高中教学设计 细胞膜—系统的边界 聊城 王海霞

第一篇：高中教学设计 细胞膜—系统的边界 聊城 王海霞

《细胞膜——系统的边界》教学设计

聊城市教育局高中教研室 王海霞

【教材分析】

《细胞膜——系统的边界》是人教版生物必修一第三章的第一节。此外还包括：第二节《细胞器——系统内的分工合作》、第三节《细胞核——系统的控制中心》。课本的内容是按细胞的结构由外向内引导学生学习，符合学生的认知规律。

《细胞膜——系统的边界》介绍的是细胞膜的成分和功能。课本介绍了细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量的糖类。为了激发学生的兴趣，为学生的探究性学习提供素材，引导学生探索科学的奥秘，教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。课本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。至于其他功能，则以开放的处理方式，鼓励有兴趣的学生自己去探究。

学习重点是掌握细胞膜的成分和功能。学习难点是体验制备细胞膜的方法。【学情分析】

高一的学生活泼好动，思维活跃，上课充满热情、积极发言、善于表现自己，并且具有合作精神。经过了一段时间的学习，学生有一定的自学能力和方法，具有一定的分析材料和辨别重点难点的能力。在学习这节课之前，由于学习了第1章“使用高倍镜观察几种细胞”的实验和第2章组成细胞的分子的内容，学生已知道了组成细胞的物质种类，初步掌握了显微镜的使用；且在初中学习细胞的基本结构时，也对细胞膜已经有了初步了解。这些均为本节课的学习奠定了良好的基础。但是细胞是看不见摸不着的，关于细胞的内容学生常常感觉距离自己的生活很遥远。因而兴趣不浓。【设计理念】

基于诱思探究教学活动，必须重视学生学习方式的转变，倡导合作化的学习方式。改变传统教学中的满堂教式的单方向的教师传授知识的倾向和问答式的简单的对话式的模式，努力实现由教师的教向学生的学地转变。

这节课如果不精心设计，很有可能变成“满堂教”的课堂。本节课对学生的要求不高，但要使学生对细胞膜有个直观形象的了解却有一定的难度，所以课堂上安排学生利用制备细胞膜的实验使学生对细胞膜有个感性的认识。这节课分三个认知层次进行：

（一）实验探索 亲身感知：在这个认知层次中教师先让学生观察显微镜下的动物细胞，让学生对细胞有了初步认识；接着进行分组实验让学生自己动手获取细胞膜，使学生对细胞膜有了直观形象的认识吸引学生的全身心投入，使其在体验中发展思维，提升能力。

（二）理性探究 把握实质：在这个认知层次中教师给出同学们相关的资料及探究问题，让同学们根据资料解决问题。教师提出解决问 题的思路，由同学们独立思考后分组讨论并选派代表发言，完成学习任务。

（三）联系实际 学以致用：这个认知层次的作用是考查学生对本节知识的掌握情况并进一步提升学生运用知识解决实际问题的能力。在这个认知层次中选取了和生活联系比较密切的问题，既可以激起学生的探究欲望又将理论联系到实际中。

课前准备好猪的新鲜红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水），蒸馏水，滴管，吸水纸，载玻片，盖玻片，显微镜。【学习目标】

（1）能简述细胞膜的成分和功能。

（2）能掌握临时装片的制作和显微镜的操作。

（3）能体验制备细胞膜的方法，学会调整视野与选择观察范围。【教学流程】

一、实验探索 亲身感知

（一）、创设情境，激发情意

（课件投影）： 请认真观察所展示的 “光学显微镜下观察到的未经染色的动物细胞”图片。回答下列问题：

1.你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？

2.科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。请你思考一下，我们怎样确定细胞膜的存在？

要求：在独立思考的基础上，小组内讨论交流，然后选出代表发言。

（设计意图：学生有了初中关于细胞的基础知识，看到图片能够一下子想到初中学过的知识，快速融入课堂）。（简要实录：同学们看到图片及两个问题时，课堂气氛陡然活跃，学生露出胸有成竹的表情，纷纷抢答，很快朱梅洁答出第一个问题，气泡是光亮的，细胞是一个具有细胞膜、细胞质、细胞核的复杂结构；徐怀亚补充在显微境下可观察到细胞不同层次，在光学显微镜下看不到细胞膜。第二个问题却陷入沉默。根据学生们答的答案及时给予肯定及修正并引导学生积极思考：如何确定细胞膜的存在。给大家提示鸡蛋的蛋黄就可以看作是一个细胞；如何确定蛋黄的膜呢？学生陷入思考并就自己的想法互相讨论。刘聪提出蛋黄外面有一层非常薄的膜，吕尚说没看到过，这时李凯丽提出碰触蛋黄表面蛋黄有弹性，如果用针扎破它蛋黄就会流出来，可以证明蛋黄外面有一层膜，而它就是细胞膜。至此，学生对细胞膜便有了形象的认识。）

