1.2 细胞的多样性和统一性（2课时）（教学设计）2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦“细胞的多样性和统一性”，通过教材问题探讨图片导入，回顾初中细胞知识及细胞分化，引导学生从低倍镜过渡到高倍镜观察，搭建新旧知识学习支架。 此资料亮点在于融合探究实践与科学思维，学生动手制作装片、使用高倍镜并记录特征，课前收集原核生物信息分享，通过表格比较原核与真核细胞培养归纳能力，结合水华、赤潮案例渗透态度责任，提升学生实验操作与分析能力，助力教师落实重点难点。

课题名称 1.2 细胞的多样性和统一性（2课时） 课堂类型： R新课 □复习课 □习题课 □实验课 □试卷讲评课 □其他： 学习者 分析 本节课的授课对象为高一年级学生，关于显微镜的使用和装片制作等知识，在初中阶段已经学过，因此具有一定的知识基础，也具备一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。他们的学习积极性较高，课堂上应该充分激发学生的学习兴趣，引导学生不断思考，体现学生的主体性和教师的主导性。 本节内容属于高中生物的第二节课，很多学生还未能完全找到学习高中生物学课程的节奏和方法，其实验操作的动手能力和分析能力、解决问题的能力都有待加强。针对这个情况，本课将采取学生动手操作，教师以展示图片、模型的教学方式，唤起学生过去所学，从而更利于知识的学习和巩固。 教学目标 1、 使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点； 2、 通过收集、整理和交流有关原核生物的信息，阐明原核细胞的多样性； 3、 比较原核细胞和真核细胞，说出它们的区别与联系； 4、 通过比较、归纳、抽象和概括，阐明细胞有统一的结构模式； 5、 通过讨论水华和赤潮发生的原因、水华的治理和发菜的保护，认同环境保护的必要性和重要性。 教学重点 原核细胞和真核细胞的区别与联系 落实教学重点的方法： 1、通过图片比较引导学生找出两者之间的异同点，结合教材旁栏思考引发学生思考“真核细胞”和“原核细胞”两者之间的联系； 教学难点 使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点 突破教学难点的方法： 1、 通过课前录制的高倍显微镜使用的微视频展示高倍显微镜使用的正确步骤； 2、 学生以小组为单位的形式动手操作制作装片、显微镜观察不同的装片、表格填写观察到的特征。 教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体 课时：2 核心问题 如何理解细胞既有多样性又有统一性？ 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 【第一课时】 问题探讨 引入 教材问题探讨中的四张图片，分别有哪些细胞？它们之间有哪些共同的结构？说说不同种类细胞的形态结构不同的原因？ 学生观察图片会议细胞名称，回答相应问题。 ——图中分别有红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞、洋葱表皮细胞；共同的结构是细胞膜、细胞质、细胞核，植物细胞还有细胞壁，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。不同种类的细胞形态结构不同的原因可能是细胞所处的位置不同，所行使的功能不同，这是细胞分化的结果。例如：红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧气充分接触，起到运输氧的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。 教师总结提升：不同的细胞具有不同的形态结构，其结构总是与功能相适应。但细胞间又存在共同结构。初中阶段我们已经学习过用低倍镜观察细胞，但是低倍镜观察的材料有限，现在，我们用高倍镜来观察更多种类的细胞。 学生初中已经观察过图中的细胞，以此引导学生回顾旧知，同时引导学生回顾细胞分化引起细胞形态功能不同。初中阶段停留在用低倍镜观察细胞，观察的材料有限，用高倍镜可以观察到更多细胞。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 怎样使用高倍镜观察？ （一）显微镜的结构和使用 我们先来回顾一下显微镜的基本结构： 学生分组以永久切片为材料，练习高倍镜的使用，归纳高倍镜观察的步骤和要点。教师课件展示操作过程中需要思考的问题： 1、 如何将目标物移到视野的中央？