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2019-2020年高中生物《細胞膜》教案11 滬科版第一冊 教學目標的確定： “簡述細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”是普通高中生物課程標準（實驗）中的具體內(nèi)容標準。要求學生通過細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)的學習，理解細胞膜結(jié)構(gòu)和功能相適應的關系。為進一步學習物質(zhì)的跨膜運輸打下基礎。其中科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，能讓學生理解科學的本質(zhì)和科學研究的方法，幫助學生提高科學素養(yǎng)。因此，教學目標確定如下： 1、簡述細胞膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 2、說出細胞膜的功能。 3、體驗科學家研究細胞膜的歷程，養(yǎng)成科學的思維方法。 4、嘗試制作細胞膜模型。 教學方法的選擇： 　　通過初中和高一的學習，學生不僅初步具備了有關細胞膜功能的知識。同時對物理、化學、生物科學的實驗技術(shù)、基本原理和思想方法有一定的了解。因此，可以引導學生通過實驗操作和資料分析，嘗試自主構(gòu)建細胞膜模型。 教學媒體和實驗器材： 多媒體，顯微鏡、蒸餾水、滴管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、豬的新鮮紅細胞稀釋液。 教學流程圖： 教學內(nèi)容　　　　　　　　　　　　　　　　基本策略 以細胞膜功能引入新課 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　多媒體呈現(xiàn)相關資料，學生回憶總結(jié)，教師指導、幫助。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 歐文頓的實驗 體驗制備細胞膜的方法 科學家提取、鑒定細胞膜成分 羅伯特森的細胞膜模型 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　教師提供資料，指導學生分組合作學習：從歐文頓的實驗現(xiàn)象入手研究膜的成分，通過實驗驗證成分，由成分組成分析構(gòu)建細胞膜模型，由結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一發(fā)現(xiàn)探究的線索進一步實驗，由實驗結(jié)果修正細胞膜模型。 人、鼠細胞融合實驗 桑格、尼克森的流動鑲嵌模型 細胞膜的結(jié)構(gòu) 制作細胞膜的模型 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　制定方案，制作模型，加深理解 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 教學過程： 教學內(nèi)容 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 導入 細胞膜的功能 科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 細胞膜的流動鑲嵌模型 制作細胞膜模型 提問：1、通過上節(jié)課的學習，我們知道：細胞是生物體生命活動的基本單位，那么，細胞作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界是什么？ 2、結(jié)合初中所學細胞的知識，說說細胞膜的功能。 指導學生總結(jié)細胞膜的功能（有關“細胞間信息交流”的知識，學生在初中涉及不深，教師應提供資料幫助學生歸納） 什么樣的物質(zhì)可以進出細胞， 早在19世紀末 ，科學家就對此做了探索。 呈現(xiàn)資料：19世紀末，歐文頓用500多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行過上萬次實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜進入細胞。并設問，從資料中得出什么結(jié)論？ 然而，這僅是推測，怎樣才能證明它的對錯呢？ 研究細胞膜的化學組成，首先要把細胞膜和細胞的其它結(jié)構(gòu)分離開。引導學生分析：應該選用什么細胞，采用什么方法獲得細胞膜？（提供備選的細胞，幫助學生分析選擇。） 讓我們一起來體驗制備細胞膜的方法：提供實驗材料和儀器，幫助學生設計實驗，指導學生完成實驗 科學家將制備的細胞膜進一步提純、分析，發(fā)現(xiàn)細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量糖類。其中脂質(zhì)占細胞膜總量的50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類占2%～10%。在組成細胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富。 細胞膜的成分是怎樣構(gòu)成細胞膜的？科學家進一步構(gòu)建細胞膜的模型。呈現(xiàn)資料：1、1925年荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣－水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。2、1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)，請結(jié)合資料，分析細胞膜的主要成分脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣構(gòu)成細胞膜的。 對各組構(gòu)建的細胞膜結(jié)構(gòu)模型進行評價。 講述羅伯特森提出的細胞膜結(jié)構(gòu)模型。 呈現(xiàn)變形蟲運動的動態(tài)圖畫和模擬細胞生長的動態(tài)圖畫：設問，請觀察細胞的活動，想想細胞膜是靜止的嗎？ 用什么樣的方法可以觀察到細胞膜中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的情況呢？引導學生分析：應在不破壞細胞結(jié)構(gòu)，保持細胞活性的情況下觀察。 