1.1细胞是生命活动的基本单位的教案

1.1细胞是生命活动的基本单位的教案
【教材分析】
（一）教材分析
本节课选自人教版高中生物必修一《分子与细胞》第一章第一节，内容包含细胞学说及其建立过程、细胞是基本的生命系统两个部分。在教学中，可通过科学史引导学生研究史料，在参与课堂活动中沿着科学家探索生物科学的道路，尝试像科学家一样思考，深化对细胞学说理论的理解和科学家崇高精神的熏陶。
【学情分析】
（一）学情分析
本节课的授课对象是新高一学生，基于初中生物的学习已经运用显微镜观察过细胞，能过说出细胞具有的结构，但不甚清楚细胞发现历程，他们充满求知欲想要自主探究细胞学说的建立过程。学生能够简单划分个体以下的生命系统层次，理解细胞对于生命活动的重要性，但种群、群落以及生态系统等层次未曾接触，也是本节课需要重点讲解的部分，教师可以通过运用问答和小组讨论的形式加强学生的理解。
【教学目标】
（一）教学目标
1、从分析细胞学说的建立过程中，归纳出植物和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。
【教学重难点】
（一）教学重难点
1．教学重点：
（1）生命活动离不开细胞（细胞是生命活动的基本单位）
（2）生命系统的结构层次
（3）细胞是生物体最基本的生命系统
（4）细胞学说内容的要点及意义
2.教学难点
（1）细胞是生命活动的基本单位
（2）细胞学说的意义
【新课导入】
（一）新课导入
首先呈现我国科学家成功研究出体细胞克隆猴的事实，播放克隆猴的视频，然后展示克隆猴的研究技术路线，向学生们提问“为什么细胞可以克隆出一个猴子个体？细胞作为生命活动的基本单位发挥着什么重要作用？接着以威尔逊的名言开始本节内容的学习。
设计意图：以体细胞克隆猴导入既展现了我国科学研究的成就，培养学生的民族自豪感，也激发了学生对细胞学习的兴趣，由于在初中阶段学生已经学习了细胞是生命活动的基本单位，所以直接向学生提问细胞在生命活动中发挥着什么作用，旨在引导学生回忆认知经验，同时运用威尔逊的名言加深学生对细胞学习的探究欲望。
【新课讲解】
（一）细胞学说及其建立过程
（一）细胞学说的建立过程
1. 肉眼观察阶段
维萨里（1543） 尸体解剖 揭示了器官水平的结构
比夏（1800） 器官解剖 揭示了组织水平的结构
未深入到细胞水平
2. 显微观察阶段（17世纪）
1665 罗伯特.虎克 第一个观察并命名细胞 （观察的是死细胞）
列文虎克 自制显微镜观察不同形态的细菌、红细胞和精子等。
未上升到理论水平
3. 理论归纳阶段
①施莱登 通过对花粉、胚珠和柱头的观察，理论归纳出：
1）植物体都是由细胞构成的
2）细胞是植物体的基本单位
3）新细胞从老细胞中产生
②施旺 通过观察大量动物细胞提出：
1）动物体也是由细胞构成的
2）一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个单细胞开始的
施莱登和施旺共同提出了细胞学说
一切动植物体都是由细胞组成的；细胞是一切动植物体的基本单位。
科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的？
从材料角度：尸体解剖、器官解剖、多种动植物细胞（红细胞、花粉等）
从工具角度：肉眼观察、显微镜观察
从科学方法角度：直接观察 获得结论 归纳概括 形成理论
归纳法
由一系列具体事实推出一般结论的思维方法
施莱登和施旺只观察了部分动植物的组织，就归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”。这一结论是否可信？ 生物多样性，生命活动复杂性（全部掌握不太可能）
4. 不断修订
1）耐格里 显微观察 植物分生区新细胞 细胞分裂产生新细胞
2）魏尔肖 所以细胞都来源于先前已经存在的细胞
（二）细胞学说
1. 细胞学说的主要观点
①细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
②细胞是独立的单位，既有它自己的生命一个相对，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；（受精卵分化各种细胞，例如：上皮细胞、神经细胞）
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
2. 对生物学研究的意义
1）一切动植物都是由细胞和细胞产物所构成 打破壁垒 体现动物和植物的统一性
2）一切动植物都是由细胞发育而来 促进解剖学、生理学、胚胎学等多学科的融通和统一
3）细胞是一个相对独立的单位 生物的生长、生殖、发育等生理现象奥秘要到细胞中寻找，生物学的研究由器官-组织进入细胞水平
4）新细胞是由老细胞分裂产生 基因的继承和改变 进化史
（一）细胞是基本的生命系统
教师讲授：根据有无细胞结构对生物进行分类，引导学生进行归纳，尝试对生物进行分类。
生物的分类：
无细胞结构：病毒
有细胞结构：单细胞生物、多细胞生物
教师提出问题，引导学生思考、讨论并回答问题。
思考与讨论：
一个分子或一个原子，也是一个系统吗？如果是，它们是不是生命系统？如果不是，请说明理由。
提示：一个分子或一个原子不是一个生命系统，不同层次的生命系统都要有多个组成成分，每个组成成分都执行一定的功能，它们之间相互配合完成生命活动；而一个分子或原子不具有生命系统的功能。
（一）病毒的增殖离不开细胞
教师展示病毒结构图解和噬菌体侵染大肠杆菌过程图，通过观察图片和教师讲解引导学生归纳病毒的分类，生活方式，繁殖方式。
1.病毒的分类：DNA病毒和RNA病毒
2.生活方式：寄生
3.繁殖方式：复制
4.观察：用电子显微镜
5.培养：用活细胞培养
（二）单细胞生物独立完成生命活动
展示草履虫结构示意图，提出问题：草履虫能完成哪些生命活动？如果没有完整的细胞结构，它还能完成这些生命活动吗？
学生思考并回答问题。例如：草履虫能独立完成运动，还能完成摄食、呼吸、生长、细胞分裂、应激性等生命活动。（变形虫、衣藻）
展示单细胞生物草履虫，变形虫，眼虫和衣藻图片，进而提出疑问。单细胞生物与动物、植物的生命系统层次有何不同
