分子與細(xì)胞第2章組成細(xì)胞的分子《細(xì)胞中的無機(jī)物》教學(xué)設(shè)計(jì)（李杰）

《細(xì)胞中的無機(jī)物》教學(xué)設(shè)計(jì)?教材分析及學(xué)生分析必修1第二章第5節(jié)《細(xì)胞中的無機(jī)物》的內(nèi)容比較簡單，主要讓學(xué)生了解水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和作用，并注意聯(lián)系日常生活的實(shí)例及解釋日常生活中的一些現(xiàn)象。結(jié)合初中接觸到的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，及必修一之前學(xué)習(xí)到的《檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪，蛋白質(zhì)》的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，要求同學(xué)們開始嘗試科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),逐漸培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，如科學(xué)思維、科學(xué)探究能力。?教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】.說出水在細(xì)胞中的存在形式和作用：.說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用?！具^程與方法目標(biāo)】.能夠聯(lián)系生活實(shí)際說出水和無機(jī)鹽的作用，并解釋生活現(xiàn)象。.能夠嘗試設(shè)計(jì)簡單的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。.通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀、觀察討論、理解、分析、歸納出水和無機(jī)鹽的作用和存在形式，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析綜合和推理的思維能力?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀H標(biāo)】.認(rèn)同水和無機(jī)鹽對(duì)于生命的重要性。.形成節(jié)約用水良好習(xí)慣。.學(xué)會(huì)關(guān)注生活，關(guān)注身體健康。?教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】.結(jié)合水的概念;.無機(jī)鹽的作用。?課前準(zhǔn)備.多媒體課件；.學(xué)生完成相應(yīng)預(yù)習(xí)內(nèi)容；.學(xué)生課前查閱相關(guān)背景資料，搜集有關(guān)資料。?教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：課程導(dǎo)入PPT投影展示NASA（美國宇航局）公布的最新火星圖片，引導(dǎo)同學(xué)們關(guān)注科學(xué)家在太空中去尋找可能存在的生命時(shí)，尤為關(guān)注尋找一一水，以此說明水在活細(xì)胞中的重要性?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過問題情境的創(chuàng)設(shè)引出課題。環(huán)節(jié)二：講授新課一、細(xì)胞中的水1.細(xì)胞中水的含量的特點(diǎn)分別展示細(xì)胞中各種化合物所占的比例、不同生物含水量比較表格、同一生物個(gè)體不同器官、組織含水量表格、同一生物體不同發(fā)育時(shí)期含水量圖解，讓學(xué)生觀察分析，得到相關(guān)結(jié)論：化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸所占比例85%?90%1%?%7%?10%1%~2%1%~%（1）水是細(xì)胞中含量最多的化合物生物水母魚類蛙哺乳類藻類高等植物含水量％9780-8578659060-80（2）不同生物體含水量不相同生長發(fā)育階段幼兒成年（女）成年（男）質(zhì)量分?jǐn)?shù)77%52%~58%60%~65%（3）同一生物體不同發(fā)育時(shí)期含水量不相同組織器官牙齒骨髓骨骼肌心臟血液腦含水量％102276798384（4）同一生物體不同器官、組織含力:量不相同【設(shè)計(jì)意圖】通過比較分析，得出生物體含水量特點(diǎn)。