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第2节 细胞的多样性和统一性教学设计
人教版（2019）必修1《分子与细胞》第1章第2节 · 高一上学期 · 新授课 · 1课时（45分钟）
一、课标依据与教材分析
（一）课标依据
本节对应《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程模块一“分子与细胞”中概念1“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”下的重要概念1.3“各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异”，含两个次位概念：
1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成，这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构；
1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。
对应教学提示为“观察多种多样的细胞，说明这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构”，教学落脚点落在生命观念与科学探究上。
（二）教材分析
本节是第1章“走近细胞”的第2节。第1节借助细胞学说和生命系统的结构层次，建立了“细胞是生命活动的基本单位”的整体认识；本节则通过“观察细胞”实验和“原核细胞与真核细胞”的比较，把细胞的多样性与统一性落到可观察、可比较的结构证据上，为第3章细胞结构的学习提供分类框架。
全节内容沿“观察事实→比较分类→归纳统一”展开：先用显微镜观察多种细胞获得感性材料，再依据有无核膜将细胞分为原核细胞和真核细胞两类，最后归纳两类细胞在结构上的共同点，形成“多样性与统一性相统一”的认识。
（三）学情分析
学生初中学过动植物细胞的基本结构（细胞膜、细胞质、细胞核），初步会使用显微镜，且刚学完第1节细胞学说，具备观察和比较的基础。
本节学生的常见问题主要有三个：一是高倍显微镜操作不熟练，常把“先低后高、物像移动方向与装片相反”弄错；二是概念混淆，把“无成形细胞核（拟核）”误说成“没有DNA”，或误以为“能进行光合作用的生物一定有叶绿体”（针对蓝细菌）；三是忽略特例，如支原体是唯一没有细胞壁的原核生物。教学中通过演示操作要点、对比表填空和判断练习逐一化解。
二、教学目标
1. 通过用高倍显微镜观察人血涂片、洋葱鳞片叶表皮细胞、人口腔上皮细胞和大肠杆菌涂片，能绘制2至3种细胞的简图并标注主要结构，说出不同细胞在形态、大小、结构上的差异，认同细胞具有多样性。（科学探究）
2. 能依据“有无以核膜为界限的细胞核”将细胞区分为原核细胞和真核细胞，说出二者在细胞核、DNA存在形式、细胞器、细胞壁上的主要区别，并举例说明原核生物与人类生活的关系。（科学思维、社会责任）
3. 通过比较归纳，能说出细胞统一性的三方面表现（都有细胞膜、细胞质中的核糖体、以DNA为遗传物质），初步形成结构与功能相适应的观念。（生命观念）
三、教学重难点
重点：原核细胞与真核细胞的区别与联系；规范使用高倍显微镜观察细胞。
难点：理解蓝细菌等原核生物“无叶绿体仍能进行光合作用”；从具体观察结果中归纳细胞的统一性。
四、教学准备
教师：显微镜若干台；永久装片4种（人血涂片、洋葱鳞片叶表皮细胞装片、人口腔上皮细胞装片、大肠杆菌涂片）；蓝细菌与大肠杆菌细胞模式图（PPT）；导学案（含原核细胞与真核细胞比较表）。
学生：课前复习显微镜使用方法；预习教材第10至11页“原核细胞和真核细胞”部分。
五、教学过程
（一）环节一 情境导入（约3分钟）
【教师活动】展示池塘水体显微照片和发菜（蓝细菌）图片，提问：这些“生物”有一个共同点，都是单细胞生物。它们一样吗？哪里不一样？
追问：你们已经知道细胞是生命活动的基本单位。同样是细胞，为什么形态差别这么大？它们有没有共同之处？
【学生活动】观察图片，自由发言，说出差异（大小、形态、颜色），对“细胞是否有共性”产生疑问。
【设计意图】用真实材料制造认知冲突，明确本节要解决的问题——细胞的多样性与统一性。
（二）环节二 实验观察：用显微镜观察多种多样的细胞（约12分钟）
【教师活动】演示高倍镜使用要点：先在低倍镜下找到物像并移至视野中央，再转动转换器换高倍镜，最后只用细准焦螺旋调清晰；强调装片移动方向与物像移动方向相反，高倍镜下视野变暗、物像变大。
巡视指导，提示绘图要求：先画轮廓再画主要结构，注明材料名称与放大倍数。
【学生活动】两人一组，依次观察人血涂片、洋葱鳞片叶表皮细胞、人口腔上皮细胞、大肠杆菌涂片4种装片。
选2至3种细胞绘制简图；小组内比较：这些细胞在形态结构上有哪些不同？哪些结构是共同的？
【设计意图】用显微镜下的第一手观察为后面的分类与归纳提供事实证据；同时训练规范操作与如实记录。
