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2019-2020年高中生物《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》教案4 中圖版必修1 一、教學(xué)目的要求 知識方面 1.簡述細(xì)胞膜的成分和功能。 2.舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。 3.簡述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 4.闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能。 情感態(tài)度與價值觀方面 1.體驗制備細(xì)胞膜的方法。 2.認(rèn)同細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)。 3.討論三位獲諾貝爾獎的細(xì)胞學(xué)家取得成功的原因。 能力方面 1.制作用于觀察葉綠體和線粒體的生物材料臨時裝片。 2.使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。 3.嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。 4.進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的解釋。 二、教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和特點 （一） 教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu) （二） 教學(xué)內(nèi)容的特點 學(xué)生對細(xì)胞膜并不陌生。在初中生物課學(xué)習(xí)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)時，學(xué)生對細(xì)胞膜已經(jīng)有所了解。當(dāng)學(xué)生用顯微鏡觀察細(xì)胞時，是很難看清細(xì)胞膜的，還有不少學(xué)生誤將氣泡認(rèn)作細(xì)胞。“你是怎樣區(qū)分氣泡和細(xì)胞的？光學(xué)顯微鏡下能看見細(xì)胞膜嗎？”“問題探討”中提出的這些問題，將學(xué)生原有經(jīng)驗中的疑惑點出來，將學(xué)生的思緒帶回到曾經(jīng)學(xué)過的細(xì)胞內(nèi)容中，引起學(xué)生對有關(guān)細(xì)胞膜問題的思考。其實，學(xué)生認(rèn)為細(xì)胞有細(xì)胞膜，是因為老師是這么說的，教科書上是這么寫的，學(xué)生在顯微鏡下看到細(xì)胞的確存在明顯的邊界，由此推斷出細(xì)胞膜的存在，學(xué)生并沒有真的看到細(xì)胞膜?？茖W(xué)家也一樣，在光學(xué)顯微鏡下很難看清細(xì)胞膜，只有用電子顯微鏡才能看得清楚。但是，“科學(xué)家用電子顯微鏡清晰地觀察到細(xì)胞膜之前，已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了?！薄皢栴}探討”接著提出這個問題，請學(xué)生推測，科學(xué)家是怎樣確定細(xì)胞膜的存在的。這個問題將會引起學(xué)生的思考和大膽推測，討論，甚至爭論，為細(xì)胞膜的學(xué)習(xí)打開興趣之門。 課程標(biāo)準(zhǔn)中與細(xì)胞膜有關(guān)的要求是“簡述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”。“簡述”是了解水平，要求不高。因此，關(guān)于細(xì)胞膜的組成成分，學(xué)生只需知道“細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總量的50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類占2～10%”就可以了，不需要知道有關(guān)這些組成成分的更詳細(xì)的生化知識。但是，如果單純告訴學(xué)生這一結(jié)論，學(xué)生會覺得很干巴，很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，更談不上產(chǎn)生探究細(xì)胞膜的欲望了。教科書作為學(xué)生用書，其功能不應(yīng)是“圣經(jīng)”，摘錄科學(xué)上的現(xiàn)有結(jié)論，而應(yīng)為學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)提供豐富的素材，引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)的奧秘。使學(xué)生不僅了解科學(xué)的結(jié)論，也了解科學(xué)的過程；不僅學(xué)習(xí)科學(xué)知識，還能發(fā)展能力，培養(yǎng)愛科學(xué)的情感和科學(xué)的世界觀，從而實現(xiàn)全面提高生物科學(xué)素養(yǎng)的課程目標(biāo)。