細胞膜教學設計

1、細胞膜系統(tǒng)的邊界 教學設計系統(tǒng)的邊界 教學設計山東青島市平度第一中學 楊化濤 張曉玲一、教學目標簡述細胞膜的成分和功能。二、教學設計思路由于第1章“使用高倍鏡觀察幾種細胞”的實驗和第2章組成細胞的分子的內(nèi)容，是本章學習的基礎。同時，本章內(nèi)容又是后續(xù)章節(jié)學習的基礎。所以在教學時，應注意聯(lián)系學生已有的知識基礎，引導學生在已有知識背景下主動建構(gòu)新知識。畢竟細胞膜離學生的生活經(jīng)驗較遠，學起來有一定的難度，建議在教學過程中安排學生觀察圖片和親自作實驗來體驗細胞的存在。在初中生物課學習細胞的基本結(jié)構(gòu)時，學生對細胞膜已經(jīng)有所了解。但當學生用顯微鏡觀察細胞時，是很難看清細胞膜的。利用學生的認知沖突，激發(fā)學生興

2、趣。細胞膜的成分部分，為避免直接講授學習，體現(xiàn)探究性學習，我們給學生提供豐富的素材，讓學生親自體驗細胞膜的制備過程。這個實驗的目的，不僅是讓學生親自動手，練習制備細胞膜，更重要的是讓學生體會其中的科學方法（如，材料的正確選擇等），并通過評價的激勵機制和導向作用，鼓勵學生主動思考和大膽推測，在學習過程中體驗成就感。細胞膜功能部分，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，引導學生利用類比的方法解決問題，使學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學。并進一步落實情感、態(tài)度、價值觀的教育課后小結(jié)，讓學生在筆記本上寫出這堂課的收獲、發(fā)現(xiàn)或遇到的問題，發(fā)揮學生主體作用，感知知識形成，突出重點。三、教學實施 教師組織與引導學生活動教學

3、意圖請談一談你對細胞的認識？（注意從細胞的結(jié)構(gòu)和細胞的成分兩方面談起。）引出第三章課題。當人們對細胞有一定認識后，有人嘗試過想組裝細胞，你們推測一下能否成功？通過這個事例你能得出什么結(jié)論？每一個系統(tǒng)都有一定的邊界，那么細胞是否也有邊界呢？引入課題：第1節(jié) 細胞膜系統(tǒng)的邊界。1展示一幅圖片，創(chuàng)設問題情境。請嘗試說出圖中哪些是氣泡？哪些是細胞？并討論能否在顯微鏡下看到細胞膜？2要想真正觀察細胞膜要用電子顯微鏡，但是在電子顯微鏡誕生之前，科學家已經(jīng)能夠確定細胞膜的存在了，你能想辦法驗證細胞膜的存在嗎？（教師評價：通過討論，我們已看出有些同學想法和科學家的想法有異曲同工之處。希望同學們認真思考問題。你

4、今天看來離奇的想法，明天就有可能成為科學的現(xiàn)實?？茖W就需要我們進行大膽的想象。）那么，細胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解決這個問題，我們應當想辦法獲取細胞膜。下面我們就結(jié)合實驗體驗一下細胞膜的制備。1.首先，我們應該確定合適的實驗材料。對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關鍵。（課件展示幾種細胞的圖片）討論：上述圖中分別是什么細胞？哪一種細胞比較適合提取細胞膜呢？請嘗試說出原因？閱讀課本P41旁欄相關信息：對紅細胞有特殊要求嗎？雞紅細胞可以嗎？2.如何利用紅細胞獲取細胞膜呢？用鑷子撕取行嗎？用針刺破行嗎？應當用什么辦法來獲取細胞膜？課件展示紅細胞在不同溶液中的圖片。根據(jù)圖

5、中紅細胞的形態(tài)差異，你能描述一下本實驗的實驗原理嗎？3.準備實驗材料： 紅細胞是從哪兒獲得呢？我從較遠地方采集到血液以后，回來以后發(fā)現(xiàn)不能使用了，你知道為什么嗎？怎么解決這個問題呢？新鮮的血液非常黏稠，為了便于觀察，需要對血液進行稀釋，用什么溶液呢？為了觀察細胞形態(tài)的變化，還要用到什么實驗用具呢？請同學們觀察一下自己的實驗臺，用品是否齊全？4.進行實驗操作：（課件展示）第一步：制作臨時裝片第二步：高倍顯微鏡觀察：（教師巡回指導,注意控制時間）5.實驗結(jié)果及評價:引導學生描述實驗現(xiàn)象并積極評價，失敗是成功之母，課下自己好好總結(jié)，找出原因，成功就會離我們越來越近。許多科學家就是經(jīng)歷了許多失敗以后才

6、獲得了成功。你能體會到這個實驗的關鍵步驟是什么?剛才我們只是觀察到細胞膜的存在和破裂，并沒有真正把細胞膜提取出來。如果把這個實驗在試管中進行的話，你能夠想辦法獲得較為純凈的細胞膜嗎？提供材料：材料一:科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜，并且細胞膜能夠被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解。材料二：人的消化液中含有許多能夠水解蛋白質(zhì)的物質(zhì)，稱為蛋白酶。用蛋白酶處理細胞膜，會使細胞膜分解。請根據(jù)以上資料思考細胞膜在組成上有何特點?追問膜中的脂質(zhì)主要是哪一類物質(zhì)呢？追問你能設計實驗證明細胞膜中含有蛋白質(zhì)嗎?追問閱讀教材P41,細胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白質(zhì)?引言蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能是起重要作用

