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2019-2020年人教版高中生物必修1 3-1細(xì)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(xì)胞膜的成分和掌握細(xì)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(xì)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(diǎn)、難點(diǎn) 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，難點(diǎn)是用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)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(diǎn)知識突破難點(diǎn)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(xì)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(xì)胞會比智能電腦更精巧呢？細(xì)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(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。 設(shè)問：任何系統(tǒng)都有邊界。細(xì)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(xì)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(xì)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(jìn)行思考，嘗試回答問題，從而感知細(xì)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(xì) 胞 膜 的 制 備 方 法 現(xiàn)在我們知道細(xì)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(xì)胞膜，必須先獲得細(xì)胞膜。我們選取什么樣的材料來獲取細(xì)胞膜呢？ 首先就來學(xué)習(xí)細(xì)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(xì)胞和紅細(xì)胞圖片 師（引導(dǎo)分析）很多動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和白細(xì)胞相類似，在顯微鏡下都可以看到細(xì)胞核和復(fù)雜的細(xì)胞器，而哺乳動物成熟紅細(xì)胞卻是一個例外，它沒有細(xì)胞核和其他復(fù)雜細(xì)胞器。選擇什么細(xì)胞好？ 思考：有了實驗材料后，我們采用什么樣的方法破壞細(xì)胞獲得細(xì)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(xì)胞吸水漲破 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材41頁的獲取細(xì)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(xì)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(xì)胞凹陷消失，細(xì)胞體積增大，細(xì)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(xì)胞膜和其它物質(zhì)混合在一起，我如何獲取較純的細(xì)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(jī)及其工作原理 學(xué)生思考討論得出選取動物細(xì)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(xì)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(xì)胞中物質(zhì)；用清水漲破 學(xué)生閱讀教材41頁的獲取細(xì)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(xì) 胞 膜 的 成 分 （過渡）科學(xué)家將這樣提純獲得的細(xì)胞膜進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析，以此來鑒定細(xì)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(xì)胞膜的通透性進(jìn)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(xì)胞放在蒸餾水中使其吸水漲破，反復(fù)沖洗后只留細(xì)胞膜（血影），把這些破碎的膜鋪在水面上，測定出紅細(xì)胞的表面積a。抽提細(xì)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(xì)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(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞膜的功能越復(fù)雜。細(xì)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(xì)胞膜中含有脂質(zhì)，且脂質(zhì)在細(xì)胞膜呈雙層分布 學(xué)生回答細(xì)胞膜里含有蛋白質(zhì)。 畫一畫:細(xì)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(xì)胞膜的功能？ 畫一畫:細(xì)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(xì) 胞 膜 的 功 能 展示一位生物老師作的一首贊美細(xì)胞膜的詩，引導(dǎo)學(xué)生從中體會細(xì)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(xì)胞膜呀！ 沒有你，我會是何等模樣！ 【屏幕展示】細(xì)胞膜的功能 1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。 3.進(jìn)行細(xì)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(xì)胞膜的第一個功能：細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。 （2）［過渡引言］細(xì)胞膜的第一個功能是否說明細(xì)胞就不與外界進(jìn)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(xì)胞膜的其他功能的事物嗎？ （注意強(qiáng)調(diào)：類比只是幫助我們理解并不能完全等同） ［重點(diǎn)講解］細(xì)胞膜的第三個功能“進(jìn)行細(xì)胞間信息交流” 教師可以借助教材的三幅圖說明細(xì)胞與外界進(jìn)行信息交換的三種方式。 ［導(dǎo)言］假如今天我們只有植物細(xì)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(xì)胞膜的流動鑲嵌模型 帶著感情朗誦詩歌，并試著概括細(xì)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(xì)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(xì)胞膜————系統(tǒng)的邊界 一、制備細(xì)胞膜 材料：哺乳動物成熟紅細(xì)胞 原理：吸水漲破 二、細(xì)胞膜的成分 脂質(zhì) 約50% 蛋白質(zhì) 約40% 糖類 約2%-10% 三、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 1．“三明治” 模型 2．流動鑲嵌模型 四、細(xì)胞膜的功能 1.將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開 2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 3.進(jìn)行細(xì)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(xì)胞膜是怎樣提取的呢？細(xì)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(xì)胞膜的提取實驗2歐文頓的實驗 3細(xì)胞膜的“三明治模型” 4 細(xì)胞膜的流動鑲嵌動畫模型 教師歸納，并引出細(xì)胞膜的功能 課件展示展示展示 展示一首描寫細(xì)胞膜功能的詩 提出問題：細(xì)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