《细胞各部分的功能》教学设计
课程基本信息
学科 初中生物 年级 七年级 学期 秋季
课题 细胞各部分的功能
教科书 书 名:义务教育教科书《生物学》 出版社:河北少年儿童出版社
教学目标
1. 通过学习细胞内各个部分的结构,掌握细胞膜、线粒体、叶绿体、细胞质、细胞核以及细胞壁功能,理解结构决定功能,培养学生的结构和功能观(生命观念); 2. 通过学习克隆羊多莉的培育过程,理解细胞核在细胞中的重要作用,了解现代生物技术在实际生活中的应用,感受生物学的独特魅力(生命观念,社会责任); 3. 理解细胞的生命活动是由细胞的各种结构共同协调配合完成的(科学思维)。
教学内容
教学重点: 掌握细胞各部分的结构和功能 教学难点: 理解细胞核是细胞的遗传信息库
教学过程
情景引入 亲爱的同学们,欢迎来到老师的生物课堂。 今天,让我们一起走进细胞,探索细胞内神秘的“细胞工厂”吧! 上节课,我们已经学习过了植物细胞和动物细胞的结构和异同点,也了解到了细胞中有许多各种各样的结构,我们可以把细胞比做成一个大大的工厂,工厂中有各种类型的部门,它们各司其职,协调有序,共同谱写着生命的篇章。 那么,工厂中的这些“部门”,也就是细胞中不同的结构,它们具有什么样的功能呢?它们是怎样协调有序地共同维持细胞的生命活动的呢? 今天,就让我们一起来探索“细胞工厂”,揭开微小的细胞中宏伟的生命蓝图。 设计意图 将细胞比作“工厂”,细胞内各部分结构比喻成“部门”,生动形象地将抽象知识化为具象,将知识与生活实际相关联,激发学习兴趣,调动课堂气氛。 二、引导探究 (1)温故知新 在上节课,我们一起制作了植物和动物细胞的立体结构模型,通过这次模型制作,我们总结了植物细胞和动物细胞的异同点,了解到了动物细胞和植物细胞都具有细胞膜、细胞质、和细胞核三部分,也知道细胞质中有线粒体、叶绿体、植物细胞外还有特殊的结构:细胞壁。 设计意图 回顾上一节细胞内的各部分结构,为本节课的各个结构对应的功能的引入做铺垫。 (2)观察细胞膜功能 那么,我们首先来了解一下动植物细胞共有的结构之一——细胞膜。 请大家观看以下视频/动画(细胞膜阻挡外界有害物质和吸收营养物质的简单示意动图)。请同学们来总结一下,细胞膜作为细胞与外界的屏障,都具有哪些作用呢? 生:可以让有用的物质进来,抵挡有害的东西! 同学观察得特别仔细!但是,请同学们再认真思考一下,细胞膜是否将细胞完全封闭起来了呢? 生:没有完全封闭,物质是灵活进出的! 没错,通过动画我们可以看出,细胞膜能够让细胞生活需要的物质进出细胞,而把有些物质挡在细胞外面,并将细胞生命活动产生的一些不需要的或者有害的物质排出。 所以,我们能够推断出:细胞膜具有控制物质进出的作用。 在这里,我们可以用一个有趣的口诀来记住它:“有用物质,请进请进;其他物质,阻挡阻挡;细胞废物,出去出去。” 效果评价 根据学生回答问题的情况,判断学生对于细胞膜的功能的理解程度,了解学生的归纳与概括的能力。 设计意图 通过动画/视频的播放,更直观地将细胞膜的控制物质进出功能展现给学生,并引导学生自行总结细胞膜的功能,能够培养学生逻辑推理能力。通过口诀的记忆,能够加深对该知识点的印象,也能够激发学习兴趣。 (3)举例生活中细胞膜的启发应用 不知道同学们在生活中是否听说过仿生学,人们通过研究生物体结构与功能工作的原理,发明出新的设备、工具等,创造出用于生产,学习和生活的先进技术。比如模拟蝙蝠的超声波定位原理,制造了人造声呐系统。人们从细胞膜的功能得到了启发,制造出了人工膜。人工膜具有和细胞膜类似的功能,能够从海水中提取有用的物质,进行海水淡化、污水处理等。都体现了生命的奇妙与伟大。 效果评价 通过向学生介绍仿生学的实例,了解学生知识在实际生活中的运用能力与迁移能力。 设计意图 将知识与实际生活联系,能够培养学生运用生物知识解释生活中实际现象的能力,加强知识与实际生活的关联,感受生物学的魅力,调动学生学习的积极性。 (4)详解细胞的能量转换 细胞的生活中不仅需要营养物质,还需要能量,那么细胞中生活中需要的能量是从哪里来的呢? 相信同学们在生活中已经对于能量已经有了一定的理解,也知道能量存在有很多种形式。比如教科书23页中的图2-6所示,能量可以以光能、热能、有机物中的化学能、风能等等形式存在,并且可以在各种形式之间转化,如我们摄入的食物在体内消化分解之后,大部分以化学能转变为热能散发,植物能够通过光合作用将光能转变为化学能储存在体内,供机体生长发育等等。 细胞中也可以进行能量的转换。叶绿体和线粒体都是细胞中的能量转换器。请同学们观察教科书24页图2-7,来深入探究一下细胞能量转换的过程吧! 在细胞中,植物中的叶绿体能够将自然界中的光能转变为有机物中的化学能,而线粒体则是将细胞内的有机物经过复杂的变化,将其中的化学能释放出来,供机体利用。所以,叶绿体和线粒体在细胞的能量转换过程中有着特别重要的作用。 效果评价 通过观察学生对于能量的掌握程度,了解学生在跨学科知识方面的迁移与运用能力。 