7、,因此,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細胞膜的功能越復雜。細胞膜有什么功能呢?展示一位生物老師作的一首贊美細胞膜的詩，引導學生從中體會細胞膜的功能。課件展示細胞膜的功能：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。（1）播放生命的起源視頻，幫助學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

8、進行信息交換的三種方式。拓展延伸1.信息交流的第一、二種方式可引導學生聯(lián)系施萊登、施旺的細胞學說“細胞系相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對于其他細胞共同組成的整體的生命起作用”2.引導學生形成“服務社會，奉獻自我”的觀念：當前，由于獨生子女增多，父母對孩子的期望值過高，只要孩子讀書，不惜滿足孩子的一切要求，致使一部分學生以自我為中心，只關心自己的得失。他們感知不到父母的勞作的艱辛，體驗不到生活的樂趣，這是因為他們還把自己當成社會的局外人，缺乏責任感、使命感。在生物教學中，必須讓學生清醒的認識到他們只是整個社會的一員，是組成社會的一個細胞，他們對社會既要索取，更要有所奉獻。這正如細胞和細胞之

9、間關系。請你嘗試說出“細胞識別”的例子。你認為細胞膜還有什么功能?導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，我們應首先考慮什么?你能想到好的方法去解決這個問題嗎?請同學們在筆記本上寫出今天的收獲，或者你發(fā)現(xiàn)的問題。課外拓展：1.請你思考如何利用花生,紅墨水,酒精燈,刀片,清水和燒杯等材料驗證細胞膜是否具有活性。2.細胞膜表面的糖被具有識別功能，而癌細胞表面的糖被成分發(fā)生了改變。請你從網(wǎng)絡或其他媒體上收集資料，解釋為什么癌細胞容易擴散。設想我們能否把蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類、水、無機鹽等物質(zhì)機械地組裝在一起，成為一個有活力細胞。提示：細胞的結(jié)構(gòu)與其功能有著密切的聯(lián)系。結(jié)論：系統(tǒng)

10、不是其組分的簡單堆砌，而是通過組間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，形成的統(tǒng)一整體。答案提示：氣泡中間光亮，里面只有空氣；邊緣顏色較深。細胞具有細胞膜、細胞核和細胞質(zhì)，而且是一個立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細胞的不同層面。光學顯微鏡下不能看見細胞膜，但是能夠觀察到細胞與外界環(huán)境之間是有界限的。答案提示：實驗事實主要有：進入活細胞的物質(zhì)首先要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進入細胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞；在光學顯微鏡下看到，用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細胞內(nèi)，細胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺

11、破；如果細胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細胞會死亡。（學生共同回答：細菌、植物細、紅細胞、肌細胞）學生討論后確定：紅細胞。原因是沒有細胞壁，沒有細胞核和眾多的細胞器。哺乳動物成熟的紅細胞。雞的紅細胞不行，因為雞屬于鳥類，不是哺乳動物。細胞太小了。這種方法不可行，可把哺乳動物紅細胞放到清水里，紅細胞會因吸水而脹破。提示：細胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度，將細胞放入清水，水會進入細胞，將細胞漲破，細胞內(nèi)容物流出，從而得到細胞膜。血液。（豬、牛、羊等）血液容易凝固。要解決這個問題需要加入抗凝劑。用生理鹽水稀釋。（初中學過這部分知識）顯微鏡等用品。根據(jù)提示操作注意:兩人協(xié)作，一位同學制作臨時裝片，另一位同學調(diào)試顯微

12、鏡。嘗試描述觀察到的現(xiàn)象(有的成功地觀察到了紅細胞吸水膨脹甚至脹破的動態(tài)變化,也有的沒有觀察到此現(xiàn)象)提示：高倍鏡下引流法，使紅細胞浸潤在水中,使之漲破的過程。答案提示：細胞膜和細胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)密度不一樣。采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細胞膜與其他物質(zhì)分開。如果沒有離心機的話，我們還可以采取靜置的方法。細胞膜中含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。磷脂，(前面已經(jīng)學過：磷脂是細胞膜的重要成分)。回顧前面學習的雙縮脲試劑鑒別蛋白質(zhì)的有關知識。還含有少量的糖。學生閱讀并體會其中的含義：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

13、！認識細胞膜對生命系統(tǒng)的重要意義。提示：1.控制物質(zhì)進出功能：窗紗、蚊帳；學校的大門及辛勤工作的門衛(wèi)同志等。2.信息交流方式：打電話、寫信、發(fā)E-mail、談話、相互拍手等。提示：海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細胞，這些精子與卵細胞并沒有發(fā)生相互結(jié)合；免疫細胞吞噬病毒或細菌，而正常情況下并不吞噬自身的細胞；植物傳粉后，同種和不同種的花粉都會落到雌蕊的柱頭上，同種的花粉能萌發(fā)，異種的花粉不能萌發(fā)或萌發(fā)緩慢；人類輸血時要嚴格配血；器官移植（如骨髓移植）能否成活等。鼓勵學生課下查閱資料，進一步理解細胞膜功能。提示:植物細胞在細胞膜外面還有一層細胞壁，其化學成分主要為纖維素和果膠,因此可以用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁。聯(lián)系生活實際，激發(fā)學生的興趣，同時鞏固所學知識。啟發(fā)學生，對比原有知識和新學知識，產(chǎn)生認知沖突，啟發(fā)興趣。感受細胞膜的存在。通過評價的激勵機制和導向作用，鼓勵學生主動思考和大膽推測。體會實驗材料的