1.1 细胞是生命活动的基本单位 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“细胞是生命活动的基本单位”，涵盖细胞学说建立与发展、生命系统结构层次等核心知识。通过播放视频《走进细胞》结合克隆猴案例导入，以大熊猫与冷箭竹问题探讨引导学生获取证据，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架。 该资料以科学史为脉络，通过分析细胞学说建立过程的表格填写、小组讨论等活动（科学探究），培养归纳与批判性思维（科学思维），结合病毒增殖、草履虫运动等实例（生命观念）阐明细胞功能，融入克隆猴成果渗透社会责任。助力学生提升探究能力，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

1.1 细胞是生命活动的基本单位 教案 一、教材分析 本节是人教版(2019)必修一第一章第一节的内容。本节内容包括细胞学说的建立以及发展,细胞的大小和形态以及生命系统的结构层次等内容。主要阐述了生命系统的结构层次与细胞学说的内容与发展,是生物学的基础,同时作为第一课,内容比较简单,趣味性较强,便于培养学生学习生物的兴趣。 二、教学目标与核心素养目标 教学目标: 1.通过分析细胞学说建立的过程,认同科学发展建立在积累和修正基础上,认同技术对科学发展的作用(难点)。 2.阐明细胞学说的主要内容,理解细胞学说的深刻意义(重点)。 3.阐述生命系统的结构层次,阐明细胞是基本的生命系统(重点)。 核心素养目标: 1.生命观念:通过分析细胞学说建立的过程,认同科学发展建立在积累和修正基础上,认同技术对科学发展的作用。 2.科学思维:阐明细胞学说的主要内容,理解细胞学说的深刻意义;阐述生命系统的结构层次,阐明细胞是基本的生命系统。 3.科学探究:通过资料中解剖观察和显微观察,认识观察法,并认识到科学探究是形成概念的重要途径;通过认识细胞学说的建立过程,认识到科学的发展依赖技术的进步,以及科学需要不断修正完善; 4.社会责任:通过对大熊猫参与生命系统结构层次的分析,激发自豪感,渗透保护动物的情感。 三、教学重难点 教学重点 1.细胞学说的内容、建立过程及意义; 2.生命系统的结构层次。 教学难点 1.细胞学说的内容及其建立过程; 2.生命系统的结构层次。 四、教学过程 【新课导入】 章导入:创设情境,视频导入 播放视频《走进细胞》 2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生!这是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近,它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物;遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。人类已经在生物学研究中取得了巨大的成就,然而,许多未解之谜还得回到细胞中去寻找答案。同样地,尽管我们已经对细胞有不少了解,还是有许多问题需要进一步探究,比如为什么单细胞生物能独立生活,而多细胞动植物必须依赖各种分化细胞的密切合作才能完成复杂的生命活动?为什么细胞的形态各异,但却有着大致相同的基本结构?为什么生命活动离不开细胞? 让我们再次走近细胞,更深入地探索它的奥秘。 教师活动:通过对克隆猴图的讲解,引发对细胞进行研究价值的讨论。借助科学家威尔逊名言走近细胞,开启高中生物学学习的新起点。 学生活动:结合章引言讨论克隆猴成果的相关问题。 (设计意图:关注生物科学发展的热点问题,激发学生学习细胞的热情。) 节导入:问题探讨,获取证据 由“大熊猫吃竹子的图片”引入讨论分析,让学生说明动植物都是由细胞组成的证据。 图中大熊猫和冷箭竹在个体水平上形态迥异,但大熊猫和冷箭竹的结构与功能的基本单位都是细胞。 你将如何获取和提供证据? 讨论: 1.如果让你提供证据说明大熊猫和竹子都是由细胞构成的,你将如何获取和提供证据? 2.与同学互相评价各自的证据是否正确和充分。 教师活动:结合问题探讨让学生回答问题探讨中的两个问题。 学生活动:小组合作,探讨寻求证据的方法。随后进行小组间交流,从方案的可行性和科学性等方面进行互评。 答案提示:可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片,在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成;或者查阅科学研究文献,利用科学家已经获得的研究结果为证据。 (设计意图:初步认识生物学的学习重视证据和逻辑。) 教师讲解:刚刚大家的回答中提到了用显微镜去观察确认熊猫和竹子是否是有细胞构成的方法,显微镜的发明使人类打开了微观世界的大门,看到了平常用肉眼看不到的微小生物,随着观察的深入,新的问题也接踵而至:细胞和生物体直接的关系是怎样的呢?新细胞是如何产生的?生物体的生长和发育等生命活动与细胞有什么关系?这一系列的问题,历时一百多年,终于作出了理论概括,形成了作为生物学重要基础的细胞学说。这就是我们接下来要学习的第一个知识点,细胞学说及其建立过程。 【新课学习】 目标一:细胞学说及其建立过程 (一)细胞学说的建立过程 请同学们阅读“分析细胞学说建立的过程”并思考: 1.没有显微镜之前,科学家是如何对生物进行观察和研究的? 2.显微镜的发明对生物学领域带来哪些变化? 教师活动:引导学生阅读课本P2-4页资料,要求找出相关知识点并划出来;回答“思考 讨论”中的问题并阐述细胞学说的建立过程和内容。 活动一:一边阅读,一边完成学案上的表格 1.从人体的解剖和观察入手——从器官到组织 2.显微观察资料的积累——认识细胞 3.科学观察和归纳概括的结合——形成理论 施莱登和施旺共同提出了细胞学说 一切动植物体都是由细胞组成的;细胞是一切动植物体的基本单位。 4.细胞学说在修正中前进 活动2:讨论 学生活动:学生先阅读资料,在课本中寻找答案,然后分组讨论并回答问题。 教师活动:评价学生回答,结合学生回答进行补充,师生共同进行总结。 讨论1.科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的? 提示:通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据,并通过归纳概括形成结论。 讨论2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?这一结论对生物学研究有什么意义? 提示:可信。因为在细胞学说的建立过程中,科学家不仅运用了不完全归纳法,还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性联系,这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。 两位科学家选取具有代表性的材料,研究了细胞的形成和个体发育过程,进行归纳得出结论。这一结论使人们认识到细胞是动植物共同的结构基础,打破了植物学和动物学之间的屏障,催生了解剖学、生理学等学科的问世。 讨论3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性? 提示:是。新细胞由老细胞产生,老细胞由更老的细胞产生,如此向上追溯,现代生物的细胞都是远古生物细胞的后代,所以每个细胞都凝聚着漫长的进化史。细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 讨论4.通过分析细胞学说建立的过程,你领悟到科学发现具有哪些特点? 提示:科学发现需要从观察入手;科学发现的过程离不开技术的支持;科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合;科学理论的建立是一个不断修正、完善和发展的过程。 特点:(1)科学发现是很多科学家共同发现共同努力的结果;(2)科学发现离不开技术的支持;(3)需要理性思维和实验结合科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。 教师活动:通过对细胞学说及其建立过程的学习,引导学生总结细胞学说的内容及其意义。 (二)细胞学说的内容 细胞学说的主要观点 1.细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成; 2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用; 3.新细胞是由老细胞分裂产生的。 (三)细胞学说的意义 1.揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 2.对于生物学发展具有重大的意义: ①使生物学的研究进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。 ②为生物进化论的确立埋下了伏笔。 活动3:辨析细胞学说的内容及其意义 问题1.