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细胞膜——系统的边界教学设计一、设计思路“学起于思，思源于疑”强烈的释疑欲望是学生积极思考的内在动力，由存疑到释疑的过程，就是学生把新旧知识联系起来进行深入思考、探究和综合推理，运用旧知去获得新知的过程。这对激发学生的兴趣、增进学生的智力、培养学生的创造力等具有不可替代的作用。本着“学起于思，思源于疑”，本课题从新课程理念出发，用足球比赛视频和中国地图的图片创设问题情境，引入新课，以疑激趣，引导学生认同细胞膜是系统的边界。通过鸡蛋实验，激发学生的学习兴趣。通过观看视频，让学生总结实验的基本步骤，体验科学的实验方法。为了让学生有切实的情感体验，我们给学生提供模型材料，结合科学家的探索历程，让学生亲自体验细胞膜结构的构建过程，激发学生学习兴趣。重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，让学生注意理解生物科学与技术和社会之间的相互作用，重视理论联系实际，并进一步落实情感、态度、价值观的教育。二、教学分析1．教材分析本节课为新课标人教版必修一《分子与细胞》部分的第三章《细胞的基本结构》的第1节细胞膜-系统的边界,在教材中处于基础地位,它与第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》有直接联系,起到了承上启下的作用。新教材着重实验和生活事例，从“体验制备细胞膜的方法”实验中锻炼学生的动手操作能力和独立思考能力，培养学生的科学意识。“与生活的联系”使课本知识与日常生活联系起来,树立科学与生活之间的联系。2．学情分析高一学生在初中生物学习过程中，对细胞的基本结构、组成细胞的成分和功能等知识已有一定的基础，同时具备较强的实验操作能力。学生喜欢做实验，本着对实验的好奇，可以很好激发的学生求知欲和学习积极性，为本节的学习奠定了基础。3．教学重难点1．教学重点（1）证明细胞中存在细胞膜（2）细胞膜结构模型构建。2．教学难点（1）体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。（2）认同细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。三、教学目标1．知识目标简述细胞膜的成分；制备细胞膜的材料以及方法；2．能力目标通过观看视频体验用哺乳动物红细胞制备细胞膜的过程；尝试构建细胞膜的结构模型；3．情感态度价值观（1）认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。（2）通过实验教学，培养学生相互协作的合作精神和严谨治学的科学态度。（3）教学过程中渗透德育教育，培养学生正确的人生观和价值观。四、教学策略与手段策略模式：问题式探究的策略模式，即“问题引导式”教学和学生“探究性”学习相结合的讨论型教学模式。以问题为纽带，使学生基于问题解决来建构知识、发展智力、提高能力。引导学生从已知到未知，由旧知引新知，在探究中，让学生领悟科学精神，提高生物科学素养，培养学生的科学思维能力，为进一步组织学生探究性实验活动奠定基础。手段：通过观看足球比赛视频和中国地图图片，设置问题情境引入课题。课题应用多媒体辅助教学工具，采用实验法、讨论法、问题教学法、探究教学法、讲授法、练习法等多种教学方法，突出教学重点，突破教学难点。内容第一部分，以实验为载体，在教师引导下，让学生认同细胞膜是系统的边界这一事实。课题第二部分，以科学资料为载体，以问题为纽带，积极引导学生讨论探究，获得与科学家们结论相似的结果，构建出细胞膜的结构模型。五、教学过程教学内容教师的组织和引导学生活动教学设计意图视频和图片导入课题内容探究（一）如何证明细胞膜的存在【屏幕显示】播放2010年世界杯英格兰对德国队足球比赛发生的门线冤案视频。