——因为显微镜的成像特点是上下颠倒左右相反的倒像，所以移动原则为：像在哪往哪移。 2、 如何调节视野的亮度？——调节光圈或反光镜 3、 如何调节物像的清晰度？——调细准焦螺旋 2、 学生总结并归纳高倍镜的使用步骤： 显微镜使用的步骤：取镜——安放——对光——压片——调焦——观察 注意：（1）进行物镜转换时，由低倍镜慢慢地向高倍镜转换（先低后高）； （2） 在换成高倍镜前必须将要观察的标志目标区域移到视野中央； （3） 换了高倍镜后只能使用细准焦螺旋调节物像清晰度（只细不粗） 高倍镜的结构和使用步骤已经理清了，那我们再来思考一下显微镜低倍镜和高倍镜的差别，显微镜成像特点以及放大倍数。 1、 光学显微镜的成像特点：倒立放大的虚像（左右相反、上下颠倒）。若观察的实物为“b”，则显微镜中看到的物象应“q”，将物像旋转180°与实物相同； 2、 装片移动方法：像在哪往哪移动（同向原则） 视野中物象的移动方向与装片中实物的运动方向正好相反，所以移动装片时应按照同向原则。 3、 视野亮度的调节方式 （1） 放大倍数越大，由镜头折射入镜筒的光线越少，视野越暗； （2） 光线弱时，用大光圈、凹面镜（反射光线的能力较强）调节；光线强时，用小光圈、平面镜（反射光线的能力较弱）调节。 4、 光学显微镜的放大倍数 （1）目镜和物镜的比较： （2）显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×所用物镜放大倍数。显微镜放大的是物体的长度或宽度，而不是物体的面积。 1　 若视野中的细胞排成一列，则细胞数目=原数目÷放大倍数。设原视野中有8个细胞，若物镜由10×换成40×，则视野中有8÷4=2个细胞； 2　 若细胞充满整个视野，则细胞数目=原数目÷放大倍数的平方。设原视野中有32个细胞，若物镜由10×换成40×，则视野中有32÷42=2个细胞 5、 高倍镜与低倍镜的比较 物像大小 细胞数量 视野亮度 视野范围 距离远近 低倍镜 小 多 亮 大 离装片远 高倍镜 大 少 暗 小 离装片近 如果在观察过程中发现视野里有污物，我们如何判断污物的位置？ 6、 污物位置的判断 （1） 污物可能存在的位置：物镜、目镜、装片 （2） 判断方法：移动装片、转动目镜 通过简单回顾初中阶段学习过的显微镜的结构，帮助学生回忆相关知识。小组通过练习使用高倍镜，找出使用高倍镜的步骤和要点，并体验高倍镜的使用过程。 通过设置问题串激发学生分析并思考高倍镜的使用注意事项。 通过分析高倍镜使用过程中的注意事项问题，是学生学习高倍镜观察的规范操作方法，注意其中的易错点，并对实验过程中遇到的问题进行讨论。 通过分析实验中遇到的问题，分析污物存在的位置解决问题。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 如何制作临时装片？ 播放酵母菌细胞、菠菜叶下表皮细胞、口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶外表皮细胞的临时装片制作视频，引导学生观察并总结不同材料临时装片制作的方法和要点。——取材（材料尽量薄一些、先滴加清水或生理盐水、加材料、缓慢盖盖玻片、注意不要有气泡的产生）。 临时装片制作的步骤：一擦、二滴、三取、四浸、五盖、六染、七吸。 学生以小组的形式选择两种材料制作临时装片，如实填写观察记录表。 细胞名称 形态特征 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 教师关注学生的制作细节，及时指导。 Q1:这些细胞的形态有没有差异？结构上有没有相同的地方？——形态各异，但是都有细胞膜、细胞质和细胞核。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因：这些细胞所处的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的。由此可以体现出（真核）细胞的差异性和统一性。 Q2:为什么在制作装片的时候，植物细胞用清水，动物细胞用生理盐水？——植物细胞因为有细胞壁不会吸水涨破，而动物细胞没有细胞壁的保护，用清水会吸水涨破，应该用与其渗透压相同的生理盐水。 Q3:大家观察教材第10页给出的大肠杆菌的电镜照片，它与本实验观察到的细胞有什么主要的区别？——没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛。 Q4:电子显微镜和光学显微镜有什么区别？电子显微镜看到的结构更加精密，电子显微镜的放大倍数比光学显微镜更大。 好，今天的内容就到这里，今天我们主要学习了高倍镜的使用和临时装片的制作。