《细胞膜──系统的边界》教学设计
——依托生动的经典实验资料,创设探究情景,激发学生兴趣
一、设计思路
充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,通过教师提供的研究材料,引导学生进行科学思维,启发学生用已知去探究未知,并对自己的探究结果加以归纳总结,最终促进学生透彻理解细胞膜的成分和功能,并运用有关知识去解决实际问题。为此,教学中依托生动的经典实验资料,创设探究情景,激发学生兴趣。 二、 教学目标
知识目标
简述细胞膜的成分和功能。 能力目标
(1)探讨问题并分析实验结果,养成科学探究的能力。 (2)尝试制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法。 情感目标
(1)认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义。 (2)通过对细胞膜结构和功能的学习,认同生物体结构与功能相统一的观点。 三、教学重点和难点 1.教学重点
(1)细胞膜的成分和功能。
(2)细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。 2.教学难点
(1)用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。
(2)形象的理解细胞膜的功能,体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。 四、课前准备
1.实验用品:烧杯、浓盐酸、清水、培养皿、镊子、大白豆(清水浸泡和清水浸泡后煮熟)、红色玫瑰花瓣、稀释20倍的红墨水、展示台等 2. 生物课外兴趣小组的实验汇报视频 3.上课用多媒体课件 五、教学过程 教学流程 导入 教学内容 教师指导 欣赏配乐诗朗诵《爱到细胞深处》: 穿过纷繁复杂的生物圈 我来到你的面前 是否 有一条无形的碳链 冥冥中把你我相连 你的目光如水 浸润了我的每一个细胞 学生活动 欣赏诗歌 设计意图 营造愉悦的课堂氛围。 你的声音如糖 让我拥有了无尽的能量 每一刻 我都在想念你苏丹III般的容颜 我的思念已进入每一个核苷酸 我的DNA充斥着你的信息 你已经控制了我所有的蛋白质 我无法逃避 …… 提问:在这首优美的诗歌当中,涉及到了组成细胞的哪些分子? 思考与讨论1:将细胞内含有的各种物质配齐,并按照他们在细胞中的比例放在一个试管中,能构成一个生命系统吗?为什么? 第3章 第1节 细胞膜——系统的边界 一、细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境分隔开 回忆前面所学内容分析回答。 创设探究情景,激发学生的兴趣,同时激活学生所学内容,为进一步学习做好准备。 完成了知识的衔接,进入细胞膜功能知识。 培养学生动手实验的能力;探讨问题并分析实验结果,养成科那么,原始细胞是怎么样形成的呢? 请大家观看一段视频,结合书本42页 内容,分析思考 (主要从场所、环境 条件和标志三个方面来思考) 就在这段视频中同时向我们传递出了观看视频《原始细细胞膜的一个非常重要的功能,请进一胞的形成过程》结步看书思考回答? 合书本内容思考, 总结回答。 提问:细胞膜是不是使细胞成为一个封 闭的系统呢? 出示实验1和实验2,选出小组长负责 本组实验的实施与交流,同时巡回检查 指导学生实验。 实验1 将用清水浸泡将煮熟的 实了的大白豆种大白豆种 验 子,从中央分开,子,用同样 处在培养皿中用的方法染 理 稀释红墨水染色。观察 色。观察大白豆大白豆染 染色情况 色情况 实 分组实验、观察、验 分析。 现 象 (2)控制物质进出细胞 (3)进行细胞间的信息交流 实验2 向盛清水向盛盐酸(破 实的烧杯中坏细胞膜)的 验 放入鲜艳烧杯中放入等 处红色玫瑰数量鲜艳红色 理 花瓣,过一玫瑰花瓣,过 会儿将花一会儿将花瓣 瓣取出,观取出,观察烧 察烧杯中杯中水的颜色 水的颜色 实 验 现 象 细胞可以通过细胞膜与外界进行物质 交换,多细胞生物体内,细胞与细胞之 间不是孤立存在的,它们之间进行着密 切的信息交流,大多与细胞膜的结构与 功能有关。 资料分析: ①胰岛B细胞可以参与促进肝脏合成 肝糖原,降低血糖。 ②吞噬细胞吞噬病毒或细菌,但不吞噬 自身正常的细胞。 ③向高等植物的一个细胞中注入荧光 染料(能发出荧光的染料),则染料迅速 扩散到相邻的细胞内。 我们再来欣赏一首配乐诗朗诵: 是谁,隔开了原始海洋的动荡; 是谁,为我日夜守边防; 是谁,为我传信报安康; 啊,伟大的细胞膜呀! 欣赏诗歌,总结回没有你,我会是何等模样! 提问:这首优美的诗歌向我们传递出了答。 有关细胞膜的哪些信息呢? 细胞膜的功能还有很多。有兴趣的同学 可以下去继续查阅资料加以了解 过渡:生物体功能与其结构是相适应。 学探究的能力。 利用演示文稿中的图片和动画来形象地说明问题 认识细胞膜对生命系统的重要意义。 二、细胞膜的成分 主要由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类。 组成细胞膜的脂质中,磷脂最多。 功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。 要研究细胞膜的结构,首先要弄清组成细胞膜的成分。 要研究细胞膜的成分,首先要得到细胞膜。课本为同学们安排了一个制备细胞膜的实验。 思考与讨论2: (1)在材料选择上,应选择植物细胞还是动物细胞更合适? (2)科学家为什么选择哺乳动物成熟的红细胞来制备细胞膜? (3)采用什么方法获得较纯净的细胞膜? 由于教学场地的限制,不能在这里进行实验,不过我们的课外兴趣小组在课外尝试制备细胞膜。 下面请看六中生物课外兴趣小组的实验汇报视频。 探究1:如果我要用植物细胞制备细胞膜,行不行呢?如果可以该怎么做? 资料1:纤维素酶可以分解纤维素。 资料2:差速离心法:高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将细胞膜与其他成分分离开。 大家课后把实验设计完成在学案上面。 探究2:如何通过实验来探究细胞膜的成分呢? 资料1:科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶(提示:蛋白酶是能够水解蛋白质的酶)分解。这些事实说明,组成细胞膜的成分中有什么物质? 资料2:科学家研究的几种膜成分如下表(质量百分数/%) 成分名称 含量 红细胞膜 大肠杆菌 细胞膜 蛋白质 脂质 40 75 50 25 糖类 10 很少 (1)说出细胞膜中还有哪些物质? 阅读教材结合已有知识思考回答。 实验小组的同学介绍了整个实验过程。 讨论回答,课后完成实验设计。 分组讨论、分析回答:组成细胞膜的成分中有脂质和蛋白质。 思考分析回答。 引导学生层层深入思考这些问题,体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性,以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。 功能依赖于结构,而结构又以物质为基础。关于细胞膜物质组成的认识来源于化学实验的结果,因此,在教学中提供实验材料,可以帮助学生形成认识。 (2)构成细胞膜的主要成分是什么? 画概念图 细胞膜 成分 功能 系统的边界 应用与拓展 1、下图是武汉市第六医院肿瘤科的检验报告单,请结合课本P41“与生活的联系”内容,尝试对该患者作出诊断。 画概念图。 观察分析肿瘤化验单,利用所学知识分析回答。 梳理所学的知识,建立良好的知识网络。 加强学习内容与生活的联系 2、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。你能解释“染色排除法”的原理吗?
人教版高一生物必修一《细胞膜──系统的边界》教学设计
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