“細(xì)胞膜──系統(tǒng)的邊界”教學(xué)設(shè)計(jì)司軍權(quán)

1、“細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界”教學(xué)設(shè)計(jì)一師塔里木高級(jí)中學(xué) 司軍全（郵編：843300 電話一、設(shè)計(jì)思路本著“學(xué)起于思，思源于疑”，課題從新課程理念出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，以疑激趣，理論聯(lián)系生活實(shí)際，以生活常識(shí)入手，溫故而知新，引導(dǎo)學(xué)生在已有知識(shí)背景下主動(dòng)建構(gòu)新知識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)同細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界。為了讓學(xué)生有切實(shí)的情感體驗(yàn)，我們給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)素材，讓學(xué)生親自體驗(yàn)細(xì)胞膜的制備過(guò)程。實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確選材，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。當(dāng)學(xué)生用顯微鏡觀察細(xì)胞吸水漲破實(shí)驗(yàn)后，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，再設(shè)置一系列的科學(xué)材料引導(dǎo)學(xué)生分析得出細(xì)胞膜的成分。細(xì)胞膜功能部分，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生利用類比的方法解

2、決問(wèn)題，讓學(xué)生注意理解生物科學(xué)與技術(shù)和社會(huì)之間的相互作用，重視理論聯(lián)系實(shí)際，并進(jìn)一步落實(shí)情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教育。二.教材分析1內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材（人教版）生物必修1分子與細(xì)胞第三章第一節(jié)內(nèi)容，它承接前面所學(xué)細(xì)胞的元素和化合物等內(nèi)容，是對(duì)生命系統(tǒng)的基本單位細(xì)胞的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)有關(guān)細(xì)胞的元素和化合物的認(rèn)識(shí)具體化、結(jié)構(gòu)化，將前后知識(shí)建立起有機(jī)的聯(lián)系，并為后面學(xué)習(xí)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型打下基礎(chǔ)。2 學(xué)情分析此時(shí)的高二學(xué)生學(xué)習(xí)的生物的時(shí)間還不長(zhǎng)，對(duì)于生物學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和興趣還不濃厚，生物知識(shí)、能力和思想有待于提高，在這個(gè)階段教師的引導(dǎo)是十分關(guān)

3、鍵的。本節(jié)內(nèi)容不多，如果僅僅按部就班進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的理解能力不會(huì)有較大提高，學(xué)習(xí)的體驗(yàn)也不深，學(xué)習(xí)生物的興趣不會(huì)提高，那樣只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，因此在教學(xué)中要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，通過(guò)不同的情境提高學(xué)生各項(xiàng)能力。3 教學(xué)目標(biāo)3.1 知識(shí)與技能（1）簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能。（2）了解細(xì)胞膜的制備過(guò)程。3.2過(guò)程與方法（1）探討問(wèn)題并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。（2）嘗試制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。3.3情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。（2）通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)，認(rèn)同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。4 教學(xué)重點(diǎn)和

4、難點(diǎn)4.1教學(xué)重點(diǎn)1 / 6（1）細(xì)胞膜的成分和功能。（2）細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。4.2教學(xué)難點(diǎn)（1）用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。（2）形象的理解細(xì)胞膜的功能。（3）體會(huì)細(xì)胞膜作為細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的邊界的意義。5. 教學(xué)過(guò)程課前準(zhǔn)備：（1）拍攝生物學(xué)習(xí)小組制作哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞吸水漲破的實(shí)驗(yàn)視頻；（2）準(zhǔn)備紅玫瑰花瓣、酒精、清水、燒杯、玻璃棒等；（3）要求學(xué)生以細(xì)胞膜為主題寫(xiě)一篇詩(shī)歌5.1 詩(shī)歌導(dǎo)入，激發(fā)興趣展示網(wǎng)絡(luò)上一篇優(yōu)美的配樂(lè)詩(shī)愛(ài)到細(xì)胞深處，要求學(xué)生欣賞詩(shī)歌并朗誦：穿過(guò)紛繁復(fù)雜的生物圈我來(lái)到你的面前是否有一條無(wú)形的碳鏈冥冥中把你我相連你的目光如水浸潤(rùn)了我的每一個(gè)細(xì)胞

