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2019-2020年高中生物《生命活動的基本單位—細胞》教案3 蘇教版必修1 在學習了細胞的化學成分之后，本章將在細胞水平上認識生命現(xiàn)象。 1.本章內容組成 本章包括三節(jié)內容：《生命活動的基本單位——細胞》《細胞的類型和結構》和《物質的跨膜運輸》。本單元的知識點有：細胞的發(fā)現(xiàn)和細胞學說的建立，使用顯微鏡觀察細胞，細胞的大小和形態(tài)，原核細胞與真核細胞，細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞器、細胞核的結構和功能，制作真核細胞模型，被動運輸、主動運輸等。學習本章的要求是：概述細胞學說建立的過程，概述細胞學說的內容和意義，使用顯微鏡觀察各種各樣的細胞，區(qū)別原核細胞與真核細胞，概述細胞膜和細胞核的結構和功能，舉例說出主要細胞器的結構和功能，舉例說明物質的被動運輸，舉例說明物質的主動運輸。 2.本章教材地位 本章主要闡述生命的結構基礎，即細胞是生物體結構和功能的基本單位，細胞是生命活動的基本單位。因此，本章學習的細胞結構與功能、物質跨膜運輸的知識，必然對后續(xù)學習本模塊中光合作用和細胞呼吸，學習細胞增殖、分化、衰老和凋亡等知識起著重要作用，是學習這些知識的必備基礎。有關細胞核的知識是學習《遺傳與進化》模塊中減數分裂和有性生殖、遺傳和染色體、遺傳的分子基礎等知識的基礎。細胞的結構與功能、物質的跨膜運輸的知識又是學習《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊中動物生命活動的調節(jié)、人體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)等知識的基礎。本章的知識還與選修模塊中相關內容有著內在聯(lián)系。例如《生物科學與社會》選修模塊中有關人工授精、試管嬰兒、生殖技術知識，是以細胞結構與功能知識為基礎的； 《現(xiàn)代生物科技專題》模塊中，克隆技術、胚胎工程等內容都是對有關細胞知識的應用和拓展。此外，學生通過本章的探究性學習活動和光學顯微鏡的使用獲得的技能，對進一步學習生物技術實踐等內容起重要作用。 3.本章在技能培養(yǎng)與情感、態(tài)度與價值觀引導方面的作用 通過學習使用光學顯微鏡觀察各種各樣的細胞，使用高倍顯微鏡觀察細胞結構，提高學生使用顯微鏡、制作臨時裝片的方法和技能，嘗試制作真核細胞的模型。通過對細胞學說的知識學習，認識細胞學說的建立是一個開拓、繼承、修正和發(fā)展完善的過程。認識顯微鏡技術的進步對生物科學的發(fā)展的重大意義。通過對細胞的結構和功能的學習，認同細胞是基本的生命系統(tǒng)。通過學習生物膜在工業(yè)、農業(yè)和醫(yī)學上的應用，認識生物科學對社會科技進步的價值。通過探究有關顯微技術的發(fā)展對認識細胞本質的影響，探究植物葉片顏色，探究利用生物膜濾過海水鹽分等活動，發(fā)展學生的科學探究能力，學會利用媒體獲得有關生物學的信息。 教學重點： 1.高倍顯微鏡的使用。 2.分析細胞學說建立的過程。 3.細胞膜、細胞器、細胞核的結構和功能。 4.物質跨膜運輸的方式。 5.制作真核細胞的結構模型。 教學難點： 1.原核細胞和真核細胞的區(qū)別和聯(lián)系。 