（二）、动手操作，获得感性认识

（课件投影）：下面我们通过一个分组实验来获得细胞膜。

1、体验制备细胞膜的方法 材料用具：猪的新鲜的红细胞稀释液、鸡的新鲜的红细胞稀释液、植物细胞的稀释液、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜。

（1）请选择获得细胞膜的最佳实验材料是什么？说明原因。（2）对红细胞有特殊要求吗？鸡红细胞可以吗？（3）你认为获取细胞膜所用的实验原理是什么？

要求：请同学们在独立思考的基础上，小组内合作探究，得出结论。

（设计意图：通过设置问题情境，找到探究的方向，避免学生在进行实验时盲目实验，失去探究意义。通过对问题的思考激起学生的探究热情，为学生主动探究做铺垫）。

（简要实录：通过大家的思考与讨论轻松解决了问题，同学们都很有成就感，探究情绪一下调动起来了）。（课件投影）：最佳实验材料为猪的新鲜的红细胞稀释液理由是没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞器，只有细胞膜这一膜结构。鸡的红细胞不行，因为鸡属于鸟类，不是哺乳动物。实验原理：“细胞吸水涨破，流出内容物可获得细胞膜”。

2、（课件投影）：请根据材料用具设计实验步骤

提示：请大家回忆初中所学习的临时装片的操作过程，在此基础上设计实验步骤。要求：小组内讨论交流，并将详细步骤写到课堂笔记上，由小组代表发言。

（设计意图：这个问题是在前面问题的基础上提出的，符合学生的认知规律。大家在初中时做过类似的实验，这个问题应该能轻松解决。）

（简要实录：同学们经过短暂思考后，在小组内展开讨论，根据已有的经验，同学们在短时间内设计好了实验步骤。）

3、（课件投影）：请根据实验步骤获取细胞膜，并描述现象

（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。

（2）、在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑。

要求：小组内分工合作，完成实验，并由代表描述现象。

（设计意图：让学生亲自动手，练习制备细胞膜，使其在操作过程中五官并用，全身心投入，探究到新知识）。（简要实录：有了前面的理论基础，在实验中小组内同学配合默契，过程井然有序，实验效果良好）。（课件投影）：红细胞凹陷消失，细胞体积变大，很快细胞破裂，内容物流出。

4、（课件投影）：刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来。如果这个实验在试管中进行，你能获得较为纯净的细胞膜吗？

要求：小组内讨论交流，得出结论，由小组代表发言。（设计意图：提出问题激发学生思考，培养学生的创新能力）（简要实录：同学们经过短暂思考后，在小组内展开讨论，探究情绪一下调动起来了）。

（课件投影）：细胞膜和细胞质的其他结构密度不一样。采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开。没有离心机的话，可以采取静置的方法。

二、理性探究 把握实质

（课件投影）：

（一）请根据下述资料，分析细胞膜的成分。

资料一：1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。

资料二：科学家还发现细胞膜除了会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。（说明：蛋白酶是专门水解蛋白质的酶）

要求：请同学们独立思考，得出结论。

（设计意图：通过对资料的分析，让学生得出细胞膜的成分，使学生既掌握了细胞膜的成分又锻炼了学生分析材料的能力）。

（简要实录：学生看到资料分析之后，陷入了独立思考状态。不一会儿，一位学生根据资料一分析得出细胞膜中有脂质，学生在分析第二个问题时，利用老师提示的内容经过思考得出了细胞膜中有蛋白质）。（课件投影）：细胞膜的成分：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。（课件投影）：

（二）请根据下述资料，分析细胞膜的功能

⑴草履虫是单细胞动物，细胞膜将草履虫与外界环境分隔开；这体现了细胞膜的什么功能？

⑵清水洗红苋菜清水呈什么颜色？红苋菜在锅中炒熟后汤成什么颜色？想想为什么？这又体现了细胞膜的什么功能？

⑶精子和卵子结合形成受精卵，它们是靠什么结构进行识别和结合的？

要求：小组内将问题分开，两位同学解决一个问题，并将问题的答案在小组内交流后，选派代表发言。（设计意图：让学生通过对问题的分析得出细胞膜的功能）。

（简要实录：学生看到第一则材料，纷纷抢答，很快得出细胞膜的第一个功能：将细胞与外界环境分隔开；第二则材料提出的问题学生生活中再熟悉不过，但从未深究，议论纷纷，兴趣盎然，通过讨论，不难得出：清水洗红苋菜时，细胞膜完整，细胞膜阻止色素分子透过，水呈无色；炒熟后，细胞膜被破坏，色素分子透过膜进入汤，故汤成红色。则得出细胞膜的第二个功能：控制物质进出细胞；第三则材料学生依靠初中对这两种细胞的认识可得出两种细胞首先接触的是细胞膜，可得出它们靠细胞膜进行识别和结合，教师进行点拨：进行识别和结合即细胞膜的第三个功能：进行细胞间的信息交流。）（课件投影）：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。（课件投影）：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?（设计意图：让学生通过对问题的分析得出细胞壁的成分）。

