1.1 细胞是生命活动的基本单位 教学设计 高中生物学人教版（2019）必修1

第1章 走近细胞
第1节　细胞是生命活动的基本单位
年级 高一年级 授课时间 1课时
课题 第1节　细胞是生命活动的基本单位
教材分析 本课程内容源自人教版高中生物必修1第一章《走近细胞》的首节。细胞学知识构成了生物学领域的基础，是学习后续模块与章节的根基。教科书首先介绍了细胞学说的核心内容，并在此基础上通过“思考·讨论”环节，分析了细胞学说的构建过程，随后阐述了细胞学说的重要性。教科书的编排旨在使学生不仅掌握细胞学说的核心内容，而且通过对其构建过程的分析，理解这一学说的形成过程及其重大意义；同时，认识科学发现的基本特征，理解科学的本质。 关于“细胞作为基本生命系统的角色”，教科书首先利用学生已有的知识和生活经验，从单细胞与多细胞生物体的视角出发，分析了为何细胞构成了基本的生命系统，进而在此基础上进一步阐释了生命系统的结构层次。在探讨生命系统的结构层次时，教科书紧密围绕着一个核心观点：细胞是生命系统中最基础的层次，各个层次的生命系统之形成、维持与运作均以细胞为基础。 通过本课程的学习，有助于学生深化对科学研究过程及其本质的理解，使学生初步掌握“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”这一关键概念，初步形成对生物界统一性的认识，为构建生命的系统观奠定基础。这将有助于指导高中阶段后续课程的学习，从而促进学科素养的提升。
教学目标 1.在对细胞学说建立过程的深入分析中，总结出植物与动物在结构上的统一性，从而形成生物界统一性的概念，并认识到细胞学说的建立是一个持续修正与发展的历程。 2.明确阐述生命系统的结构层次，并论证细胞作为基础生命系统的地位。 3.通过对细胞学说建立过程的剖析，揭示科学发现的基本特征，并以归纳法在科学研究中的应用为例，进行具体说明。
教学重、难点 一、教学核心内容 (一) 细胞学说的核心要义及其深远意义。 (二) 细胞作为生命活动的基本单位。 二、教学关键难点 细胞学说的理论意义及其在生物学领域的重要性。
教学过程
教学内容 教师活动 学生活动
引入新课 播放大熊猫丫丫近况视频，以活跃课堂氛围。 视频中展示了大熊猫食用冷箭竹的场景，借此提出问题以激发学生的思考与讨论： 1.请阐述大熊猫与冷箭竹均是由细胞构成的，应如何提供相应的证据支持？ 2.在思考后与同学进行互评，探讨各自获取证据的方法，以及证据的正确性与充分性。 学生观看视频，思考回答相应问题。
新课教学 一、细胞学说及其建立过程 【活动一：阅读与思辨】 请以表格形式梳理细胞学说建立过程中的主要成就及所采用的技术或方法，并对每位科学家的贡献进行详细记录。学生需阅读教科书第3、4页的思考与讨论部分，以完成下表： 【教师归纳】 在学生回答的基础上进行补充和完善，并引导学生进行归纳总结： 1.罗伯特·胡克利用显微镜观察植物的木栓组织，成为首位观察并命名细胞的科学家。 2.列文虎克使用自制显微镜观察到细菌、红细胞和精子等多种形态的活细胞，是观察到活细胞的先驱。 3.施莱登提出理论：植物体由细胞构成，细胞是植物体的基本单位，新细胞由老细胞产生。 4.施旺提出理论：动物体由细胞构成，动物的个体发育始于受精卵这一单细胞。 5.魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”的规律。 在分析细胞学说建立过程后，与学生共同探讨细胞学说的核心观点。 通过学习科学家建立细胞学说的过程，利用PPT展示相关问题并进行解答，使学生理解：(1)科学发现依赖于技术进步、科学方法的应用以及众多科学家的共同努力，科学理论的建立过程通常是不断修正和发展的；(2)归纳法在科学发现中的重要性；(3)在科学研究中，运用不完全归纳法得出的结论通常是可信的，但可能存在例外。 引导学生总结细胞学说的意义及其逻辑联系。 (1)揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。 (2)消除了植物学和动物学之间的界限。 (3)使生物学研究深入至细胞层面，为后续进入分子层面的研究奠定了基础。 (4)为生物进化论的建立提供了铺垫，揭示了除病毒外所有生物由细胞构成的事实，表明生物间存在亲缘关系。 学生应深入阅读课本中细胞学说的相关内容，并进行批判性思考，以回答关于细胞学说建立过程及其相关科学家所作出的贡献。 通过细致的分析，系统地梳理细胞学说的建立过程。深刻理解科学探索过程中的艰难困苦，以及科学家所必需的坚韧意志和品质。 深入学习细胞学说的核心观点，积极回答PPT中展示的相关问题，认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的连续过程。同时，理解并区分归纳法中的完全归纳法与不完全归纳法。 深入思考并讨论细胞学说建立的历史意义。
