察的对象范围某一类事物的所有对象某一类事物的部分对象结论的可靠程度真实可靠很可能是可信的，也需要注意存在例外的可能施莱登并没有对所有的植物细胞都进行观察，而是根据部分植物细胞有细胞核而得出所有植物细胞都有细胞核这一结论，这样的归纳就属于不完全归纳。由于只研究了部分研究对象就进行归纳，因此由不完全归纳得出的结论不一定适用于所有研究对象，也就是说由不完全归纳得出的结论有待进一步检验。如果施莱登对所有植物细胞都进行了观察，从而得出植物细胞都有细胞核这一结论，这样的归纳就属于完全归纳。由于是在研究了所有研究对象之后才进行归纳，因此由完全归纳得出的结论适用于所有研究对象，是真实可靠的。实际进行科学研究时，科学家通常无法穷尽所有的研究对象，只能根据有限的研究对象得出一个初步的结论，这个初步的结论可能是正确的，也可能是错误的。用一个更专业点的说法，不完全归纳得到的初步结论就是一个假说。随后，科学家可以在假说的基础上进行预测和判断，根据预测和判断进行进一步检验，以确定假说是否可信。教师某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞，发现这些叶肉。设计意图本环节包括细胞学说的内容、建立过程和意义三部分内容。通过与初中知识对接、设置问题等方式，让学生学会分析资料、获取知识并对知识进行整理，培养学生自主学习的能力。通过对细胞学说的建立过程的讲解，使学生认同科学发现离不开技术的支持，科学发现是一个不断发展的过程。环节二：科学方法教师课件出示细胞学说的建立过程及科学发现的特点：教师施莱登观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，从而得出植物细胞都有细胞核这一结论，他运用的就是归纳法。归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法可分为完全归纳法和不完全归纳法。项目完全归纳法不完全归纳法（常用）考察的对象范围某一类事物的所有对象某一类事物的部分对象结论的可靠程度真实可靠很可能是可信的，也需要注意存在例外的可能施莱登并没有对所有的植物细胞都进行观察，而是根据部分植物细胞有细胞核而得出所有植物细胞都有细胞核这一结论，这样的归纳就属于不完全归纳。由于只研究了部分研究对象就进行归纳，因此由不完全归纳得出的结论不一定适用于所有研究对象，也就是说由不完全归纳得出的结论有待进一步检验。如果施莱登对所有植物细胞都进行了观察，从而得出植物细胞都有细胞核这一结论，这样的归纳就属于完全归纳。由于是在研究了所有研究对象之后才进行归纳，因此由完全归纳得出的结论适用于所有研究对象，是真实可靠的。实际进行科学研究时，科学家通常无法穷尽所有的研究对象，只能根据有限的研究对象得出一个初步的结论，这个初步的结论可能是正确的，也可能是错误的。用一个更专业点的说法，不完全归纳得到的初步结论就是一个假说。随后，科学家可以在假说的基础上进行预测和判断，根据预测和判断进行进一步检验，以确定假说是否可信。教师某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞，发现这些叶肉细胞中都有叶绿体，于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论应用了不完全归纳法。你还能列举不完全归纳法其他应用的例子吗？在使用这种方法时，要注意什么问题？学生以小组为单位进行交流讨论。教师对各小组的活动进行指导和评价。环节三：细胞是基本的生命系统一、生命活动离不开细胞教师课件出示资料：1．单细胞生物能够独立完成生命活动。大肠杆菌、眼虫、变形虫、酵母菌、衣藻、草履虫等单细胞生物，一个细胞就是一个生物体，细胞的生命活动就是生物体的生命活动。2．多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。实例：缩手反射。完成一个简单的缩手反射需要多种细胞的参与，如传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞等。3．病毒的繁殖依赖宿主细胞。病毒没有细胞结构，一般由蛋白质和核酸组成。病毒不能独立生活，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖。一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。学生根据课前观看的纪录片《病毒与人体细胞大战》进行小组讨论，推测新冠病毒的传播方式及其在人体内繁殖的过程。教师归纳总结：细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞是生命活动的基本单位，一切生命活动离不开细胞。二、生命系统的结构层次教师课件出示系统和生命系统的概念：系统：指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。生命系统：能够相对独立地完成生命活动的系统，叫作生命系统。学生阅读教材相关内容，写出大熊猫、冷箭竹、草履虫的生命系统结构层次。教师对学生的回答进行点评并出示答案：大熊猫：细胞→组织→器官→系统→个体。冷箭竹：细胞→组织→器官→个体。草履虫：细胞（个体）。教师课件出示生命系统结构层次中的概念：组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群叫作组织。如上皮组织、肌肉组织、神经组织等。器官：由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构叫作器官。如植物的根、茎、叶、花、果实、种子。3．系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起就构成了系统。如呼吸系统、循环系统等。注意：植物没有系统这个结构层次。4．