5、你的聲音如糖讓我擁有了無(wú)盡的能量每一刻我都在想念你蘇丹般的容顏我的思念已進(jìn)入每一個(gè)核苷酸我的DNA充斥著你的信息你已經(jīng)控制了我所有的蛋白質(zhì)我無(wú)法逃避在優(yōu)美的旋律中將學(xué)生帶進(jìn)知識(shí)的殿堂，提出問(wèn)題：在這首優(yōu)美的詩(shī)歌當(dāng)中，涉及到了組成細(xì)胞的哪些分子？如果將上述各種物質(zhì)配齊，并按照他們?cè)诩?xì)胞中的比例放在一個(gè)試管中，能構(gòu)成一個(gè)生命系統(tǒng)嗎？為什么？通過(guò)詩(shī)歌營(yíng)造愉悅的課堂氛圍，創(chuàng)設(shè)探究情景，同時(shí)激活學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。5.2 細(xì)胞膜的功能5.2.1將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)“既然讓這些化學(xué)物質(zhì)組合在一起并不能形成生命系統(tǒng)，那么生命系統(tǒng)是如何形成的呢？” 觀看動(dòng)畫(huà)片藍(lán)貓歷險(xiǎn)記的一段視頻“原始細(xì)胞的

6、形成過(guò)程”，結(jié)合教材第42頁(yè)內(nèi)容，思考并回答：這段視頻中同時(shí)向我們傳遞出了細(xì)胞膜的一個(gè)非常重要的功能？學(xué)生在觀看視頻后總結(jié)出細(xì)胞膜的第一個(gè)功能它將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)。5.2.2進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流向?qū)W生提供文字資料： 向高等植物的一個(gè)細(xì)胞中注入熒光染料(能發(fā)出熒光的染料)，則染料迅速擴(kuò)散到相鄰的細(xì)胞內(nèi)；內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生激素到達(dá)靶細(xì)胞；精子與卵細(xì)胞的結(jié)合。在教師的講解過(guò)程中，結(jié)合教材分析資料并思考：這三份資料反映了細(xì)胞膜的什么功能？教材文字和圖片是非常重要的資源，但也是學(xué)生最易忽視的地方，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材的關(guān)注，提高學(xué)生分析能力。5.2.3控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞膜是不是使細(xì)胞成為一個(gè)封閉的系統(tǒng)呢？它

7、還具有怎樣的功能？以紅色玫瑰花瓣、酒精、清水、燒杯、玻璃棒等為主要實(shí)驗(yàn)材料，以小組為單位進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出的功能。先讓每個(gè)小組提出設(shè)計(jì)方案，討論完善后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示玫瑰花瓣在鹽酸作用紅色物質(zhì)外溢導(dǎo)致溶液顏色變紅，而裝有清水的燒杯溶液顏色幾乎變化。以事實(shí)為依據(jù)，探討問(wèn)題并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生科學(xué)探究的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。5.3細(xì)胞膜的成分我們知道，有什么樣的結(jié)構(gòu)才可能具備怎樣的功能，結(jié)構(gòu)與功能是相統(tǒng)一的，那么細(xì)胞膜具有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？這點(diǎn)我們會(huì)在第四章詳細(xì)學(xué)習(xí)，我們今天先來(lái)研究一下細(xì)胞膜的功能是由膜上哪些成分來(lái)完成的。要想解決這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)

8、當(dāng)想辦法獲取細(xì)胞膜。下面我們就結(jié)合實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)一下細(xì)胞膜的制備。1.首先，我們應(yīng)該確定合適的實(shí)驗(yàn)材料。對(duì)于一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，合適的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。（課件展示幾種細(xì)胞的圖片，高等植物、高等動(dòng)物、哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、細(xì)菌）討論：哪一種細(xì)胞比較適合提取細(xì)胞膜呢？請(qǐng)嘗試說(shuō)出原因？我們選擇什么樣的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才會(huì)使細(xì)胞膜制備起來(lái)更容易，而又不會(huì)跟其他的膜混在一起呢？（多媒體放映小資料）：哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在發(fā)育成熟過(guò)程中，核逐漸退化，并從細(xì)胞中排出，為攜帶氧的血紅蛋白，騰出空間。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞是一種很好的材料，因?yàn)樗鼪](méi)有細(xì)胞核和葉綠體等眾多的細(xì)胞器，也沒(méi)有細(xì)胞壁。因此我們可以選擇人血、兔血或者豬血

9、等容易取得的材料來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 那么，紅細(xì)胞那么小，我們要如何操作才能使細(xì)胞膜與細(xì)胞的其他成分分開(kāi)呢？細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度，將細(xì)胞放入清水，水會(huì)不斷進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞會(huì)膨脹，最終將細(xì)胞漲破，細(xì)胞內(nèi)容物流出，從而得到細(xì)胞膜。我們可以用光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察到這一變化。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：（錄像）這是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大圈是視野，小點(diǎn)是紅細(xì)胞，可以看到，正常的紅細(xì)胞邊緣是很清晰的，漲破后有什么區(qū)別？在視野中可以找到少數(shù)脹破的紅細(xì)胞，它們已失去完整發(fā)亮的邊緣，變成不規(guī)則。這個(gè)實(shí)驗(yàn)只是觀察到細(xì)胞膜的存在和破裂，并沒(méi)有真正把細(xì)胞膜提取出來(lái)。里面還有血紅蛋白等，如果把這個(gè)實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行的話，你能夠想辦法獲得較為純凈的細(xì)胞膜

