资源简介

2.2细胞膜控制细胞与周围环境的联系
学科 生物 年级册别 高一上册
教材 浙科版（2019） 授课类型 新授课
教材分析
本节课是浙科版（2019）必修1中第二章的重要内容。细胞膜作为细胞的重要组成部分，是细胞与外界环境分隔的边界，它控制着细胞与周围环境的物质交换、信息传递等重要功能。在教材体系中，它承接了前面关于细胞的概述等内容，为后续学习细胞的代谢、遗传等知识奠定基础。通过对细胞膜结构和功能的学习，学生能够深入理解细胞作为一个基本生命系统的特性，有助于构建完整的细胞知识体系。同时，细胞膜的研究历程也蕴含着丰富的科学思想和方法，对培养学生的科学思维和探究能力具有重要意义。
学情分析
高一学生在初中阶段已经对细胞的基本结构有了初步的了解，但对于细胞膜的具体结构和功能还缺乏深入认识。他们具有一定的观察和思考能力，对生物学科充满好奇心，渴望探索微观世界的奥秘。然而，由于本节课的内容较为抽象，涉及到一些微观的结构和复杂的功能机制，学生在理解上可能会存在一定的困难。因此，在教学过程中，教师应采用多种教学方法和手段，如直观的图片、动画演示、实验模拟等，帮助学生将抽象的知识形象化，降低学习难度，激发学生的学习兴趣和主动性。
课时教学目标
生命观念
1. 能够基于对细胞膜结构和功能的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。
2. 理解细胞膜作为细胞边界在维持细胞内环境稳定和生命活动正常进行中的重要意义，树立细胞是一个统一整体的观念。
3. 认识到细胞与周围环境之间的相互联系和相互作用，体会生命系统的开放性和动态性。
科学思维
1. 通过分析细胞膜结构的研究历程，培养逻辑推理和批判性思维能力，能够对科学家的实验设计和结论进行合理评价。
2. 运用归纳与概括的方法，总结细胞膜的组成成分和结构特点。
3. 能够运用类比和模型构建的方法，理解细胞膜的流动镶嵌模型，提高抽象思维和空间想象能力。
科学探究
1. 能够提出关于细胞膜结构和功能的问题，并尝试设计简单的实验方案进行探究。
2. 在探究过程中，学会收集和处理实验数据，分析实验结果，得出合理的结论。
3. 培养团队合作精神和勇于探索的科学态度，提高科学探究能力。
社会责任
1. 了解细胞膜研究在医学、生物技术等领域的应用，认识到生物学知识对社会发展的重要贡献。
2. 关注与细胞膜相关的社会热点问题，如药物研发、疾病防治等，能够运用所学知识做出科学的判断和决策。
3. 增强保护细胞、维护生命健康的意识，培养社会责任感。
教学重点、难点
教学重点
1. 细胞膜的组成成分和结构特点。
2. 细胞膜的功能，特别是控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流的功能。
3. 流动镶嵌模型的主要内容。
教学难点
1. 理解细胞膜结构与功能相适应的关系。
2. 对细胞膜流动性的理解和应用。
3. 设计实验探究细胞膜的功能。
教学方法与准备
教学方法
1. 讲授法：系统地讲解细胞膜的结构和功能等基础知识，确保学生掌握重点内容。
2. 讨论法：组织学生对细胞膜研究历程中的实验和相关问题进行讨论，激发学生的思维，培养合作交流能力。
3. 直观演示法：运用图片、动画、模型等直观手段，帮助学生理解抽象的知识。
4. 探究法：引导学生提出问题、设计实验、进行探究，培养科学探究能力。
教具准备
1. 多媒体课件，包含细胞膜的结构图片、动画演示、科学家实验视频等。
2. 细胞膜流动镶嵌模型的实物模型。
3. 实验材料和仪器，如鸡血细胞、蒸馏水、滴管、载玻片、盖玻片、显微镜等，用于模拟细胞膜的制备实验。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动
环节一：
情境导入 1. 展示一幅美丽的细胞图片，图片中细胞清晰可见，周围有各种物质。提问学生：“细胞就像一个独立的小世界，它与周围的环境之间是如何分隔开来的呢？”引导学生思考细胞边界的存在。
2. 讲述生活中的一个例子，如用塑料袋装东西，塑料袋可以保护里面的物品不受外界干扰。类比细胞，引出细胞膜就相当于细胞的“塑料袋”，但它的功能更加复杂。
3. 播放一段动画，展示细胞在外界环境中受到各种刺激，但内部依然保持相对稳定的状态。提出问题：“细胞膜在这个过程中起到了什么作用呢？”激发学生的学习兴趣和好奇心。 1. 认真观察图片，思考教师提出的问题，积极回答，表达自己对细胞边界的初步认识。
2. 聆听教师讲述的例子，进行类比思考，尝试理解细胞膜的初步功能。
3. 观看动画，结合动画内容和教师的问题，展开讨论，发表自己的观点。
评价任务
观察学生的回答情况，判断学生是否对细胞边界和细胞膜的功能产生了初步的思考和兴趣。通过学生的讨论参与度和发言质量，评价学生的思维活跃度和表达能力。
设计意图
通过直观的图片、生动的例子和有趣的动画，创设情境，引起学生的注意，激发学生的学习兴趣和求知欲。提出问题，引导学生思考，为后续的教学内容做好铺垫，让学生带着问题进入新知识的学习。
环节二：
细胞膜的制备 活动一：介绍实验原理
1. 讲解细胞膜制备的原理，即利用渗透作用，将细胞放在清水中，细胞会吸水涨破，从而得到细胞膜。
2. 展示红细胞的图片，说明选择红细胞作为实验材料的原因，如没有细胞核和众多细胞器，制备的细胞膜比较纯净。