（简要实录：学生纷纷抢答，植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁，其化学成分主要为纤维素和果胶,因此可以用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁）。

（课件投影）：细胞壁的成分：细胞膜壁主要由纤维素和蛋果胶组成，对植物细胞有支持和保护作用。

三、联系实际，学以致用

（课件投影）：

（一）、有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱上的小洞又能让空气进出。你认为这样类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？

要求：请同学们在独立思考的基础上，小组内集思广益，将答案归纳整合后，选派代表发言。（设计意图：通过联系生活实际，提高学生运用知识的能力，提高学生的学习兴趣）。

（简要实录：这道题是开放性习题，同学们在讨论时，不但从细胞膜的结构和功能与窗纱进行了分析，还从是否有生命，对于控制物质的进出有何不同等方面进行了分析，分析的全面细致）。

（课件投影）：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有允许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样的类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂的多。

（课件投影）：

（二）、科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用亚甲基蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？提示：从细胞膜的功能上来分析问题

要求：请同学们独立思考，得出答案，在小组内展示。（设计意图：考查学生对细胞膜功能的掌握情况）。

（简要实录：学生经过自己思考，顺利将问题解决，感觉掌握的比较好）。

（课件投影）：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。亚甲基蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出的细胞的功能，所以亚甲基蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。课后反思：

准备这节课是生物备课组集体备课，大家在研究这节课时，发现课本上是将知识直白的呈现在学生面前，如果依据课本来学习这节课，很容易成为“满堂教”的课堂，不能培养学生的探究能力。因此在设计这节课的时候，我以《诱思探究学科教学论》为理论指导。遵循“观察—思维—迁移”的认知规律，大胆设计探究问题，让课本内容在形式上彻底改头换面。充分体现学生的主体地位，真正实现学生的“满堂学”。

第一次上这节课时，出现的问题比较多：一是课本上安排了制备细胞膜的实验，我担心学生以前做的实验不多，如果交给学生来完成这个实验，会耽误课堂时间，导致学习内容无法继续进行，所以我用课件将整个实验操作过程和实验结果投影给学生，没有考虑学生是不是明白了，掌握了；二是我设计的导向性信息比较多，学生没有充分时间讨论，完成的不好；三是有些导向性信息设计的高度没把握好，部分学生感觉难。整节课下来，表面上是学生在“满堂学”，实际上真正学习的学生不多，真正学到的知识更少，这样的课堂最后只能是“热热闹闹一场空”。在课后讨论解决方案时，提出制备细胞膜的实验可以放手让学生做，不应该一带而过；关于导向性信息的设置，紧紧围绕“细胞的结构和功能”开展；将导向性信息的阶梯设置的低些，争取让全班学生都能够“跳一跳摘到桃子”。相信学生的能力，把课堂还给学生。

第二次上课时，我将实验中所涉及到的材料选择、实验原理、实验步骤、现象描述都交由学生完成。在设计这节课时我还是有些担心的，可是学生在课堂上表现出的能力让我惊叹，不但相应的探究活动顺利完成；更让我惊喜的是：学生在制备细胞膜时，从材料选择、实验原理到实验步骤都完成的很好；在过程实施中，小组内同学配合默契，操作规范，实验效果明显；实验现象描述准确。在对导向性信息的回答上学生们都踊跃发言，特别是基础比较差的学生也都站起来回答问题，并且回答的很好。人人都能参与、人人都有收获，每个学生都能体验和享受成功的愉悦。我深深体会到诱思探究学科教学论的精髓所在：教贵善诱，学贵善思，以诱达思，启智悟道。

不足：在这节课的学习过程中，学生答出了一些不得要领甚至是错误的答案。面对这种情况，我没能及时给予鼓励，这一点需要特别注意。同学们不论是在提出问题、回答问题、制定方案、还是表达和交流各个阶段的行为表现都是学生积极思考的结果，作为教师要想尽办法鼓励学生，激活学生思维的火花。只有学生的思维被激活了，课堂才能真正被激活。

这节课最后取得的圆满成功，我深深意识到：学生不是消极接受知识的“容器”，而是有待点燃的“火把”，他们有探求新知的好奇心，有主动探究知识的愿望，有积极的学习态度。教师要认识到学生的主体地位，激发他们的学习兴趣，并积极引导学生自主学习，探究发现，合作交流，在学习中使学生五官并用，以研究者、探索者的身份投入学习。学贵善思，学贵善悟。只有在这样的课堂中，才能促进学生和谐均衡、个性化的发展；才能真正实现学生的主体地位，使学生成为具有“志远、德高、才智、健康”素质的人。

第二篇：细胞膜──系统的边界教学设计

《细胞膜──系统的边界》教学设计

——依托生动的经典实验资料，创设探究情景，激发学生兴趣

一、设计思路

充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分和功能，并运用有关知识去解决实际问题。为此，教学中依托生动的经典实验资料，创设探究情景，激发学生兴趣。

