3.2 细胞器之间的分工合作 教学设计 高中生物学人教版（2019）必修1

人教版高中生物必修一
第3章 组成细胞的分子
第2节 细胞器之间的分工合作
教学设计（2课时）
一、核心素养渗透
1. 生命观念：理解细胞器的结构与功能相适应，形成“部分与整体统一”的系统观。
2. 科学思维：通过实验观察、案例分析，培养归纳推理和批判性思维能力。
3. 科学探究：掌握高倍显微镜使用技能，设计实验验证细胞器功能。
4. 社会责任：联系生物膜系统在医学中的应用，体会科技对社会发展的意义。
教学重难点分析
教学重点 教学难点
1. 主要细胞器的功能及分工； 1. 细胞器间的协调配合机制；
2. 生物膜系统的组成与功能； 2. 系统观视角下的结构与功能统一；
3. 高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动实验。 3. 分泌蛋白合成运输的动态过程。
第一课时
教学环节一：情境导入（10分钟）
教师活动：
1. 播放C919客机组装视频，提问：
“客机的制造需要哪些部门协作？缺少任一部门会怎样？”
类比迁移：“细胞是否也存在类似分工合作的‘部门’？”
2. 展示动植物细胞亚显微结构图，引导学生标注结构名称。
学生活动：
分组讨论并回答：
“线粒体为细胞提供能量，类似发动机部门；核糖体合成蛋白质，类似零部件车间。”
设计意图：
通过工程实例类比细胞器分工，激发兴趣，建立系统观。
教学环节二：细胞器结构与功能探究（30分钟）
教师活动：
1. 差速离心法动态演示：
视频展示离心过程，解释如何分离不同细胞器。
2. 细胞器功能竞答：
问题链驱动：
“哪种细胞器为白细胞吞噬细菌提供能量？”（线粒体）
“溶酶体如何分解细菌？”（水解酶）
“溶酶体酶的形成与哪些细胞器相关？”（核糖体、内质网、高尔基体）
3. 模型与图片辅助：
展示线粒体、叶绿体、内质网等亚显微结构图，分析形态与功能关系。
学生活动：
完成细胞器功能匹配表：
细胞器 功能关键词 结构特征
线粒体 有氧呼吸供能 双层膜、嵴
叶绿体 光合作用 类囊体堆叠
内质网 蛋白质加工、脂质合成 网状结构
设计意图：
结合动态实验与问题探究，强化结构与功能观。
教学环节三：实验观察（25分钟）
实验名称：高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
实验步骤：
1. 材料选择：
藓类小叶（叶绿体大而少）或黑藻幼叶（细胞质流动明显）。
2. 临时装片制作：
滴清水→撕取叶肉→盖片→观察。
关键提示：保持装片湿润，避免细胞失活。
3. 显微观察：
低倍镜定位→高倍镜观察叶绿体形态及细胞质流动方向。
学生活动：
记录实验现象并讨论：
“细胞质流动的意义是什么？”（促进物质运输）
“叶绿体分布与光照的关系？”（弱光下正面朝向，强光下侧面避光）
设计意图：
通过动手实验，直观感受细胞器的真实存在与动态生命活动。
教学环节四：归纳总结（15分钟）
板书设计：
一、细胞器分工
1. 线粒体——“动力车间”（双层膜、嵴）
2. 叶绿体——“能量转换站”（类囊体、基粒）
3. 核糖体——蛋白质合成（游离/附着）
4. 溶酶体——“消化车间”（含水解酶）
二、细胞骨架
功能：维持形态、锚定细胞器、物质运输
结构：微管、微丝、中间纤维
课堂练习：
选择题：
“心肌细胞线粒体数量多的原因？”（代谢旺盛需能量多）
判断题：
“所有植物细胞均含叶绿体？”（×，如根尖细胞）
第二课时
教学环节一：分泌蛋白合成与运输（30分钟）
教师活动：
1. 案例导入：
展示胰岛素合成动画，提问：
“分泌蛋白如何从合成到分泌至细胞外？”
2. 同位素标记法解析：
动态图示 H标记亮氨酸的路径：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
3. 角色扮演：
学生分组模拟“细胞器协作生产线”，动态演示分泌蛋白运输过程。
学生活动：
完成流程图填空：
核糖体（合成）→（ ）→（ ）→细胞膜（分泌）
（答案：内质网、高尔基体）
设计意图：
通过动态模拟，理解细胞器协作机制，培养系统思维。
教学环节二：生物膜系统（25分钟）
教师活动：
1. 概念辨析：
生物膜（细胞膜、细胞器膜、核膜）≠生物膜系统（三者共同构成）。
2. 功能联系：
展示内质网高尔基体细胞膜动态连接图，解释物质运输通道。
3. 社会联系：
案例：人工肾透析膜模拟生物膜选择性通透性，治疗尿毒症。
学生活动：
小组讨论：
“若内质网受损，对蛋白质合成有何影响？”（加工受阻，分泌异常）
板书设计：
三、生物膜系统
1. 组成：细胞膜、核膜、细胞器膜
2. 功能：
物质运输（内质网为枢纽）
能量转换（线粒体、叶绿体）
信息传递（细胞膜受体）
教学环节三：综合应用（20分钟）
习题巩固：
1. 选择题：
“高尔基体在动植物细胞中功能是否相同？”（动物：分泌；植物：细胞壁形成）
2. 实验设计：
“如何验证线粒体是细胞呼吸主要场所？”（对比完整线粒体与破碎线粒体的耗氧量）
拓展任务：
查阅资料解释“溶酶体膜为何不被自身水解酶分解”，提出假说并验证。
板书设计（总）
第2节 细胞器之间的分工合作
一、细胞器分工与功能
1. 线粒体、叶绿体——能量转换
2. 内质网、高尔基体——加工运输
3. 溶酶体、液泡——储存与分解
二、分泌蛋白合成路径
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
三、生物膜系统
组成：三膜一体
功能：分工协作，动态统一
课后练习
1. 概念检测：
“生物膜系统仅由细胞器膜构成？”（×，含细胞膜、核膜）
2. 应用题：
“唾液淀粉酶的合成涉及哪些细胞器？”（核糖体、内质网、高尔基体、线粒体）
教学资源：
PPT（含动态图示、工厂协作视频）
实验材料（显微镜、黑藻叶片、藓类小叶）
3D细胞模型
设计说明：
本设计以“系统观”为主线，融合实验探究与社会应用，通过多元活动落实核心素养，符合新课标“做中学”理念。