细胞膜——系统的边界教学设计

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细胞膜——系统的边界教学设计

　　作为一名教师，通常会被要求编写教学设计，教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。优秀的教学设计都具备一些什么特点呢？下面是小编收集整理的细胞膜——系统的边界教学设计，欢迎大家分享。

细胞膜——系统的边界教学设计

细胞膜——系统的边界教学设计1

　　一、教学目标

　　1、知识目标：简述细胞膜的成分和功能，解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。

　　2、能力目标：进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，体验制备细胞膜的方法。

　　3、情感目标：认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。

　　二、教学重点和难点

　　1、教学重点

　　（1）细胞膜的成分和功能

　　（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义

　　2、教学难点

　　（1）用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法

　　（2）理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义

　　三、教学方法

　　讲授与学生讨论相结合、问题引导法、资料分析法

　　四、教学用具

　　多媒体、课件、教科书、黑板、粉笔

　　五、课时安排

　　1课时

　　六、教学过程

　　导入：在前面的学习中，我们认识了细胞这个基本的生命系统的物质成分，从今天开始，我们将进一步认识细胞这个基本的生命系统，我们来认识由水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸组成的一个有机整体细胞的基本结构。

　　大家对于细胞应该有了一定的认识我们在初中学习过，在前面的实验中我们也曾经观察过一些细胞。

　　T：你认为细胞最外面的结构是什么

　　S：（学生发言：脱口而出的同学可能往往回答细胞膜；略有思考的同学回答细胞壁；比较严谨的同学会回答植物细胞的最外层是细胞壁，动物细胞的最外层是细胞膜，等）

　　（教师点评后总结，注意点评学生的思维习惯）

　　T：动物细胞没有细胞壁，而像植物、真菌、细菌等生物，细胞往往具有细胞壁。植物细胞的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，它们没有生命活动的特殊功能，主要是对植物细胞有支持和保护作用。而对于真菌和细菌的细胞壁与植物不同，我们在以后的学习中会逐步了解。

　　然而我们今天要重点讨论的话题不是细胞壁，因为我们将讨论的是系统的边界，系统的边界是什么这里的答案就只有一个：细胞膜。

　　因为，我们这里指的系统是：生命系统！在组成细胞的结构中，具有生命活性的结构是细胞膜、细胞质和细胞核，而细胞壁并没有像它们这样的生命活性。这里的生命活性可能对大家还比较抽象，不过随着我们对细胞膜等功能的深入，你就会慢慢了解。

　　（板书：细胞膜系统的边界）

　　T：对于细胞膜作为系统的边界，同学们有没有这方面的感性认识也就是说你能不能列举出一些证据来证明细胞膜这个系统边界的存在

　　S：直接借助光学显微镜、电子显微镜观察得到。

　　T：很好，电子显微镜可以看清楚细胞膜的存在，光学显微镜虽然不能看见细胞膜，但是却能够清楚的观察到细胞与外界环境是有界限的。

　　除了这样的直接观察，我们还能不能通过一些其他的感受间接感知细胞膜的存在呢

　　（用视频的方式介绍科学家进行显微探针感受阻力的实验：一开拓学生的实验思路；二激发学生兴趣）

　　用显微注射器将一种叫伊红的物质注入变形虫体内，显微镜下观察发现，伊红会很快的扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。

　　另外，我们还可以在显微镜下看到：用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。

　　过渡：通过刚才的实验，我们也可以看到，当细胞膜被破坏的时候，细胞也就死亡了。这说明了细胞膜对于生命系统来讲，是非常重要的。那么，细胞膜有哪些重要功能呢

　　（学生活动）阅读课本42页内容，联系生活经验，理解细胞膜的功能。

　　（板书：细胞膜的功能）

　　（请学生发言，让他们结合生活经验，解释细胞膜的功能，教师适时点评）

　　S：细胞膜将细胞与外界环境分隔开。（板书）

　　只有这样，细胞才能获得一个相对比较稳定的内部环境，才能减小受到的各种外部干扰，才能正常的.进行各种代谢活动。这就好比我们的学校的围墙，班级的墙壁，如果没有这些，喧嚣的街道，隔壁班级的活动直接影响到我们班级同学的学习，那么，我们的学习不可能正常进行。

　　S：

　　T：同学们的比方非常形象。作为生命体，要保证自身代谢顺利进行，一个相对独立的内部环境何等重要；有了细胞膜，这个边界将细胞与外界环境分隔开，细胞内才能保持各种理化性质的相对稳定，才可能具备代谢的正常条件。也正因为如此，在生命的起源过程中，科学家把原始界膜的形成作为生命演变中的重要阶段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的诞生成为可能！

