年级高三教科书版本及章节人教版选修一第三章单元(或主题)教学设计单元(或主题)名称细胞的基本结构单元(或主题)教学设计说明本章是落实课程标准“1.2细胞各部份结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动”的要求。具体包括:概括细胞由质膜包裏,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进岀,并参与细胞间的信息交流;揭示细胞内具有多个相对独立的结构,肩负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动;揭示遗传信息主要储存在细胞核中;举例说明细胞各部份结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。通过本章的学习,中学生须要达到课标学业水平的如下要求:建构并使用细胞模型,阐述细胞各部份结构通过分工与合作,产生互相协调的有机整体,实现细胞水平的各项生命活动。1.感悟生命的系统观,进一步发展结构与功能观本章从系统的视角,聚焦“细胞各部份结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动”概念的建构。细胞是最基本的生命系统,是生命活动结构和功能的基本单位。围绕细胞的结构,分别从细胞膜(质膜)的结构和功能、细胞器之间的分工合作、细胞核的结构和功能三个方面,引导中学生认识细胞的系统组成,以及各个组成部份的成份、结构与功能,进而帮助中学生建构相关概念,从而帮助中学生感悟生命的系统观,产生并发展“结构与功能相适应”的生命观念。
2.通读科学史籍,提高科学探究能力举办科学探究,提高中学生科学探究能力是本章重点发展的核心素质。本章安排了“对细胞膜成份的探求”“对细胞膜结构的探求”“分泌蛋白的合成和运输”等科学探究的史籍。这种科学史籍蕴涵了丰富的科学方式与技术,彰显了科学探究所应具备的探求精神、科学思维和技术手段的有机结合,在教学中应当设计好探究性教学活动,让中学生顺着科学家的探究历程,在探究中训练与提高提出问题、作出假定、分析与综合、表达交流等科学探究技能,在探究中建构细胞结构与功能相适应的概念。3.充分借助“思考与讨论”、“资料剖析”,提倡深度学习,提高科学思维水平在本章教学中,结合教材“思考与讨论”栏目中的“对细胞膜成份的探求”“对细胞膜结构的探求”分泌蛋白的合成和运输”,“资料剖析”栏目中的“细胞核具有哪些功能”,以及“探究实践”活动中的“用高倍显微镜观察内质网和细胞质流动”等内容的教学,引导、培养中学生以生物学事实、概念为基础,举办探究性实验和实践活动,在尝试获取证据、运用证据与逻辑剖析推理的过程中,进行具象与概括、归纳与诠释、分析与综合、模型与建模,除了重视知识的理解,概念体系的建构,更指出运用结构与功能观、生命的系统观等生命观念解释相关生命现象,解决具体问题,因而发展中学生的科学思维能力。
单元(或主题)学习目标与重点难点一、学习目标(1)能说出细胞膜的功能;(2)生物膜流动镶嵌模型的基本内容;(3)能举例说出几种主要细胞器的分布和功能;(4)能阐述生物膜系统的组成和功能;(5)能制做临时装片,并用高倍显微镜观察内质网和细胞质的流动;(6)通过对“黑白美东螈胚胎细胞的核移植实验”“蝾螈受孕卵的横缢实验”等实验的讨论,揭示细胞核的功能。二、教学重难点1.教学重点(1)细胞膜的功能;(2)生物膜的流动镶嵌模型;(3)几种细胞器的结构与功能;(4)生物膜系统的组成和功能;(5)细胞核的结构与功能;(6)认同细胞核是细胞的控制中心。2.教学难点(1)构建细胞膜的结构与功能相适应的观点。(2)对细胞膜成份与结构的探求过程。(3)细胞器之间的协调配合;(4)生物膜系统的组成和功能;(5)制做真核细胞的三维结构模型。单元(或主题)整体教学思路(教学结布光)(介绍单元整体教学施行的思路,包括课时安排、教与学活动规划,以结布光等方式整体呈现单元内的课时安排及课时之间的关联。)情景导出,明晰目标→自主学习,合作探究→回扣目标,巩固落实(1)细胞膜的结构与功能安排2课时;(2)细胞器的结构与功能安排2课时;(3)细胞核的结构与功能安排1课时;第1课时教学设计(其他课时同)课题细胞膜的结构和功能课型新讲课R章/单元备考课□专题备考课□习题/试题讲评课□学科实践活动课□其他□教学内容剖析本节的问题剖析设置的是用台盼蓝鉴定细胞死活的实验,其原理是活细胞的细胞膜有选择透过性,台盼蓝颜料不能穿过细胞膜,细胞不会着色,而死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,台盼蓝会穿过细胞膜步入细胞,细胞会被染色。