二、教学目标

知识目标

简述细胞膜的成分和功能。

能力目标

（1）探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力。

（2）尝试制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。

情感目标

（1）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。

（2）通过对细胞膜结构和功能的学习，认同生物体结构与功能相统一的观点。

三、教学重点和难点

1．教学重点

（1）细胞膜的成分和功能。

（2）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

2．教学难点

（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。

（2）形象的理解细胞膜的功能，体会细胞膜作为细胞这个生命系统的边界的意义。

四、课前准备

1．实验用品：烧杯、浓盐酸、清水、培养皿、镊子、大白豆（清水浸泡和清水浸泡后煮熟）、红色玫瑰花瓣、稀释20倍的红墨水、展示台等

2.生物课外兴趣小组的实验汇报视频

3.上课用多媒体课件

五、教学过程

教学流程

教学内容

设计意图

教师指导

学生活动

导入

欣赏配乐诗朗诵《爱到细胞深处》：

穿过纷繁复杂的生物圈

我来到你的面前

是否

有一条无形的碳链

冥冥中把你我相连

欣赏诗歌

营造愉悦的课堂氛围。

你的目光如水

浸润了我的每一个细胞

你的声音如糖

让我拥有了无尽的能量

每一刻

我都在想念你苏丹III般的容颜

我的思念已进入每一个核苷酸

我的DNA充斥着你的信息

你已经控制了我所有的蛋白质

我无法逃避

……

提问：在这首优美的诗歌当中，涉及到了组成细胞的哪些分子？

思考与讨论1：将细胞内含有的各种物质配齐，并按照他们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？为什么？

回忆前面所学内容分析回答。

创设探究情景，激发学生的兴趣，同时激活学生所学内容，为进一步学习做好准备。

第3章

第1节

细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的功能

（1）将细胞与外界环境分隔开

那么，原始细胞是怎么样形成的呢？

请大家观看一段视频，结合书本42页内容，分析思考

（主要从场所、环境条件和标志三个方面来思考）

就在这段视频中同时向我们传递出了细胞膜的一个非常重要的功能，请进一步看书思考回答？

提问：细胞膜是不是使细胞成为一个封闭的系统呢？

出示实验1和实验2，选出小组长负责本组实验的实施与交流，同时巡回检查指导学生实验。

实验1

观看视频《原始细胞的形成过程》结合书本内容思考，总结回答。

完成了知识的衔接，进入细胞膜功能知识。

（2）控制物质进出细胞

（3）进行细胞间的信息交流

实验

处理

将用清水浸泡了的大白豆种子,从中央分开，在培养皿中用稀释红墨水染色。观察大白豆染色情况

将煮熟的大白豆种子,用同样的方法染色。观察大白豆染色情况

实验

现象

实验2

实验

处理

向盛清水的烧杯中放入鲜艳红色玫瑰花瓣，过一会儿将花瓣取出，观察烧杯中水的颜色

向盛盐酸（破坏细胞膜）的烧杯中放入等数量鲜艳红色玫瑰花瓣，过一会儿将花瓣取出，观察烧杯中水的颜色

分组实验、观察、分析。

培养学生动手实验的能力；探讨问题并分析实验结果，养成科学探究的能力。

利用演示文稿中的图片和动画来形象地说明问题

二、细胞膜的成分

主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类。

实验

现象

细胞可以通过细胞膜与外界进行物质交换，多细胞生物体内，细胞与细胞之间不是孤立存在的，它们之间进行着密切的信息交流，大多与细胞膜的结构与功能有关。

资料分析：

①胰岛B细胞可以参与促进肝脏合成肝糖原，降低血糖。

②吞噬细胞吞噬病毒或细菌，但不吞噬自身正常的细胞。

③向高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，则染料迅速扩散到相邻的细胞内。

我们再来欣赏一首配乐诗朗诵：

是谁，隔开了原始海洋的动荡；

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！

提问：这首优美的诗歌向我们传递出了有关细胞膜的哪些信息呢？

细胞膜的功能还有很多。有兴趣的同学可以下去继续查阅资料加以了解

过渡：生物体功能与其结构是相适应。要研究细胞膜的结构，首先要弄清组成细胞膜的成分。

要研究细胞膜的成分，首先要得到细胞膜。课本为同学们

欣赏诗歌，总结回答。

阅读教材结合已有知识思考回答。

实验小组的同学介绍了整个实验过程。

讨论回答，课后完成实验设计。

分组讨论、分析回答：组成细胞膜的成分中有脂质和蛋白质

认识细胞膜对生命系统的重要意义。

引导学生层层深入思考这些问题，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。

功能依赖于结构，而结构又以物质为基础。关于细胞膜物质组成的认识来源于化学实验的组成细胞膜的脂质中，磷脂最多。

功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

安排了一个制备细胞膜的实验。

思考与讨论2：

（1）在材料选择上，应选择植物细胞还是动物细胞更合适？

（2）科学家为什么选择哺乳动物成熟的红细胞来制备细胞膜？

（3）采用什么方法获得较纯净的细胞膜？

由于教学场地的限制，不能在这里进行实验，不过我们的课外兴趣小组在课外尝试制备细胞膜。

下面请看六中生物课外兴趣小组的实验汇报视频。

探究1：如果我要用植物细胞制备细胞膜，行不行呢？如果可以该怎么做？

资料1：纤维素酶可以分解纤维素。

资料2：差速离心法：高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将细胞膜与其他成分分离开。

大家课后把实验设计完成在学案上面。

探究2：如何通过实验来探究细胞膜的成分呢?

