2.2 细胞是生命活动的单位（教学设计） 2026-2027学年北师大版初中生物七年级上册

《细胞是生命活动的单位》教学设计 一、教材分析 教材以草履虫为观察对象，引导学生认识细胞通过物质交换、能量转换和细胞核调控维持生命，将“结构与功能相适应”的生命观念具体化，为学习结构层次奠基。 二、四维核心素养 生命观念：形成“结构与功能相适应”“细胞是生命活动的基本单位”的生命观念，认同细胞是一个统一的整体。 科学思维：运用观察、比较、归纳与推理等方法，分析草履虫的形态结构与其生命活动的关系，理解细胞各结构协同完成生命活动的内在逻辑。 探究实践：通过观察草履虫、分析变形虫去核与再植实验，体验科学探究的基本过程，提高实验观察与证据分析能力。 态度责任：认同生物体结构与功能相统一的生命观，尊重生命，养成珍爱生命、关注生物与环境关系的态度。 三、教学重难点 重点：理解细胞膜控制物质交换、线粒体为生命活动提供能量、细胞核是生命活动的控制中心，阐明细胞是生命活动的基本单位。难点：从单细胞生物推及多细胞生物，概括出细胞各结构分工协作、构成统一整体的观念，需要借助实验证据与模型逐步突破。 四、设计意图 以“一滴水中的小生命——草履虫如何独立完成各项生命活动”为核心任务情境，将抽象的细胞生理活动转化为可观察、可探究的真实问题。通过观察草履虫结构、分析变形虫实验，引导学生从现象到本质、由单细胞到多细胞逐层归纳“细胞是生命活动的基本单位”。任务式活动贯穿课堂，学生在“做中学、思中悟、议中理”中自主建构“细胞各结构协同完成生命活动”的概念，在观察、分析、归纳与建模的完整探究链中发展科学思维与探究实践能力，落实核心素养培养目标，逐步形成系统完整的生命观念。 五、教学过程 环节一 情境导入：一滴水中的“小生命” 任务情境：教师播放一段池塘水在显微镜下的视频，或展示“池塘一滴水”的显微情境图，抛出核心问题：这看起来清澈透明的一滴水里，其实生活着许多肉眼看不见的生命。有一种小生物，身体只有一个细胞，却能完成运动、呼吸、取食、排泄等全部生命活动。它叫什么？一个细胞，怎么能完成这么多事情？ 学生活动：学生观看视频或图片，产生好奇，围绕“一滴水里有什么生命”“单个细胞也能算一个完整的生物体吗”展开猜测与交流。 教师活动：教师顺势追问“一个细胞也能独立生活吗”，引导学生回顾“细胞是生物体结构和功能的基本单位”，明确本节课要探究的核心问题——细胞为什么能成为生命活动的单位。 设计意图：以贴近生活的池塘水情境引发认知冲突，把抽象的“细胞是生命活动单位”转化为可感知的具体问题，激发探究欲望，为后续任务的展开奠定情境基础。 环节二 任务一：观察草履虫，认识单细胞如何独立生活 任务情境：我们要认识这位只有单个细胞却本领不凡的“水中居民”——草履虫。请各组利用显微镜和草履虫培养液，观察草履虫的形态与运动，并推测它哪些结构与运动、呼吸、取食等功能相适应。 学生活动：小组合作，制作草履虫临时装片，吸取含草履虫的表层液滴，注意盖上盖玻片、用棉纤维限制运动，在显微镜下观察草履虫的外形与运动方式。 学生活动：对照教材草履虫结构示意图，辨认纤毛、表膜、口沟、食物泡、收集管、伸缩泡、胞肛等结构，尝试把各结构与相应功能进行对应。 学生活动：在载玻片一端滴加食盐溶液，观察草履虫的应激反应，理解草履虫能够趋利避害。 学生活动：在显微镜下持续观察草履虫体内食物泡的形成与移动，体会草履虫通过口沟摄取食物、由食物泡完成消化吸收的过程，并交流观察到的现象。 教师活动：巡回指导装片制作，提示观察要点，纠正操作；组织学生交流观察结果，归纳草履虫各结构与功能的关系：纤毛运动、表膜呼吸与气体交换、口沟与食物泡取食消化、收集管与伸缩泡排泄、胞肛排出食物残渣。 教师活动：组织学生汇报“草履虫趋利避害”的观察结果，引导其思考“这种反应对草履虫的生活有什么意义”，体会生物对环境的适应，感受单细胞生物虽小却拥有完整的生命活动能力。 