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高中生物教案系統(tǒng)的邊界細(xì)胞膜
在教學(xué)工作者實際的教學(xué)活動中,很有必要精心設(shè)計一份教案,教案是教學(xué)藍(lán)圖,可以有效提高教學(xué)效率。那么你有了解過教案嗎?以下是小編幫大家整理的高中生物教案系統(tǒng)的邊界細(xì)胞膜,歡迎閱讀與收藏。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo):簡述細(xì)胞膜的成分和功能,解釋細(xì)胞膜在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能中的重要作用。
2.能力目標(biāo):進行用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實驗,體驗制備細(xì)胞膜的方法。
3.情感目標(biāo):認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。
二、教學(xué)重點和難點
1.教學(xué)重點
(1)細(xì)胞膜的成分和功能
。2)理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義
2.教學(xué)難點
。1)用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法
。2)理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義
三、教學(xué)方法
講授與學(xué)生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、資料分析法
四、教學(xué)用具
多媒體、課件、教科書、黑板、粉筆
五、課時安排
1課時
六、教學(xué)過程
導(dǎo)入:在前面的學(xué)習(xí)中,我們認(rèn)識了細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng)的物質(zhì)成分,從今天開始,我們將進一步認(rèn)識細(xì)胞這個基本的生命系統(tǒng),我們來認(rèn)識由水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸組成的一個有機整體——細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。
大家對于細(xì)胞應(yīng)該有了一定的認(rèn)識——我們在初中學(xué)習(xí)過,在前面的實驗中我們也曾經(jīng)觀察過一些細(xì)胞。
T:你認(rèn)為細(xì)胞最外面的結(jié)構(gòu)是什么?
S:……(學(xué)生發(fā)言:脫口而出的同學(xué)可能往往回答細(xì)胞膜;略有思考的同學(xué)回答細(xì)胞壁;比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐瑢W(xué)會回答“植物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞壁,動物細(xì)胞的最外層是細(xì)胞膜”,等)(教師點評后總結(jié),注意點評學(xué)生的思維習(xí)慣)
T:動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,而像植物、真菌、細(xì)菌等生物,細(xì)胞往往具有細(xì)胞壁。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,主要成分是纖維素和果膠,它們沒有生命活動的特殊功能,主要是對植物細(xì)胞有支持和保護作用。而對于真菌和細(xì)菌的細(xì)胞壁與植物不同,我們在以后的學(xué)習(xí)中會逐步了解。
然而我們今天要重點討論的話題不是細(xì)胞壁,因為我們將討論的是“系統(tǒng)的邊界”,系統(tǒng)的邊界是什么?這里的答案就只有一個:細(xì)胞膜。
因為,我們這里指的“系統(tǒng)”是:生命系統(tǒng)!在組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)中,具有生命活性的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,而細(xì)胞壁并沒有像它們這樣的生命活性。這里的“生命活性”可能對大家還比較抽象,不過隨著我們對細(xì)胞膜等功能的深入,你就會慢慢了解。
。ò鍟杭(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界)
T:對于細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,同學(xué)們有沒有這方面的感性認(rèn)識?也就是說你能不能列舉出一些證據(jù)來證明細(xì)胞膜這個系統(tǒng)邊界的存在?
S:直接借助光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡觀察得到。
T:很好,電子顯微鏡可以看清楚細(xì)胞膜的存在,光學(xué)顯微鏡雖然不能看見細(xì)胞膜,但是卻能夠清楚的觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境是有界限的。
除了這樣的直接觀察,我們還能不能通過一些其他的感受間接感知細(xì)胞膜的存在呢?
。ㄓ靡曨l的方式介紹科學(xué)家進行顯微探針感受阻力的實驗:一開拓學(xué)生的實驗思路;二激發(fā)學(xué)生興趣)
用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),伊紅會很快的擴散到整個細(xì)胞,卻不能很快逸出細(xì)胞。
另外,我們還可以在顯微鏡下看到: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)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大,細(xì)胞會死亡。
過渡:通過剛才的實驗,我們也可以看到,當(dāng)細(xì)胞膜被破壞的時候,細(xì)胞也就死亡了。這說明了細(xì)胞膜對于生命系統(tǒng)來講,是非常重要的。那么,細(xì)胞膜有哪些重要功能呢?
