1.1细胞是生命活动的基本单位教学设计2022—2023学年高一上学期生物人教版必修1

《细胞是生命活动的基本单位》教学设计
（一）教学目标
1.从分析细胞学说的建立过程中，归纳出植物与动物在结构上具有一致性，形成生物界是统一的观念，认同细胞学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
2.说出生命系统的结构层次，阐明细胞是基本的生命系统。
3.通过分析细胞学说的建立的过程，说出科学发现的基本特点，举例说出归纳法在科学研究中的作用。
（二）教学重难点
1.教学重点
（1）细胞学说的要点及其意义
（2）细胞是基本的生命系统
2.教学难点
细胞学说的意义
（三）教学过程
1.导入
师：（播放视频）面对奇妙的自然界，人类天生就有无限的好奇心，无论是郁郁葱葱的森林，还是汲取花蜜的蜂鸟，又或者是长相各异的两栖类、爬行类、哺乳类动物，已知地球上约有200多万种不同的生物，也就有200多万种不同的生活方式，那这些复杂的生命体都是由什么构成的呢？
生：细胞。
师：对，它们都是由细胞构成的。从今天开始，我们一起走进细胞的学习。
2.问题探讨
师：下面我们一起来看问题探讨。大熊猫和冷箭竹形态迥异，但是它们生命活动的基本单位都是细胞，如果你是科学家，你将如何证明大熊猫与冷箭竹都是由细胞构成的呢？给大家2min，前后4人为一小组，讨论能够证明上述问题可行的与可操作性的方法。
生：小组讨论，汇报问题。（可以通过直观的观察，可将大熊猫和冷箭竹的几种器官或组织制成装片或切片，在显微镜下观察它们是否由细胞构成）
师：很好，这组同学想到了初中阶段学习的制作玻片和利用显微镜的方法，其他同学来评价一下他们的方法有可行性吗？（有，可以直观明了的证明）其他组的同学呢？有没有不同的想法？生：可以通过查阅文献，总结科学家已经获得的研究结果。
师：很好，这同样也是一个可靠的证据。同学在思考问题时很注重逻辑性，看来大家都有当科学家的潜力。
3.细胞学说及其建立过程
师：到底是谁打破了植物和动物的界限，提出它们都是由细胞构成的呢？其实就是图1-1的两位科学家，施莱登和施旺，历经100多年，是他们作出了理论概括，揭示了植物和动物的统一性，形成了作为生物学重要基础的细胞学说。下面给同学们4min,结合PPT上的动物细胞和植物细胞的图片，阅读课本第2页细胞学说的要点，尝试描述他们从哪些方面揭示了动植物的统一性。
生：（观察图片，阅读课本）从动植物体的构成，动植物细胞的结构以及新细胞的产生方式三个方面揭示了动植物的统一性。
师：同学们总结的很全面，看来大家对动植物的统一性有了进一步的认识。细胞学说的内容，现在看起来似乎是显而易见的，当时却经历了漫长而曲折的建立过程。接下来我们一起进行一场时空穿梭，看看细胞学说是如何被发现的。给同学们5min，观看细胞学说发现史视频，结合课本的思考讨论，小组合作完成这个表格，同时，小组讨论以下三个问题。（1）列文虎克、马尔比基都已观察到细胞，为什么细胞学说的建立者是施莱登和施旺？（2）施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织，却归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”。可信吗？（3）分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发现的哪些特点？
生：（观看视频，阅读课本，填写表格，小组讨论）
师：下面我们一起通过表格来梳理细胞学说的建立过程。
科学家 获取证据的方法或技术 突出成就
维萨里、比夏 观察法、解剖法 从器官和组织水平揭示了生物体的结构层次
罗伯特·虎克、列文虎克、马尔比基 显微镜观察法 观察到多种细胞及细胞的细微结构
施莱登 显微镜观察法、归纳法 植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位，新细胞从老细胞中产生
施旺 显微镜观察法、归纳法 动物体是由细胞构成的，一切动物体都是由受精卵这个单细胞发育而成的
耐格里、魏尔肖 观察法、归纳法 细胞通过分裂产生新细胞
师：大家都阅读的很仔细，归纳的很好。通过这个过程的学习，大家有没有领悟到科学发现有哪些特点呢？2组同学。
生：需要众多科学家共同努力，同时需要从观察入手。
师：很好，但是还不够全面，其他同学有没有补充？5组。
生：显微镜的发明推动了其建立过程，说明科学发现离不开技术的支持，同时这也是一个不断修正和发展的过程。
师：非常棒，两个小组的同学共同为我们总结了科学发现的特点。接下我们继续思考刚才提出的另外两个问题。列文虎克、马尔比基等都已经观察到活细胞，为什么细胞学生的建立者是施莱登和施旺呢？3组同学。
生：虽然他们观察到了活细胞，但是并未做出科学系统的归纳总结细胞与生物的关系，而这项工作是由施莱登和施旺完成的，所以施莱登和施旺才是建立者。