　　S：细胞膜能控制物质进出细胞。（板书）

　　既然细胞膜是细胞的边界，这就好像皮肤是我们人体的边界一样，我们的皮肤可以阻止一些病毒、细菌等进入我们体内，细胞膜也应该有类似的功能。

　　S：

　　T：这个类比是比较恰当的。对于细胞膜能控制物质进出细胞这一点功能，我们将在第四章会有更加详细的学习，现在需要大家先了解细胞膜具有选择性的允许细胞需要的营养物质进入，而细胞不需要的，或者对细胞有害的物质就不容易进入细胞。细胞膜的这样一种生理功能我们称之为选择透过性。不过选择透过性只有活的细胞的细胞膜也具有，细胞死亡，这种选择透过性就丧失了。

　　记得在我们初中的学习中，我们通过实验的方法来检验玉米的种子是否还具有萌发的活性（也就是说玉米种子是否还是活的），也就是利用细胞膜的这点特性。下面给大家如下材料，请你设计实验来检验这些玉米种子是否还能萌发。

　　（投影）材料：玉米种子，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯。

　　（学生思考、讨论、发言）

　　（投影）方法步骤：

　　1、将玉米种子放在20—25℃的温水中浸泡36h。

　　2、取20粒已经泡涨的种子，将其中的10粒放在沸水中煮5min后，冷却，作为对照的实验材料。

　　3、分别取煮过和未煮过的玉米种子放在培养皿中，用刀片沿胚的中线纵向切开籽粒，用稀释20倍的红墨水浸泡（以没过种子为宜）。2min后，倒去红墨水，用水冲洗籽粒数次，直到冲洗液无色为止（洗去浮色）。

　　4、观察籽粒中胚的颜色。

　　（投影）结果预期：

　　未煮过的籽粒的胚细胞未被染成红色；煮过的籽粒的胚细胞被染成红色。

　　（胚细胞被染红说明了胚细胞的细胞膜失去了选择透过性，也就说明胚细胞死亡，不再具有萌发活性）

　　S：细胞膜进行细胞间的信息交流。（板书）

　　细胞作为一个个体的基本组成单位，对于一个个体来说，生活在外界环境中，与周围的环境关系密切，不断地与外界环境发生着物质和信息的交流。构成个体的细胞也应该是这样的，只有这样，细胞才能联合起来组成能行使同一功能的组织，再构成器官而细胞之间的信息传递，应该就是考系统的边界细胞膜。

　　T：（放映有关细胞间进行信息传递的动画、图片等，同步解说）

　　在多细胞生物体内，各个细胞都不是单独存在的。它们必须保持功能的协调。这种协调不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。这种信息的交流大多与细胞膜的结构和功能有关。

　　细胞间进行信息交流的方式：

　　1、靶细胞（胰岛素与靶细胞）

　　2、细胞间信息的传递（精子与卵细胞结合）

　　3、相邻两个细胞通过通道进入另一个细胞（高等植物细胞的胞间连丝）

　　过渡：通过刚才的学习，可以看到细胞膜的功能对于一个细胞的正常运作是必需的；当然细胞膜的功能除了上述介绍的三点，还有一些其他的功能，这个问题大家可以在课下查找资料，也可以在后面的学习中逐渐了解，总结。

　　我们知道有什么样的结构才可能具有什么样功能，功能与结构是相统一的，那么，细胞膜具有什么样的结构才能完成上述的功能呢

　　鉴于细胞膜的结构我们还会在第四章详细学习，我们这里主要来研究细胞膜的组成，看看完成细胞膜功能的是靠细胞膜上的哪些成分来完成的。

　　（板书：细胞膜的成分）

　　T：我们要分析细胞膜的成分，首先要获得细胞膜。那么，怎样获得比较纯净的细胞膜呢

　　请大家阅读课本40页—41页的实验：体验制备细胞膜的方法，完成下面几个问题的思考。

　　（板书：体验制备细胞膜的方法）

　　问题：

　　1、选用植物细胞好不好

　　2、为什么选用哺乳动物成熟的红细胞

　　3、细胞破裂后，怎样分离出比较纯净的细胞膜

　　4、归纳实验的原理。

　　（学生进行实验体验，教师指导，后进行点评总结）

　　S：

　　T：我们利用动物细胞在蒸馏水中会吸水涨破，细胞内的物质就会流出来，从而获得细胞膜。再由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核以及其他膜结构的细胞器，所以，可以避免其他膜的干扰。最后利用离心的方法将细胞膜与细胞内的其他物质分离开来，获得比较纯净的细胞膜。

