3.2细胞膜的结构和功能 教学设计 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

“细胞膜的结构和功能”教学设计 专业 生物科学 姓名 学号 教学内容 细胞膜的结构和功能 教学方法 讲授法，直观教学法 学科内容学习目标 1.生命观念：本节内容从细胞膜功能出发到细胞膜成分探究，再到细胞膜结构的探究，最后到流动镶嵌模型的认识。充分展现出生命观念中功能与结构相适应的观点。 2.科学探究：通过探究细胞膜的功能，培养学生的观察能力和分析问题的能力。参与小组讨论和交流，培养学生的合作精神和表达能力。 3.科学思维：通过本节课学习，学生构建细胞膜的流动镶嵌模型，锻炼学生尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度以及运用科学的思维方法认识事物的能力。 4.社会责任：通过学习科学家对细胞膜成分和结构的探索史，培养学生不断努力，敢于质疑的科学精神，树立社会责任感。 思政元素 1. 科学精神：细胞膜功能的探索。 2. 生命观念：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验。 3. 科学精神，社会责任：细胞膜结构模型的探索历程。 4. 生命观念，科学探究：用废旧物品制作生物膜模型。 融入分析 1. 通过学习荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，充分展示出生命观念中功能和结构相适应的观点。 2. 通过学习细胞膜结构模型的探索历程，学习科学家敢于质疑，勇于探索的科学精神。崇尚严谨和务实的求知态度，努力学习，树立社会责任感。 3. 通过用废旧物品制作生物膜模型布置作业，培养学生的科学探究能力。并进一步加深结构和功能相适应的生命观念。 4. 通过模型构建磷脂分子模型，培养学生科学探究能力。 教学重点 细胞膜的功能； 流动镶嵌模型的基本内容 教学难点 细胞膜的组成成分以及内在联系； 对细胞膜成分的探索历程，结构的探索历程 教学过程 学习任务 教师行为 预设学生行为 教学设计意图 环节一：列举示例，激发兴趣 通过举例我国边界图，及人体边界图，激发学生的学习兴趣。提出问题，激发学生对知识的探究兴趣。 【列举示例】 多媒体上呈现中国边界地图图片，提出国家一个国家，一个城市，一个省份都有自己的边界。展示人体图片，提出人体的边界是皮肤和粘膜。可以帮助我们免受病原体的侵害，从而保证我们的健康。我们已经学习过组成人体最基本的单位是细胞。同学们通过预习课本回答，细胞的边界又是什么呢？ 【提出问题】作为细胞的边界，细胞膜有怎样的作用？又有怎样的结构与其功能相适应呢？ 通过设计问题，导入新课程。学生集体回答问题:细胞膜。 同学们积极思考老师抛出的问题。带着问题学习细胞膜结构和功能。 利用多媒体，通过展示我国边界地图及人体图片，激发学生的学习兴趣和积极性，引导学生思考细胞的结构和功能，为学习细胞膜的结构和功能做铺垫。 环节二：细胞膜功能的探索 通过直观教学法，播放视频，展示图片讲解细胞膜的功能，引起学生学习兴趣。提出问题，小组合作，培养学生表达交流能力，问题解决能力。 【功能一：将细胞和外界环境分隔开】 【播放原始生命形成过程视频】 同学们观看视频，提出问题，学生边观看边思考。 【提出问题】细胞膜和原始生命有怎样的关系？这个视频又体现了细胞膜的哪个功能作用呢？ 找一名同学回答，教师评价。 【教师讲解】原始生命形成的环境非常恶劣，正是细胞膜的出现，将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并且成为了相对独立的系统。这个实例就很好的体现了细胞膜将细胞和外界环境分隔开的功能。 【功能二：控制物质进出细胞】 【观看台盼蓝染色后的活细胞和死细胞图片】 【提出问题】大家来猜一猜哪个是活细胞哪个是死细胞呢?为什么呢？ 小组讨论，找一名同学回答，教师评价。 【教师讲解】染色的是死细胞，无色的是活细胞。这是因为活细胞的细胞膜有控制物质进出细胞的作用，能够保证台盼蓝不能进入。 【提出问题】同学们思考一下细胞膜的控制作用是不是绝对的呢? 【教师讲解】比如有些病毒也会进入细胞，使人患病。所以说细胞膜控制物质进出是有相对作用的。 【功能三:进行细胞间的信息交流】 【多媒体展示细胞膜进行信息交流的三种方式】 【教师讲解】1.直接接触2.间接接触3.胞间连丝 学生认真观看视频，并思考总结问题答案。 学生观察图片认真思考，小组讨论，回答问题。 学生集体回答：不是 分析细胞膜的第一个功能。观看视频，提高学生学习兴趣。提出问题，训练学生的表达总结，解决问题的能力。 探究细胞膜控制物质进出细胞的功能，通过小组讨论，培养学生的交流表达能力，解决问题能力，归纳能力。 环节三: 细胞膜成分的探索 通过对科学探究史的学习，构建磷脂分子模型，探究细胞膜的成分。学生学习科学家的探究精神，努力学习，为社会做贡献。 【阅读资料，归纳总结】 【资料1】1895年欧文顿实验。推论细胞膜是由脂质组成的。 【资料2】科学家利用哺乳动物成熟红细胞作为实验材料。得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂的含量最多。 【提出问题】科学家为什么在众多的材料中，最终了选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ 【教师引导】根据哺乳动物成熟红细胞的特点引导学生回答。 【教师引导】利用磷脂分子模型，引导学生认识磷脂分子的组成。 