生物《細胞的結構和功能》教學設計
生物《細胞的結構和功能》教學設計
教學目標
知識目標
1．認識動物細胞與植物細胞的亞顯微結構，瞭解它們的共同點和重要的區別特徵，細胞的結構和功能。
2．瞭解細胞膜的成分，理解細胞膜的結構特點和功能特點之間的關係；正確認識並會區分物質透過細胞膜的幾種不同方式。
3．瞭解各種細胞器的分佈、形態結構和功能特點。
4．認識細胞核的亞顯微結構特點和主要生理功能。
5．理解染色質和染色體相互轉變的動態關係。
6．瞭解原核細胞和真核細胞的區別。
能力目標
1．透過學習真核細胞亞顯微結構，培養學生識圖能力和繪圖能力。
2．透過對細胞結構的學習，訓練學生利用對比的方法歸納總結知識的能力。
3．透過設計和分析實驗，培養學生的科學探究能力。
4．訓練學生利用資料分析、判斷問題，進行研究性學習的能力。
情感目標
1．培養學生樹立辯證唯物主義的世界觀和方法論。
2．透過對細胞結構和功能的學習讓學生體會生命的精緻完美，教育學生崇尚生命、熱愛科學。
3．樹立結構與功能相適應，區域性與整體相統一的生物學觀點。
教學建議
教材分析
在“生命的基本單位——細胞”一章中，“細胞的結構和功能”是全書的基礎。因為細胞是新陳代謝最基本的結構和功能單位。生物體的各項生命活動及生命的生理、行為特點都是建立在細胞這一特殊結構基礎之上的。所以理解細胞不同於一般非生命結構的特點就是本節最首要的教學重點。
關於細胞的結構和生理功能，本章將重點分析細胞膜的結構和特性。物質透過膜的方式將在第三章中以水代謝和礦質代謝為例詳細分析。細胞器部分將重點學習質體和線粒體，並在第三章中透過光合作用和呼吸作用進一步詳細分析其結構和功能。核糖體的功能將在第六章基因控制蛋白質合成部分進一步闡明。細胞內的中心體將在細胞增殖部分介紹。液泡的功能在細胞滲透作用吸水部分有所體現。細胞膜的流動性對理解細胞在結構上的相互聯絡以及細胞的整體性方面都是非常關鍵的知識。如果對細胞內的膜體系進行簡單介紹，將有利於學生理解、體會細胞這一有機整體在結構及功能上的聯絡性。細胞核的結構和功能只作簡單介紹，但是染色質和染色體的知識要作為教學重點。因為細胞分裂、生物的遺傳和變異等重要的章節都要用到此知識點。由此可以看出本章在教學中的地位及重要性。
教法建議
建議第一節“細胞的結構和功能”用3或4課時完成。
從病毒引入新課。可以起到在梳理原有知識體系的基礎上進入新情境的目的。學生在複習各種化合物的主要生理功能後，體會構成細胞的各種化合物是生命活動的物質基礎，僅有其中的幾種，哪怕是最重要的成分也不可能完成新陳代謝的過程——這些物質不能單獨發揮生命功能。根據細胞學說學生可以想到細胞是生物體結構和功能的基本單位。進而激發學生對細胞結構和功能進行探索的興趣。
教學中儘量為學生提供各種素材，積極調動學生參與分析討論。從分析前人實驗逐漸過渡到讓學生自己設計實驗。親身參與探究過程，培養基本的生物學研究能力，提高科學素質。
開篇首先要明確說明，研究物件以真核生物為主。
本節細胞的結構和功能中，細胞膜的結構和功能是非常重要的知識能力培養點。要多花費一些精力和時間。細胞質部分重點學習葉綠體和線粒體的結構，由於植物的新陳代謝部分還會繼續學習葉綠體和線粒體的功能，因此功能方面不用涉及得太深。
細胞核部分重點講清細胞核的結構；講清染色體和染色質的關係。其他內容將在細胞分裂以及遺傳和變異部分再做深入探究分析。
教學設計示例——細胞膜
教學題目：第二章 生命的基本單位——細胞
第一節 細胞的結構和功能（建議4課時內完成）
教學重點：
1、圍繞細胞不同於非生物的生命特點進行學習和討論，生物教案《細胞的結構和功能》。
2、細胞膜的選擇透過性。
3、線粒體和葉綠體的結構，為第二章中的呼吸作用和光合作用奠定基礎。
4、細胞核的結構和功能，為第五章學習奠定基礎。
教學難點：
1、細胞的體積與相對錶面積對於細胞的意義。
2、細胞膜的結構和功能特點，理解膜的流動性。
3、葉綠體、線粒體和高爾基體的結構和功能，理解細胞器間的關係。
4、染色質與染色體間互相轉換的動態關係
教學過程：
