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2019-2020年人教版高中生物必修1 3-1細胞膜-系統(tǒng)的邊界 教案2 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo)： （1）通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠簡述細胞膜的成分和掌握細胞膜的功能； 2、能力目標(biāo)： （1）通過學(xué)習(xí)，學(xué)生體驗制備細胞膜的方法； （2）通過觀察、分析所給材料，提高學(xué)生獲取信息的能力； 二、教材重點、難點 細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，難點是用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法。課堂上我用了大量資料、圖片、動畫以及列舉生活中的例子幫助學(xué)生掌握重點知識突破難點知識。 三、教學(xué)過程設(shè)計與分析 教學(xué)內(nèi)容 教師行為 學(xué)生行為 設(shè)計意圖 導(dǎo) 入 本 節(jié) 內(nèi) 容 著名的生物學(xué)家翟中和院士說“我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧！”為什么一個細胞會比智能電腦更精巧呢？細胞到底有什么精巧之處？它的精巧會不會與其結(jié)構(gòu)有關(guān)呢？今天我們就來學(xué)習(xí)第三章——細胞的基本結(jié)構(gòu)。 設(shè)問：任何系統(tǒng)都有邊界。細胞作為一個完整的系統(tǒng)，它是有邊界的。就像中國與其它國家分隔開的邊界是什么？ 【屏幕顯示】中國地圖 設(shè)問：人體與外界分隔開的邊界是什么？ 【屏幕顯示】人體皮膚與外界 設(shè)問：那么細胞作為最基本的生命系統(tǒng)，它與外界的邊界是什么呢？ 【屏幕顯示】真核生物細胞基本結(jié)構(gòu)圖片 產(chǎn)生疑問的同時形成學(xué)習(xí)和探討新知識的興趣。 學(xué)生閱讀材料并進行思考，嘗試回答問題，從而感知細胞邊界的存在。 引用名言，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲 創(chuàng)設(shè)問題情境引導(dǎo)學(xué)生思考和猜測 實 驗 探 究 一、 體 驗 細 胞 膜 的 制 備 方 法 現(xiàn)在我們知道細胞膜是系統(tǒng)的邊界了，但它由哪些物質(zhì)組成、具有什么功能呢？ 思考：要研究細胞膜，必須先獲得細胞膜。我們選取什么樣的材料來獲取細胞膜呢？ 首先就來學(xué)習(xí)細胞膜的制備。 教師引導(dǎo)學(xué)生分析選取實驗材料 【屏幕顯示】白細胞和紅細胞圖片 師（引導(dǎo)分析）很多動物細胞結(jié)構(gòu)和白細胞相類似，在顯微鏡下都可以看到細胞核和復(fù)雜的細胞器，而哺乳動物成熟紅細胞卻是一個例外，它沒有細胞核和其他復(fù)雜細胞器。選擇什么細胞好？ 思考：有了實驗材料后，我們采用什么樣的方法破壞細胞獲得細胞膜呢？ 師生共同總結(jié)概括出吸水脹破的方法 【屏幕顯示】紅細胞吸水漲破 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材41頁的獲取細胞膜的“方法步驟” 師生共同總結(jié)實驗步驟 【屏幕顯示】分布圖示步驟 教師巡回指導(dǎo)學(xué)生完成實驗 教師統(tǒng)計實驗成功人數(shù)，總結(jié)評價，鼓勵學(xué)生交流展示 【屏幕顯示】紅細胞吸水漲破圖 教師帶著學(xué)生一起觀察圖片，描述實驗現(xiàn)象：近水部分紅細胞凹陷消失，細胞體積增大，細胞破裂，內(nèi)容物流出。 （教師激勵實驗失敗的小組） 思考：漲破的細胞膜和其它物質(zhì)混合在一起，我如何獲取較純的細胞膜呢？ 師（根據(jù)學(xué)生回答，引導(dǎo)介紹離心的方法） 【屏幕顯示】離心機及其工作原理 學(xué)生思考討論得出選取動物細胞。 結(jié)合自己的思考，從老師的講解中作出比較，思考為什么哺乳動物紅細胞可以作為實驗材料？ 學(xué)生討論得出不同答案：用鑷子剝下；用刀剪開；用吸管吸出細胞中物質(zhì)；用清水漲破 學(xué)生閱讀教材41頁的獲取細胞膜的“方法步驟” 閱讀教材，思考與討論 思考并聽講 學(xué)生回答蒸餾、萃取、過濾等等。 體會實驗材料的正確選擇對于科學(xué)研究的重要性，提高學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)。 培養(yǎng)學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗的原理。通過類比，幫助學(xué)生理解。 通過問題和討論，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，產(chǎn)生對實驗的興趣，培養(yǎng)大膽創(chuàng)新的思想。 二、 細 胞 膜 的 成 分 （過渡）科學(xué)家將這樣提純獲得的細胞膜進行進一步的研究分析，以此來鑒定細胞膜的化學(xué)成分和含量。我們一起來看一看科學(xué)家做了怎樣的實驗。請大家看資料分析一： 【屏幕顯示】資料分析1: 1859年，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過膜，反之，不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，也不易穿過膜。 