通过这一实验结果的呈现与剖析,可以使中学生认识到细胞膜作为系统的边界所具有的控制物质进出的功能。作为系统的边界应当具有哪些功能?教材正文的开始就进行了类比说明,国家有边界,人体有边界,所有的系统都有边界。国家与人体的边界有哪些功能?中学生是比较熟悉的。借此作为类比,中学生就此感受了作为细胞这个生命系统的边界细胞膜的重要性,同时也具备了剖析猜想细胞膜功能的基础。由此,教材进一步提出问题:细胞膜作为系统的边界,它在细胞的生命活动中起哪些作用呢?教材列出了细胞膜的三项功能:(1)将细胞与外界环境分隔开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的信息交流。第一项和第二项功能比较容易理解,教材只是通过说理并结合“问题剖析”中的实例进行说明;第三项功能比较具象,中学生不容易理解细胞膜模型制作,因而教材以图文结合的方式呈现了细胞间3种重要的信息传递的实例,让中学生真实感遭到信息传递是真实存在而且极其重要的。细胞膜的功能是由细胞膜的结构和成份决定的,但细胞膜具有哪些样的结构和成份呢?教材并没有直接告诉中学生,而是安排了“对细胞膜成份的探求”的思索与讨论活动,让中学生通过科学史的学习,了解人们对细胞膜成份的探求过程,从小学习分子的结构及其排列方法对于实现细胞膜功能的重要意义。
须要指出的是,教材安排了大量的科学史的内容,是要让中学生通过细胞膜研究的过程,让中学生感悟科学探求永无止境,科学理论是科学家在承继与不断修正的过程中完善并建立的,须要有科学探求的精神、科学思维和技术手段的结合。学习者剖析任教班级为初一年级普通班,中学生的基础知识把握程度相对薄弱、自主学习能力相对较差,另外中学生的学习能力、认知发展水平不平衡,所以在教学过程中要充分调动中学生的学习积极性,使中学生都能投入学习情景中,最大程度迸发学习兴趣,提升学习效率。学习目标确定1.能举例说明细胞膜的功能。2.能阐述细胞膜的组成成份。3.通过剖析生物膜成份和结构的探求历程,阐述生物膜流动镶嵌模型的基本内容,尝试制做生物膜模型。4.通过“资料剖析”等活动,认同细胞膜的结构与功能相适应的观点。学习重点难点1.教学重点(1)细胞膜的功能;(2)生物膜流动镶嵌模型的基本内容。2.教学难点(1)构建细胞膜的结构与功能相适应的观点。2)对细胞膜成份与结构的探求过程。学习评价设计(从知识获得、能力提高、学习心态、学习技巧、思维发展、价值观念培植等方面设计过程性评价的内容、方式与工具等,通过评价持续推动课堂学习深入,突出确诊性、表现性、激励性。
彰显学科核心素质发展的进阶,课时的学习评价是单元学习过程性评价的细化,要适量、适度,评价不应中断中学生学习活动,通过中学生的行为表现判定学习目标的达成度)评价方法评价项目等级自评学习心态端正较端正通常不认真学习技巧、知识等方面的收获丰富较丰富通常少与朋友交流、合作的意识和程度好较好通常弱是否做到独立思索是否同桌互评课堂参与程度,发言次数多较多通常极少课堂练习正确率高较高通常差学习心态端正较端正通常不认真6.学习活动设计班主任活动中学生活动环节一:情景导出,猜想细胞膜的功能班主任活动1提出问题:生物体都一个共同的特征,身体与外部的环境总是怎样样的?细胞作为生命活动的基本单位,也有结构使细胞和外界隔绝开来,那就是细胞膜。细胞膜作为细胞的边界有什么功能呢?问题剖析鉴定植物细胞是否死亡常用台盼乱菊液。用它染色时死细胞会被染成红色,而活细胞不会着色。讨论1.为何活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?2.据此推断,细胞膜作为细胞的边界,应当具有哪些功能?自主学习(阅读课本P41-42),总结细胞膜的功能。中学生活动1回答问题(生物体和外部环境是隔绝开来,体内体外的物质不能随便进出)。小组讨论,猜想生物膜的功能。