問題：病毒具有生命物質中最重要的兩種成分——生命活動的體現者蛋白質和遺傳物質核酸。可是病毒卻不能單獨存活，病毒只有侵入寄主細胞後才能體現生命的特點。上述事實說明了什麼？你能分析這其中的`原因嗎？
小結：從物質基礎方面考慮，病毒成分簡單不足以完成複雜的新陳代謝；從結構基礎上看病毒不具有細胞結構——細胞學說指出：細胞是新陳代謝的結構和功能的基本單位。因此病毒不能獨立進行新陳代謝。病毒必須寄生於活的細胞生物中才能體現生命現象。
問題：根據初中知識，舉例說明細胞生物可以分成哪幾類？它們在結構方面的主要區別是什麼？是否有什麼共同的基本結構？
課件演示幾種植物細胞、幾種人體細胞、原核細胞。
小結討論結果。
第一節：細胞的結構和功能
生物界把沒有細胞結構的病毒單獨分成一個特殊的界。有細胞結構的生物又根據細胞是否有細胞核分為原核生物和真核生物
明確指出：高中階段主要學習以真核生物為中心的有關生物學問題。
真核細胞的亞顯微結構：（電子顯微鏡下觀察到的結構）
解釋細胞的顯微結構和亞顯微結構。
引發學生探究細胞亞顯微結構的興趣。在電鏡下人們發現了什麼？
課件演示細胞壁、細胞膜、細胞核、葉綠體、線粒體、核糖體等電鏡照片。
指導學生讀圖：識記各結構名稱以及各結構的形態結構特徵；注意區分動物細胞和植物細胞的異同。
課件演示動物細胞和植物細胞模式圖，辨認細胞亞顯微結構。比較細胞的異同時要注意糾正錯誤。強調細胞共有的結構和特有結構，總結出筆記。
問題：
1、不同點？植物和動物組織細胞浸在清水中結局相同嗎？為什麼植物可以光合作用？
——植物細胞都有細胞壁；有的細胞有葉綠體或大液泡。動物細胞和低等植物細胞有中心體。
2、相同點？說明了什麼？這些生命必不可少的結構究竟用什麼作用？這些結構是如何體現出生命特點的呢？
分別學習細胞各部分結構及功能。（重在理解生命意義）
一、細胞膜
細胞都有細胞膜這足說明其對生命的重要性。根據細胞膜的相對位置可以推斷細胞膜對細胞有保護作用。
學生討論：哪些實事可以說明細胞膜是有生命的？
（相關內容見擴充套件資料）
細胞膜是如何保護細胞的？細胞膜的結構和成分與一般的膜存在什麼根本的區別？
問題討論：學生設計實驗：
（1）證明膜的存在。（質壁分離；顯微探針感受阻力；電鏡觀察。）
（2）研究細胞膜的結構需要得到實驗的材料，選用什麼樣的生物提供材料？理由？如何得到細胞膜？
（培養學生在下結論或推測時要重證據、講道理。表達觀點時條理清晰的基本素質。）
介紹細胞膜的獲取方法（相關內容見擴充套件資料）。使學生了解科學家設計實驗的思路。
（3）如何定性、定量的測定細胞膜的成分？
觀察法：電鏡觀察細胞膜：暗、明、暗三層結構。厚度約75~100埃（見擴充套件資料）。
實驗法：科學家透過化學分析的方法測定了細胞膜的化學成分：
事實一：膜易被脂類溶劑溶解。容易被蛋白酶溶解。（處理後消失。）
事實二：脂類物質很容易透過細胞膜。
事實三：用指示劑可以確認其成分：磷脂分子和蛋白質分子。
對於一般學生，可以透過分析上述資料引導學生得出結論，同時瞭解實驗設計的思路和方法。
1、成分：磷脂、蛋白質
2、結構：
問題討論：（培養學生的分析推理能力。）
這兩類物質分別隸屬於親水和疏水物質。這兩類物質應該如何排布？
（1）磷脂分子結構特點：磷脂分子分疏水端和親水端。
如果是一層分子排成一個平面會是什麼樣子？（不符合細胞膜內外均為水環境的實際情況，使細胞不能正常進行物質交換。）如果是兩層會是如何排列？理由？
（2）親水的蛋白質與磷脂分子的關係？
根據前面給出的資訊判斷：暗層和亮層哪層是脂類物質？哪層是蛋白質類物質？依據？
理解內外兩側暗中央發亮的觀察結果。
由於觀察技術所限，科學家對細胞膜的認識基本上是假說和推測，瞭解學說和假說的區別。為形象表示細胞膜的結構特點科學家根據假說設計了一些生物模型。其中被廣為接受的是：液態鑲嵌模型——突出液態結構
（1）兩層磷脂分子——基本骨架
（2）蛋白質覆蓋、鑲嵌、貫穿於“骨架”上。
問題：這樣的結構與一般的“膜”有什麼重要區別？細胞膜的結構特點對其生理功能會產生什麼影響？
親水物質可以充分接近膜，但是不能隨意透過膜！
磷脂分子相互之間不連線，而且分子始終處於運動中——液態流動狀。
磷脂分子中的2分子脂肪酸總有一個是不飽和的鏈，因此脂