2.制作細胞臨時玻片標本。 3.理解細胞核是細胞生命系統(tǒng)的控制中心。 4.主動運輸。 課時安排： 第一節(jié)　生命活動的基本單位——細胞　2課時 第二節(jié)　細胞的類型和結構　4課時 第三節(jié)　物質的跨膜運輸　2課時 第一節(jié)　生命活動的基本單位——細胞 從容說課 本節(jié)教材首先介紹細胞學說的建立和發(fā)展過程，介紹生物科學研究的重要工具——顯微鏡的發(fā)明和發(fā)展知識，使用光學顯微鏡觀察各種各樣的細胞，認識細胞的大小和形態(tài)。本節(jié)的關鍵詞是細胞學說。 本節(jié)內容主要通過介紹細胞學說的建立和發(fā)展的科學史知識，使學生不僅能認識細胞學說的內容，更能從細胞學的建立、修正和發(fā)展過程中認識生物科學的發(fā)現(xiàn)過程。這些知識既是《分子與細胞》模塊的重要組成部分，更對學生全面學習本模塊知識有重要作用。本節(jié)教材翔實介紹了生物科學研究的重要工具——顯微鏡，以及使用光學顯微鏡觀察各種各樣細胞的知識。顯微鏡的知識以及光學顯微鏡的操作技能是學生進一步學習后續(xù)實驗的重要基礎。因此，本節(jié)教材對學生學習好后續(xù)有關知識起著重要作用。 分析細胞學說的教學過程中，教師適當引用細胞學說的相關的背景資料，提高學生的學習興趣，并在教師引導下，認真閱讀分析有關科學史知識，不僅要認識細胞學說的內容，更要從科學史中認識到細胞學說的建立是一個不斷開拓、繼承、修正和發(fā)展完善的過程，同時，感受細胞學說建立的過程是一個科學探究的過程。 學習中學生物學知識必然離不開光學顯微鏡。做好這節(jié)內容的教學工作的關鍵在于引導學生“做”。具體包括臨時玻片標本的制作和光學顯微鏡的使用。雖然在初中階段學習過相關技能和操作，但由于脫節(jié)時間較長，特別是教學中未能真正落實好學生實驗，學生動得少，從而影響教學目標的實現(xiàn)。在實際教學中，學生積極性雖然很高，但若組織不好，往往教學效果很差。因此，教師在實驗操作之前，可適當組織引導學生討論臨時玻片標本的制作方法與步驟，以及顯微鏡的使用方法、步驟，并給予正確規(guī)范的示范和指導。學生只有真正掌握了這些操作步驟之后，才能更好地完成觀察各種細胞的實驗。 本節(jié)教材設置了1個“回眸歷史”、1個“邊做邊學”、1個“繼續(xù)探究”和 1個“拓展視野”學習欄目?！盎仨鴼v史”學習欄目以四張圖片的形式，按照時間順序把細胞學說的建立過程串連起來，不僅知識呈現(xiàn)的形式能引起學生學習的興趣和注意，而且，更能讓學生認識細胞學說的建立是一個不斷開拓、繼承、修正和發(fā)展完善的過程，是一則很好的科學史教育的素材?！斑呑鲞厡W”的內容是使用光學顯微鏡觀察各種各樣的細胞，這項學習內容突出在于讓學生動手，通過實驗，不僅能讓學生親身觀察各種細胞，獲得感性認識，更有利于學生的實踐操作、觀察、繪圖等能力的發(fā)展。圍繞有關顯微技術的發(fā)展對認識細胞本質的影響為內容的“繼續(xù)探究”活動，不僅能使學生從活動中認識顯微技術的發(fā)展進步對生物科學的發(fā)展的重大意義，認識生物科學的發(fā)展與其他自然科學的密切關系，而且也能讓學生學會利用多種媒體收集信息、獲取知識，培養(yǎng)學生學會從多種渠道獲取知識的方法和能力。 教學重點 1.分析細胞學說建立的過程。 2.使用光學顯微鏡觀察各種細胞。 