驗(yàn)收課——細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界教學(xué)設(shè)計

1、細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 教學(xué)設(shè)計霍邱一中 生物組 李素平一、教學(xué)目標(biāo)的確定 新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于本章的要求是：簡述生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；舉例說出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；闡明細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能；嘗試建立真核細(xì)胞的模型。依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際，本節(jié)制定了如下教學(xué)目標(biāo)：1. 知識與技能（1）簡述生物膜的成分和功能。（2）利用已有的知識結(jié)合材料對細(xì)胞膜的成分和功能進(jìn)行合理的推測。2. 過程與方法 進(jìn)行用哺乳動物成熟紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法3. 情感態(tài)度與價值觀 認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界對于細(xì)胞這個這個生命系統(tǒng)的重要意義。2、 教學(xué)設(shè)計思路 細(xì)胞膜是一個微觀水平上的內(nèi)容，離學(xué)

2、生的生活經(jīng)驗(yàn)較遠(yuǎn)，學(xué)習(xí)起來有一定的難度和挑戰(zhàn)，易產(chǎn)生倦怠感，從而使學(xué)習(xí)變得枯燥機(jī)械。因此教學(xué)過程既要突出突出學(xué)生的主動參與，又要強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用。下面是本節(jié)“細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界”教學(xué)的設(shè)計思路。感動學(xué)生播放視頻文件導(dǎo)言：生命的神奇都應(yīng)該到細(xì)胞中去尋找。學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)新知的興趣考學(xué)生猜想考引導(dǎo)：我們之所以有國內(nèi)與國外的說法，是因?yàn)閲沂怯羞吔绲?。?xì)胞是否也有邊界，這個邊界是什么呢？又是用那些物質(zhì)構(gòu)建的這個邊界？明確學(xué)習(xí)目標(biāo)標(biāo)考提出研究的內(nèi)容：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法主動感知知識形成標(biāo)考展示引導(dǎo)資料，分析細(xì)胞膜的成分利用新知和已掌握的知識考提出新問題：這個邊界對細(xì)胞有什么意義？反饋練習(xí)考總結(jié)提高三、教學(xué)

3、實(shí)施的程序?qū)W習(xí)階段教師的組織引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖觀看視頻，引起注意導(dǎo)學(xué)主動探索，獲得新知一、體驗(yàn)細(xì)胞膜的存在二、體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法三、細(xì)胞膜的主要成分四、細(xì)胞膜的功能概括反饋 生命如此令人動容如此神奇而這神奇的奧秘卻隱藏在一個個微小的細(xì)胞中 展示一幅圖片，創(chuàng)設(shè)問題情境。 引導(dǎo)：我們之所以有國內(nèi)與國外的說法，是因?yàn)閲沂怯羞吔绲?。?xì)胞是否也有邊界，這個邊界是什么呢？又是用那些物質(zhì)構(gòu)建的這個邊界？對于細(xì)胞來說有什么意義呢？這些都是這堂課我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。1.請嘗試說出圖中哪些是氣泡？哪些是細(xì)胞？并討論能否在顯微鏡下看到細(xì)胞膜？ 答案提示：氣泡中間光亮，里面只有空氣；邊緣顏色較深。細(xì)胞具有細(xì)胞膜、

4、細(xì)胞核和細(xì)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(xì)胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見細(xì)胞膜，但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。2 要想真正觀察細(xì)胞膜要用電子顯微鏡，但是在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了，你能想辦法驗(yàn)證細(xì)胞膜的存在嗎？ 答案提示：實(shí)驗(yàn)事實(shí)主要有：進(jìn)入活細(xì)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(jìn)入細(xì)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(kuò)散到整個細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)

5、胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會死亡。 （教師評價：通過討論，我們已看出有些同學(xué)想法和科學(xué)家的想法有異曲同工之處。希望同學(xué)們認(rèn)真思考問題。你今天看來離奇的想法，明天就有可能成為科學(xué)的現(xiàn)實(shí)?？茖W(xué)就需要我們進(jìn)行大膽的想象。）那么，細(xì)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(yīng)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。對于一個實(shí)驗(yàn)來說，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）討論：上述圖中分別是什么細(xì)胞？哪一種細(xì)胞比較適合提取細(xì)胞膜呢？請嘗試說出原因？提示：紅細(xì)胞。原因是沒有細(xì)胞壁，沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。閱

