细胞膜──系统的边界(黑龙江省哈尔滨市南岗区)

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教材：必修一《分子与细胞》 课题：3.1细胞膜──系统的边界 课型：新课
对教材的认识：本节主要介绍细胞膜的成分和细胞膜的主要功能两方面的内容。关于细胞膜是如何提取的以及其成分是如何分析出来的，教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。让学生体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。关于细胞膜的组成成分，教材只述及了分析结果，要求学生记住结论即可。细胞膜作为细胞系统的边界，具有多种多样的功能，教材用学生能够理解的语言，采用类比、打比方等手法，深入浅出地介绍了“将细胞与外界环境分隔开”、“控制物质进出细胞”、 “进行细胞间的信息交流”等几种主要功能。在介绍完细胞膜之后，还提到了植物细胞壁的化学组成和生理功能。
学情分析：学生在“使用高倍镜观察几种细胞”时，已经知道细胞与细胞之间是有“界限”的，因此可根据学生的学习经验进行“问题探讨”，让学生了解细胞膜这种结构的存在。在第2章的学习中，学生已经知道了蛋白质、糖类、脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置并不清楚，因此应指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机的联系起来，对细胞形成系统的认识。
教学目标 知识与技能：（1）简述细胞膜的成分和功能。（2）临时装片的制作和显微镜的熟练操作。过程与方法：（1）体验制备细胞膜的方法，学会调整视野与选择观察范围。（2）通过设计和分析实验，培养学生的科学探究的能力。情感、态度、价值观：（1）参与问题探讨与实验结果分析。（2）通过对细胞结构和功能的学习让学生体会生命的精致完整，教育学生崇尚生命、热爱科学。
教学策略 教学重点：（1）细胞膜的成分和功能。（2）实验技能的巩固提高。
教学难点：（1）制备细胞膜时，观察红细胞的变化。（2）形象地理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的重要意义。
教学方式：引导探究 合作学习 学习方式：实验探究 互动式讨论
教学手段：启发式讲解 分析与归纳 教学用具：实验用具，多媒体设备等
板书设计 主 板 书 副 板 书
教学流程 教学内容设计 设计意图 预期评价方式
一、引入新课，问题导学国与国之间有国界，海洋与陆地之间有海岸线，那么细胞和细胞之间的边界是什么呢？二、探究问题，新课教学（一）细胞膜的功能结合初中所学细胞的知识，说说细胞膜的功能。播放课件展示相关资料，指导学生总结细胞膜的功能（有关“细胞间信息交流”的知识，教师提供资料帮助学生归纳）（二）细胞膜的成分细胞膜存在上述功能是由其组成结构决定的，那么细胞膜组成成分都有什么呢？请阅读以下的资料。 多媒体课件呈现资料：19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。据此我们能推断出细胞膜上应该有什么成分存在呢？ 膜是由脂质构成的。怎样才能证明这一推测呢？ （三）分组实验：体验制备细胞膜的方法研究细胞膜的化学组成，需要提取细胞膜，教师提供以下备选的细胞，引导学生分析，应该选用什么细胞提取细胞膜？让我们一起来体验制备细胞膜的方法：教师提供实验材料和仪器，指导学生完成实验、讨论完成下面的实验导读提纲：方法和步骤思考题1、用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一小滴在载玻片上，盖上盖玻片。制成临时装片（注意：量不要太多）稀释液的浓度是多少？为什么？2、在显微镜低倍镜下找到红细胞。红细胞正常形态是怎样的？3、转换高倍镜，在高倍镜下找到红细胞。高倍镜的正确使用应注意什么问题？ 4、在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引。同伴开始计时。（注意：不要把细胞吸跑）加蒸馏水的作用是什么？5、高倍镜下持续跟踪观察细胞变化。细胞如何变化？多久细胞发生破裂？小结：根据你的实验过程，说说如何保证实验的效果？哪些需要注意的地方？（光线亮度应暗好还是亮好？如何区分污物与红细胞？如何区分气泡与红细胞？如果细胞在不同层面如何调节显微镜？加蒸馏水时应注意什么？） 拓展：假如第4步中不用蒸馏水而改用质量分数为20%的盐水会怎样？请你试一试，记录下观察结果细胞发生了什么变化？为什么会出现这种变化？ 结果展示：请同学拿装片到教师显微镜下来给全班同学展示小结：科学家将制备的细胞膜进一步提纯、分析，发现细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量糖类。其中脂质占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%～10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。（四）植物细胞的细胞壁在植物细胞外面还有由细胞分泌的纤维素和果胶等物质构成的细胞壁，它对细胞具有支持和保护的作用，同时还能防止细胞涨破，保持细胞的正常形态。举例：用纤维素酶和果胶酶把细胞壁去掉后，它就会象红细胞一样吸水涨破。三、巩固新知，系统总结1、细胞膜的化学成分：主要由___________和__________组成，还有少量的___________。2、细胞膜的功能主要是：_______、________、_______。3、细胞膜的透性是__________：细胞壁的透性是________。4、植物的细胞壁的功能是__________。