资料1：科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶（提示：蛋白酶是能够水解蛋白质的酶）分解。这些事实说明，组成细胞膜的成分中有什么物质？

资料2：科学家研究的几种膜成分如下表。

思考分析回答。

画概念图。

观察分析肿瘤化验单，利用所学知识分析回答。

结果，因此，在教学中提供实验材料，可以帮助学生形成认识。

梳理所学的知识，建立良好的知识网络。

加强学习内容与生活的联系

（质量百分数/%）

成分名称

含量

蛋白质

脂质

糖类

红细胞膜

大肠杆菌

细胞膜

很少

（1）说出细胞膜中还有哪些物质？

（2）构成细胞膜的主要成分是什么？

细胞膜

画概念图

功能

成分

系统的边界

应用与拓展

1、下图是武汉市第六医院肿瘤科的检验报告单，请结合课本P41“与生活的联系”内容，尝试对该患者作出诊断。

2、科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释

“染色排除法”的原理吗？

第三篇：细胞膜系统的边界教学设计

《细胞膜——系统的边界》教学设计

鹤峰县第一高级中学 冯旺

【教材分析】

《细胞膜--系统的边界》是人教版生物必修一第三章的第一节，介绍的是细胞膜的成分和功能。为了激发学生的兴趣，为学生的探究性学习提供素材，引导学生探索科学的奥秘，教材安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。细胞膜作为细胞系统的边界，其功能是多种多样的。课本用学生能够理解的语言，采用类比手法，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。

【学情分析】

高一的学生活泼好动，思维活跃，上课充满热情、积极发言、善于表现自己，并且具有合作精神。经过了一段时间的学习，学生有一定的自学能力和方法，具有一定的分析材料和辨别重点难点的能力。在学习这节课之前，由于学习了第1章“使用高倍镜观察几种细胞”的实验和第2章组成细胞的分子的内容，学生已知道了组成细胞的物质组成，初步掌握了显微镜的使用；且在初中学习细胞的基本结构时，也对细胞膜已经有了初步了解。这些均为本节课的学习奠定了良好的基础。

【学习目标】

（1）能简述细胞膜的成分和功能。

（2）能掌握临时装片的制作和显微镜的操作。

（3）能体验制备细胞膜的方法，学会调整视野与选择观察范围。

【教学流程】

一、实验探索 亲身感知

（一）创设情境，激发情意

（课件投影）： 请认真观察所展示的 “光学显微镜下观察到的未经染色的动物细胞”图片。回答下列问题：

1、你怎样区分显微镜视野中的气泡和细胞？光学显微镜下能看见细胞膜吗？

2、科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。请你思考一下，我们怎样确定细胞膜的存在？

要求：在独立思考的基础上，小组内讨论交流，然后选出代表发言。（设计意图：学生有了初中关于细胞的基础知识，看到图片能够一下子想到初中学过的知识，快速融入课堂）。

（二）动手操作，获得感性认识

（课件投影）：下面我们通过一个分组实验来获得细胞膜。

1、体验制备细胞膜的方法

材料用具：猪的新鲜的红细胞稀释液、鸡的新鲜的红细胞稀释液、植物细胞的稀释液、蒸馏水、滴管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜。

（1）请选择获得细胞膜的最佳实验材料是什么？说明原因。（2）你认为获取细胞膜所用的实验原理是什么？ 要求：请同学们在独立思考的基础上，小组内合作探究，得出结论。

（设计意图：通过设置问题情境，找到探究的方向，避免学生在进行实验时盲目实验，失去探究意义。通过对问题的思考激起学生的探究热情，为学生主动探究做铺垫）。

2、（课件投影）：请根据材料用具设计实验步骤

提示：请大家回忆初中所学习的临时装片的操作过程，在此基础上设计实验步骤。要求：小组内讨论交流，并将详细步骤写到课堂笔记上，由小组代表发言。（设计意图：这个问题是在前面问题的基础上提出的，符合学生的认知规律。）

3、（课件投影）：请根据实验步骤获取细胞膜，并描述现象

（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。（2）在高倍镜下观察，待观察清晰时，在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水，同时在另一侧用吸水纸小心吸引，注意不要把细胞吸跑。