阅读课本,完成教案,总结细胞膜的功能。(1)将细胞与外界环境分隔开;(2)控制物质进出细胞。(3)进行细胞间的信息交流(胰岛素通过与细胞表面受体结合传递信息、精卵辨识、敌我细胞辨识;胞间连丝)活动意图说明:通过实例,让中学生自己剖析推论细胞膜的功能,培养自主学习能力;让中学生在真实情景中,设计实验进行探究,学习过程开放,学习路径多元,培养中学生的高阶思维?;方诙憾韵赴こ煞莸奶角蟀嘀魅位疃?提出问题:细胞膜能控制物质进出细胞,我们一般说结构和功能是相适应的,这么细胞膜的结构又有哪些特征呢?它的组成成份主要是什么?请阅读课本P42思索与讨论:1.最初对细胞膜成份的认识,是通过对现象的推理剖析,还是通过对膜成份的提取与测量?2.按照磷脂分子的特征解释,为何磷脂在空气一水界面上描画成单分子层?科学家是怎样推导入“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一推论的?3.磷脂分子在水底能自发地产生双分子层,你怎么解释这一现象?由此,你能够就细胞膜是由磷脂双分子层构成的诱因做出剖析?4.假如将磷脂分子放在水一苯的混和溶剂中,磷脂分子将会怎样分布?精讲:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和乙酸所组成的分子,结构既有疏水侧链(尾部),又有亲水侧链(背部)。
由于磷脂分子的“头部”亲水,所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与海面接触,尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。科学家也正是因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍,才得出膜中的脂类必然排列为连续的两层这一假说。假说的提出除了须要有实验的基础,同时还须要有严谨的推理和大胆的想像力。对细胞膜成份的研究发觉,细胞膜主要是由脂类和蛋白质组成的。据悉,还有少量的脂类。其中脂类约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,脂类占2%-10%。在组成细胞膜的脂类中,脂最丰富,再者还有少量的尿酸。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因而功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数目就越多。中学生活动2中学生讨论并尝试回答问题是从生理功能上入手,通过对现象的推理剖析的。按照他的实验结果,通过严谨的推理得下来的:凡可以溶于脂类的物质,比不能溶于脂类的物质更容易通过细胞膜步入细胞。2、因为磷脂分子的“头部”亲水,所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与海面接触,尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。认真听讲,做好笔记细胞膜模型制作,加强理解与记忆?;疃馔妓得鳎喝弥醒ü蒲Ъ蚁赴こ煞菅芯康墓?,自己总结细胞膜的主要成份,并能理解磷脂分子的特征,培养科学探求的精神。
环节三:对细胞膜结构的探求教的活动3那蛋白质和磷脂的位置关系又是怎样的呢?1.科学家对细胞膜结构的探求实验:J.D.罗伯特森用纤薄切块技术获得了清晰的细胞膜相片,显示暗—明—暗三层结构(如图),厚约7.5nm。提出假说:连续的脂类双分子层组成膜的主体,磷脂的非极性端朝向膜外侧,极性端朝向膜外右侧,蛋白质以双层肽链的长度,通过静电作用与磷脂极性端相结合,进而产生蛋白质—磷脂—蛋白质的三层结构,称之为单位膜。单位膜模型的主要不足在于:把生物膜的结构描述成静止的、不变的,这似乎与膜功能的多样性相矛盾。单位膜结构模型承继了前人的有关“脂单层”和“蛋白质—脂类—蛋白质”三明治模型的推论,又成功地借助了先进的电子显微镜的观察结果作为证据。并且他将生物膜描述为静态的刚性的结构,这一点很快又被新的技术手段下的实验所否定。问题:有哪些证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢?实验:萤光标记大鼠细胞和人细胞融合实验(PPT展示动漫)1970年,LarryFrye等将人和鼠的细胞膜用不同萤光抗原标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半肿胀色萤光、另一半发红色萤光,放置一段时间后发觉两种萤光抗原均匀分布。