3.水在細(xì)胞的存在形式（1）結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合，約占細(xì)胞內(nèi)全部水的％。（2）自由水：以游離形式存在，可以自由流動(dòng)，占細(xì)胞內(nèi)全部水的95%以上?！驹O(shè)計(jì)意圖】舉例說出水在細(xì)胞的兩種存在形式。3.水的作用教師結(jié)合實(shí)例分別講解結(jié)合水和自由水的作用。（1）結(jié)合水：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（2）自由水:①細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；②參與生物化學(xué)反應(yīng)；③構(gòu)成細(xì)胞的液體環(huán)境；④運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物?！驹O(shè)計(jì)意圖】舉例說出自由水和結(jié)合水的作用。展示血液與心臟的含水量比較表格：血液與心肌的比較討論：血液和心臟的含水量很接近，為什么血液是流動(dòng)的，心肌是堅(jiān)實(shí)的？形態(tài)含水量%血液液態(tài)83心肌固態(tài)79血液水分主要以流動(dòng)的自由水的形式存在，心肌水分主要以不流動(dòng)結(jié)合水的形式存在?！驹O(shè)計(jì)意圖】學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識(shí)靈活運(yùn)用，能舉i反三。4.自由水與結(jié)合水的關(guān)系展示曲線圖，并引導(dǎo)學(xué)生分析曲線圖，找出自由水與結(jié)合水之間的關(guān)系。學(xué)生思考、討論，并分享自己的觀點(diǎn)。得出結(jié)論：細(xì)胞中的自由水和結(jié)合水不是一成不變的，它們?cè)谝欢l件下是可以轉(zhuǎn)化的。如隨著溫度降低，自由水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水；隨著溫度升高，結(jié)合水轉(zhuǎn)變成自由水。教師引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)出：結(jié)合水和自由水的含量高低與抗逆性和新陳代謝之間的關(guān)系，即自由水相對(duì)含品?越多,新陳代謝越強(qiáng)，抗逆性越弱；結(jié)合水相對(duì)含量越多，新陳代謝越弱，抗逆性越強(qiáng)。【設(shè)計(jì)意圖】清楚自由水與結(jié)合水的比值與新陳代謝和抗逆性之間的關(guān)系?！菊n堂討論】1、新鮮種子放在太陽下曬干，重量減輕，失去的是那種形式的水？2、曬干的種子用水浸泡后還能萌發(fā)嗎？3、曬干種子不浸泡會(huì)不會(huì)萌發(fā)？4、已經(jīng)曬干的種子放在試管中，用酒精燈烘干，試管壁上會(huì)有水珠，失去的是那種形式的水？5、烘干的種子用水浸泡后還能萌發(fā)嗎？總結(jié)：曬干種子失去自由水，失去自由水的種子仍然保持生理活性；烘干種子失去結(jié)合水，失去結(jié)合水的種子失去生理活性?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過問題探討，查漏補(bǔ)缺，突破重、難點(diǎn)。【反饋練習(xí)】下列屬于結(jié)合水的是（多選）A.切西瓜流出的汁B.擠菜餡擠出的菜汁C.蛋清里所含的水D.剛收獲的小麥哂干時(shí)曬出的水E.小麥烘烤時(shí)丟失的水答案：CE【設(shè)計(jì)意圖】通過針對(duì)訓(xùn)練，查漏補(bǔ)缺，突破重、難點(diǎn)。導(dǎo)入：一次性或短期內(nèi)飲水過多，會(huì)導(dǎo)致“水中毒”，“水中毒”是由于長期飲水過量或短時(shí)間內(nèi)大量飲水，身體必須借著尿液和汗液將多余的水分排出，但隨著水分的排出，人體內(nèi)以鈉為主的無機(jī)鹽離子也會(huì)受到稀釋，血液中的鹽分越來越少，吸水能力隨之降低，一些水分就會(huì)很快被吸收到組織細(xì)胞中，使細(xì)胞水腫。說明細(xì)胞中的無機(jī)鹽也發(fā)揮著重要作用。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽PPT展示烘干的種子繼續(xù)點(diǎn)燃燒盡，最終得到不能燃燒的灰白色的灰燼。讓學(xué)生思考：灰燼是什么？答案：無機(jī)鹽。.