【提出问题】磷脂分子在空气——水界面上会怎样排布？ 【教师引导】 【资料3】1925年，两位荷兰科学家，用丙酮从人的红细胞中提取脂质，将其在空气—水界面上铺展成单分子层。 ①现象：测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。 ②结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 【提出问题】 已知细胞膜的两侧都是液体环境细胞膜上的磷脂分子是怎样排列的？ 【教师引导】【资料四】1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。 ①现象：发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 ②结论：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 分析回答：无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。 学生利用模型并结合教材42页的磷脂分子认识磷脂分子的组成。 模型构建1：以小组为单位利用手中的磷脂分子构建出磷脂分子在空气——水界面上的排布。并到黑板展示。 模型构建2：以小组为单位利用手中的磷脂分子构建出细胞膜上磷脂分子的排布。并进行展示。 阅读资料，归纳整理说出细胞膜的成分。 细胞膜的成分 脂质（约50%）：主要是磷脂 蛋白质(约40%)：与细胞膜功能密切相关 糖类（2%~10%） 向学生渗透科学探究中实验材料对于实验成功与否是十分关键的。培养学生的动手能力，解决问题能力。 学生构建细胞膜的流动镶嵌模型，锻炼学生尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度以及运用科学的思维方法认识事物的能力。 由磷脂分子，到磷脂单分子层，再到磷脂双分子层，是从“点”到“线”再到“面”的逻辑顺序，学生能较清楚地了解到磷脂分子的排列方式。同时利用模型与建模培养学生的科学思维。 环节四：结构——流动镶嵌模型 通过讲授法和直观教学法，讲解细胞膜的流动镶嵌模型，将抽象的知识具体化，易于学生理解知识。 【资料五】罗伯森特提出三明治结构。人-鼠融合实验提出细胞膜表面的蛋白质分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，否定罗伯森特的观点。 【资料六】1972辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。 【多媒体展示流动镶嵌模型的图片】 【教师讲解】教师讲解细胞膜流动镶嵌模型。讲解糖被，磷脂双分子层，蛋白质分子。探索细胞膜功能和结构的联系。 学生观看图片，认真听讲。 充分展现出生命观念中功能与结构相适应的观点。 环节五：总结评价 布置作业 通过课堂总结和布置作业，进一步巩固知识，加深就重点知识的理解。 【教师引导】对细胞膜的功能，细胞膜的成分和结构内容总结。 【布置作业】小组合作，课下利用废品制作细胞膜模型，下节课上课前检查。 学生根据教师引导完成总结。 学生再次回顾本节课所学知识，巩固知识。通过作业，锻炼学生动手实践能力。 板书设计 设计思路说明 本节是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第三章细胞的基本结构第一节的内容。教材首先介绍了细胞膜的三个主要功能，明确了细胞膜作为系统边界的地位，然后按照科学史的历程，对细胞膜的成分和结构进行探索，提出了流动镶嵌模型的基本内容，形成结构与功能相适应的观念。本节内容是在第二章“组成 细胞的分子”基础上进行的，通过本节内容的学习，可以为后面学习生物膜系统、物质的跨膜运输等内容做铺垫，所以本节起到了承上启下的桥梁作用。 通过建构细胞膜成分、结构与功能的联系，能很好的帮助学生建立“结构与功能相适应”的生命观；通过对细胞膜成分和结构的探索历程，是学生领悟“提出假说”与“构建模型”两种重要的科学方法，体会科学是在继承与不断修正的过程中完善和发展的，科学发展离不开技术手段的革新、科学思维的推动和科学精神的支持。 在课程思政视域下，本节课基于模型构建发展思维。运用直观教学法，探索细胞膜的三种功能。通过资料展示，引导学生参与科学家探索细胞膜结构的历程，学习科学家敢于质疑，勇于探索的科学精神。通过教师引导和小组合作构建磷脂分子在空气—水界面上的排布模型和细胞膜上磷脂分子的排布模型，锻炼学生的动手能力和科学探究能力。课后通过用废旧物品构建生物膜模型布置作业，进一步帮助学生建立结构和功能相适应的生命观并培养学生的科学探究能力。 本节课以国家边界导入，引出细胞膜是细胞的边界。以直观教学法播放原始生命形成的过程，吸引学生的学习兴趣，学习细胞膜将细胞和外界环境分隔开的功能。以台盼蓝染色的死细胞和活细胞图片，提出问题，引导学生思考，学习细胞膜控制物质进出的功能。通过图片展示细胞交流的三种方式，便于学生理解，学习细胞膜进行信息交流的功能。通过资料展示细胞膜结构探索的科学史历程，探索细胞膜的成分，通过教师引导和小组合作构建磷脂分子在空气—水界面上的排布模型和细胞膜上磷脂分子的排布模型，锻炼学生的动手能力和科学探究能力。通过资料展示流动镶嵌模型的发现历程，展示流动镶嵌模型图片，教师讲解，将抽象的知识具体化。通过用废旧物品制作生物膜模型布置作业，依据评价标准，对学生生物学核心素养和思政理念学习成功进行评价。 教学活动设计意图如下： 1 学科网（北京）股份有限公司 $$