提出假说:细胞膜具有流动性。质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。诸如物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞辨识、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。萤光标记大鼠细胞和人细胞融合实验,成功地强调细胞膜具有流动性。实际上,一些很简单的例子也能说明膜具有流动性,如我们中学学习的白细胞会吞噬真菌就是一个挺好的反例。你们再想想类似的还有哪些反例?2.以讨论小组的方式举办课堂讨论交流(1)生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请谈谈你的想法。(2)综观整个人们对完善生物膜模型的探求过程,你能说说实验技术的进步起到如何的作用?(3)剖析生物膜模型的构建过程中,结构与功能相适应是怎样得到彰显的?3.总结流动镶嵌模型的基本内容(精讲)结合讲义展示依次介绍:(1)磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性脑部朝向左侧,疏水性的尾部相对朝向外侧。(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部份或全部嵌入磷脂双分子层中,有的纵贯整个磷脂双分子层。这儿彰显了膜结构内外的不对称性。(3)在细胞膜的两侧,有一层由细胞膜上的蛋白质与脂类结构合产生的糖蛋白,称作糖被。糖被与细胞辨识、细胞间的信息交流有密切联系。
(4)磷脂分子是可以运动的,具有流动性。蛋白质分子也可以运动。学的活动3建立单位膜结构模型观看实验动漫。中学生:变形虫的变型运动。中学生:动物细胞的质壁分离。中学生:植物细胞吸水膨胀和失水偏斜。(1)生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境,随着实验技术的不断创新和改进,对膜的研究将愈加细致入微,对膜结构的进一步认识将能更健全地解释细胞膜的各类功能,不断建立和发展流动镶嵌模型。(2)在构建生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推进作用。如物理成份的鉴别技术使人们认识膜的物理组成;电子显微镜的诞生使人们总算见到了膜的存在;冰冻刻蚀技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两边并不对称;萤光标记大鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这种技术的支持,人类的认识便不能发展。(3)在生命系统中,通常来说,功能的不同常伴随着结构的差别,而初期的生物膜模型假设所有的生物膜都是相同的,这似乎与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。还有,不同膜的长度也不完全一样。由此促使学者们重新研究脂类和蛋白质互相作用的问题?;疃馔妓得鳎菏且弥醒ü赴ぱ芯康墓蹋弥醒形蚩蒲角笥牢拗咕常蒲Ю砺凼强蒲Ъ以诔屑逃氩欢闲拚墓讨型晟撇⒔⒌?,须要有科学探求的精神、科学思维和技术手段的结合。
7.板书设计(板书完整呈现教与学活动的过程,最好能呈现建构知识结构与思维发展的路径与关键点。使用PPT应注意呈现中学生学习过程的完整性)作业与拓展学习设计(设计时关注作业的意图、功能、针对性、预计完成时间。发挥好作业备考巩固、引导中学生深入学习的作用;面向全体,进行分层设计;测量类作业与探究类、实践类作业有机衔接;剖析作业完成情况,作为教学改进和个性化指导与补偿的根据)1、完成课时作业,测量基础知识把握情况。2、调动已有的生活经验,再结合昨天所讲的生物膜的流动镶嵌模型,借助生活上找得到的废弃物做一个细胞膜的流动镶嵌模型;加深对细胞膜的结构和功能的理解。特色学习资源剖析、技术手段应用说明(结合教学特色和实际撰写)教学反省与改进细胞膜结构和功能是选修中学的内容,知识属于微观范畴,内容比较具象难懂,其中涉及细胞膜结构名称及特性、物质跨膜运输形式及实例等内容,是学业水平测试重点考察内容之一。一成功之处:本节课是以科学史为内容的探究式学习,引导中学生自己总结细胞膜的功能、成分、结构特征等内容,每位环节都遵守引导-构想-验证三大步骤来安排,而且借助多媒体的现代教育手段,以多媒体讲义中的直观方式让中学生观察、分析、总结等一系列思维活动,渐渐地理解细胞膜的功能、成分、结构特征等内容??魏笞芙崾?,使用了概念图的方式,以表格的方式率领着中学生通过追忆细胞膜的功能、成分、结构特征等方式来推进对结构和功能相适应、生物结构和功能