设问：这个球进了没有？但是裁判有没有判？这就是足球世界杯上著名的“门线冤案”，通过观看视频我们发现足球的球门有没有边界？【屏幕显示】中国地图设问：这是哪个国家，你们是怎么判断出来的？【屏幕显示】动物细胞和植物细胞设问：球门有边界，国家也有边界，任何系统都有边界。那么细胞作为最基本的生命系统，它的边界在哪里？非常好。今天我们就一起来研究一下细胞的边界—细胞膜。细胞中存在细胞膜，这是真的吗？实验才是检验真理的唯一标准，同学们能不能设计一个简单的实验，来证明细胞中存在细胞膜呢？请小组讨论把你们小组的实验方案写在学案上学生通过观看视频和图片很快能准确齐答出：进了、没有判、有、中国、国界线、细胞膜学生通过讨论后得出实验方案，将墨水注入鸡蛋，观察墨水能不能出来。通过视频和图片引入新课，吸引学生的注意力，通过提示、蕴涵、铺垫等方式，让学生认同细胞膜是系统的边界，引出课题让学生通过体会鸡蛋的卵黄即鸡蛋细胞，联系生活，增加课堂的趣味性。内容探究（二）实验：体验制备细胞膜的方法：实验选材及理由实验步骤思考：要研究细胞膜，必须先获得细胞膜。我们选取什么样的材料来获取细胞膜呢？【屏幕显示】几种不同细胞的图片设问：同学们想一想，在这些细胞中，你觉得选择哪种细胞最合适？思考：选好了实验材料后，我们应该采用什么方法破坏细胞获得细胞膜呢？师：我想到了以下方法：用镊子剥下、用剪刀剪开、用手撕开、用牙齿咬开……，大家看看行不行，为什么？师：那应该采用什么方法获取细胞膜比较好呢？【屏幕显示】制备细胞膜的视频师：播放制备细胞膜的视频，让学生通过观看视频总结出实验的基本流程师：引导学生思考前后两次用显微镜镜检的学生思考后回答：选取哺乳动物成熟红细胞。因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。学生发出笑声，并回答：不行，因为细胞太小了。学生回答：吸水涨破法。设问引导学生思考如何选材，锻炼学生逻辑思维，让学生体验正确选材对科学研究的重要性。教师在介绍如何获取细胞膜时，采用夸张的肢体语言来展现各种获取细胞膜的设想方案，有助于感染学生，激发学生的学习兴趣。实验现象及结果分析目的是形成自身前后对照。【屏幕显示】实验现象学生总结出和屏幕显示的实验现象，总结出：浸水部分红细胞凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出。思考：涨破的细胞膜和其它物质混合在一起，我如何获取较纯的细胞膜呢？学生发出笑声。学生配合老师鼓掌。学生描述现象。学生积极思考讨论回答问题，并得出离心等结论教师用幽默的语言介绍实验材料的来源，并演示实验关键步骤，师生合作便于顺利完成实验操作。通过表达交流，让参与实验的学生体验成功实验带来的喜悦感，同时训练学生实验操作能力。内容探究（三）细胞膜结构的构建师（过渡）科学家也是通过类似额方法获得了细胞膜，并对细胞膜成分进行进一步的研究分析，研究表明细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。【屏幕显示】细胞中磷脂和蛋白质是如何有机组合构成细胞膜的呢？【屏幕显示】磷脂分子是头部亲水，尾部疏水。师：请学生在思考后在你们的学案上画出磷脂分子铺展在空气水界面后的排列方式完成探究活动二学生通过思考构建出磷脂分子头部亲水尾部疏水的排列方式。师：磷脂分子在细胞膜中是不是也是这样排列的？【屏幕显示】荷兰科学家的实验，磷脂分子表面积是红细胞表面积的两倍师：磷脂双分子层在细胞膜中是如何排列的？请同学思考后完成探究活动三师：细胞膜中除了磷脂还有蛋白质，那么蛋白质在细胞膜中是如何排列的？【屏幕显示】罗伯特森的实验师：根罗伯特森的实验，蛋白质分布在什么位置，请同学思考后完成探究活动四师：大家觉得这个模型对不对?学生:不对师：如果细胞膜是这种模型，很多的生物现象都无法解释，比如说细胞膜的流动性学生阅读资料，思考、分析，在教师引导下构建出细胞膜的模型。