3.1 细胞膜的结构和功能（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“细胞膜的结构和功能”核心知识点，以生活中鸡蛋黄与蛋清的分隔现象导入，联系初中鸡卵解剖知识，引导学生推测细胞膜作为边界的功能，衔接已学的细胞基本结构和有机大分子知识，搭建学习支架。 该资料以科学史探究为主线，通过欧文顿实验、人鼠细胞融合等实例，引导学生基于证据推理细胞膜成分与结构的关系，培养科学思维。结合台盼蓝染色、苋菜浸泡等生活实验落实探究实践，强化“结构与功能相适应”的生命观念，帮助学生构建模型理解难点，教师使用课件与板书结合提升教学效率。

课题名称 3.1 细胞膜的结构和功能 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，在此之前学生已经了解组成细胞的众多有机大分子，熟悉了细胞基本结构，更是在初中阶段就对鸡卵解剖结构等知识有了清晰的认知。同时，作为高一年级学生，他们已具备一定的归纳概括、类比推理能力，对未知世界充满好奇，能主动地联系生活实际进行发现探究，这些都为本节课教学奠定了坚实基础。在这个阶段，学生的独立思考和批判性思维正在逐步形成和完善，教师应鼓励他们学会质疑和创新。 教学目标 1、生命观念：阐述细胞膜的功能，分析细胞膜组成成分与结构的关系，说明细胞膜结构的物质基础，概述流动镶嵌模型的主要内容，形成“结构与功能相适应”的生命观念。 2、科学思维、科学探究：通过分析细胞膜的成分与结构的探究历程及其他资料，能基于事实和实验证据进行推理，提出或否定假说，并理解假说需要进一步的观察和实验进行检验检验，修正或者补充，继而形成“科学理论的形成是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正和完善的过程”的认识。构建细胞膜的结构模型，加深对细胞膜结构的认识。 3、社会责任：了解最新研究成果，激发探究热情和主人公意识，培养学生的社会责任意识。 教学重点 1、 细胞膜的功能 2、 细胞膜的流动镶嵌模型 落实教学重点的方法： 1、 课件展示 2、 板书重点 教学难点 1、 细胞膜的结构与其组成成分的内在联系 2、 对细胞膜结构的探索过程 突破教学难点的方法： 板书重点、课件展示 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： 1课时 核心问题 细胞膜的结构如何适应功能？ 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 创设情境，生活再现 生活中经常出现这么一个现象，没受精的鸡蛋中，鸡蛋黄可看作是一个卵细胞。认真观察下面的图片，鸡蛋黄与蛋清之间被什么结构分隔开了？ 讨论 据此推测，细胞膜具有什么功能？ 【提示】细胞膜作为细胞的边界， 将细胞与外界环境分隔开。 联系生活中的实际现象，学生能够真实感受到细胞膜的结构，同时引导学生理解细胞膜的功能之一。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 胞膜的功能 一个系统总有它的边界： 国家的边界：边防线等；人体的边界：皮肤和黏膜；细胞的边界：细胞膜（质膜） 那么作为细胞的边界，细胞膜在细胞的生命活动中起什么作用呢？ 一、将细胞与外界环境分隔开 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。意义：细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 二、控制物质进出细胞 思考：基于以下实验，推断细胞膜还有什么功能？ ①台盼蓝染色细胞：鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。 【对照说明】活细胞膜不让染料进 ②分别用清水和沸水浸泡苋菜，观察水色变化 【对照说明】活细胞膜不让色素出 与外界环境分隔开后，一些对细胞没用的，细胞不需要的物质就不容易进入细胞。这种控制既具有普遍性，又具有相对性。 Q：哪些物质可以进出细胞？ 答：细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞会分泌抗体激素等物质，细胞会排出代谢废物。对细胞有用的成分不会轻易流失。控制作用是相对的，一些有害物质也可能进入，使生物体患病。 三、进行细胞间的信息交流 针打在胳膊上，大脑皮层却能够产生痛觉。舌头接触苦药，大脑皮层产生“苦”的感觉。 这说明细胞膜还具有怎样的功能？ 答：细胞不是孤立存在的，他们要保持功能协调。细胞膜要能够接受外界信息和释放信息，与体内其他细胞间进行信息交流。 细胞膜进行细胞间信息交流的具体方式： ①通过分泌信号分子的信息传递。 内分泌细胞的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。 ②通过质膜接触的信息传递。 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞（例如精子和卵细胞之间的识别和结合）。 ③通过相邻细胞间通道的信息传递。 相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。【思考】细胞膜具有什么样的结构呢？ 通过生活实例引导学生类比到细胞膜的功能，可以加强学生对细胞膜功能的理解。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 对细胞膜成分的探索 我们都说结构决定功能，细胞膜的功能是由它的成分和结构所决定的。但细胞膜非常薄，即使在高倍镜下，依然难以看清它的真面目，人们对细胞膜的化学成分与结构的认识经历了漫长的过程。下面就让我们一起来重温以下科学家们的探索历程吧。随后教师在PPT上展示几位科学家对于细胞膜成分的探索资料。 资料四 丹尼利和戴维森 时间：1935年 人物：荷兰科学家戈特E.Gorter和格伦德F.Grendel 实验：丹尼利和戴维森研究细胞膜张力，发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 提问： 1、上述科学家通过科学研究分别得出什么结论呢？经历了那些历程？能否用简洁的图式表示？ 2、欧文顿最初对细胞膜的认识，是通过对现象的推理分析还是对膜成分的提取与检测呢? 3、为什么哺乳动物成熟的红细胞能制备出纯净的细胞膜？ 4、磷脂分子在水中是如何分布的呢？ 5、磷脂分子置于水-苯混合溶液中，又是如何分布的呢？ 引导学生阅读教材，获取相关信息，同时理解科学史的过程。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 对细胞膜结构的探索 随着科学的进一步深入，科学家们对细胞膜成分的研究发现，细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类。其中脂质约50%、蛋白质约40%、糖蛋白2%-10%。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类越多。那么脂质和蛋白质等成分又是如何组成细胞膜的呢？ 1、展示罗伯特森的静态细胞模型假说：蛋白质——脂质——蛋白质。 2、人们提出质疑。 3、人鼠细胞融合实验：细胞膜具有流动性。膜上蛋白质和磷脂分子可以运动，细胞膜具有流动性 4、1972辛格和尼科尔森：流动镶嵌模型被大家广泛接受。 教师结合细胞膜的结构模式图，解析细胞膜的流动镶嵌模型内容： 细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成，磷脂双分子层是膜的基本支架，内部是磷脂分子的疏水端。水溶性分子或离子不能通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层中；有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。蛋白质是物质运输的重要载体，强调细胞膜表面糖被的组成及重要功能，即与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能。 教师讲解的同时要指出相应的结构，讲明细胞膜具有流动性的原因是由于脂质分子和蛋白质分子是可以运动的。强化学生对细胞膜结构的认识，提醒学生做好笔记。 引导学生阅读教材，获取相关信息，同时理解科学史的过程。 细胞膜的结构，回答本堂课的核心问题。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 小结 学科网（北京）股份有限公司 $