教师活动：追问“草履虫的身体只有一个细胞，为什么却能完成这么多生命活动”，引导学生初步得出“一个细胞就是一个生命活动的单位”的认识；补充“草履虫靠细胞分裂完成生殖”，强化其单细胞生物的完整生命功能。 设计意图：以真实的实验观察为载体，让学生在做中直观建立草履虫形态结构与生命活动的对应关系，初步形成“细胞是生命活动单位”的概念，同时训练实验操作、观察与表达的能力。 环节三 任务二：探究细胞如何与外界进行物质交换 任务情境：草履虫和外界环境时刻在进行物质交换——既要获取氧气和营养物质，又要排出二氧化碳等废物。如果细胞与外界之间没有一道“关卡”，会发生什么？请你结合细胞膜的功能，分析细胞如何控制物质的进出。 学生活动：阅读教材，回顾细胞膜具有保护作用、能够控制物质进出细胞；结合生活经验，讨论细胞膜像不像一扇“智能门”，哪些物质可以进入、哪些物质不能随意进出，举例说明细胞失水与吸水等现象。 学生活动：比较植物细胞与动物细胞在物质交换上的异同，尝试用自己的语言描述细胞膜“选择性进出”物质的特点。 教师活动：教师提供情境：如果把草履虫放入纯净水中，或放入浓度过高的盐水中，细胞会发生什么变化？引导学生结合细胞膜控制物质交换的功能进行预测与解释，理解细胞膜对维持细胞内部环境稳定的作用。 教师活动：引导学生把细胞膜比作“守门的卫士”，理解细胞膜的选择透过性；追问“为什么细胞必须不断与外界进行物质交换”，体会物质交换对维持细胞内部环境稳定的意义。 教师活动：小结：细胞通过细胞膜控制物质的进出，维持细胞内部环境的相对稳定，这是细胞进行各项生命活动的前提。 设计意图：借助生活化的比喻和问题链，帮助学生理解细胞膜在物质交换中的关键作用，把“结构与功能相适应”的观念落到具体实例上，发展科学思维。 环节四 任务三：探寻细胞生命活动的能量来源 任务情境：草履虫要运动、要摄食、要生长，这些活动都需要能量。能量从哪里来？回忆细胞质中的一种重要细胞器——线粒体，它在细胞的生命活动中扮演什么角色？ 学生活动：回顾线粒体的功能：分解有机物、释放能量，是细胞的“能量转换器”；小组讨论细胞摄入的有机物如何转化为生命活动所需的能量，能量除用于运动外还支持细胞哪些活动。 学生活动：尝试用示意图表示“有机物＋氧气→二氧化碳＋水＋能量”的能量转化过程，交流各自的理解。 学生活动：讨论不同活动对能量的需求差异（如运动时能量消耗大），理解能量是细胞进行各项生命活动的基础，体会物质与能量的密切关联。 教师活动：引导学生联系呼吸作用，理解线粒体通过分解有机物为细胞提供能量；追问“如果没有线粒体释放的能量，细胞的生命活动还能正常进行吗，为什么”，推动学生深入思考。 教师活动：教师补充：人呼吸时吸入的氧气最终进入细胞，在线粒体中与有机物发生反应释放能量，供身体各项活动使用，帮助学生把“呼吸—能量—细胞”联系起来，突破抽象难点。 教师活动：小结：细胞的生命活动需要能量，线粒体是细胞获得能量的重要场所，细胞通过物质与能量的转化维持生命。 设计意图：由“现象（运动需要能量）”回溯“来源（线粒体分解有机物）”，帮助学生建立物质与能量的转化观念，深化对细胞生命活动本质的理解。 环节五 任务四：细胞核是生命活动的控制中心 任务情境：细胞里有很多结构在忙碌，谁来指挥这一切？科学家对变形虫做了一个著名的实验——把变形虫切割成有核和无核两部分，观察它们的生命活动。请你分析实验结果，判断细胞核的作用。 学生活动：阅读变形虫切割实验资料：有核部分能够继续摄食、生长、分裂，无核部分的生命活动逐渐停止、最终死亡；小组讨论“为什么无核的细胞不能正常生活，这说明了什么”。 学生活动：补充阅读人体红细胞没有细胞核、寿命较短（约120天）的资料，进一步体会细胞核的重要性。 学生活动：小组代表汇报对变形虫实验的解读，其他小组补充质疑，通过相互交流形成对“细胞核是生命活动的控制中心”的共识。 