关于高倍镜的使用注意事项以及临时装片制作的要点会在今天的习题中有所体现，请大家下去以后巩固今天的知识点，并通过习题进行自我检测。 下节课我们学习原核细胞和真核细胞，大家下去收集整理大肠杆菌、蓝细菌及支原体三种生物的相关信息，下节课的课前五分钟分享。 学生在观看过视频并总结出临时装片制作的方法和要点的基础上进行实操，可以加强学生的动手能力，熟练使用显微镜观察材料。最后通过表格总结将感性认识上升为理性分析。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 【第二课时】 所有细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核吗？ 学生课前五分钟分享关于大肠杆菌、蓝细菌以及支原体三种生物的相关信息。 教师再次展示上节课学生观察的临时装片的材料，再次总结这些细胞形态各异，但都有细胞膜、细胞质和细胞核，这体现了细胞的差异性和统一性。那么，是不是所有的细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核这三个结构呢？ 结合刚刚学生分享的内容可知，大肠杆菌、蓝细菌和支原体都没有细胞核，我们判断这三者都没有细胞核，其实是因为在显微镜下都看不到核膜包裹形成的结构。因此，科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。像上节课大家显微镜下观察的细胞都是真核细胞，而大肠杆菌等没有核膜为界限的细胞核的细胞为原核细胞。其中真核细胞构成的生物就叫真核生物，原核细胞构成的生物就叫原核生物。 那么哪些生物是真核生物，哪些是原核生物呢？——植物、动物和真菌等都是真核生物，原核生物主要是各种细菌。 学生通过在课前收集的关于三种原核生物的相关资料，课堂上分享后能够潜意识中初步认识到原核细胞。 通过对比总结出原核细胞和真核细胞的不同之处进而总结归纳出两类细胞的含义。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 原核生物有哪些？ 对于真核生物动植物和真菌我们在初中阶段和生活中已经接触较多，动植物不用多讲，真菌比如上节课看到的酵母菌，霉菌，以及生活中常接触到的蘑菇都属于真核生物中的真菌类。那么原核生物又有哪些呢？或者常见的细菌又有哪些呢？ （1） 蓝细菌 蓝细菌在之前一直被称为蓝藻，虽然叫蓝藻但其实属于细菌。蓝细菌的细胞比其他细菌都要大，一般细菌的直径为0.5~5.0um，而蓝细菌细胞的直径约为10um，有的甚至可以达到70um，如颤蓝细菌。一般来说，我们用肉眼是分辨不清蓝细菌的，但是当它们以群体的形式存在时，你可能见过。 比如水华：淡水区域污染后富营养化（水体中N、P等营养物质含量过高），导致蓝细菌和绿藻（真核生物，包括衣藻、水绵、小球藻等）等大量繁殖形成的。因为这些生物的细胞内多含藻蓝素和叶绿素，因此它们大量繁殖后一般会使水体呈现绿色或蓝色。 除了水华，大家应该在学习地理的时候还了解到赤潮。赤潮是海水富营养化而导致其中浮游生物爆发性繁殖造成海水颜色异常的一种现象。赤潮并不一定都是红色的，它的颜色是由形成赤潮的优势生物的颜色决定的。 这里大家有必要知道一下，水华和赤潮的形成过程其实相当复杂，内因就是引发水华和赤潮的生物容易发生过度繁殖；外因包括气候、地形、生物、物理以及化学因素等。但是近年来水华和赤潮的发生频率明显上升，这与人类活动产生的污染分不开，工业废水的排放、农药、化肥残留物的排放以及生活污水的排放等都是造成水体富营养化的重要因素。联合国已经于1990年把赤潮列为当今世界三大近海污染问题之一。 发菜也属于蓝细菌，细胞群体呈黑蓝色，状如发丝，因名字和发财谐音，有人争相食之，过度采挖破坏了生态。我国已将发菜列为国家以及重点保护生物，予以保护。随意采摘属于犯法行为。通过刚刚的了解我们可以初步总结出蓝细菌的种类有： 1、 种类：颤蓝细菌、发菜、色球蓝细菌、念珠蓝细菌等； 2、 色素：藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，属于自养生物； 初中阶段我们已经学习过自养生物和异养生物的区别，能够利用二氧化碳转化成有机物，即能进行光合作用的生物都属于自养生物，如果是利用有机物进行生活的则为异养生物。 教材11页图1-6中的蓝细菌模式图我们可以看到蓝细菌具有的结构有：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核（裸露的环状DNA存在的区域）、核糖体。 （2） 大肠杆菌 大肠杆菌为常见的细菌之一，乳酸杆菌（乳酸菌）、醋酸杆菌（醋酸菌）、螺旋菌、金黄色葡萄球菌等都属于细菌，大家找找这些细菌之间有没有什么共同之处？