要求：小组内分工合作，完成实验，并由代表描述现象。（设计意图：让学生亲自动手，练习制备细胞膜，使其在操作过程中五官并用，全身心投入，探究到新知识）。

4、（课件投影）：刚才我们只是观察到细胞膜的存在和破裂，并没有真正把细胞膜提取出来。如果这个实验在试管中进行，你能获得较为纯净的细胞膜吗？ 要求：小组内讨论交流，得出结论，由小组代表发言。

（设计意图：提出问题激发学生思考，培养学生的创新能力）

（课件投影）：细胞膜和细胞质的其他结构密度不一样。采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开。

二、理性探究 把握实质

（课件投影）：

（一）请根据下述资料，分析细胞膜的成分。

资料一：1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。

资料二：科学家还发现细胞膜除了会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。（说明：蛋白酶是专门水解蛋白质的酶）要求：请同学们独立思考，得出结论。

（设计意图：通过对资料的分析，让学生得出细胞膜的成分，使学生既掌握了细胞膜的成分又锻炼了学生分析材料的能力）。

（课件投影）：细胞膜的成分：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。（课件投影）：

（二）请根据下述资料，分析细胞膜的功能

（1）草履虫是单细胞动物，细胞膜将草履虫与外界环境分隔开；这体现了细胞膜的什么功能？

（2）清水洗红苋菜清水呈什么颜色？红苋菜在锅中炒熟后汤成什么颜色？想想为什么？这又体现了细胞膜的什么功能？

（3）精子和卵子结合形成受精卵，它们是靠什么结构进行识别和结合的？

要求：小组内将问题分开，两位同学解决一个问题，并将问题的答案在小组内交流后，选派代表发言。

（设计意图：让学生通过对问题的分析得出细胞膜的功能）。（课件投影）：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。

（课件投影）：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?（设计意图：让学生通过对问题的分析得出细胞壁的成分）。

（课件投影）：细胞壁的成分：细胞膜壁主要由纤维素和蛋果胶组成，对植物细胞有支持和保护作用。

三、联系实际，学以致用（课件投影）：

（一）有人在解释细胞膜时，把它与窗纱进行类比：窗纱能把昆虫挡在外面，同时窗纱上的小洞又能让空气进出。你认为这样类比有什么合理之处，有没有不妥当的地方？ 要求：请同学们在独立思考的基础上，小组内集思广益，将答案归纳整合后，选派代表发言。（设计意图：通过联系生活实际，提高学生运用知识的能力，提高学生的学习兴趣）。（课件投影）：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有允许一些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样的类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂的多。

（课件投影）：

（二）科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用亚甲基蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？提示：从细胞膜的功能上来分析问题 要求：请同学们独立思考，得出答案，在小组内展示。（设计意图：考查学生对细胞膜功能的掌握情况）。

（课件投影）：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。亚甲基蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出的细胞的功能，所以亚甲基蓝染色剂能够进入死细胞内，使其被染色。

【课后反思】

准备这节课是生物备课组集体备课，大家在研究这节课时，发现课本上是将知识直白的呈现在学生面前，如果依据课本来学习这节课，很容易成为“满堂教”的课堂，不能培养学生的探究能力。因此在设计这节课的时候，我遵循“观察-思维-迁移”的认知规律，大胆设计探究问题，让课本内容在形式上彻底改头换面。充分体现学生的主体地位，真正实现学生的“满堂学”。

当然这节课，也存在着一些不足。在这节课的学习过程中，学生答出了一些不得要领甚至是错误的答案。面对这种情况，我没能及时给予鼓励，这一点需要特别注意。同学们不论是在提出问题、回答问题、制定方案、还是表达和交流各个阶段的行为表现都是学生积极思考的结果，作为教师要想尽办法鼓励学生，激活学生思维的火花。只有学生的思维被激活了，课堂才能真正被激活。

第四篇：细胞膜系统的边界的教学设计

《细胞膜——系统的边界》的教学设计

厦门一中 郭凌奇

一、教材与学情分析

本章节是在第2章“组成细胞的分子”的基础上，学习组成细胞的基本结构之——细胞膜，除了让学生理解细胞膜作为系统的边界具有哪些功能，同时也为学习“细胞的物质输入和输出”做准备。在以往的教学过程中发现，让学生尝试动手体验制备细胞膜的实验不仅观察效果不佳，而且耗费较多的课堂时间。因此我在教学过程中改为由教师动画模拟演示细胞膜制备，并通过问题引导学生理解“如何选择实验材料”，同样能够达成教材设置的“体验制备细胞膜的方法”实验的目标。在教学中，我设计了探究“细胞膜控制物质进出细胞”的实验，学生若能按照要求完成实验设计和实验操作，不仅能够弥补在动手操作上的不足，而且能够亲身体验和理解“细胞膜功能”这一知识的形成过程，使学生在新、旧知识经验的冲突中引发概念的改变和结构重组，建立良好的知识体系。另外，高一年级并行科目多，课业繁重，教学过程中如能运用源自生活的教学资源，让学生通过探究等主动方式获得知识，不仅可以让学生对知识的理解更透彻、掌握得扎实、更容易在新的情景中运用知识、思考和解决问题，而且还能够更好地激发学生的内在的学习动机，提高学习生物学热情。