10、嗎？細(xì)胞膜和細(xì)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(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開(kāi)。如果沒(méi)有離心機(jī)的話，我們還可以采取靜置的方法 離心機(jī)（介紹）獲得較純凈的細(xì)胞膜后，就可以分析細(xì)胞膜的成分了，我們來(lái)回顧一下科學(xué)家是如何研究的，請(qǐng)大家閱讀學(xué)案中提供的資料，來(lái)分析一下細(xì)胞膜的成分。提供材料：材料一:1895年美國(guó)生化學(xué)家歐文頓研究了各種卵細(xì)胞的透性，他發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜。后來(lái)，其他科學(xué)家發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜能夠被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解。材料二：科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分進(jìn)行深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。（蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）請(qǐng)根據(jù)以上資料思考細(xì)胞膜

11、在組成上有何特點(diǎn)?小結(jié)：科學(xué)家將制備的細(xì)胞膜進(jìn)一步提純、分析，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外，還有少量糖類。其中脂質(zhì)占細(xì)胞膜總量的50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類占2%10%。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，那種脂質(zhì)最豐富？科學(xué)家在各種膜的研究中還發(fā)現(xiàn)，不同的膜，各成分的比例不是固定的。比如蛋白質(zhì)，這也體現(xiàn)了“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者”，蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜功能的行使是起重要作用的！植物細(xì)胞在細(xì)胞膜外還有一層細(xì)胞壁，它的化學(xué)成分是纖維素和果膠，細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)的作用。但是它對(duì)物質(zhì)進(jìn)出沒(méi)有選擇性，是全透的。這就是為什么細(xì)胞壁不能作為系統(tǒng)的邊界的原因。通過(guò)今天這堂課的學(xué)習(xí)，我們了解了細(xì)胞膜的

12、成分和功能，體驗(yàn)了細(xì)胞膜的制備過(guò)程。明確了細(xì)胞膜對(duì)細(xì)胞的重要意義。有關(guān)細(xì)胞的其他結(jié)構(gòu)我們下節(jié)課再介紹。5 .4 首尾照應(yīng)，詩(shī)歌結(jié)課最愛(ài)細(xì)胞膜在那神秘的世界并非表面般的和平數(shù)不清的敵人來(lái)襲你那美麗的外衣將他們拒之千里你是堅(jiān)強(qiáng)的壁壘守候那神圣的領(lǐng)地是你，隔開(kāi)了原始海洋的動(dòng)蕩是你，為我日夜守邊防是你，為我傳信報(bào)安康短暫的生命并無(wú)所謂冥冥的碳鏈將你我牽回智慧之光不會(huì)昏昏沉睡只有這詩(shī)能將你贊美啊，親愛(ài)的細(xì)胞膜因?yàn)橛心?，我們的生命才有光輝！詩(shī)歌為學(xué)生所寫(xiě)，教師只是將部分優(yōu)秀的語(yǔ)句整合在一起，學(xué)生在朗誦詩(shī)歌時(shí)感悟到自己成果的喜悅，也讓學(xué)生在詩(shī)歌中感受細(xì)胞膜的美好，并進(jìn)一步增強(qiáng)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)。四、課外拓展：1

13、.請(qǐng)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(yàn)證細(xì)胞膜是否具有活性。2.細(xì)胞膜表面的糖被具有識(shí)別功能，而癌細(xì)胞表面的糖被成分發(fā)生了改變。請(qǐng)你從網(wǎng)絡(luò)或其他媒體上收集資料，解釋為什么癌細(xì)胞容易擴(kuò)散。五. 教學(xué)反思本教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新性的整合，體現(xiàn)了新課程的四個(gè)基本理念，力求使學(xué)生在“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)方面得到提高，取得了較好的教學(xué)效果。具體來(lái)講有以下幾方面的特點(diǎn)：首先富有人文魅力的詩(shī)歌讓學(xué)生耳目一新，首尾照應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生們充分感受到了生物學(xué)習(xí)的魅力，學(xué)生自己創(chuàng)作的歌詞更是讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得以充分提高。其次大膽對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行重新整合。借助于巧妙的過(guò)渡使整個(gè)課堂非常緊湊，學(xué)生在層層遞進(jìn)的設(shè)問(wèn)中邏輯思維能力得到充分鍛煉，將細(xì)胞膜與生活實(shí)例的聯(lián)系也讓學(xué)生明晰生物知識(shí)的社會(huì)功能。第三充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手