陕西省渭南市澄城县寺前中学生物（人教版）必修一：第三章 第一节细胞膜--系统的边界 教案

细胞膜—系统的边界 教学设计
人教版 必修1 第三章 第一节
澄城县寺前中学 王春蓉
一、教学目标
1．知识目标
（1）简述细胞膜的成分及结构和功能特点。
（2）举例说出细胞膜的功能。
2．能力目标
能够绘出细胞膜流动镶嵌模型的结构简图。
3．情感态度价值观目标
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。
二、教材内容及重点、难点分析
“细胞膜——系统的边界”是人教版新课标高中《生物》必修1中第三章第一节的内容，是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，为以后的细胞器、物质出入细胞的方式以及生物膜系统等内容做铺垫，起着承上启下的桥梁作用，是生物学中十分重要的内容。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。
本节课的重点是细胞膜的结构和功能，难点是 ( http: / / www.21cnjy.com )用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。课堂上我用了大量资料、图片、动画以及列举生活中的例子帮助学生掌握重点知识突破难点知识。
三、教学对象分析
本节课的教学对象为高一年级学生。高一 ( http: / / www.21cnjy.com )学生大多都是刚开始接触生物学科，对生物学科既陌生又充满兴趣和期待。所以课堂上教师应该充分调动学生的积极性，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。老师在教学过程中应该多联系生活实际，利用类比推理等方法，帮助学生识记和理解。。
四、教学策略及教法设计
策略模式：问题式探究的策略模式，即“问题引 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
教法设计：通过复习、提示、 ( http: / / www.21cnjy.com )蕴涵、铺垫等方式，温故知新引入课题。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，学生体验制备细胞膜的方法。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，得出有关细胞膜的成分和功能的初步结论。最后通过聚合思维归纳，总结生物膜概念图。
五、教学媒体和资源应用设计
本节课用到PPT多媒体课件，细胞膜----系统的边界导学案。
在课件中涉及到了磷脂分子的结构图，细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )膜中的磷脂分子的排布模型图，细胞膜的“三明治”结构模型简图，细胞膜的“流动镶嵌”模型图及动画，以上图片和动画主要是为了帮助学生理解细胞膜的结构相关知识；人和小鼠细胞融合实验示意图，白细胞吞噬细菌（动画）主要是为了帮助学生掌握细胞膜的结构相关知识。
六、教学过程设计与分析
教学内容 教师行为 学生行为 设计意图
导入本节内容 著名的生物学家翟中和院士说“我确信 ( http: / / www.21cnjy.com )哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！”为什么一个细胞会比智能电脑更精巧呢？细胞到底有什么精巧之处？它的精巧会不会与其结构有关呢？今天我们就来学习第三章——细胞的基本结构。 设问：任何系统都有边界。细胞作为一个完整的系统，它是有边界的。就像中国与其它国家分隔开的边界是什么？【屏幕显示】中国地图设问：人体与外界分隔开的边界是什么？【屏幕显示】人体皮肤与外界设问：那么细胞作为最基本的生命系统，它与外界的边界是什么呢？【屏幕显示】真核生物细胞基本结构图片 产生疑问的同时形成学习和探讨新知识的兴趣。学生阅读材料并进行思考，尝试回答问题，从而感知细胞边界的存在。 引用名言，激发学生的兴趣和求知欲创设问题情境引导学生思考和猜测
实验探究 一、体验细胞膜的制备方法 现在我们知道细胞膜是系统的边界了，但它由哪些物质组成、具有什么功能呢？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？首先就来学习细胞膜的制备。教师引导学生分析选取实验材料【屏幕显示】白细胞和红细胞图片 ( http: / / www.21cnjy.com )师（引导分析）很多动物细胞结构和白 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞相类似，在显微镜下都可以看到细胞核和复杂的细胞器，而哺乳动物成熟红细胞却是一个例外，它没有细胞核和其他复杂细胞器。选择什么细胞好？思考：有了实验材料后，我们采用什么样的方法破坏细胞获得细胞膜呢？师生共同总结概括出吸水胀破的方法【屏幕显示】红细胞吸水涨破引导学生阅读教材41页的获取细胞膜的“方法步骤”师生共同总结实验步骤 【屏幕显示】分布图示步骤教师巡回指导学生完成实验教师统计实验成功人数，总结评价，鼓励学生交流展示【屏幕显示】红细胞吸水涨破图教师带着学生一起观察图片，描述实验现象：近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。（教师激励实验失败的小组）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？师（根据学生回答，引导介绍离心的方法）【屏幕显示】离心机及其工作原理 学生思考讨论得出选取动物细胞。结合自己的思考，从老师的讲解中作出比较，思考为什么哺乳动物红细胞可以作为实验材料？ 学生讨论得出不同答案：用镊子剥下；用刀剪开；用吸管吸出细胞中物质；用清水涨破···· 学生阅读教材41页的获取细胞膜的“方法步骤”阅读教材，思考与讨论思考并听讲学生回答蒸馏、萃取、过滤等等。 体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，提高学生科学研究素养。 培养学生的想象力，引导学生思考实验的原理。通过类比，帮助学生理解。通过问题和讨论，引导学生主动思考问题，产生对实验的兴趣，培养大胆创新的思想。