呈現(xiàn)資料：1970年，科學家所做的熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗。設問：從實驗中得到什么結(jié)論？ 相關的其他實驗證據(jù)表明細胞膜的磷脂分子也是可以運動的。 隨著新的技術(shù)手段不斷運用于生物膜的研究，科學家發(fā)現(xiàn)膜蛋白質(zhì)并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。 設問：請在上述實驗證據(jù)的基礎上，修正你們所提出的細胞膜結(jié)構(gòu)的模型。 呈現(xiàn)細胞膜結(jié)構(gòu)模型示意圖。 總結(jié)桑格、尼克森提出的細胞膜的流動鑲嵌模型：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個磷脂雙分子層。磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多是可以運動 的，因此細胞膜具有流動性，這對于它完成各種生理功能是十分重要的。 呈現(xiàn)細胞膜外糖被的有關資料，指導學生閱讀了解糖被的有關作用 你從科學家研究細胞膜的歷程中得到什么啟示？ 課后指導學生設計方案，收集材料，制作細胞膜模型。 回顧初中所學細胞知識作出回答。 在教師指導下總結(jié)細胞膜的功能：將細胞與周圍環(huán)境隔開；進行細胞間的信息交流；控制物質(zhì)進出細胞。 閱讀資料，分析討論，作出回答：膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的。 學生討論回答：提取和鑒定細胞膜的化學組成。 在教師的指導下討論分析：因為人和其它哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞壁、細胞核和眾多的細胞器，所以用紅細胞做實驗材料。細胞在清水中吸水漲破，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，從而得到細胞膜。 分組設計實驗，完成實驗 分組閱讀分析資料，大膽提出假說。 表達交流 觀察圖畫，討論分析：細胞膜不應是靜止的，構(gòu)成細胞膜的成分應該是可以運動的，才有利于細胞完成各項復雜的功能。 討論分析：對細胞膜上的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)成分進行標記后觀察。 閱讀資料，討論分析：細胞膜上的蛋白質(zhì)分子是可以運動的。 分組討論修定本組提出的細胞膜結(jié)構(gòu)模型。 表達交流 觀察示意圖，與自己所構(gòu)建的模型對照，進行自我評價。 閱讀，了解糖被的有關知識。 回顧本節(jié)課學習，做出回答。 分組完成細胞膜模型的制作。（學生以多種形式完成制作，如：計算機設計的三維立體模型，利用廢舊塑料手工制作的模型等。） 激活學生初中所學的相關知識，為進一步學習做好準備。 從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)探究的線索。 從分析成分入手去了解結(jié)構(gòu)， 體驗制備細胞膜的方法，激發(fā)學習興趣 在實驗觀察的基礎上提出假說， 從結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一中進一步發(fā)現(xiàn)探究的線索 進一步通過實驗來修正假說。 課后作業(yè)形式的開放性，幫助學生鞏固知識，同時讓學生的特長得到發(fā)展。 評價指南： 一、 基礎題 1、下列哪一項不屬于細胞膜的功能？［　?。? A．控制物質(zhì)進出細胞　　 B．將胰島細胞形成的胰島素，分泌到細胞外 C．提高細胞內(nèi)化學反應的速率　　 D．作為系統(tǒng)的邊界，維持細胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定 2、科學家常用哺乳動物紅細胞作材料來研究細胞膜的組成，是因為：［　?。? A． 哺乳動物紅細胞容易得到　　 B． 哺乳動物成熟紅細胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜　、等膜結(jié)構(gòu) C． 哺乳動物紅細胞在水中容易漲破 D． 哺乳動物紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察到 3、組成細胞膜的主要成分是：［　　］ A． 磷脂、蛋白質(zhì)、糖類 B． 糖脂、糖蛋白 C． 脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽 D． 磷脂、蛋白質(zhì)、核酸 4、細胞膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容是： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 二、 拓展題 1、 科研上鑒別死細胞和活細胞，常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色，從而判斷細胞是否死亡。你能解釋“染色排除法”的原理嗎？ 2、 通過分析科學家建立生物膜模型的過程，你對科學的過程和方法有哪些領悟？　 設計意圖（創(chuàng)新點分析）： 1、科學是一個發(fā)展的過程，教學中巧妙將科學家探索細胞膜結(jié)構(gòu)歷程的有關資料進行組織（將人民教育出版社的高中課程標準實驗教科書《分子與細胞（必修1）》中第三章第一節(jié)和第四章第二節(jié)的內(nèi)容進行了重組），讓學生沿著科學家的探索歷程自主學習，逐步構(gòu)建細胞膜結(jié)構(gòu)模型，使學生體驗到科學探究的過程：從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，在實驗觀察基礎上提出　假說，又通過進一步的實驗修正假說。同時讓學生體驗到：了解細胞等細微結(jié)構(gòu)，離不開細致的觀察、大膽的假說和富有創(chuàng)造性的實驗，實驗技術(shù)的進步也起到了重要的作用。 2、 教學中，教師的任務是為學生的學習提供資料和幫助，學生則分組合作探究，通過合作學習和探究學習，增加了師生、生生互動的機會，充分發(fā)揮了學生學習的主體性。 3、 課后作業(yè)的靈活形式，增加了學生學習的興趣，為學生發(fā)揮自己的特長提供了機會，真正面向全體學生。