细胞学说中的“一切动植物”能改成“一切生物”吗?请说明原因。 提示:不能。例如一切生物包括病毒,而病毒没有细胞结构。 问题2.德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,你认为这种说法严谨吗?为什么? 提示:不严谨。因为新细胞除了可以由细胞分裂产生,细胞融合等也可以产生新细胞,如受精作用。 问题3.细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性? 提示:细胞学说主要阐明了生物界的统一性,因为它揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 核心归纳: 1.理清细胞学说中的2个“只是” (1)细胞学说只是涉及了动植物,不涉及原核生物、真菌和病毒。 (2)细胞学说只是揭示了动植物具有统一性,没有揭示差异性、多样性。 2.研究方法——归纳法 归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。依据事实的不同可分为完全归纳法和不完全归纳法。 (1)过程 (2)类型:完全归纳法和不完全归纳法 通过不完全归纳法得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过,也需要注意存在例外的可能。 课堂练习 1.在细胞学说创立的过程中,有很多科学家做出了贡献。下列说法不符合科学史实的是( B ) A.细胞学说的观念具有局限性,需在修正中前进 B.列文虎克观察原生动物、细菌等,并命名细胞 C.施莱登和施旺提出细胞是构成一切动物和植物体的基本单位 D.魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞,是对细胞学说的重要补充 2.下列关于归纳法的说法错误的是( C ) A.施莱登和施旺在各自的研究中都用到了归纳法 B.细胞学说的提出运用的是不完全归纳法 C.因为由不完全归纳法得出的结论是准确的,所以可以用来预测和判断 D.科学研究中经常运用不完全归纳法 目标二:细胞是基本的生命系统 (1) 细胞是生命活动的基本单位 1.病毒 教师活动:播放病毒的结构图片,学生观察后请学生回答问题,即病毒作为非细胞结构的生物,它是怎么生活和繁殖的呢? 师生共同总结病毒的基本结构、遗传物质、生活方式、分类和增殖过程。 (1) 病毒的基本结构:蛋白质外壳+遗传物质 (2) 病毒的遗传物质:DNA或RNA (3) 病毒的生活方式:寄生 (4) 病毒的分类:①植物病毒:烟草花叶病毒 ②动物病毒:HIV、SARS病毒、天花病毒等 ③细菌病毒:噬菌体 (5) 病毒的增殖过程:在活细胞中,靠自身的遗传物质中储存的遗传信息,利用细胞内物质,制造新的病毒。 2.单细胞生物 教师活动:播放草履虫的运动,让学生回答问题。即草履虫是一种什么生物,它能完成哪些生命活动? 学生活动:思考并回答问题。即草履虫是一种单细胞生物,它能完成细胞呼吸、繁殖、排泄等多种生命活动。 总结:单细胞生物能够独立完成生命活动。 3.多细胞生物 教师活动:播放缩手反射示意图,让学生回答问题。即缩手反射是由一个细胞完成的吗? 都有哪些细胞? 学生活动:回答问题。即不是,缩手反射由上皮细胞、神经细胞、肌肉细胞共同参与完成的。 总结:多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。 教师活动:无论是没有细胞结构的病毒,还是单细胞生物或多细胞生物,他们的生命活动都离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统,细胞是有生命的,是一个生命系统,那多细胞生物是怎样的生命系统呢? (2) 生命系统的结构层次 活动4:请按一定规则将图片进行排序,并说明排序的理由。 教师活动:播放熊猫和冷箭竹的生命系统结构层次,让学生分组讨论并回答以下问题,并进行小组互评,共同总结生命系统结构层次,从而引出种群、群落、生态系统和生物圈的概念,并举例说明,让同学们加以区分。 学生活动:讨论并回答问题,小组互相评价,总结生命系统结构层次,举例说明种群、群落、生态系统和生物圈的概念。 讨论: 讨论1.分析熊猫和冷箭竹的生命系统各分哪几个层次,从小到大的排列顺序是什么? 提示:生命系统的排列顺序:细胞、组织、器官、系统、个体。 讨论2.植物和动物的生命系统结构层次一样吗? 提示:不一样,植物没有系统层次。 师生共同总结生命系统的结构层次(从小到大) (1)细胞(最基本的结构层次):细胞是生物体结构和功能的基本单位。 (2)组织:由许多形态相似、结构和功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。 (3)器官:由不同的组织按照一定的次序联合起来,形成的具有一定生理功能的结构。 (4)系统:由能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定的次序构成。 (5)个体:高等植物由六个器官构成个体(根、茎、叶、花、果实、种子)。植物没有系统层次;一个西瓜是器官,而不是个体。高等动物由各个系统构成个体(八大系统),即运动系统、消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、神经系统、生殖系统、内分泌系统。 (6)种群:在一定的空间和时间内同种生物个体的总和。比如一个池塘里的所有鲤鱼,一片森林里的所有白桦树。 (7)群落:在一定的自然区域内,所有生物种群的总和。 (8)生态系统:生物群落与它所处的无机环境形成的统一整体。一根枯木、一片湖泊(无机环境+生物群落)。 (9)生物圈:地球上全部生物及无机环境形成的整体(地球是最大的生物圈)。 教师活动:通过对生命系统的结构层次模式图的学习,以小组为单位,请学生分析讨论以下思考讨论中的问题,并且选出代表进行问题回答。 学生活动:思考讨论并回答问题。 思考讨论: 1.叶的表皮细胞和心肌细胞各有什么功能? 提示:叶的表皮细胞有保护功能;众多心肌细胞收缩舒张促使心脏得以搏动。 2.冷箭竹的光合作用是在哪些细胞中进行的?大熊猫的血液运输氧的功能是靠哪种细胞完成的? 提示:光合作用是在叶肉细胞(含有叶绿体);血液运输氧是靠红细胞完成。 3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠什么细胞? 提示:生殖细胞。 4.生物圈的碳氧平衡是不是与地球上所有细胞的生命活动有关系?为什么? 提示:是的;通过植物的一些细胞光合作用把二氧化碳制造有机物,同时释放氧气,通过细胞呼吸作用放出二氧化碳。 活动5:辨析种群、群落、生态系统 问题1.卧龙自然保护区的全部蛇是否构成了种群? 提示:不是,全部蛇不一定是同种生物。 问题2.卧龙自然保护区的全部动物和植物是否构成了生物群落? 提示:不是,群落还包含该自然保护区的其他生物。 问题3.卧龙自然保护区是否构成了一个生态系统? 提示:是。 活动6:辨析系统、生命系统和生态系统 核酸、蛋白质等生物大分子及由它们构成的病毒分别是一个系统吗?如果是,它们是不是生命系统?如果不是,请说明理由。并且用集合的形式表示系统、生命系统和生态系统的关系。 生物大分子和病毒都是系统但都不是生命系统。生物大分子及病毒都不能独立完成生命活动,因此不是生命系统。 活动7:请辨析生命系统的各结构层次的概念 活动8:请根据资料归纳总结病毒的特点和种类 核心归纳: 1.关于生命系统及其结构层次的说明 (1)原子、分子、病毒都是系统,但都不是生命系统;其中病毒虽然不是生命系统,但因其能够繁殖产生后代,故仍属于生物。 (2)细胞是基本的生命系统,地球上最大的生命系统是生物圈。 (3)单细胞生物既可对应细胞层次,又可对应个体层次,但其没有组织、器官、系统等层次;植物没有系统这一层次。 (4)种群是指生活在一定空间范围内的同种生物全部个体的集合。例如:一片树林中的全部猕猴是一个种群。人们生活中对某类生物的统称(蛇、羊、草、树不属于分类学名词)并不能准确地代表同种生物,如:一个池塘中所有的鱼不是一个种群。 (5)群落是指在相同时间聚集在一定空间范围内各种生物种群的集合(即所有植物、动物、微生物)。例如:在一片农田中,既有农作物、杂草等植物,也有昆虫、鸟、鼠等动物,还有细菌、真菌等微生物。 (6)生态系统是指在一定空间内,由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。有关生态系统的描述,虽然字面上只带有其中最具代表性的某些生物,但它真正的含义包括该地区的生物群落和无机环境,如一片草原、一片森林、一个湖泊等,均应理解为对生态系统的描述。 2.种群、群落和生态系统的概念辨析 课堂小结: 五、板书设计 第1节 细胞是生命活动的基本单位 1、 细胞学说及其建立过程 1.细胞学说的建立过程 2.细胞学说的内容 3.细胞学说的意义 2、 细胞是基本的生命活动 病毒 1.生命活动离不开细胞 单细胞生物 多细胞生物 2.生命系统的结构层次 第 10 页 共 16 页 学科网(北京)股份有限公司 $