【习题巩固】 1.“细胞学说”被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一，“细胞学说”创立的最重要的意义是（ ） A、揭示了形形色色生物界中各种生物都是由细胞构成的 B、揭示了一切细胞都是具有生命活力的 C、使动植物结构统一于细胞水平，有力地证明了生物之间存在亲缘关系 D、揭示了组成动植物细胞的具体结构 【答案】C 【解析】A.细胞学说揭示了动植物是由细胞组成,不包括病毒等无细胞生物，A错误; B、细胞学说描述的是动植物细胞，不包括微生物, B错误; C、细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性, C正确; D、没有揭示细胞的具体结构。D错误. 故选:C 2、细胞学说的建立过程是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列相关说法正确的是(　　)
A.荷兰列文虎克发现并命名了细胞
B.德国科学家施莱登和施旺首次发现了活细胞
C.德国科学家魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
D.细胞学说揭示了生物的统一性和多样性 【答案】C 【解析】A.罗伯特虎克发现并命名细胞, A错误; B、德国科学家施菜登和施旺创立了细胞学说，荷兰科学家列文虎克首先发现了活细胞，B错误; C.德国科学家魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞"，C正确; D.细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性,没有揭示多样性， D错误。 故选C。 思考回答问题，加深对细胞学说的认识。
二、细胞是基本的生命系统 通过PPT展示单细胞生物草履虫的生活状态图片，引导学生得出结论：单细胞生物的生命活动依赖于细胞的完整性。 通过PPT展示多细胞生物个体发育过程的图片，引导学生得出结论：多细胞生物由众多细胞构成，其生命起始于单一细胞——受精卵。 通过PPT展示缩手反射的图片，引导学生得出结论：多细胞生物的生命活动依赖于各种分化细胞的紧密协作。 多细胞生物的生命活动依赖于细胞的完整性！ 通过PPT展示非细胞生物的图片，引导学生得出结论：病毒缺乏细胞结构，无法独立生存，必须侵入宿主活细胞内，借助宿主细胞的物质进行生活和繁殖。 引导学生从单细胞生物、多细胞生物及非细胞生物的生命活动案例中归纳出生命活动依赖于细胞、细胞是生命活动的基本单位。 对比系统与生命系统的概念，引出对生命系统的学习。 【活动二：阅读与思考】 将教材P6中生命系统的结构层次模式图1-3分解为对应的小图形，打乱顺序后在PPT中随机呈现，让学生依据特定规则排列图片，并阐述排列的依据，即要求学生阐述相邻层次概念之间的联系。充分利用教材插图，重建生命系统的层次结构。 结合图1-3，请学生分析讨论以下问题： 1.一个分子或一个原子是否构成一个系统？如果是，是否属于生命系统？若否，请阐述原因。 2.一只草履虫的生命系统如何构成？ 3.在生命系统的各个层次中，哪一个层次能完整地展现各种生命活动？ 4.病毒是否属于生命系统的一个结构层次？请阐述理由。 引导学生归纳总结： (一)生命系统的9个结构层次： 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈 (二)特别提示： 1.细胞是生命系统的基础层次。 2.并非所有生物都具备生命系统的九个层次。 (1)单细胞生物不具备“组织、器官、系统”等生命系统的层次。 (2)植物体不具备“系统”层次。 3.病毒属于生命范畴，但不属于生命系统的结构层次。 4.一个分子或原子构成一个系统，但不属于生命系统的结构层次。 审视各层次生命系统的关系，无论从结构上还是功能上，细胞作为生命系统的基础层次，其形成、维持和运作均以细胞为基础。细胞是生命系统的基本单位。 通过思考分析，得出结论:单细胞生物的生命活动离不开细胞。 通过思考分析，得出结论: 多细胞生物的生命活动离不开细胞。 通过思考分析，得出结论: 病毒不具有细胞结构，但它的生命活动也离不开细胞。 经过综合分析，最终得出结论：所有生物的生命活动均依赖于细胞，细胞构成了生命活动的基本单元。 学生通过识别和解释图像，对分散的各个层次的小图形进行排序，初步构建起对生命系统的整体认识。 结合图1-3，对PPT所展示的相关问题进行分析讨论，以深化对生命系统结构层次的理解。 通过系统梳理，认识到生命系统包含九个结构层次，并探讨了相邻层次之间的概念联系。同时，理解到不同生物具有各自独特的生命系统层次。