3. 强调实验操作中的注意事项，如取材要新鲜、操作要轻柔等。
活动二：演示实验过程
1. 教师在讲台上进行模拟细胞膜制备的实验操作，边操作边讲解每一个步骤。首先，取适量的鸡血细胞液，加入到盛有蒸馏水的烧杯中，搅拌均匀，观察细胞的变化。
2. 用滴管吸取少量混合液，滴在载玻片上，盖上盖玻片，放在显微镜下观察。展示细胞吸水涨破的过程和细胞膜的形态。
3. 引导学生注意观察实验现象，如细胞的破裂、细胞膜的分散等。
活动三：组织学生讨论
1. 提出问题：“在实验过程中，如果没有得到纯净的细胞膜，可能的原因有哪些？”让学生分组讨论。
2. 巡视各小组的讨论情况，适时给予指导和启发。
3. 请各小组代表发言，总结讨论结果，教师进行点评和补充。 1. 认真聆听教师讲解实验原理，观察红细胞图片，理解选择红细胞作为实验材料的依据。
2. 仔细观看教师的实验演示，记录实验步骤和观察到的现象。
3. 积极参与小组讨论，分析可能导致实验结果不理想的原因，如取材不新鲜、操作不当等。
4. 各小组代表在全班发言，分享小组讨论的结果。
评价任务
观察学生在实验演示过程中的观察专注度和记录情况，判断学生是否掌握了实验步骤和注意事项。通过小组讨论的参与度和讨论结果的质量，评价学生的合作学习能力和分析问题的能力。
设计意图
通过介绍实验原理和选择实验材料的原因，培养学生的科学思维和实验设计能力。实验演示让学生直观地了解细胞膜的制备过程，增强学生的感性认识。组织学生讨论实验中可能出现的问题，提高学生的分析和解决问题的能力，培养学生的合作精神。
环节三：
细胞膜的成分和结构 1. 展示科学家对细胞膜成分研究的历程资料，如最初通过对细胞膜的化学分析，发现细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。引导学生分析科学家的实验方法和结论，培养学生的科学思维。
2. 详细讲解细胞膜中脂质、蛋白质和糖类的种类和作用。脂质主要是磷脂，它构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质具有多种功能，如运输物质、传递信息等；糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，与细胞识别等功能有关。
3. 介绍细胞膜结构的研究历程，从最初的三明治模型到流动镶嵌模型。通过动画演示流动镶嵌模型的结构特点，如磷脂双分子层具有流动性，蛋白质分子有的镶在表面、有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中、有的横跨整个磷脂双分子层，且大多数蛋白质分子也是可以运动的。
4. 组织学生进行小组活动，让学生用准备好的材料（如彩色卡纸、剪刀、胶水等）制作细胞膜的流动镶嵌模型，加深对细胞膜结构的理解。
5. 巡视各小组的制作情况，给予指导和帮助。请各小组展示自己制作的模型，并进行讲解，其他小组进行评价。 1. 阅读科学家的研究资料，分析实验方法和结论，积极思考，提出自己的疑问和见解。
2. 认真聆听教师对细胞膜成分的讲解，理解各种成分的作用。
3. 观看动画，观察流动镶嵌模型的结构特点，尝试用自己的语言描述。
4. 分组进行模型制作活动，分工合作，发挥自己的创造力和想象力。
5. 展示小组制作的模型，向全班讲解模型的结构和特点。认真听取其他小组的讲解和评价，学习他人的优点。
评价任务
观察学生在分析研究历程时的思维表现，评价学生的科学思维能力。通过学生对细胞膜成分和结构的描述，判断学生的理解程度。在模型制作和展示过程中，评价学生的动手能力、团队合作能力和表达能力。
设计意图
通过介绍研究历程，让学生了解科学知识的形成过程，培养学生的科学探究精神和批判性思维。详细讲解细胞膜的成分和结构，帮助学生掌握重点知识。动画演示和模型制作活动，将抽象的知识形象化，提高学生的学习兴趣和参与度，加深学生对细胞膜结构的理解和记忆。
作业设计
基础作业
1. 完成教材课后练习题，巩固课堂所学的细胞膜的成分、结构和功能等知识。
2. 绘制细胞膜的流动镶嵌模型图，并标注各部分的名称和功能。
板书设计
2.2细胞膜控制细胞与周围环境的联系
一、细胞膜的制备
1. 实验原理：渗透作用
2. 实验材料：红细胞
3. 实验步骤
二、细胞膜的成分
1. 脂质（磷脂）：基本骨架
2. 蛋白质：多种功能
3. 糖类：糖蛋白、糖脂
三、细胞膜的结构
1. 流动镶嵌模型
2. 结构特点：流动性
四、细胞膜的功能
1. 分隔细胞与外界环境
2. 控制物质进出细胞
3. 进行细胞间信息交流
教学反思
成功之处
1. 通过多种教学方法和手段，如情境导入、实验演示、动画展示、模型制作等，激发了学生的学习兴趣和参与度，学生在课堂上表现出较高的积极性。
2. 注重引导学生思考和探究，通过分析研究历程和设计实验方案等活动，培养了学生的科学思维和探究能力。
3. 组织学生进行小组合作学习，提高了学生的团队合作精神和交流能力。
不足之处
1. 在实验演示过程中，由于条件限制，部分学生可能没有清晰地观察到实验现象。
2. 在小组讨论和模型制作活动中，个别小组的进度较慢，影响了整体的教学进度。
3. 对学生的评价方式还可以更加多样化，除了教师评价外，可以增加学生自评和互评的环节。

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