6、讀課本P41旁欄相關(guān)信息：對紅細(xì)胞有特殊要求嗎？雞紅細(xì)胞可以嗎？哺乳動物成熟的紅細(xì)胞。雞的紅細(xì)胞不行，因?yàn)殡u屬于鳥類，不是哺乳動物。2.如何利用紅細(xì)胞獲取細(xì)胞膜呢？用鑷子撕取行嗎？用針刺破行嗎？應(yīng)當(dāng)用什么辦法來獲取細(xì)胞膜？提示：細(xì)胞太小了。這種方法不可行，可把哺乳動物紅細(xì)胞放到清水里，紅細(xì)胞會因吸水而脹破。課件展示紅細(xì)胞在不同溶液中的圖片。根據(jù)圖中紅細(xì)胞的形態(tài)差異，你能描述一下本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理嗎？提示：細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度，將細(xì)胞放入清水，水會進(jìn)入細(xì)胞，將細(xì)胞漲破，細(xì)胞內(nèi)容物流出，從而得到細(xì)胞膜。3.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料： 紅細(xì)胞是從哪兒獲得呢？血液。（豬、牛、羊等） 我從較遠(yuǎn)地方采集到血液以后

7、，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？血液容易凝固。要解決這個問題需要加入抗凝劑。新鮮的血液非常黏稠，為了便于觀察，需要對血液進(jìn)行稀釋，用什么溶液呢？用生理鹽水稀釋。（初中學(xué)過這部分知識）為了觀察細(xì)胞形態(tài)的變化，還要用到什么實(shí)驗(yàn)用具呢？顯微鏡等用品。4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及評價:引導(dǎo)學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)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(xué)家就是經(jīng)歷了許多失敗以后才獲得了成功。你能體會到這個實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟是什么?提示：高倍鏡下引流法，使紅細(xì)胞浸潤在水中,使之漲破的

8、過程。剛才我們只是觀察到細(xì)胞膜的存在和破裂，并沒有真正把細(xì)胞膜提取出來。如果把這個實(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)胞膜嗎？提示：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。提供材料：材料一:科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜，并且細(xì)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(xì)胞膜，會使細(xì)胞膜分解。請根據(jù)以上資料思考細(xì)胞膜在組成上有何特點(diǎn)?追問膜中的脂質(zhì)主要是哪一類物質(zhì)呢？追問你能設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)嗎?追問閱讀教材P41,細(xì)胞膜的成分中是否只有磷脂

9、和蛋白質(zhì)?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)胞膜中含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。磷脂，(前面已經(jīng)學(xué)過：磷脂是細(xì)胞膜的重要成分)?；仡櫱懊鎸W(xué)習(xí)的雙縮脲試劑鑒別蛋白質(zhì)的有關(guān)知識。還含有少量的糖。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?jīng)]有你，我會是何等模樣?。?）是誰，隔開了原始海洋的動蕩“展示原始的生命環(huán)境，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）過渡引言是誰，為我日夜守邊防：細(xì)胞膜的第一個功

10、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？（3）重點(diǎn)講解是誰，為我傳信報安康：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。海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細(xì)胞，這些精子與卵細(xì)胞并沒有發(fā)生相互結(jié)合；免疫細(xì)胞吞噬病毒或細(xì)菌，而正常情況下并不吞噬自身的細(xì)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(yán)格配血；器官移植（如骨髓移植）能否成活等。導(dǎo)言假如今天我們只有植物細(xì)胞材料用作實(shí)驗(yàn),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

11、?提示:植物細(xì)胞在細(xì)胞膜外面還有一層細(xì)胞壁，其化學(xué)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(xì)胞壁。請同學(xué)們在筆記本上寫出今天的收獲，或者你發(fā)現(xiàn)的問題。課堂小結(jié)：反饋練習(xí)：閱讀下列材料后，回答問題：科學(xué)家在進(jìn)行細(xì)胞膜化學(xué)成分分析時，采用哺乳動物或人的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料。將其特殊處理使細(xì)胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉，即可得到純凈的細(xì)胞膜(又稱血影)。有的科學(xué)家將“血影”中的脂質(zhì)提取出來，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細(xì)胞整個表面積的2倍。(1)如何處理紅細(xì)胞才能使其發(fā)生溶血現(xiàn)象？_(2)紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是_，這種物質(zhì)的特性是 _，因而使紅細(xì)胞具有_的功能。(3)“血影”的化學(xué)組成是_、_、_。其中的脂質(zhì)主要是指_。學(xué)生回憶思考并回答學(xué)生思考學(xué)生討論學(xué)生討論、回答學(xué)生思考、討論、回答嘗試描