多细胞生物的生命活动实例
展示多细胞生物的生命活动实例（缩手反射）图解，提出问题：缩手反射是由一个细胞完成的吗 完成一个简单的缩手反射至少需要哪些细胞的参与？
学生思考并回答问题。例如：不是。完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞……
师生共同得出：多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
知识梳理：
1.单细胞生物的生命活动与细胞的关系
草履虫是单细胞生物，一个细胞就是一个___________，单细胞生物的各项生命活动都是由__________独立完成的。
2.多细胞生物的生命活动与细胞的关系
多细胞生物完成生命活动依靠_____________________密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。生命活动离不开_____________________。如以细胞___________________为基础的生物与环境的物质和能量的交换，以细胞________________、_______________为基础的生长发育，以细胞内 ____________________为基础的遗传变异等。
3.生命活动离不开细胞
病毒：无细胞结构，靠寄生在活细胞中生活和繁殖。
单细胞生物：靠单个细胞就能完成各种生命活动。
多细胞生物：它们依赖各种分化细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
（四）生命系统的结构层次
教师展示植物生命系统的结构层次（冷箭竹）图解和动物生命系统的结构层次（大熊猫）图解，组织学生阅读教材，小组讨论，引导学生举例说明各个结构层次的概念，并完成表格。
结构层次 概念 举例
细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织 由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起 心肌组织
器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起 心脏
系统 能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 循环系统
个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体。 大熊猫
种群 在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群 该区域内同种大熊猫的所有个体
群落 在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落 该区域内大熊猫和其他所有生物的种群
生态系统 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 大熊猫生活的陆地生态系统
生物圈 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成 地球上只有一个生物圈
思考与讨论
1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能？
提示：叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。
2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗？为什么？这一结论对生物学研究有什么意义？
提示：可信。因为在细胞学说建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系（如细胞是动植物生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个细胞发育而成的），这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性，由此突破了植物学和动物学之间的壁垒，也推动了人们对细胞深入地开展研究。
3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞？
提示：大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。
（通过上面3个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。）
4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系？为什么？
提示：生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用，消耗氧气和释放二氧化碳，而绿色植物细胞和蓝细菌能进行光合作用，吸收二氧化碳和释放氧气。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用，才能保持生物圈中的碳氧平衡。
【板书】
（一）板书
第一节细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说建立过程
2.细胞学说内容
3.细胞学说意义
二、细胞是基本的生命系统
（一）病毒的增殖离不开细胞
（二）单细胞生物独立完成生命活动
（三）多细胞生物的生命活动实例
（四）生命系统的结构层次
（五）生命系统各结构层次的概念
【课后反思】
（一）课后反思
同学们在了解了细胞学说建立过程后，对细胞学说的三点基本内容有了更为清晰的认识，同时也比较容易总结出细胞学说的三大意义。在学习细胞是基本的生命系统时，在得出生命活动离不开细胞中的三点总结存在一定的难度。在学习本节新课的重点难点：生命系统的结构层次时，学生对于区分生态系统存在一定的疑惑，不过好在通过练习，加以对生态系统的通俗讲解后，学生能够灵活地进行对种群、群落和生态系统的区分。