　　T：现在细胞膜的提取过程大家已经体验过来，接下来的工作就是分析细胞膜的成分有哪些怎么分析呢

　　借助现在的科学技术手段，我们大可以通过先进的仪器分析得知，但是我们手头上没有大家能利用的仪器。我们有什么呢请大家看下面的资料，来分析一下细胞膜的成分。

　　（投影：

　　1、发现脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很容易通过细胞膜；

　　2、如果用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解；

　　3、如果用蛋白酶来处理细胞，发现也能破坏膜结构。）

　　（学生讨论、发言）

　　S：

　　S：（归纳总结）细胞膜的成分中含有脂质和蛋白质。（板书）

　　T：好，大家一起来看课本，享受已经发现的研究结果：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%—10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。

　　通过这则资料，其实也告诉大家了一种研究物质组成成分的方法：酶解法。

　　我们在各种膜的研究中还发现，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量就越多。这也和我们前面了解的蛋白质的功能是相一致的：蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能中也少不了蛋白质的一份！我们也将在后面章节的学习中，越来越多地了解细胞膜的各种成分在其功能中的具体作用。

　　T：好，这节课我们就进行到这里。

　　细胞膜系统的边界知识点归纳

　　细胞膜系统的边界知识网络

　　1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞

　　2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类

　　细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多

　　3、细胞膜功能：①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定

　　②控制物质出入细胞（选择透过性膜）

　　③进行细胞间信息交流方式一：内分泌细胞产生激素，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。方式二：相邻的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。

　　方式三：相邻的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。

　　一、制备细胞膜的方法（实验）原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，动物细胞没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。提纯方法：差速离心法细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）

　　二、与生活联系：

　　细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）

　　三、细胞壁

　　植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖）作用：支持和保护四、细胞膜特性：结构特性：流动性举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）

　　五、功能特性：选择透过性举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）

　　六、细胞膜其它功能：维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫

细胞膜——系统的边界教学设计2

　　一、教材分析

　　1.地位作用

　　本节课是高中生物新课改生物必修1分子与细胞第三章第一节的教学内容，本节课的教学内容是在学习了生物的物质基础和细胞的种类的基础上进行的，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习动物和植物的代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。

　　2.主要内容

　　细胞膜是细胞中必不可少的结构。本节课主要讲述细胞膜的成分和功能。教材首先介绍了细胞膜的成分，随后教材联系生活实际，简要讲述了癌细胞的一些特征；其次教材分析了细胞膜的功能；最后简要讲述了植物细胞壁的成分与功能。结合学生的实际情况，做了一下微调，从学生已学过的细菌的细胞壁入手，简要说植物细胞壁的成分与功能。紧接着从学生能体验到的细胞膜的功能入手，讲细胞膜的功能，生物学有这样的关点，功能是由结构决定的，结构又是由成分决定的，自然过渡到细胞膜的成份。最后联系生活，通过本堂课的学习能解释预测肿瘤的化验单。

　　3.教学总是具有教育性的，随着生产、科技和整个社会的发展，为了提高全民族的素质，作为教师更应该在重视知识教育的基础上，重视对学生的能力培养和思想教育，因此根据国家教学大纲、教材以及学生心理、生理特点、认知规律和我国素质教育的要求，把本节的教学目标确定为：

　　知识目标

　　a.简述细胞膜的成分和功能。

　　b.解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。

　　能力目标

　　a.培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力。

　　b.培养学生依据科学实验史料建构生物学知识的能力。

　　c.通过玉米胚的染色实验，培养学生的动手实验能力。

　　情感目标

　　a.让学生理解生命活动的物质基础和结构基础，建立起生命活动的物质性观点。

　　b.树立结构与功能相适应的观点。

　　根据教学目标的要求，为了更好地解决教学内容，帮助学生更好地理解知识，确定了本节课的重点、难点和关键。

　　教学重点

　　a.细胞膜的成分和功能。

　　b.理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

　　教学难点

　　a.细胞膜的功能。

　　b.理解细胞膜对于细胞这个生命系统的'重要意义。

　　二、教法运用和学法指导

　　1.教法运用

　　在确定了教学任务，具备了相应的教学内容之后，教学方法的选择就成为提高教学质量的一个极为重要的问题。

　　陶行知先生曾这样说过：“兴趣是最好的老师。”因此在整个教学过程中，针对学科特点，坚持以启发探究性原则为主，综合运用讲授、谈话、讨论、观察直观教具、电化教学和动手实验等多种方法的，调动学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用，并根据学生的年龄特点和学生对知识的掌握程度，力求作到因材施教。