二、细胞膜的成分 （过渡）科学家将这样提纯获得的细胞膜进行进一 ( http: / / www.21cnjy.com )步的研究分析，以此来鉴定细胞膜的化学成分和含量。我们一起来看一看科学家做了怎样的实验。请大家看资料分析一：【屏幕显示】资料分析1: ( http: / / www.21cnjy.com )1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，容易穿过膜，反之，不易溶于脂质的物质，也不易穿过膜。资料分析2 1925年，Gorter 和Grendel对血影的研究 把人的红细胞放在蒸馏水 ( http: / / www.21cnjy.com )中使其吸水涨破，反复冲洗后只留细胞膜（血影），把这些破碎的膜铺在水面上，测定出红细胞的表面积a。抽提细胞膜中的脂类物质在水面铺成单分子层，聚拢后测总面积b。测定结果：b=2a师：（过渡）细胞膜中除了脂质还有别的成分吗？科学家并没有停止他们探究的步伐。我们一起来看科学家又做了怎样的实验。【屏幕显示】资料分析3:科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。教师提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质。设问引导学生分析材料得出结论【屏幕显示】资料分析4:1959年罗伯特提出生物膜的“三明治”模型，蛋白质—脂质—蛋白质三层结构静态刚性结构。想一想：根据今天所获得的信息，你能否构建一个细胞膜模型？根据以上实验研究结果，1972年，桑格和尼克森提出了细胞膜的“流动镶嵌”模型。结果表明：蛋白质在膜中的分布是不对称的。蛋白质是镶在、嵌入、横跨在磷脂双分子层中的。［引言］蛋白质在细胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白质的种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂。细胞膜有什么功能呢 学生阅读资料，思考、分析，从以上实验中能得出什么结论？并说明理由。在教师引导下得出：细胞膜中含有脂质，且脂质在细胞膜呈双层分布 学生回答细胞膜里含有蛋白质。画一画:细胞膜的“三明治”结构模型简图思考：静态模型能不能体现细胞膜的功能？画一画:细胞膜的结构模型简图 结合材料培养学生分析和获取知识信息的能力，引导学生主动探讨，与寻求科学知识。训练学生知识迁移的能力，以及动手能力和创新能力。
三、细胞膜的功能 展示一位生物老师作的一首赞美细胞膜的诗，引导学生从中体会细胞膜的功能。是谁，隔开了原始海洋的动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。是谁，为我日夜守边防。是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀！没有你，我会是何等模样！【屏幕展示】细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。【屏幕展示】播放《生命的起源》视频，帮助学生理解细胞膜的第一个功能：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。（2）［过渡引言］细胞膜的第一个功能是否说明细胞就不与外界进行物质或能量的交换了呢？你能从身边熟悉的事物中找到类似细胞膜的其他功能的事物吗？ （注意强调：类比只是帮助我们理解并不能完全等同）［重点讲解］细胞膜的第三个功能“进行细胞间信息交流”教师可以借助教材的三幅图说明细胞与外界进行信息交换的三种方式。［导言］假如今天我们只有植物细胞材料用作实验,要想感受膜的存在，我们应首先考虑什么 你能想到好的方法去解决这个问题吗 课外实践试着制做细胞膜的流动镶嵌模型 带着感情朗诵诗歌，并试着概括细胞膜的功能 学生回答：不是 学生回答：打电话、发信息、微博、聊QQ、电子邮件等等 学生回答不会。请注意搜集日常生活中一些废弃物（塑料小球、废铁丝……） 通过形象的比喻，帮助学生理解和记忆细胞膜的功能。培养学生联系生活来学习的能力。 注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学。 培养学生的动手能力和逻辑思维能力
七、板书设计
第一节 细胞膜————系统的边界一、制备细胞膜材料：哺乳动物成熟红细胞原理：吸水涨破二、细胞膜的成分脂质 约50% 蛋白质 约40%糖类 约2%-10% 三、细胞膜的结构1．“三明治” 模型 2．流动镶嵌模型四、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流
八、练习设计
1、在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的基本元素是（ ）
A、C、H、O B、C、H、O、P C、C、H、O、N D、C、H、O、N、P
2、科学家将一个细胞的的细胞膜中的磷脂 ( http: / / www.21cnjy.com )成分抽提出来，并将它在空气——水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的表面积，相当于原来细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上的分布状况是（ ）
A、单层排列 B、均匀稀疏排列 C、双层排列 D、均匀紧密排列
3、构成玉米细胞的细胞膜的主要化学成分是（ ）
A、蛋白质和磷酸 B、蛋白质和脂肪
C、氨基酸和磷脂 D、蛋白质和磷脂
4、细胞膜的结构特点是（ ）
A.构成细胞膜的磷脂分子可以运动
B.构成细胞膜的蛋白质分子可以运动
C.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的
D.构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
5、细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质（ ）
A.糖蛋白 B.磷脂 C.脂 D.核酸
6、变形虫的任何部位都能伸出伪足，这一生理过程的完成依赖于细胞膜的（ ）
A 、保护作用 B、一定的流动性 C 、全透性 D、信息交流
九、教学过程流程图（见下页）
课件展示
教师引导语
复习旧知识，引出本节课课题
教师提问：作为系统的边界，细胞膜是怎样提取的呢？细胞膜的结构又是怎样一步步被人们发现的呢？
课件展示
1细胞膜的提取实验2欧文顿的实验 3细胞膜的“三明治模型”
4 细胞膜的流动镶嵌动画模型
教师归纳，并引出细胞膜的功能
课件展示展示展示
展示一首描写细胞膜功能的诗
提出问题：细胞膜有哪些功能呢？
开始
学生反应
教师提示
教师作出判断并给出答案
学生课堂练习
小结
结束