师：所以说，归纳总结在科学发现中有着非常重要的作用，但是前期的科学家的研究也为了最终的科学发现提供了坚实的基础，每一位科学家都功不可没。接着我们来看最后一个问题，施莱登和施旺只是观察了部分动植物组织，却归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”。可信吗？（可信）为什么呢？其实他们用了一种科学方法，即不完全归纳法，下面我们一起来了解一下。
师：大家看第5页的科学方法——归纳法。归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，一般分为完全归纳法和不完全归纳法。我们来举两个例子进一步了解。通过观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核的方法是什么？（完全归纳法）从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核，得出植物细胞都有细胞核的方法是？（不完全归纳法）在科学研究中经常运用不完全归纳法，其得出的结论很可能是可信的。但是也可能存在例外，这个问题留给大家，课后同学收集资料，了解不完全归纳法在运用时的注意事项，下节课我们一起来探讨。
师：上面我们学习了细胞学说的内容及其建立过程，那细胞学说有什么意义呢？细胞学说阐明了生物界的统一性还是多样性？从哪些方面可以看出来？你来说。
生：揭示了统一性，从动植物体的构成，动植物细胞的结构以及新细胞的产生方式三个方面揭示了生物界的统一性。
师：非常棒，细胞学说认识到植物与动物有着共同的结构基础，这对不同学科的发展会产生怎样的影响？哪位同学尝试说一说。你来。
生：打破了动物学和植物学的壁垒。
师：嗯，没错，还有吗？其他同学呢？没有了？那老师来补充，这是不是促使解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础？（是）所以促使了这些学科的融合，催生了生物学的问世。细胞学说的建立会使生物学的研究水平发生怎样的变化？
生：从器官组织水平到了细胞水平。
师：非常棒，这同时也为分子水平的研究奠定了基础。细胞学说解释了新细胞的来源问题，这是否支持生物有共同的起源？
生：支持，现在的细胞是由老细胞产生，更老的细胞可能是由远古生物细胞产生的，所以生物可能有共同的起源。
师：所以，细胞学说也为生物进化的确立埋下了伏笔。以上我们学习了细胞学说的相关内容。
4.细胞是基本的生命系统
师：在初中阶段我们学习过细胞是生命活动的基本单位，刚刚我们知道细胞是相对独立的生活，但同时又对有机体整体起作用，大家能想到我们之前学习过的哪些知识可以为这句话提供证据吗？
生：单细胞生物草履虫可以通过一个细胞完成生命活动。
师：很好，这位同学还记得草履虫，其他同学呢？
生：通过细胞分裂实现遗传物质的传递，通过细胞生长和分裂实现生物体的生长。
师：大家都说的很棒，小小的细胞为何有如此强大的功能呢？大家还记得细胞有哪些基本结构吗？
生：细胞膜、细胞质、细胞核、细胞壁。
师：除了这些，在细胞内部还有什么呢？
生：线粒体、叶绿体等细胞器。
师：没错，细胞虽然很小，但是其内部的结构非常复杂且精巧，它们相互配合，相互合作，构成了一个复杂的生命系统。因此，我们认为，细胞是一个生命系统。对于多细胞生物而言，由细胞又构成的不同的结构，它们都是生命系统，有大小层次之分。下面，给同学们2min，观察阅读教材第6页的图片，尝试总结大熊猫和冷箭竹从细胞到个体的生命系统结构层次。
师：现在找2名同学将大熊猫和冷箭竹不同生命系统结构层次的卡片在黑板上正确排序。同学们观察这两位同学的排序，看看动植物的生命系统结构层次有何异同点？
生：动物比植物多了系统这一层次。
师：接下来，再给大家2min，观察第7页的图片，总结从个体到生物圈的结构层，以动物为例在练习本上列举完整的生命系统层次。（穿插组织、器官、系统、种群、群落、生态系统和生物圈的概念）
师：下面我们一起来通过构建层次关系式的方式进一步学习组织、器官、种群、群落等概念。比如：组织是由一群形态结构和功能相似的细胞组成，我们就可以表示为：组织=相似的（细胞1+细胞2+·······+细胞n）。给大家3min，小组合作，完成另外几个概念的表示。
生：（小组合作，完成任务，进行展示）
师：从这些关系式中，我们可以看出谁是基本的生命系统结构层次？
生：细胞。
师：因此我们说，从结构层面来看，细胞是基本的生命系统。下面给同学们5min，小组合作，完成思考讨论的四个问题。
生：（小组合作，分组汇报）
师：从上述的四个问题中我们可以看出，动植物的生命活动是靠什么完成的？（一个个细胞）所以从功能层面来看，细胞仍然是基本的生命系统。由此我们可以发现，无论是从结构还是功能来看，细胞都是最基本的生命系统各生命系统的形成、维持、运转等都以细胞为基础，关于细胞的学习，今天只是一个开始，接下来我们将继续在这个生命系统中畅游。
5.小结与作业布置，这节课我们主要学习了细胞学说和细胞是基本的生命系统，课后同学们尝试自主构建本节课的概念图下节课和大家分享，同时根据导学案上的学习目标预习下一节课的内容。这节课我们就上到这里。