　　2.学法指导：依据不同的教法，指导学生的具体学法，体现“教是为了不需要教”的目的，通过指导学生对电脑课件的观察，教给学生观察的方法；通过指导学生的做死与活的玉米种子胚被红墨水染色的实验，教给学生实验的方法和动手能力；通过直观教具的使用和电化教学手段，教给学生分析综合的思维方法；通过指导学生运用形象记忆，教给学生记忆的方法。

　　三、教具使用

　　教具主要包括幻灯片、电脑课件、学生实验等，对于教具的使用，主要依据直观性、科学性的原则，有利于突出重点、突破难点，直观教具的使用力求能够使学生获得感性认识，并在此基础上积极思考。因此在教学中我尽量创设条件，运用直观教具丰富学生的感性认识。本节课有些内容直观性差，比较抽象，难于理解。如难点之一细胞膜的功能，我不仅借助微机设计了动画、视频，借以演示生活现象，从而化抽象为具体，化复杂为简单；而且设计了学生动手做死与活的玉米种子胚被红墨水染色的实验，亲身感受细胞膜的功能。将难点一一突破。教具的使用将在教学程序中具体阐述。

　　四、教学程序

　　本节课主要围绕细胞膜的成份与功能展开的。我分为四个环节来设计教学程序。

　　1.创设情境，导入新课

　　导言在教学中起着承上启下的作用。一方面它可以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，另一方面也可以留下悬念。本节课的导言我采用设疑的方法。提出问题

　　（1）不论是微小的细菌还是高大的乔木，不论是低等的原生动物还是高智商的在座各位，都是由什么构成的？

　　（2）细胞有什么功能？

　　（3）细胞结构有哪些？通过引导学生分析回答这些问题，而进入新知识的学习细胞膜──系统的边界。

　　2.引导探索，学习新知

　　（1）植物细胞的细胞壁

　　因为这部分知识比较简单，而且学生也很熟悉，因此我主要采用提问的方法，你认为细胞最外面的结构是什么？让学生得出结论，植物细胞的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，主要是对植物细胞有支持和保护作用。回忆细菌的细胞壁的成份。教师点评后总结，注意点评学生的思维习惯。

　　植物细胞的细胞壁，它们没有生命活动的特殊功能。能知道细胞壁的成分与功能就可以了，重点讨论的是“系统的边界”，系统的边界是什么？这里的答案就只有一个──细胞膜。自然过渡到下一个知识点。

　　（2）细胞膜的功能

　　这部分是本节的重点和难点，知识抽象，学生缺乏感性认识，所以我主要采用讲授法并借助电脑动画、真实的录相来演示相应过程以及让学生亲自动手做死与活的玉米种子胚被红墨水染色的实验，非常直观、形象、生动，引起学生的注意，学生会充满好奇并有强烈的求知欲望，在这种情况下，学生会仔细观察并积极思考，这时教师给与适当的指导，积极设疑，让学生带着问题去学习，充分发挥学生的主体作用，即有利于组织教学又利于调动全体学生的积极性，符合从感性认识到理性认识的规律，把难点分散、转化，便于学生接受、掌握细胞膜的功能。

　　学生学完这些知识后，并不能把它和成分联系起来，这就需要教师作为桥梁，帮助学生把知识联系起来，进入新知识的学习。我们知道有什么样的结构才可能具有什么样功能，功能与结构是相适应的，结构又与成分相适应，那么，细胞膜具有什么样的结构与成分才能完成上述的功能呢？鉴于细胞膜的结构我们还会在第四章详细学习，我们这里主要来研究细胞膜的成分。

　　（3）细胞膜的成分

　　通过重温科学家的探索过程，教师给出相关的资料，给学生身临其境的感觉，从而更容易理解这部分，能加深对新知识的掌握，增强学生依据科学实验史料建构生物学知识的能力。

　　通过对各成分功能的分析，引导学生认同成分与功能也是相适应，联系生活实际，引入肿瘤的化验单。

　　（4）读懂预测肿瘤的化验单

　　联系生活实际，教师介绍肿瘤的化验单各数据的意思，结合本课刚学过知识，学生会更加深刻体会到学习的乐趣。

　　3.深入钻研，总结提高

　　将知识系统化，明确重点、难点，置疑解惑。

　　4.巩固练习，及时反馈

　　练习时突出最本质、最主要的知识，依据因材施教、教学信息及时反馈的原则，在出示练习题时，分为巩固题和运用题。巩固题考察学生对原材料的再认再现，运用题考察学生对知识的理解和运用能力。

　　总之在本节课上，在执行教学任务时，巧妙地运用各种教具，使学生在获得知识的同时，发展他们的观察、思维、想象等能力。

　　五、教学反思

　　课后回顾本节课，我认为有以下几点不错之处。