（三）环节三 原核细胞与真核细胞（约18分钟）
【教师活动】展示大肠杆菌模式图，提问：大肠杆菌有没有细胞核？你判断的依据是什么？由此引出分类标准——有无以核膜为界限的细胞核。
组织学生阅读教材第10至11页，完成导学案中“原核细胞与真核细胞比较表”。
结合模式图重点讲解：原核细胞无核膜、无染色体，遗传物质是裸露的环状DNA，集中在拟核；细胞质中只有核糖体一种细胞器；多数有细胞壁（主要成分为肽聚糖），支原体除外。真核细胞有以核膜为界限的细胞核（含核膜、核仁、染色体），细胞质中有多种细胞器。
补充：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素，虽然没有叶绿体，但能进行光合作用，属于自养生物；淡水水域中蓝细菌大量繁殖会形成水华。
追问：从比较结果看，两类细胞有哪些共同点？引导学生归纳统一性——都有细胞膜、细胞质（含核糖体），都以DNA作为遗传物质。
组织判断练习，学生口答并说明理由：（1）所有原核生物都是单细胞生物。（2）蓝细菌有叶绿体，能进行光合作用。（3）支原体是原核生物，但没有细胞壁。（4）大肠杆菌的遗传物质是RNA。（5）细胞学说揭示了细胞的统一性。
【学生活动】阅读教材，独立填写比较表；口答判断练习并说明理由；在教师引导下归纳两类细胞的共同点。
【设计意图】把分类标准落在“有无核膜”这一关键特征上；用对比表理清结构差异，用判断练习即时暴露并纠正易错概念。
表1 原核细胞与真核细胞的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞
细胞核 无核膜，无成形的细胞核，DNA集中在拟核 有以核膜为界限的细胞核（含核膜、核仁、染色体）
遗传物质的存在形式 裸露的环状DNA，不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合形成染色体
细胞器 只有核糖体 有核糖体、线粒体等多种细胞器
细胞壁 多数有，主要成分为肽聚糖（支原体除外） 植物细胞有（纤维素和果胶），动物细胞无
常见举例 细菌（如大肠杆菌）、蓝细菌、支原体、衣原体、放线菌 动物、植物、真菌
（四）环节四 联系细胞学说，小结提升（约7分钟）
【教师活动】简要点拨：第1节学过的细胞学说指出“一切动植物都由细胞发育而来”，这本身就是对细胞统一性的概括；今天我们通过显微镜再次观察到了这种统一。
结合板书小结：多样性（形态、大小、结构差异）由观察事实支持；统一性（细胞膜、细胞质、核糖体、DNA）由比较归纳得出；分类框架为原核细胞与真核细胞（有无核膜）。
拓展联系实际：肺炎支原体引起的支原体肺炎、水华治理等，说明原核生物与人类健康和环境密切相关。
【学生活动】回顾细胞学说，跟随小结梳理本节知识脉络，说出“多样性与统一性”各由哪些证据支持。
【设计意图】把新旧知识串成整体，呼应“细胞统一性”这一核心概念，同时落实社会责任。
（五）环节五 当堂检测与课后任务（约5分钟）
【教师活动】出示2道当堂检测题，学生独立完成后集体核对答案并说明理由；布置分层课后任务。
【学生活动】独立完成检测题；记录课后任务。
【当堂检测】 1. 下列四组生物中，都属于原核生物的是（　） A. 蓝细菌、酵母菌　　B. 大肠杆菌、乳酸菌　　C. 草履虫、衣藻　　D. 支原体、变形虫 答案：B。酵母菌、草履虫、衣藻、变形虫均为真核生物。 2. 下列关于蓝细菌的叙述，正确的是（　） A. 有叶绿体，能进行光合作用　　B. 有以核膜为界限的细胞核 C. 含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用　　D. 遗传物质主要分布在染色体上 答案：C。
课后任务（分层）：
基础任务：完成教材本节“练习与应用”，订正当堂错题。
拓展任务（选做）：查阅资料，介绍一种原核生物与人类的关系（如乳酸菌发酵酸奶、肺炎支原体感染、蓝细菌水华），下节课用1分钟口头分享。
六、板书设计
【板书设计】 第2节 细胞的多样性和统一性 一、观察细胞：形态多样，结构有共性 二、原核细胞与真核细胞 　　分类依据：有无以核膜为界限的细胞核 　　原核细胞：拟核（裸露的环状DNA）、只有核糖体、多数有细胞壁（支原体除外） 　　真核细胞：细胞核（核膜、核仁、染色体）、多种细胞器 三、细胞的统一性：细胞膜、细胞质（含核糖体）、DNA为遗传物质
七、教学反思
1. 观察实验环节用时弹性大。若部分装片效果不佳或学生操作不熟练，容易拖长课时，可把大肠杆菌的观察改为教师示教或用教材显微照片补充，把时间留给分类归纳。
2. 蓝细菌“无叶绿体仍能进行光合作用”是高频易错点。判断练习中必须要求学生说出判断理由，及时暴露错误概念，不能只对答案。
3. 课后拓展任务以口头分享形式检查，下节课前用2分钟抽查2至3人，保证任务形成闭环。

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