教师活动：组织学生分析实验结果，引导得出“细胞核是细胞生命活动的控制中心”；补充变形虫再植实验——把细胞核植回无核部分，细胞恢复生命活动，强化“细胞核的控制作用”这一结论。 教师活动：教师引导学生把实验结果整理成“有核部分能生活、无核部分停止生活”的证据，用“控制变量”的思路分析实验变量，体会实验设计中的对照思想。 教师活动：追问“细胞核主要通过什么控制细胞的生命活动”，引导学生关注细胞核中的遗传物质与调控作用。 设计意图：通过经典的变形虫切割与再植实验，让学生经历“观察现象—分析证据—得出结论”的科学探究过程，理解细胞核的核心调控作用，发展证据意识与推理能力。 环节六 任务五：构建“细胞是统一的整体”模型 任务情境：细胞膜、细胞质、细胞核各有分工，它们是不是各干各的、互不相干？请你把草履虫或一个细胞的结构整合起来，说明各部分如何协同完成生命活动，构建“细胞是统一的整体”的模型。 学生活动：小组合作，用卡片或示意图构建细胞功能整合模型，标注细胞膜、线粒体、细胞核的分工与协作关系，用“分工明确、协同配合、缺一不可”等关键词完整表述“细胞是一个统一的整体”。 学生活动：从单细胞生物推及多细胞生物，讨论多细胞生物的生命活动如何依靠众多细胞的分工协作来完成。 教师活动：组织小组展示模型并互评，引导归纳：细胞膜控制物质交换、线粒体提供能量、细胞核进行调控，三者相互配合，使细胞成为统一的整体；追问“缺少任何一个结构，细胞还能正常完成生命活动吗，为什么”。 教师活动：升华：从草履虫到我们人体的细胞，细胞都是生命活动的基本单位，细胞的各项生命活动协同进行，共同维持着生命的延续。 教师活动：教师借助板书把细胞膜、线粒体、细胞核的分工与协同关系串成一条主线，引导学生用“细胞是一个统一的整体”对本课进行整体概括。 设计意图：通过构建模型，帮助学生把分散的结构与功能整合为系统的认识，实现从“了解各部分”到“理解整体”的跨越，落实“结构与功能相适应、生物体是统一整体”的生命观念。 环节七 总结提升与学习评价 学生活动：学生回顾本课内容，用思维导图或口头梳理“细胞是生命活动的单位”的知识框架；完成即时评价，列举草履虫或人体细胞的一项生命活动，说明它依靠细胞的哪些结构、如何完成。 教师活动：教师小结并点评，肯定学生的观察与推理，指出“细胞是生命活动的基本单位”对理解生物体结构层次的重要意义。 教师活动：教师布置课后任务：用简图画出草履虫或人体细胞完成某一项生命活动的流程，说明所依赖的结构与协作关系，将课堂所学迁移到实际应用中。 设计意图：通过回顾与评价，检测学生对“细胞是生命活动基本单位”这一核心概念的理解程度，帮助其将本课知识纳入已有认知体系，为后续学习生物体的结构层次做好铺垫。 六、板书设计 《细胞是生命活动的单位》 细胞是生命活动的基本单位 一、观察草履虫 单细胞也能独立生活：纤毛→运动；表膜→呼吸；口沟、食物泡→取食消化；收集管、伸缩泡、胞肛→排泄；草履虫能趋利避害 二、物质交换 细胞膜控制物质进出，维持细胞内部环境稳定 三、能量来源 线粒体分解有机物、释放能量，是能量转换器 四、控制中心 细胞核是细胞生命活动的控制中心 五、统一整体 细胞膜＋细胞质＋细胞核，分工明确、协同配合、缺一不可 板书以“细胞是生命活动的基本单位”为中心，左侧梳理草履虫的结构与功能，右侧归纳细胞膜、线粒体、细胞核的分工与协同，突出“结构—功能—整体”的主线，帮助学生形成系统、完整的知识结构。 七、教学反思 本课以“一滴水中的小生命”为情境，将抽象概念转化为可观察、可探究的任务，学生对观察草履虫和变形虫实验兴趣浓厚，能在分析证据中初步构建“细胞是生命活动基本单位”的观念。实际教学中应给予充分的观察与讨论机会，关注装片制作的操作差异；对“细胞是一个统一整体”的概括需借助模型展示逐步引导，并联系人体细胞实例帮助迁移理解，实现素养目标的有效落实。 1 学科网（北京）股份有限公司 $