设计意图 介绍线粒体与叶绿体的工作原理,能够培养学生结构决定功能的生命观念,在观察能量转换示意图时,培养学生的看图识图、归纳与概括的能力。 (5)介绍细胞质的作用 我们在上节课也学习到,线粒体、叶绿体这些细胞结构均是细胞质的一部分。但细胞质是像钢筋混凝土一样将细胞结构牢牢固定在细胞中的吗?显然不是的,细胞质并不是静止凝固的,而是不停地缓缓流动的。细胞质的流动能够促进细胞与外界的物质交换和细胞内物质的转运。细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之则越慢。细胞死亡后,细胞质的流动也就停止了。 (6)详解细胞核的功能 我们在生活中听说过“种瓜得瓜,种豆得豆”的谚语,这描述的是生物中的遗传现象。不止是物种和物种之间,在物种内部也因为遗传信息的不同,每个个体的形态特征也都有很大的差别(可以放黑人和白种人的图片)。而这些,都与细胞结构中的细胞核有关。同学们听说过克隆羊多莉吗?它是世界上第一只克隆羊。接下来,老师就带大家探索神奇的克隆技术。 请大家观察上图,这就是克隆羊多莉的培育过程。请同学们观察后小组讨论,多莉的长相最像它的哪位母亲呢?为什么? 生:最像供核母羊,因为细胞核里有遗传物质! 同学们观察得非常仔细,也非常地善于思考!没错,尽管代孕母羊是多莉的“生身母亲”,但多莉的遗传物质来源于供核母羊,所以多莉与代孕母羊并不相像。 通过对克隆羊多莉的了解,同学们也能够推理出细胞核的重要功能,它细胞的遗传信息库,包含了大部分的遗传信息。那么,细胞核为什么能储存大量遗传信息呢?奥秘就在细胞核中的特殊结构——染色体。染色体能够被碱性染料染成深色,故得此名。而染色体内有遗传信息——DNA。所以,细胞核是细胞内非常重要的结构,是细胞生命活动的控制中心。 效果评价 通过观察学生回答问题的情况,掌握学生看图识图、归纳概括的能力,检测课堂效果与学习状态。 设计意图 介绍科学实例,学生能够理解科学成果的来之不易,培养学生社会责任,通过小组讨论,自主探究,培养学生合作学习能力和归纳与概括的科学思维。 (7)介绍细胞壁的功能 我们在上一节课的植物细胞模型制作过程中已经了解过植物细胞的特殊结构——细胞壁,细胞壁位于细胞膜外,就像一个坚硬的外壳,能够维持细胞的形态,具有保护和支持细胞的作用。 三、总结与归纳 同学们,我们已经学习完了细胞各个部分的功能。在本节课的初始阶段,我们将细胞比作“细胞工厂”,那么,大家能否根据细胞中各个部分的功能,给它们对应到“细胞工厂”中的“部门”呢?请大家试试看吧! 做成动画 (连线) “动力车间”线粒体“门卫和围墙”细胞膜“养料制造车间”叶绿体“遗传信息库”细胞核“流动部门,加速物质交换”细胞质“支持和保护”细胞壁
看来大家都有着不错的逻辑推理能力呢!能够将细胞中各部分的功能对应得如此准确!那么请问同学们,细胞中的各个结构是单独工作彼此分离的吗? 生:不是的,是互相配合的。 没错!细胞内的各个结构,就像工厂中的各个部门,必须彼此密切协调配合,才能够共同完成细胞的生命活动,描绘生命的蓝图。 效果评价 通过学生对连线题的解答情况,判断学生对于细胞内各个结构和功能知识的掌握程度;通过学生回答问题的情况,了解学生对细胞内各结构协调配合的理解程度。 四、巩固练习 以上就是今天所学的全部内容了!接下来,我们来一起检验一下自己对知识的掌握程度如何吧! 1、把菠菜放入冷水中几分钟,水不会变成绿色,如果把菠菜放入沸水中煮几分钟,水会变成绿色。这是由于高温破坏了哪部分的细胞结构? 2、在显微镜下观察洋葱表皮细胞是比较规则的长多面形的细胞,细胞能保持这种规则的形态主要是什么结构的作用? 3、能让有利的物质物质进入,而有害的物质不能进入的结构是什么? 4、细胞中参与能量转换的结构都有哪些 只要能够清晰地理解细胞各结构的功能,这些问题都能迎刃而解!一起来看看吧! 首先,第1题,菠菜被水煮后,某个结构被破坏导致色素流出,请思考细胞中的哪个结构能够起到控制物质进出的作用?那就是细胞膜,所以是高温导致细胞膜被破坏。第2题,显微镜中的细胞呈现规则的排列方式,这是由于细胞壁对细胞起到支持作用。第3题,对应控制物质进出细胞的结构为细胞膜。第4题,细胞中参与能量转换的结构有叶绿体,将光能转变为有机物中的化学能;线粒体能够将有机物中的化学能释放,供机体利用。 五、回顾与结束语 我们本节课内容就到此结束啦,相信同学们一定对细胞的各个结构有了更深的了解,那 么课前老师给大家布置的课前作业也应该有了确切的答案了! 在这间“细胞工厂”,①②③④都对应着哪些细胞结构呢?没错,①有着核心的指挥室,代表了细胞核,②在源源不断制造养料,就是叶绿体,③在不停地消耗能量和营养物质,代表了线粒体,④有着专门的工作人员把守大门,对应的就是细胞的门卫和围墙——细胞核。大家都明白了吗? 看,细胞中真的是多姿多彩又有趣,希望大家能够领会到生物学的奥妙,徜徉在科学的海洋中!再见! 设计意图 首尾呼应,解答课前给学生布置的预习作业,展示“细胞工厂”图,能够更生动有趣地帮助学生理解细胞结构的功能。