。▽W(xué)生活動)閱讀課本42頁內(nèi)容,聯(lián)系生活經(jīng)驗,理解細(xì)胞膜的功能。
。ò鍟杭(xì)胞膜的功能)
。ㄕ垖W(xué)生發(fā)言,讓他們結(jié)合生活經(jīng)驗,解釋細(xì)胞膜的功能,教師適時點評)
S:細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。(板書)
只有這樣,細(xì)胞才能獲得一個相對比較穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,才能減小受到的各種外部干擾,才能正常的進行各種代謝活動。這就好比我們的學(xué)校的圍墻,班級的墻壁,如果沒有這些,喧囂的街道,隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學(xué)的學(xué)習(xí),那么,我們的學(xué)習(xí)不可能正常進行。
S:……
T:同學(xué)們的比方非常形象。作為生命體,要保證自身代謝順利進行,一個相對獨立的內(nèi)部環(huán)境何等重要;有了細(xì)胞膜,這個邊界將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,細(xì)胞內(nèi)才能保持各種理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定,才可能具備代謝的正常條件。也正因為如此,在生命的起源過程中,科學(xué)家把“原始界膜”的形成作為生命演變中的重要階段,具有了原始界膜后,才使得原始生命的誕生成為可能!
S:細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進出細(xì)胞。(板書)
既然細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界,這就好像皮膚是我們?nèi)梭w的邊界一樣,我們的皮膚可以阻止一些病毒、細(xì)菌等進入我們體內(nèi),細(xì)胞膜也應(yīng)該有類似的功能。
S:……
T:這個類比是比較恰當(dāng)?shù)。對于?xì)胞膜能控制物質(zhì)進出細(xì)胞這一點功能,我們將在第四章會有更加詳細(xì)的學(xué)習(xí),現(xiàn)在需要大家先了解細(xì)胞膜具有選擇性的允許細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)進入,而細(xì)胞不需要的,或者對細(xì)胞有害的物質(zhì)就不容易進入細(xì)胞。細(xì)胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為“選擇透過性”。不過選擇透過性只有活的細(xì)胞的細(xì)胞膜也具有,細(xì)胞死亡,這種選擇透過性就喪失了。
記得在我們初中的學(xué)習(xí)中,我們通過實驗的方法來檢驗玉米的種子是否還具有萌發(fā)的活性(也就是說玉米種子是否還是活的),也就是利用細(xì)胞膜的這點特性。下面給大家如下材料,請你設(shè)計實驗來檢驗這些玉米種子是否還能萌發(fā)。
。ㄍ队埃┎牧希河衩追N子,紅墨水,鑷子,刀片,培養(yǎng)皿,燒杯,酒精燈。
。▽W(xué)生思考、討論、發(fā)言)
。ㄍ队埃┓椒ú襟E:
1、將玉米種子放在20-25℃的溫水中浸泡36h。
2、取20粒已經(jīng)泡漲的種子,將其中的10粒放在沸水中煮5min后,冷卻,作為對照的實驗材料。
3、分別取煮過和未煮過的玉米種子放在培養(yǎng)皿中,用刀片沿胚的中線縱向切開籽粒,用稀釋20倍的紅墨水浸泡(以沒過種子為宜)。2min后,倒去紅墨水,用水沖洗籽粒數(shù)次,直到?jīng)_洗液無色為止(洗去浮色)。
4、觀察籽粒中胚的顏色。
。ㄍ队埃┙Y(jié)果預(yù)期:
未煮過的籽粒的胚細(xì)胞未被染成紅色;煮過的籽粒的胚細(xì)胞被染成紅色。
。ㄅ呒(xì)胞被染紅說明了胚細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性,也就說明胚細(xì)胞死亡,不再具有萌發(fā)活性)
S:細(xì)胞膜進行細(xì)胞間的信息交流。(板書)
細(xì)胞作為一個個體的基本組成單位,對于一個個體來說,生活在外界環(huán)境中,與周圍的環(huán)境關(guān)系密切,不斷地與外界環(huán)境發(fā)生著物質(zhì)和信息的交流。構(gòu)成個體的細(xì)胞也應(yīng)該是這樣的,只有這樣,細(xì)胞才能聯(lián)合起來組成能行使同一功能的組織,再構(gòu)成器官……而細(xì)胞之間的信息傳遞,應(yīng)該就是考系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜。
T:(放映有關(guān)細(xì)胞間進行信息傳遞的動畫、圖片等,同步解說)
在多細(xì)胞生物體內(nèi),各個細(xì)胞都不是單獨存在的。它們必須保持功能的協(xié)調(diào)。這種協(xié)調(diào)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換,也有賴于信息的交流。這種信息的交流大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。
細(xì)胞間進行信息交流的方式:1靶細(xì)胞(胰島素與靶細(xì)胞)2細(xì)胞間信息的傳遞(精子與卵細(xì)胞結(jié)合)3相鄰兩個細(xì)胞通過通道進入另一個細(xì)胞(高等植物細(xì)胞的胞間連絲)
過渡:通過剛才的學(xué)習(xí),可以看到細(xì)胞膜的功能對于一個細(xì)胞的正常運作是必需的;當(dāng)然細(xì)胞膜的功能除了上述介紹的三點,還有一些其他的功能,這個問題大家可以在課下查找資料,也可以在后面的學(xué)習(xí)中逐漸了解,總結(jié)。
我們知道有什么樣的結(jié)構(gòu)才可能具有什么樣功能,功能與結(jié)構(gòu)是相統(tǒng)一的,那么,細(xì)胞膜具有什么樣的結(jié)構(gòu)才能完成上述的功能呢?