【习题巩固】 3. 下列关于细胞与生命活动的关系的叙述中错误的是（ ） A.草履虫的生命活动离不开细胞 B.病毒的生命活动可以离开细胞 C.细胞内的生命大分子没有生命 D.单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动 【答案】B 【解析】A.草履虫为单细胞生物,靠一个细胞完成各种生命活动,其生命活动离不开细胞, A正确; B.病毒必须寄生在活细胞内才有生命活动,其生命活动也离不开细胞, B错误; C.细胞是生命活动的基本单位,细胞内的生物大分子没有生命，C正确; D.单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动, D正确。 故选B。 4. 下列所述生命系统中，系统层次最高的是（ ） A. 心肌细胞　 B. 循环系统　 C. 血管 D. 小狗 【答案】D 【解析】A.心肌细胞属于细胞层次; B.循环系统属于系统层次; C.血管由不同的组织构成,属于器官层次; D.小狗属于个体层次; 所以系统层次最高的是小狗.故选D. 5.禽流感病毒和HIV的生存和繁殖的场所必须是（　　） A.无机环境 B.富含有机质的环境 C.生物体的细胞间质 D.生物体的活细胞 【答案】D 【解析】生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位。病毒没有细胞结构,因而缺乏细胞所具有的酶系统和能量,病毒必须利用宿主细胞提供的原料、能量和生物合成场所,在病毒核酸控制下，合成病毒核酸和病毒蛋白质。离开活细胞病毒就不能生存和繁殖。 故选D. 学生思考回答，加深理解生命系统的结构层次之间的联系与不同。
课堂小结
板书设计 一、细胞学说及其形成历程 1.细胞学说的形成历程 2.细胞学说的核心观点 3.细胞学说的核心意义 二、细胞作为基础生命单元 1.细胞是生命活动的基础 2.生命系统的层级结构 生命系统由九个层级构成： 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈 (1)细胞构成了生命系统的基础层级 (2)并非所有生物体均展现出生命系统的全部九个层级 (3)单细胞生物缺乏“组织、器官、系统”等高级生命系统层级 (4)植物体不具备“系统”这一生命系统层级 (5)病毒虽属于生命范畴，但不构成生命系统的层级 (6)单个分子或原子可视为一个系统，但不属于生命系统的层级结构。
课后作业 1.判断下列事实或证据是否支持细胞是生命活动的基本单位。 （1）草履虫是单细胞生物，能进行运动和分裂。（ ） （2）人体发育离不开细胞的分裂和分化。（ ） （3）离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气。（ ） （4）用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。（ ） 【答案】(1)√(2)√(3)×(4)√ 【解析】(1)草履虫是单细胞生物,其单个细胞就能进行运动和分裂,这支持细胞是生命活动的基本单位,正确; (2)人体发育离不开细胞的分裂和分化,这支持细胞是生命活动的基本单位,正确; (3)叶绿体不是细胞,因此"离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气"不支持细胞是生命活动的基本单位,错误: (4)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的参与 ,这支持细胞是生命活动的基本单位,正确。 2.下列叙述与细胞学说不相符的是（ ） A. 植物和动物都是由细胞构成的，这反映了生物界的统一性 B. 植物和动物有着共同的结构基础 C. 人体每个细胞都能单独完成各项生命活动 D. 新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的 【答案】C 【解析】A.细胞是构成植物和动物的基本单位,这反映生物界的统一性, A正确; B.细胞是生物体结构和功能的基本单位,植物和动物有着共同的结构基础是细胞，B正确; C.人体每个细胞只能完成特定的生命活动，而完成各项生命活动往往需要多个细胞的协调与配合，C错误; D.新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的，支持“新细胞可以从老细胞中产生"这一观点， 是对细胞学说内容的发展，D正确; 故选C。