——菌字前面带有形状的，如杆、螺旋、球、弧等后面跟有菌字的均属于细菌。 绝大部分细菌都是营腐生或寄生生活的异养生物。有细胞壁、细胞膜、细胞质、鞭毛、纤毛（不同之处在于鞭毛较长,数目少；纤毛较短,数目多。相同点在于鞭毛和纤毛都是细胞表面的附属物,功能都是运动；且纤毛与鞭毛有相同的结构。纤毛是细胞游离面伸出的能摆动的较长的突起，比微绒毛粗且长，在光镜下能看见。鞭毛是长在某些细菌菌体上细长而弯曲的具有运动功能的蛋白质附属丝状物，称为鞭毛。）但是没有细胞核，没有染色体，但有环状的DNA分子位于特定的区域，这个区域叫作拟核。 （3） 支原体 教材12页拓展题中有关于支原体的模式图，我们可以发现支原体没有成形的细胞核，只有游离的DNA，并且只有核糖体一种细胞器，但是没有细胞壁。 大肠杆菌、蓝细菌和支原体是三种比较典型的原核生物，通过刚刚的学习我们已经初步掌握三者的区别，请大家完成下列表格： 原核生物 鞭毛、纤毛 细胞壁 染色体 营养方式 共同结构 大肠杆菌 √ √ × 异养 拟核、核糖体、细胞膜、细胞质 蓝细菌 √ × 自养 支原体 × 异养 通过上表我们可以发现，原核细胞也具有多样性和统一性。那么原核细胞和真核细胞有没有统一性呢？我们一起来比较一下。 通过对大肠杆菌、蓝细菌和支原体三类典型的原核细胞结构进行比较，学生归纳出原核细胞的特点，这里也体现出了不完全归纳法的运用，将该方法的思维进行贯穿。 通过对水华、赤潮现象的科普，知道发菜是国家一级重点保护生物，进一步培养学生的社会责任感。 通过归纳总结出三种原核生物的结构进一步夯实对三类原核细胞结构的理解。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 原核细胞和真核细胞有没有统一性呢？ 列表比较： 细胞类型 差异分析 （差异性） 共同结构（统一性） 种类 大小 细胞核 细胞器 遗传物质存在形式 细胞膜、细胞质、都以DNA为遗传物质 真核细胞 较大（一般为20~30um） 有 核糖体、线粒体、叶绿体等多种 染色体 动物、植物、真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇） 原核细胞 较小（一般为1~10um） 无 核糖体一种 裸露的DNA（拟核） 大肠杆菌、蓝细菌、支原体 通过上表的比较我们知道原核细胞和真核细胞也存在共同之处，这也体现了两者的统一性，原核细胞和真核细胞本身的形态结构不同则体现了两者的差异性，前面我们通过显微镜下看到的各种真核细胞具有统一性和差异性，各种原核细胞之间也具有差异性和统一性，真核细胞和原核细胞之间也具有统一性和差异性，所以总的来说，细胞之间具有统一性和差异性。 【拓展】常见的真核生物： 1、 多细胞动植物：各种花草树木、人、牛、羊、狗等动植物； 2、 原生藻类：黑藻、红藻、褐藻、水绵、衣藻、金鱼藻等； 3、 原生动物：草履虫、变形虫、眼虫等； 4、 真菌（多营腐生或寄生）：毛霉、根霉、曲霉、青霉、酵母菌、食用菌（银耳、木耳、灵芝、蘑菇）、念珠菌等。 回到教材11页的旁栏思考题，你如何解读原核细胞和真核细胞中的“原”和“真”字？据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。——分别为“原始”、“真正”的意思，这寓意着从进化的视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。 关于细胞的差异性我们知道是进化以及细胞分化的结果，而细胞的统一性或许可以用上节课细胞学说的内容来解释，你觉得应该用细胞学说的哪一条内容进行解释？——最后一条，新细胞由是由老细胞分裂产生的，这也是生物界统一性的基础。 关于细胞的认识我们算是迈出了第一步，我们知道细胞是最基本的生命系统，那么如果我要人工合成生命，是不是就可以从人工合成细胞来进行突破呢？教材12页生物科技进展中介绍了人工合成生命的探索过程，大家先自己阅读，我们再分享交流。 本章的内容我们已经学习完，每个章节后面的本章小结都归纳得很好，请大家一定要下去熟读并且理解每句话的含义。 通过表格的形式归纳总结原核细胞和真核细胞的特点，培养学生将知识点进行比较的思维，同时加深学生对两者的认识。 通过对教材中展示的生物科技进展栏目的学习可以了解到生物学的最新知识，同时增强学生的民族自豪感。 作业布置 导学案、教材课后习题 板书 内容设计 见附件 教学反思 成功与精彩： 归因分析： 缺憾与不足： 改进计划： 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