鑒于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)我們還會在第四章詳細(xì)學(xué)習(xí),我們這里主要來研究細(xì)胞膜的組成,看看完成細(xì)胞膜功能的是靠細(xì)胞膜上的哪些成分來完成的。
。ò鍟杭(xì)胞膜的成分)
T:我們要分析細(xì)胞膜的成分,首先要獲得細(xì)胞膜。那么,怎樣獲得比較純凈的細(xì)胞膜呢?
請大家閱讀課本40頁-41頁的實驗:體驗制備細(xì)胞膜的方法,完成下面幾個問題的思考。
。ò鍟后w驗制備細(xì)胞膜的方法)
問題:1、選用植物細(xì)胞好不好?
2、為什么選用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞?
3、細(xì)胞破裂后,怎樣分離出比較純凈的細(xì)胞膜?
4、歸納實驗的原理。
。▽W(xué)生進行實驗體驗,教師指導(dǎo),后進行點評總結(jié))
S:……
T:我們利用動物細(xì)胞在蒸餾水中會吸水漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)就會流出來,從而獲得細(xì)胞膜。再由于哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核以及其他膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,所以,可以避免其他膜的干擾。最后利用離心的方法將細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)分離開來,獲得比較純凈的細(xì)胞膜。
T:現(xiàn)在細(xì)胞膜的提取過程大家已經(jīng)體驗過來,接下來的工作就是分析細(xì)胞膜的成分有哪些?怎么分析呢?
借助現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)手段,我們大可以通過先進的儀器分析得知,但是我們手頭上沒有大家能利用的儀器。我們有什么呢?請大家看下面的資料,來分析一下細(xì)胞膜的成分。
(投影:
1.發(fā)現(xiàn)脂溶性的小分子,例如酒精、甘油等很容易通過細(xì)胞膜;
2.如果用脂質(zhì)溶劑處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被溶解;
3.如果用蛋白酶來處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)也能破壞膜結(jié)構(gòu)。)
(學(xué)生討論、發(fā)言)
S:……
S:(歸納總結(jié))細(xì)胞膜的成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。(板書)
T:好,大家一起來看課本,享受已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的研究結(jié)果:細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外,還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(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,磷脂最豐富。
通過這則資料,其實也告訴大家了一種研究物質(zhì)組成成分的方法:酶解法。
我們在各種膜的研究中還發(fā)現(xiàn),功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。這也和我們前面了解的蛋白質(zhì)的功能是相一致的:蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,細(xì)胞膜的功能中也少不了蛋白質(zhì)的一份!我們也將在后面章節(jié)的學(xué)習(xí)中,越來越多地了解細(xì)胞膜的各種成分在其功能中的具體作用。
T:好,這節(jié)課我們就進行到這里。
七、課后反思
對于這節(jié)課的內(nèi)容,雖然有問題探討、有實驗,但是基于學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ),還不能很大程度的實現(xiàn)自我探究。就像“問題探討”中的問題,我認(rèn)為有一些超出了學(xué)生的知識認(rèn)識水平,所以,我采用提供一些直觀的資料,再由學(xué)生進行體驗,進行總結(jié)。
整節(jié)課我認(rèn)為最重要的就是要實現(xiàn)學(xué)生能夠積極的參與進入老師的話題中,能夠緊緊跟上老師的腳步,其中,最關(guān)鍵的就是要有學(xué)生自己的思考,不過,我想這樣的思考多數(shù)學(xué)生都可以,但是怎樣讓全部的學(xué)生都能夠做到這樣,還需要不斷的探討,這也包括課堂上的教師的積極課堂感染。
一堂課,是不是都是學(xué)生活動就成功了?我認(rèn)為不!不管是傳統(tǒng)的,還是新課改,不管采用哪種教學(xué)方式,思維的引導(dǎo)很重要:我覺得只要課堂上,能夠使學(xué)生養(yǎng)成生物學(xué)的思考習(xí)慣就達(dá)到目的了,教是為了不教,就是要讓學(xué)生有自己的分析問題的能力。
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