教學難點 使用光學顯微鏡觀察各種細胞。 教具準備 細胞學說的建立與發(fā)展史料課件、光學顯微鏡、相關實驗用具、材料等。 課時安排 2課時 三維目標 1.概述細胞學說建立的過程。 2.概述細胞學說的內容和意義。 3.練習制作臨時玻片標本，使用顯微鏡和繪圖的技能。 4.通過使用光學顯微鏡觀察各種各樣的細胞的實驗教學，培養(yǎng)學生的實驗觀察能力。 5.通過有關顯微技術的發(fā)展對認識細胞本質的影響的探究活動，培養(yǎng)學生科學探究的能力和利用多種媒體收集信息、獲取知識的能力。 6.認同細胞學說的建立是一個開拓、繼承、修正和發(fā)展完善的過程。 7.認識顯微技術的發(fā)展進步對生物科學發(fā)展的重大意義。 8.通過使用光學顯微鏡觀察各種細胞的實驗，激發(fā)學生學習生物科學的興趣。 第1課時　細胞學說、顯微鏡 教學過程 導入新課 利用多媒體展示水螅捕食、繁殖的過程，教師簡要說明水螅是一種腔腸動物，接著，展示水螅結構模式圖，利用學生初中已學的水螅的知識，引導學生觀察并認識水螅是由細胞構成的，細胞是生命活動的基本單位。 推進新課 　板　書： 一、細胞學說的建立與發(fā)展 師 細胞是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？ 學生活動：閱讀P26“回眸歷史”第一段資料，并觀察英國科學家胡克自制的顯微鏡及所觀察到的細胞圖像。 師 （1）英國科學家胡克自制的顯微鏡能放大的倍數為40～140倍，他利用自制顯微鏡觀察了軟木（櫟樹皮）的薄片，第一次描述了植物細胞的構造，并首次借用拉丁文Cellar（小室）這個詞來稱呼他所看到的類似蜂巢的極小的封閉小室，實際上這個小室只是死細胞的細胞壁。胡克有關細胞的首次描述是在他的著作《顯微圖譜》一書中于1665年發(fā)表的。 （2）荷蘭學者列文虎克用設計較好的顯微鏡觀察了許多動植物的活細胞和原生動物，并于1674年在觀察魚的紅細胞時描述了細胞核的結構，此后，雖對細胞觀察的資料不斷增加，積累了較豐富的材料，但在長達170多年的歷史中，對細胞的知識以及它與有機體的關系，人們并沒有進行科學概括，沒有上升到具有普遍指導意義的理論高度。 師 細胞是誰發(fā)現(xiàn)并首次命名的？他所觀察到的細胞是真正的細胞嗎？ 生 發(fā)現(xiàn)并首次命名細胞的是英國科學家胡克，但他所觀察到的細胞不是真正的細胞，而僅僅是植物死細胞的細胞壁。 學生活動：閱讀“回眸歷史”中關于施萊登和施旺的資料。 師 （1）德國植物學家施萊登在總結前人工作的基礎上，通過自己觀察了大量植物組織后，于1838年發(fā)表了《植物發(fā)生論》，他指出細胞是構成植物的基本單位。他的研究為細胞學說的建立作出了巨大貢獻。 （2）德國動物學家施旺通過對魚、蛙、豬等多種動物細胞的系統(tǒng)觀察，并將施萊登與自己的發(fā)現(xiàn)概述起來，論證了動植物均由細胞組成。于1839年發(fā)表了《動植物構造及生長相似性之顯微研究》，著名的“細胞學說”由此誕生。 師 （1）細胞學說的內容主要是什么？ （2）細胞學說的建立有什么重大意義？ 生 （1）細胞學說的主要內容是：一切動物和植物都是由細胞構成的，細胞是一切動植物的基本單位。 （2）細胞學說建立的意義：它使人們對動物和植物的認識能統(tǒng)一到細胞的基礎上，對現(xiàn)代生物科學的發(fā)展具有重要的意義。