為了達(dá)到這個目標(biāo)，在“細(xì)胞膜的成分”這一內(nèi)容的編寫中，教科書安排了“體驗制備細(xì)胞膜的方法”的實驗。這個實驗的操作步驟很簡單，學(xué)生只需取一滴豬（或牛、羊、人）的新鮮的紅細(xì)胞稀釋液，滴在載玻片上，制成臨時裝片，在高倍顯微鏡下觀察，待觀察清晰時，再滴加蒸餾水，使紅細(xì)胞浸泡在水中，即可觀察到哺乳動物紅細(xì)胞在水中逐步漲破的過程。這個實驗的目的，不僅是讓學(xué)生親自動手，練習(xí)制備細(xì)胞膜，更重要的，是讓學(xué)生體會其中的科學(xué)方法。例如，制備細(xì)胞膜應(yīng)選擇植物細(xì)胞還是動物細(xì)胞？用什么方法可以獲得細(xì)胞膜？為什么在科學(xué)研究上，科學(xué)家用哺乳動物紅細(xì)胞作為制備細(xì)胞膜的材料？實驗指導(dǎo)的引言部分，引導(dǎo)學(xué)生層層深入思考這些問題，體驗實驗材料的正確選擇對于科學(xué)研究的重要性，以及制備細(xì)胞膜的方法中所蘊涵的科學(xué)原理。 許多有關(guān)細(xì)胞膜化學(xué)組成的資料，都來自對哺乳動物紅細(xì)胞膜的研究。考慮到哺乳動物紅細(xì)胞的重要性，旁欄的“相關(guān)信息”里，提供了與哺乳動物紅細(xì)胞有關(guān)的資料，拓展學(xué)生的知識面，增加學(xué)生對哺乳動物紅細(xì)胞的了解。 細(xì)胞是看不見、摸不著的，學(xué)生常常感覺細(xì)胞的學(xué)習(xí)距離自己的生活很遠(yuǎn)，對細(xì)胞的學(xué)習(xí)興趣不大。為了加強學(xué)習(xí)內(nèi)容與社會生活的聯(lián)系，在“細(xì)胞膜的成分”這一內(nèi)容中，安排了“與生活的聯(lián)系”，介紹癌癥檢查報告單上的一些檢測項目與細(xì)胞膜成分的關(guān)系，并附以真實的檢驗報告單，以拉近課堂學(xué)習(xí)與現(xiàn)實生活的距離。 細(xì)胞膜作為細(xì)胞系統(tǒng)的邊界，其功能是多種多樣的。作為課程標(biāo)準(zhǔn)中“簡述”要求的內(nèi)容，高中教科書沒有必要把這些功能都一一羅列出來。從高中學(xué)生的知識基礎(chǔ)和接受能力來說，學(xué)生也不可能理解細(xì)胞膜的所有功能。因此，教科書用學(xué)生能夠理解的語言，采用類比、打比方等手法，深入淺出地介紹了“將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開”“控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞”“進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流”等幾種主要功能。至于其他功能，則以開放的處理方式，鼓勵有興趣的學(xué)生自己去探究。 細(xì)胞間的信息交流是十分復(fù)雜的，但是它在保持多細(xì)胞生物體內(nèi)部的協(xié)調(diào)一致方面起著非常重要的作用。因此，雖然在理解上有一定難度，“進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流”作為細(xì)胞膜不可或缺的一項重要生理功能，還是應(yīng)該讓學(xué)生了解。教科書采取的是舉例說明、圖文結(jié)合的形式，幫助學(xué)生理解細(xì)胞間的信息交流是怎樣實現(xiàn)的。 植物細(xì)胞在細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁。在介紹了細(xì)胞膜之后，教科書還提到了細(xì)胞壁的化學(xué)組成和生理功能。 細(xì)胞內(nèi)部就像一個繁忙的工廠，在細(xì)胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“車間”，這些“車間” 就是細(xì)胞器，如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體等。在了解細(xì)胞器是怎樣既有分工，又密切合作之前，即了解細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能之前，學(xué)生也許會有這樣的疑惑：科學(xué)家是怎樣把各種細(xì)胞器分離開，分別研究它們的功能的呢？為了解決學(xué)生的疑惑，同時進(jìn)行科學(xué)方法的教育，教科書安排了“分離各種細(xì)胞器的方法”的介紹。 在介紹各種細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能時，教科書沒有對每一種細(xì)胞器均勻著墨，而是有的濃墨重彩，有的一筆帶過。對于以后學(xué)習(xí)中經(jīng)常會用到的細(xì)胞器，如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等，教科書圖文并茂，重點講解；其他細(xì)胞器則用“動物細(xì)胞和植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖”和一段文字簡單介紹。