学生阅读资料，根据科学家的脚步，逐步得出细胞膜的正确结构重视学习生物科学研究的过程，引导学生从中领会生物科学的方法。利用已有知识和经验训练比较、分析得出细胞膜的成分。从而培养学生分析能力、概括能力、解决实际问题能力。【屏幕显示】白细胞吞噬病菌的过程师：我们可以清楚的发现白细胞在吞噬病菌的过程中，细胞膜并不是静止的，而是流动的，那么蛋白质到底是如何分布？【屏幕显示】屏幕展示科学家的冰冻蚀刻实验师：根据冰冻时刻实验，请同学们构建出正确的细胞膜模型。师：通过同学们的共同努力，我们构建出了细胞膜的结构模型。这里我也拿到了一个细胞膜的模型，我们可以看到磷脂分子是双层排列，蛋白质分子是镶在表面，嵌入其中或贯穿整个细胞膜课堂小结同学们今天掌握的不错，我们来看几个练习题。通过模型展示环节的师生互动过程，既可以充分调动学生的学习积极性，又可以借助模型讲述细胞膜的结构有助于加深学生对细胞膜结构的认知，并顺利完成细胞膜结构模型构建师：今天在咋们班上课，同学们非常配合，我很开心，此时此刻，我想吟诗一首【屏幕显示】赞美诗一首是谁，隔开原始海洋动荡？是谁，为我日夜守卫边防？是谁，为我传信报告安康？啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！师：富有感情的朗读，朗诵完以后可以幽默一下，说“此处应该有掌声”，然后让学生对应赞美诗说出细胞膜的功能。学生共同回答所学知识。师生共同总结复习所学知识，强化重点知识，加深对知识的掌握课堂小结师（总结）通过今天的学习，我们体验了制备细胞膜的方法，跟随科学家的足迹，构建出了细胞膜的结构模型。下面让我们一起来小结。【屏幕显示】课堂小结六、作业设计课堂练习：1．下列有关细胞膜的叙述中，不正确的是（）A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关2、如图表示生物膜的亚显微结构，下列叙述错误的是（）A.②是运动的，但①是静止的，所以细胞膜具有流动性B.②是生物膜的基本骨架C.CO2、H2O通过细胞的方式相同D①在生物膜中是不均匀分布的3、下列各项中，在细胞膜行使功能时起主要作用的是（）A．磷脂B．蛋白质C．糖类D．胆固醇七、教学反思活动是新课程生物教学的一个重要侧重点。对于刚刚接触高一生物学的学生来说，主要就是在激发他们对生物学学习兴趣的同时，多让他们主动参与养成他们进行探究活动的程序习惯。针对我的学生总体素质较高，思维活跃，课外知识丰富，可以很好地配合老师进行探究活动，并通过探究活动达到预期的教学效果。所以在课堂上我采用了教师“问题式”教学和学生“研究性”学习相结合的讨论型教学模式。在整个学习过程中，学生是学习的真正主人，积极参与课堂，大胆交流，努力尝试，主动得获取知识，加深了对知识的领悟，从而准确而牢固的掌握知识，最大限度的提高能力。反思整堂课，这一节课主要在以下几方面做得较好：（1）课前准备充分（2）课堂上教师精心设问，调动了学生的积极性和求知欲，启发学生自主思考，讨论交流，探究解决问题，在教学活动中充分发挥了学生的主体作用，体现了新课程改革理念。（3）课堂上关于细胞膜功能的赞美诗在总结阶段提出，起到了良好的教学效果。（4）课堂总结部分的概念图帮助学生构建知识网络较好。（5）借助多媒体手段，视频和图片相结合，师生互动环节丰富多彩，配合幽默的课堂语言，有利于激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。（6）巧妙借助喊口令方式来活跃课堂气氛，达到了非常理想的教学效果。本堂课也存在以下不足之处：（1）在教学时间的安排上显得过于仓促，导致实验时间有限。（2）由于显微镜不便携带，学生没有机会参与实验过程。（3）实验材料有限，限制了学生的思维，应启发其思考使用不同的材料来完成实验，最终体验得出制备细胞膜的最佳材料。