被恩格斯列為19世紀自然科學的“三大發(fā)現(xiàn)”之一。 師 細胞學說提出后的幾十年中，它被推廣到許多領域的研究中，對當時生物學的發(fā)展起了重大促進和指導作用。同時，這一學說本身也迅速得到充實、發(fā)展而且日益完善。1958年德國醫(yī)生和病理學家魏爾肖的研究被認為是對細胞學說的重要補充。 師 魏爾肖對細胞學說的貢獻主要是什么？ 學生閱讀教材回答：魏爾肖對細胞學說的貢獻主要是提出了“細胞只能來自細胞，細胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位”。這被認為是對細胞學說的重要補充。 師 （1）細胞學說的建立和發(fā)展與哪些科學家的工作是分不開的？ （2）細胞學說的建立與顯微鏡的發(fā)明和利用有什么關系？ 生 （1）細胞學說的建立和發(fā)展與英國科學家胡克、德國植物學家施萊登、德國動物學家施旺、德國醫(yī)生和病理學家魏爾肖等科學家的研究工作是分不開的。 （2）正是由于顯微鏡的發(fā)明和利用，才有了細胞的發(fā)現(xiàn)。隨著顯微鏡技術的提高和應用，以及對各種動植物細胞的大量觀察和研究，才有了細胞學說的建立與發(fā)展。 師 細胞的發(fā)現(xiàn)和細胞學說的建立都離不開重要的研究工具——顯微鏡。 　板　書： 二、研究工具——顯微鏡 學生活動：閱讀顯微鏡一節(jié)內容，討論并回答下列問題： （1）闡述顯微鏡的發(fā)展過程。 從17世紀列文虎克自制的顯微鏡（放大300倍），到現(xiàn)代普通光學顯微鏡（最大放大1 500倍），再到電子顯微鏡（可放大上百萬倍）。 （2）哪幾位科學家對顯微鏡的發(fā)展作出了重大貢獻？ 一是列文虎克，于17世紀自制成功由2塊鏡片構成的“顯微鏡”，能將微小物體放大300倍，為顯微鏡的早期發(fā)展作出了巨大貢獻。 二是德國青年科學家盧斯卡，于20世紀30年代初，利用高電壓下電子流波長很短的特點，制造出放大10 000倍的高分辨率電子顯微鏡。 （3）常用電子顯微鏡有哪兩種類型？兩者的區(qū)別主要是什么？用途上有何不同？ 常用電子顯微鏡有透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡。兩者的區(qū)別主要是成像原理不同，透射電子顯微鏡的成像原理和光學顯微鏡基本相同，利用電子穿透切片，經過電磁“透鏡”放大成像；掃描電子顯微鏡依靠電子射到樣品表面后發(fā)射出的更多二次電子，放大后形成反映樣品表面形態(tài)特征的三維圖像。用途上，前者適合于觀察細胞內部超微結構，后者適合于觀察細胞等樣品的表面形態(tài)和結構。 教師活動： （1）利用多媒體展示我國自制的電子顯微鏡以及利用電子顯微鏡所觀察到的細菌等圖像。 （2）利用多媒體展示普通光學顯微鏡。并啟發(fā)學生聯(lián)系初中所學的光學顯微鏡的知識，準確識別其各部分結構與功能；同時，教師利用普通光學顯微鏡作示范。 師 （1）某光學顯微鏡目鏡為10，物鏡為40，則該顯微鏡能放大多少倍？ （2）有一架光學顯微鏡的鏡盒里有4個鏡頭。甲、乙一端有螺紋，甲較長，乙較短；丙和丁無螺紋，丙較長，丁較短。若要在視野中看到較多的細胞，應選擇哪組鏡頭？ 生 （1）400倍。（2）乙和丙。 