四、开拓思维，应用知识 红墨水染色法鉴定种子的活力原理：活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，所以红墨水无法进入。因此可以利用红墨水染色法鉴定种子的活力。方法步骤：用水将种子浸泡10～24小时，使种皮软化，剥去种皮(有坚硬外壳的种子，只需轻轻砸碎外壳，不需用水浸泡)，放入染色液(红墨水50％、或0.1％靛蓝胭脂红溶液均可)浸泡2～4小时，将种子取出，用清水冲洗干净、观察。凡子叶完全染色的为无活力种子。胚和子叶没有染色者，为有活力种子。五、巩固练习，反馈纠正 取新的玉米种子若干粒浸泡吸胀，(30～35 ℃浸泡5 h；20 ℃浸泡15 h)，然后用小刀将每粒玉米沿中线切成两半，分成两组。其中一组放入烧杯加清水煮沸10 min。然后将两组种子分别放入两个培养皿中，都倒入稀释的红墨水(1份墨水加10份清水)浸泡5 min后取出种子，洗去浮色，观察染色情况：煮过的那一组种子的胚全都染上了红色，而没煮过的那一组种子的胚，仅表层带有浅浅的红色。根据以上实验现象，请分析回答：(1)未煮过的胚细胞内没有被染色，说明红墨水中的染料成分对种子的胚细胞是________(需要、不需要)的；而煮过的种子胚全被染上红色，说明煮过的胚细胞已________________；(2)本实验证明了细胞膜具有________________的功能。 初中细胞内容的学习，学生知道细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的。因此本节要利用学生的学习经验进行“问题探讨”通过多媒体创设问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生思考，进而引出细胞生命系统的边界——细胞膜的成分、结构和功能的问题安排实验“体验制备细胞膜的方法”。使学生在观察的基础上，练习制备细胞膜的技能和方法，尤其要重视实验材料的选择。指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机地联系起来，使学生将前后知识建立起有机的联系，同时，为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定基础。引导学生回忆初中学习的知识，清楚植物细胞和动物细胞的区别巩固新知，系统总结开拓思维，应用知识巩固练习，反馈纠正 小组讨论，在教师指导下总结出细胞膜的功能。阅读资料，分析讨论，作出回答：膜是由脂质构成的。 学生讨论回答：提取和鉴定细胞膜的化学组成。在教师的指导下讨论分析：因为人和其它哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞壁、细胞核和众多的细胞器，所以用成熟的红细胞做实验材料。细胞在清水中吸水涨破，细胞内的物质流出来，从而得到细胞膜。 学生动手完成实验并做好记录，分组讨论、思考作出回答 表述清晰、操作规范倾听、思考1、成分：脂质（约50%）、蛋白质（约40%）、糖类（2%~10%）2、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3、透性：细胞膜是选择透过性的细胞壁是全通透的4、细胞壁的功能：支持 保护参考答案：(1)不需要，死亡(2)控制物质进出细胞
教学流程 教学内容设计 设计意图 预期评价方式
六、布置作业，温故知新课本P43的练习七、备课资料，教学参考1、细胞通讯细胞通讯都是通过介质传递的，通讯方式都对这个生物体有着不容忽视的功能。细胞通讯有三种方式；（1）细胞通过分泌化学信号进行细胞间相互间通讯，这是多细胞生物包括动物和植物的最普遍采用的通讯方式；（2）细胞间接触性依赖的通讯，细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞；3)细胞间形成间隙连接，使细胞质相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。2、细胞来源和细胞膜分离提纯方法 首先是制备一定量的细胞，细胞的来源可以是培养细胞，也可以是某种组织。培养细胞的收集相对简单一些，直接用胰酶将细胞从培养瓶上消化下来，制成细胞悬浮液。比较易碎的组织细胞的收集如肝、脾等，可采用匀浆的方法，稍加研磨就可制成细胞悬液。有些结缔组织，直接研磨不易分离出细胞，可先用适量的胶原酶处理。3、细胞膜成分组成细胞膜的成分可分为三大类，即膜脂、膜蛋白和糖类。几种成分所占的比例，依据膜类型的不同，细胞类型的不同，生物类型的不同以及细胞不同的发育时期而发生变化，膜脂是细胞膜的基本成分，它又包括三大类脂质分子，即磷脂、糖脂和胆固醇。磷脂含有极性的磷酸基团，以及非极性的烃链，即包括极性的头部和非极性的尾部，属双型性分子。膜蛋白是构成细胞膜的重要组分，膜的大部分功能主要由膜蛋白完成。根据膜蛋白与膜脂的结合方式，膜蛋白可分为内在蛋白（或称跨膜蛋白）和外周蛋白。膜中的糖类它们通常与膜脂结合形成糖脂，或与蛋白结合形成糖蛋白。其中的糖类分子有单糖，也有多糖。 布置作业，温故知新 完成作业
教学设计反思 1．以“问题探讨”中的动物细胞的显微镜物像和第1章实验“使用高倍镜观察几种细胞”为基础，完成“体验制备细胞膜的方法”的实验，感知细胞膜的存在。提高学生操作和使用显微镜的技能。2．利用已知，获取新知，提高学习能力。联系《组成细胞的分子》的知识，蛋白质占细胞膜总量的40%，脂质约占总量的50%，使学生将前后知识建立起有机的联系，同时为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定基础。3．利用视频图像，帮助学生拓展思维的空间，认同细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。
教学后反思
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