在介紹到線粒體時，教科書還設(shè)計了旁欄思考題，如為什么飛翔鳥類胸肌細(xì)胞線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類的多，等等，幫助學(xué)生理解線粒體的功能。 在細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不是簡單的膠狀物質(zhì)，其中含有多種成分，是細(xì)胞代謝的重要場所，所以教科書也對細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)做了簡要介紹。細(xì)胞骨架是當(dāng)今細(xì)胞生物學(xué)研究的熱點領(lǐng)域，細(xì)胞的多種生命活動都與細(xì)胞骨架有關(guān)。教科書以小字的形式簡單介紹了細(xì)胞骨架，以增加學(xué)生對生物學(xué)研究前沿的了解。細(xì)胞骨架不是必學(xué)內(nèi)容，學(xué)生大致了解即可。 線粒體和葉綠體是兩種非常重要的細(xì)胞器，學(xué)生在第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》學(xué)習(xí)細(xì)胞呼吸和光合作用的有關(guān)內(nèi)容的時候，還會進(jìn)一步認(rèn)識線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。這里安排的《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體》的實驗，目的是讓學(xué)生了解葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布，增加對葉綠體和線粒體的感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)在光學(xué)顯微鏡下觀察葉綠體和線粒體的方法。 學(xué)生在學(xué)習(xí)了各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能之后，腦子里還是一個個獨立的細(xì)胞器的印象，還沒有把這些細(xì)胞器作為一個系統(tǒng)的組成成分聯(lián)系起來?！凹?xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”以分泌蛋白的合成和運輸為例，通過讓學(xué)生分析分泌蛋白合成并分泌到細(xì)胞外的過程，體會細(xì)胞器之間的分工合作?！百Y料分析”提供的資料是科學(xué)家在豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中用同位素標(biāo)記法所做的實驗。為了幫助學(xué)生理解這一實驗過程，教科書配以詳細(xì)的實驗過程圖解，并用討論題引導(dǎo)學(xué)生一步步進(jìn)行分析。學(xué)生分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確？真實的情況又是怎樣的呢？為了給學(xué)生留下科學(xué)、清晰的印象，使學(xué)生能夠把理解了的知識準(zhǔn)確地整合到已有的知識網(wǎng)絡(luò)中，在“資料分析”之后，教科書用一段文字形象生動地描述了分泌蛋白的合成和運輸過程，以及這一過程所涉及的細(xì)胞器在其中所起的作用，還有這些細(xì)胞器之間的聯(lián)系。參與這一過程的細(xì)胞器大都具有膜，這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，由此引出下一個學(xué)習(xí)內(nèi)容“細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)”。 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動中起著極為重要的作用。生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，不僅是當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的熱點領(lǐng)域，也是課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生了解的內(nèi)容。在這個學(xué)習(xí)內(nèi)容里，教科書還安排了“相關(guān)信息”，介紹根據(jù)生物膜的特性開發(fā)的一種新的制藥工藝，把用磷脂制成的小球，包裹著藥物，運輸?shù)交疾〔课?，達(dá)到治病的目的；以及“與社會的聯(lián)系”，介紹了用于治療腎功能障礙的人工腎，其中起關(guān)鍵作用的血液透析膜就是人工合成的膜材料，加強學(xué)習(xí)內(nèi)容與社會生產(chǎn)和生活的聯(lián)系。