板書設計 第三章　細胞的結構和功能 第一節(jié)　生命活動的基本單位——細胞 一、細胞學說的建立與發(fā)展 細胞發(fā)現(xiàn)細胞學說建立補充完善 二、研究工具——顯微鏡 列文虎克自制顯微鏡現(xiàn)代光學顯微鏡電子顯微鏡 第2課時　細胞的大小和形態(tài) 教學過程 導入新課 教師出示一只雞蛋、一個洋蔥、一個蘑菇，提問：根據上節(jié)課所學知識，這三種不同生物在結構組成上有什么共同之處？ 生 他們都是由細胞組成。 教師設疑導入新課：除病毒等少數種類外，生物體都是由細胞組成的，組成不同生物體的細胞大小和形態(tài)相同嗎？ 推進新課 　板　書： 三、細胞的大小和形態(tài) 師 要研究細胞的大小和形態(tài)，最好的研究方法是什么？ 生 使用顯微鏡直接觀察各種不同生物的細胞。 請同學們回顧初中所學顯微鏡的知識。討論正確使用顯微鏡的方法步驟是什么？ 師生共同討論歸納正確使用顯微鏡的方法步驟： 取鏡安放對光觀察整理。 師 在使用顯微鏡時，為了更好地觀察對象，常需要使用高倍鏡觀察，如何使用高倍鏡呢？ 學生討論。 教師邊演示邊講解具體方法：先用低倍鏡找到要觀察的物像，移動裝片使需觀察對象移到視野中央，轉動轉換器，換上高倍物鏡，調節(jié)細準焦螺旋使圖像清晰，若視野較暗，可調節(jié)聚光鏡和反光鏡。并歸納如下： 低倍鏡移動裝片轉動轉換器調節(jié)細準焦螺旋調節(jié)聚光鏡和反光鏡。 師 使用顯微鏡觀察有關組織細胞時，常需先將有關生物組織細胞制作成細胞臨時玻片標本，如何制作洋蔥鱗片葉表皮細胞和人的口腔上皮細胞臨時玻片標本呢？ 學生討論。 教師邊講解邊演示： （一）制作洋蔥鱗片葉表皮細胞臨時玻片標本 1.準備 （1）用潔凈的紗布把載玻片和蓋玻片擦拭干凈。 （2）把載玻片放在實驗臺上，用吸管在載玻片中央滴一滴清水。 2.制片 （1）用鑷子從洋蔥鱗片葉內側的表皮上撕取一小塊透明薄膜。 （2）把撕下的薄膜浸入載玻片上的水滴中，用鑷子把薄膜展平。 （3）用鑷子輕輕夾起蓋玻片，使它的一邊先接觸載玻片上的水滴，然后輕輕地蓋在薄膜上，避免蓋玻片下面有氣泡。 3.染色 （1）把一滴稀釋碘液滴在蓋玻片的一側。 （2）用吸水紙從蓋玻片的另一側吸引，使染液浸潤到標本的全部。 （二）制作人的口腔上皮細胞臨時玻片標本 1.在潔凈的載玻片中央，滴一滴生理鹽水。 2.用消毒牙簽的一端在漱凈的口腔側壁上輕輕地刮幾下。 3.把牙簽上附著碎屑的一端，放在載玻片上的生理鹽水滴中涂抹幾下。 4.用鑷子夾起潔凈的蓋玻片，使它的一邊先接觸載玻片上的生理鹽水滴，然后輕輕地蓋在水滴上，避免有氣泡。 5.把一滴稀釋碘液滴在蓋玻片的一側，用吸水紙從蓋玻片的另一側吸引，使染液浸潤到標本的全部。 學生實驗: （1）制作洋蔥鱗片葉表皮細胞的臨時裝片并觀察繪圖。 （2）制作人的口腔上皮細胞臨時裝片并觀察繪圖。 （3）觀察人的骨組織、肌肉和神經組織的永久玻片標本并繪圖。 教師巡回指導:特別注意指導撕取洋蔥鱗片葉內側的表皮。 教師活動：學生結束實驗觀察后選幾位學生談實驗操作體會及實驗中所遇到的問題，并設置下列討論題： （1）使用高倍鏡觀察時，與用低倍鏡觀察相比較，視野的大小、明亮、視野中細胞數、細胞圖像大小有何變化？ （2）為什么要先用低倍鏡觀察清楚后，把要放大觀察的物像移到視野中央，再換用高倍鏡？ （3）換用高倍鏡觀察時，是否需要轉動粗準焦螺旋？ 教師適當啟發(fā)，組織學生討論后歸納： （1）高倍鏡視野變小、變暗，細胞數變少，細胞圖像變大。 （2）直接用高倍鏡觀察，往往由于觀察對象不在視野范圍內而找不到。