資料分析2 1925年，Gorter 和Grendel對血影的研究 把人的紅細胞放在蒸餾水中使其吸水漲破，反復(fù)沖洗后只留細胞膜（血影），把這些破碎的膜鋪在水面上，測定出紅細胞的表面積a。抽提細胞膜中的脂類物質(zhì)在水面鋪成單分子層，聚攏后測總面積b。測定結(jié)果：b=2a 師：（過渡）細胞膜中除了脂質(zhì)還有別的成分嗎？科學(xué)家并沒有停止他們探究的步伐。我們一起來看科學(xué)家又做了怎樣的實驗。 【屏幕顯示】資料分析3:科學(xué)家對細胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細胞膜會被蛋白酶分解。 教師提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)。設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生分析材料得出結(jié)論 【屏幕顯示】資料分析4:1959年羅伯特提出生物膜的“三明治”模型，蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)靜態(tài)剛性結(jié)構(gòu)。 想一想：根據(jù)今天所獲得的信息，你能否構(gòu)建一個細胞膜模型？ 根據(jù)以上實驗研究結(jié)果，1972年，桑格和尼克森提出了細胞膜的“流動鑲嵌”模型。 結(jié)果表明：蛋白質(zhì)在膜中的分布是不對稱的。蛋白質(zhì)是鑲在、嵌入、橫跨在磷脂雙分子層中的。 ［引言］蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細胞膜的功能越復(fù)雜。細胞膜有什么功能呢? 學(xué)生閱讀資料，思考、分析，從以上實驗中能得出什么結(jié)論？并說明理由。 在教師引導(dǎo)下得出：細胞膜中含有脂質(zhì)，且脂質(zhì)在細胞膜呈雙層分布 學(xué)生回答細胞膜里含有蛋白質(zhì)。 畫一畫:細胞膜的“三明治”結(jié)構(gòu)模型簡圖 思考：靜態(tài)模型能不能體現(xiàn)細胞膜的功能？ 畫一畫:細胞膜的結(jié)構(gòu)模型簡圖 結(jié)合材料培養(yǎng)學(xué)生分析和獲取知識信息的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動探討，與尋求科學(xué)知識。 訓(xùn)練學(xué)生知識遷移的能力，以及動手能力和創(chuàng)新能力。 三、 細 胞 膜 的 功 能 展示一位生物老師作的一首贊美細胞膜的詩，引導(dǎo)學(xué)生從中體會細胞膜的功能。 是誰，隔開了原始海洋的動蕩。 是誰，奏鳴了生命的交響。 是誰，為我日夜守邊防。 是誰，為我傳信報安康。 啊，偉大的細胞膜呀！ 沒有你，我會是何等模樣！ 【屏幕展示】細胞膜的功能 1.將細胞與外界環(huán)境分隔開。 2.控制物質(zhì)進出細胞。 3.進行細胞間的信息交流。 【屏幕展示】播放《生命的起源》視頻，幫助學(xué)生理解細胞膜的第一個功能：細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開。 （2）［過渡引言］細胞膜的第一個功能是否說明細胞就不與外界進行物質(zhì)或能量的交換了呢？ 你能從身邊熟悉的事物中找到類似細胞膜的其他功能的事物嗎？ （注意強調(diào)：類比只是幫助我們理解并不能完全等同） ［重點講解］細胞膜的第三個功能“進行細胞間信息交流” 教師可以借助教材的三幅圖說明細胞與外界進行信息交換的三種方式。 ［導(dǎo)言］假如今天我們只有植物細胞材料用作實驗,要想感受膜的存在，我們應(yīng)首先考慮什么?你能想到好的方法去解決這個問題嗎? 課外實踐 試著制做細胞膜的流動鑲嵌模型 帶著感情朗誦詩歌，并試著概括細胞膜的功能 學(xué)生回答：不是 學(xué)生回答：打電話、發(fā)信息、微博、聊QQ、電子郵件等等 學(xué)生回答不會。 請注意搜集日常生活中一些廢棄物（塑料小球、廢鐵絲……） 通過形象的比喻，幫助學(xué)生理解和記憶細胞膜的功能。培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活來學(xué)習(xí)的能力。 注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生利用類比的方法解決問題，使學(xué)生在現(xiàn)實生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)。 培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和邏輯思維能力 四、板書設(shè)計 第一節(jié) 細胞膜————系統(tǒng)的邊界 一、制備細胞膜 材料：哺乳動物成熟紅細胞 原理：吸水漲破 二、細胞膜的成分 脂質(zhì) 約50% 蛋白質(zhì) 約40% 糖類 約2%-10% 三、細胞膜的結(jié)構(gòu) 1．“三明治” 模型 2．流動鑲嵌模型 四、細胞膜的功能 1.將細胞與外界環(huán)境隔開 2.控制物質(zhì)進出細胞 3.進行細胞間的信息交流 五、教學(xué)過程流程圖（見下頁） 課件展示 教師引導(dǎo)語 復(fù)習(xí)舊知識，引出本節(jié)課課題 教師提問：作為系統(tǒng)的邊界，細胞膜是怎樣提取的呢？細胞膜的結(jié)構(gòu)又是怎樣一步步被人們發(fā)現(xiàn)的呢？ 課件展示 1細胞膜的提取實驗2歐文頓的實驗 3細胞膜的“三明治模型” 4 細胞膜的流動鑲嵌動畫模型 教師歸納，并引出細胞膜的功能 課件展示展示展示 展示一首描寫細胞膜功能的詩 提出問題：細胞膜有哪些功能呢？ 開始 學(xué)生反應(yīng) 教師提示 教師作出判斷并給出答案 學(xué)生課堂練習(xí) 小結(jié) 結(jié)束