二、指导思想与设计意图

1．学生是学习的主体。学生具有内在的学习潜能，其潜能的开发有赖于他人的理解和信任。如果教师尊重学生的意愿、情感和需要，就能充分发挥学生的主观能动性。因此在教学的过程中，教师应鼓励学生提出自己的想法、见解和问题。在本节的教学中，我很重视应用板书及时记录学生的想法、见解和问题，并将其机智地转化为学习资源。通过这种板书(以及口头评价)使学生始终处于一个充满来自教师、同学真诚关注和无私支持的学习环境中，让学生能够感受到自身的力量。

2．好奇是学生的天性，适时的启发、准确的引导能开阔学生的思路，引发学生积极的思维，提升学生探究的能力。我在教学过程中添加了一个细胞膜功能的验证实验设计，既能在这一过程中不断地启发学生思考、主动地构建知识，也能为学生的提供更多 的动手实践的机会。

三、教学目标及教学重难点

1．教学目标

1．1知识目标：简述细胞膜的成分和功能，解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。认识制备细胞膜的方法。

1．2能力目标：尝试设计验证细胞膜能够控制物质进出细胞的实验，并能够从实验中收集证据做出合理的判断。

1．3情感目标：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。

2．教学重点

2．1细胞膜的成分和功能。

2．2细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

3．教学难点

3．1细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

四、教学过程：

环节

一、导入：以“边界”来引入细胞膜的学习。

在生命系统的结构层次中，生物圈有边界，生物个体也有边界，那么最小的生命系统——细胞，它有没有边界呢？那我们这节课就来学习细胞这一系统的边界——细胞膜。

环节

二、利用课本中的问题探讨，给学生两分钟时间讨论，然后鼓励学生尝试举例说明“可见的边界”，利用问题引导启发。

问题1：鸟类的卵细胞（鸡蛋）有没有边界？（实物投影：用针轻轻挑破卵黄膜，卵黄流出）卵黄膜是透明的看不见，但是它确实存在并且将卵黄和蛋清分开了。

问题2： 光学显微镜下看不见细胞膜，只有在电子显微镜下才能看到细胞膜，但是，科学家在电子显微镜诞生之前，就已经能够确定细胞膜的存在了。科学家是怎么做到这一点的？（图形展示：用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。）这两个现象说明了什么？（提示：细胞是一个完整的系统，有界限）。这个界限就是细胞膜。环节

三、上述两个现象都体现了细胞膜作为系统的边界起了什么作用？请学生讨论并尝试举例说出“边界”存在的意义。（过渡到细胞膜功能教学环节）

在提问的过程中，采用板书记录下学生不同看法的方式，使学生获得被认同感，利于培养学生乐于思考、勇于回答的探索品格。同时，又可以将学生举出的适当例子转化为教学资源，为下一步教学起到抛砖引玉的作用。

细胞膜的功能：

1．将细胞与外界环境分开。教师故事般的陈述生命起源过程，指出细胞膜出现的重要性。

2．控制物质进出细胞。这是本节课教学的一个亮点，请学生根据教师所提供的材料来设计实验验证细胞膜能够控制物质进出。并通过问题来启发引导学生设计。问题设置不宜过于直白，我采用的方式是将目标摆出来，让学生利用所提供的材料构建达到目标的途径，学生遇到思维困难时给予适当的启发。（提供材料：红墨水，去皮白萝卜，苋菜，烧杯，水，酒精灯等）

可选的启发问题：

2．1材料中就有信息提示，红墨水，白萝卜„„

2．2平时生活中在食用苋菜的时候有什么细节能和本节课内容联系起来呢？ 2．3设计实验要有对照才能说明问题，对照的细节有哪些要注意的？

（学生小组讨论，教师参与讨论并给予适当的提示。师生共同完善设计方案后学生动手实验，等待观察期间进入第三个细胞膜功能的学习。）

3．进行细胞间的信息交流：间接方式、直接方式、胞间连丝。学生自主阅读，尝试归纳总结。

环节

四、细胞膜的制备及其成分

过渡：具备这些功能的细胞膜是有什么物质构成的？想要了解它的成分就必须先获得细胞膜。怎么制备细胞膜呢？（通过一系列的提问，逐步引导学生思考、探索。）

1．选何种材料比较合适？为什么？（提示：哺乳动物的成熟的红细胞，因为没有细胞壁及细胞核和复杂的细胞器）。

2．材料确定了，但是用什么方法来得到细胞膜？是用镊子把细胞膜撕下来吗？提示：利用红细胞吸水吸胀胀破原理。（演示模拟动画）细胞膜的成分这一环节的教学可以简化，让学生自己从课本中寻找信息从而达到教学目标。学生得出：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。它们的比例分别是：脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%-10%。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量也越多。联系生活实际。（举例课本中化验单）