因此，需要先用低倍鏡觀察清楚，并把要放大觀察的物像移至視野中央，再換用高倍鏡觀察。 （3）不需要。用高倍鏡觀察，只需使用細準焦螺旋微調即可。 教師活動：選擇幾位學生所繪細胞圖進行展示，并請相應學生描述所觀察到的各種細胞的大小和形狀。 師 顯微鏡下觀察到的洋蔥鱗片葉表皮細胞與人的口腔上皮細胞有什么不同？ 生 顯微鏡下觀察到的洋蔥鱗片葉表皮細胞呈近似長方形的格子狀，人的口腔上皮細胞呈不規(guī)則的圓形。 學生活動：觀察教材P29圖35幾種細胞的形狀和大小。 活動設計：教師出示一只雞蛋，從雞蛋鈍端除去部分卵殼，弄破卵殼膜，使卵白和卵黃流到一個燒杯中，讓學生觀察并說明：一只雞蛋并不是一個卵細胞，雞卵細胞只是由胚盤、卵黃和包在卵黃外面的卵黃膜構成。卵白和卵殼及卵殼膜起保護卵的作用，但不是卵細胞的組成部分。鳥類的卵細胞形態(tài)呈圓形，可用肉眼直接觀察到。 師 （1）舉例說明不同生物的細胞大小和形態(tài)是否相同。 （2）舉例說明同一生物體內細胞的大小和形態(tài)是否相同。 （3）舉例說明人體內的不同組織細胞的功能是否相同。 生 （1）洋蔥鱗片葉表皮細胞、人口腔上皮細胞（或其他細胞）及細菌細胞大小和形態(tài)不相同（其他合理回答也可以）。 （2）人體內的肌肉組織細胞、骨細胞、神經組織和口腔上皮細胞的大小和形態(tài)不同。 （3）人體內的肌肉組織細胞具有收縮運動功能，神經組織細胞具有傳導興奮的功能，口腔上皮細胞覆蓋在口腔表面，起保護作用。不同組織細胞的功能不同，其形態(tài)、大小也不同。 課堂小結 人體內紅細胞呈兩面凹的圓餅狀，有利于與氧氣接觸，起運輸氧氣的作用；神經細胞具有很多突起，有利于神經興奮的傳導；肌肉細胞呈紡錘形，與肌肉組織收縮運動功能相適應。 板書設計 三、細胞的大小和形態(tài) 活動與探究 探究課題：顯微技術的發(fā)展對認識細胞本質的影響。 方法與步驟： （1）全班學生3～4人一組分成若干小組，每組設一名召集人。 （2）各組成員分工，分別利用網絡、圖書、報紙、雜志、影像資料等多種途徑收集顯微技術的發(fā)展及其對認識細胞本質的影響。 （3）各小組成員匯總交流情況，并確定一名匯報人將研究成果整理，寫出研究報告。 結果與交流: 各小組匯報人代表本組在班上匯報本小組研究成果，匯報時要精練、概括，不要“照本宣科”。 習題詳解 1.解析：細胞學說的創(chuàng)立人是施萊登和施旺。 答案：B 2.解析：顯微鏡的放大倍數是物鏡與目鏡放大倍數的乘積。放大倍數越小，視野中觀察到的細胞數目越多。 答案：A 3.解析：細胞一般很微小，絕大多數細胞只能借助顯微鏡才能觀察到。胡克正是利用了顯微鏡才發(fā)現(xiàn)了細胞，隨著顯微鏡的發(fā)展和利用，才導致了細胞學說的建立。 答案：顯微鏡的發(fā)明及技術發(fā)展，導致了細胞學說的建立。 4.解析：施萊登和施旺是在對大量植物和動物組織觀察后，共同提出：一切動物和植物都是由細胞構成的，細胞是一切動植物的基本單位。并不包括細菌、真菌、病菌等其他生物。 答案：不正確。因為施萊登和施旺是在對大量植物和動物組織研究后，共同提出：一切動物和植物都是由細胞構成的，細胞是一切動植物的基本單位。 5.解析：光學顯微鏡是利用可見光穿透標本，再放大成像，可見光的波長在380～760 nm范圍內，因此其分辨率不能再提高。 答案：由于可見光波長在380～760 nm范圍內，再好的光學顯微鏡放大倍數也只有1 500倍。