存在形式講述：細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。例如細(xì)胞中的氯化鈉，就是以Na+和C「的形式存在的。另外含量較多的陽離子還有、K\Ca\Mg2+、Fe等等。陰離子就有C「、SO/一、PO/一、HCO3一等。細(xì)胞中少數(shù)無機(jī)鹽以化合物的形式存在。例如人牙齒和骨骼的成分是碳酸鈣。.含量：同學(xué)們觀察表格，得出結(jié)論：細(xì)胞中無機(jī)鹽的含量是很少的，大約只占教師引導(dǎo)：細(xì)胞中的無機(jī)鹽含量雖然少，但是卻承擔(dān)著重要的作用。無機(jī)鹽有什么作用呢？.作用（1）構(gòu)成細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分讓學(xué)生觀察教材P35”思考與討論“中葉綠素和血紅蛋白分子局部簡圖，討論回答問題:為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血？為什么缺鎂會(huì)影響光合作用？在以上兩個(gè)例子中，F(xiàn)e是構(gòu)成血紅蛋白的組成成分，缺鐵會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白合成受阻，從而貧血：而鎂是構(gòu)成葉綠素的組成成分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成受阻，從而影響光合作用。提問：現(xiàn)在有許多食鹽都是加碘的，為什么要在食鹽中加碘？學(xué)生回答。教師補(bǔ)充：碘是構(gòu)成甲狀腺激素的重要組成成分，缺碘，甲狀腺激素合成減少，成人缺少甲狀腺激素會(huì)患大脖子?。ɑ虻胤叫约谞钕倌[大），幼兒缺少甲狀腺激素會(huì)患呆小癥，影響智力發(fā)育。由此，我們可以得到無機(jī)物的第一個(gè)作用：構(gòu)成細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。（2）維持細(xì)胞和生物體生命活動(dòng)展示圖片并說明：哺乳動(dòng)物的血液中必須含有一定濃度的鈣離子。如果鈣離子濃度過低，會(huì)出現(xiàn)抽搐，俗稱抽筋;反過來，如果鈣離子濃度過高，會(huì)出現(xiàn)肌無力。對(duì)于某些植物而言，缺硼會(huì)導(dǎo)致花而不實(shí)（只開花不結(jié)果）。由此，我們可以得到無機(jī)物的第二個(gè)作用：維持細(xì)胞和生物體生命活動(dòng)。（3）維持細(xì)胞的酸堿平衡展示圖片并說明：激烈運(yùn)動(dòng)后會(huì)感到腰酸、膝蓋酸的原因是運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了乳酸，但人體血液的pH沒有因此而降低，還是維持在~之間。由此，我們可以得到無機(jī)物的第三個(gè)作用：維持細(xì)胞的酸堿平衡。（4）維持細(xì)胞的滲透壓平衡（水鹽平衡），維持細(xì)胞的正常形態(tài)提問：某人生病到醫(yī)院輸液，你知道用的生理鹽水是多少濃度的？為什么要配制這一濃度，其它濃度可以嗎？為什么？引導(dǎo)學(xué)生思考回答：生理鹽水指質(zhì)量分?jǐn)?shù)為％的氯化鈉溶液，說明其與細(xì)胞中的液體濃度相等。高于生理鹽水的濃度細(xì)胞會(huì)失水皺縮，低于生理鹽水的濃度細(xì)胞會(huì)吸水膨脹。由此，我們可以得到無機(jī)物的第三個(gè)作用：維持細(xì)胞的滲透壓平衡（水鹽平衡），維持細(xì)胞的正常形態(tài)。【設(shè)計(jì)意圖】深入分析細(xì)胞中的無機(jī)鹽的作用及原因，讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上掌握重難點(diǎn)。環(huán)節(jié)三：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課后探究：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、提供的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本流程模板，嘗試進(jìn)行?個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證鎂離子是小麥生長發(fā)育所必需的無機(jī)鹽。【設(shè)計(jì)意圖】逐漸培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探窕能力，與生物學(xué)核心素養(yǎng)接軌。?教學(xué)反思本節(jié)課以指導(dǎo)學(xué)生提出