环节

五、总结本节课内容：细胞膜的功能以及成分我们学习了（利用板书提纲挈领的回顾），那么蛋白质和磷脂以及糖类又是以什么样的方式构成了细胞膜呢，细胞膜的结构是怎样的？ 在此留下学生课外自主拓展的空间，也为第四章的教学埋下伏笔。

五、教学反思：

1．启发式的引导，让学生有了思考的空间；教学资源紧密联系生活，学生的兴趣高涨，因而课堂气氛热烈。但是，由于学生基础知识有限，例如：物理上离心的知识以及生物中渗透的概念等，因此，在启发式提问过程中，要注意引导学生正确地聚焦关注点，尽量使学生的思维聚焦在细胞膜功能及成分的相关知识上，使得学生在热烈的学习气氛中主动构建本章节的知识体系。

2．要注意倾听学生的想法。一个充满期望的眼神，一个赞许的点头，一个鼓励的微笑，这种润物细无声的评价方式，能拉近师生之间的距离，更能鼓舞学生积极思考，成为学习的主人。

第五篇：细胞膜——系统的边界教学反思

细胞膜——系统的边界教学反思

海兴中学 刘海云

《细胞膜——系统的边界》是第三章的第一节，前两章学习了细胞的定义以及组成细胞的分子，后面还要学习细胞的物质、能量以及生命历程，所以细胞的基本结构这章处于过渡的地位，在整个必修①起到承上启下的作用，甚至整个高中生物学习过程中都占有重要地位，起铺垫性作用。本节的教学重点是细胞膜的成分和功能；细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。而教学难点是细胞膜的功能和细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

高一学生在初中已知道细胞的基本组成以及显微镜的使用方法。知道一些生活中与血液中红细胞有关的事例。部分学生可能通过各种媒体接触相关知识。在此基础上让学生“体验制备细胞膜的方法”。但由于条件的限制，改为视频播放“制备细胞膜的方法”，指导学生观看，尤其要重视实验材料的选择和实验设计的思路、原理及操作。通过上述活动进一步提高学生使用显微镜的技能和观察分析问题的能力。

好的方面：

1.通过复习旧课引入新课，起到温故知新的作用；复习旧课时让学生将学过的知识串起来，容易使学生将学过的知识条理化、系统化。本节课是通过复习“细胞的分子组成”引入新课，在复习旧课时要求学生将学过的化学元素、化合物、细胞串起来。

2.巧用实验激发学生的学习兴趣，让学生自己打开鸡蛋观察，告诉学生分开蛋黄和蛋清的是卵黄膜，即卵黄膜就是就是这个卵细胞的边界，通过这个实验让学生感受细胞膜的存在，同时也让学生体会到生物科学无处不在，生物课堂与生活息息相关。运用类比的方法，引导学生分析问题、解决问题。例如：指导学生了解“细胞膜的制备”选材的依据时，引导学生将学过的各种细胞的结构进行比较，使学生认识到：人和哺乳动物成熟的红细胞结构简单，只有细胞膜，没有核膜和其他细胞器膜，所以选择它们作为实验材料容易获得纯净的细胞膜。

3.注重培养学生实现表格和文字之间的转换，使教学紧扣新课改、紧扣高考。如：在进行“细胞膜的成分”教学时，先给出细胞膜的成分表，再让学生从表格得出结论。并提问从表格数据得出结论的思路。

4.注意纠正学生在使用生物学术语时存在的不足。区分磷脂分子和磷脂双分子层等概念。注重培养学生的合作习惯，在让学生回答问题的时候是以同桌的两位同学为单位，促使生生互动，培养了学生合作学习的习惯。

5．联系自我，就地取材，以自身为例解释细胞间的信息交流，渗透“生物科学联系生产，联系实际”的思想，帮助学生理解教材中的难点。

不足之处：

1.在调动学生方面做的不是特别好，本来“体验细胞膜的制备”可以有学生亲自操作，有一个更真切的体验，由于一些特殊原因学生看的视频，动手能力少了。

2.在创设问题方面仍有不足，老师提出问题后学生回答不出来有点着急，引导的不到位，担心教学的进度就替学生回答，使得学生动脑的时间减少。3.课堂上基本上没有给学生做练习，不能及时反馈教学信息。总之本节课是一节传统的课，离新课改的要求还有一段距离，要想培养学生自主学习能力，还需加强对新课改的研究，深入了解学生，提高课堂教学的质量。

总体来说，本节课课堂设计可以较好的调动学生的学习热情，完成了本节课知识技能及情感价值目标，然而不足之处也很多，很多细节值得推敲和优化，引导学生成为学习主题方面仍有很大的努力空间，因此在平时的教学过程中要严格要求，使自己成为一名优秀的生物教师。