第二節(jié)-“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計

1、第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計第二節(jié)“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計浙江省嘉善高級中學(xué)江生一、教學(xué)理念本節(jié)課在建構(gòu)主義理論下進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計。建構(gòu)主義理論強調(diào)學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程。學(xué)生是主動地建構(gòu)知識的意義，這種建構(gòu)是無法由他人來代替的；學(xué)習(xí)不是被動接收信息刺激，而是主動地建構(gòu)意義。外部信息本身沒有什么意義，意義是學(xué)習(xí)者通過新舊知識經(jīng)驗間的反復(fù)的、雙向的相互作用過程而建構(gòu)成的；學(xué)習(xí)意義的獲得，是每個學(xué)習(xí)者以自己原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，對新信息重新認(rèn)識和編碼，建構(gòu)自己的理解；同化和順應(yīng)，是學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的兩種途徑或方式。同化是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的量變，而順

2、應(yīng)則是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的質(zhì)變。同化順應(yīng)同化順應(yīng) 循環(huán)往復(fù)，相互交替，人的認(rèn)知水平的發(fā)展，就是這樣的一個過程。學(xué)習(xí)過程不是簡單的信息輸入、存儲和提取，是新舊知識經(jīng)驗之間的雙向的相互作用過程，也就是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間互動的過程。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，即達(dá)到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學(xué)習(xí)者去感受、去體驗，而不是僅僅聆聽教師的介紹和講解。所以在導(dǎo)入時本人采取了實驗導(dǎo)入，讓學(xué)生真真切切觀察到玉米籽粒的著色情況，真真切切的感受到細(xì)胞膜的選擇透過性。本節(jié)課以科學(xué)實驗為主線貫穿始末，由實驗導(dǎo)入科學(xué)史教學(xué)，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生也像科學(xué)家

3、一樣親身經(jīng)歷細(xì)胞膜的模型構(gòu)建過程，體驗了學(xué)家探究之路。教學(xué)設(shè)計在突出學(xué)科特點的同時滲透了“結(jié)構(gòu)決定功能”“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的辯證唯物主義觀點。這樣不僅強化知識結(jié)論的形成過程，完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，使學(xué)生能感受到形成知識的樂趣，更有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和能力，同時也符合高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)自主、探究和合作性學(xué)習(xí)”這一理念，本節(jié)教學(xué)設(shè)計充分體現(xiàn)了該理念。二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析細(xì)胞是生物新陳代謝結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細(xì)胞膜位于細(xì)胞表面，是將細(xì)胞與外界環(huán)境區(qū)分開的界面，對于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，控制細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)出等起著重要作用。細(xì)胞內(nèi)部的核被膜、內(nèi)質(zhì)

4、網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，它們都有膜結(jié)構(gòu)，這些單位膜的化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同。它是后面學(xué)習(xí)物質(zhì)的跨膜運輸和學(xué)習(xí)具有膜的細(xì)胞器等內(nèi)容的基礎(chǔ)。而各種化學(xué)成分并不能單獨表現(xiàn)出生命活動，對于組成細(xì)胞膜的各種化合物如何有序組合而形成完整的結(jié)構(gòu)，以及表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)特點和與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的功能這些內(nèi)容是學(xué)生首次接觸的，是本節(jié)學(xué)習(xí)的主要任務(wù)。其中重點是質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)，難點是質(zhì)膜的流動鑲嵌模型。三、學(xué)習(xí)者分析學(xué)生已經(jīng)了解了細(xì)胞， 知道了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)， 知道細(xì)胞膜作為生命邊界系統(tǒng)的相關(guān)知識， 以及前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，為本次課進(jìn)一步深入奠定了基礎(chǔ)。高中生已具備了一定的學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力，但還不夠完善，尤其對科學(xué)的探索過程以及結(jié)

5、論的形成缺乏正確的認(rèn)識，需要進(jìn)一步提高和完善。由于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)都是肉眼看不見的，比較抽象，學(xué)生難以理解。在教學(xué)中應(yīng)該將前面的活動很好的利用，還采取多媒體技術(shù)，展示細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)模式圖，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將微觀的內(nèi)容具體化、形象化，有助于學(xué)生理解。采用讓學(xué)生動手繪圖的方法，讓學(xué)生體會建立模型的科學(xué)思想并更深層次理解細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型。1 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計四、教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1概述細(xì)胞膜的“流動鑲嵌模型”的基本內(nèi)容。2舉例說出細(xì)胞膜的選擇透性。3說出植物細(xì)胞壁的組成和生理作用。能力目標(biāo)1運用對照方法于課堂實驗，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?利用分析、 綜合

6、、比較的科學(xué)思維方法，通過實驗和演示能分析現(xiàn)象、得出結(jié)論， 提高解決問題的能力。3分析磷脂分子在不同條件下的排列方式，提高運用和處理信息能力。4. 嘗試一步一步地分析科學(xué)家的實驗和結(jié)論，親歷科學(xué)家探索的歷程，從而切身感受科學(xué)的魅力，并加深對科學(xué)過程和方法的理解。情感態(tài)度與價值觀1探討質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點，樹立辯證唯物主義觀點。2. 探討細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史，認(rèn)同科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，激發(fā)探求生命科學(xué)奧秘的興趣。3體驗建立模型是解決問題的科學(xué)方法之一。五、教學(xué)重難點1教學(xué)重點：質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能。2教學(xué)難點：質(zhì)膜的流動鑲嵌模型。探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與

7、功能相適應(yīng)的觀點。六、教學(xué)方法采用問題研討法、情境教學(xué)法、討論法、多媒體演示等。課時安排為2 課時（含活動）。七、教學(xué)過程教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖2 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計（一）引入【情景導(dǎo)入】在大家的桌上有兩個培養(yǎng)皿甲和乙【實驗操作】 學(xué)生按教材實驗新課（甲中放著兩粒泡漲的玉米籽粒，乙中放著兩粒步驟進(jìn)行實驗，并觀察現(xiàn)象。進(jìn)行實驗觀察活種子與泡漲并煮熟的玉米籽粒） ，稀釋20 倍的紅墨水，死種子染色情況的不鑷子，刀片，裝有清水的燒杯和廢液缸。現(xiàn)在請同，得出活細(xì)胞吸收物大家動手將這兩組玉米種子的胚進(jìn)行染色，它們質(zhì)的選擇性。的結(jié)果是否相同？染色期間，教師多媒體呈現(xiàn)：科學(xué)

8、家用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注交流討論入變形蟲體內(nèi) , 伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞, 卻不學(xué)生回答教師引導(dǎo)，共同得能逸出細(xì)胞。出：細(xì)胞作為一個完整的系伊紅為什么不會逸出細(xì)胞？統(tǒng)，它有邊界細(xì)胞膜。此實驗說明了什么？實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)， 展示驗證活細(xì)胞吸收物質(zhì)的選擇性的實驗結(jié)果。學(xué)生交流討論，教師幫助歸【提問】 1. 為什么這兩組籽粒的胚著色情況不納：體會實驗是解決生物學(xué)同？1. “紅墨水分子” 可以進(jìn)入死問題的常用方法細(xì)胞內(nèi)部而不能進(jìn)入活細(xì)胞2. 是不是周圍物質(zhì)都不能進(jìn)入到活細(xì)胞內(nèi)部？的內(nèi)部?！拘〗Y(jié)】活細(xì)胞吸收物質(zhì)具有選擇性?；罴?xì)胞吸2 水分子可以進(jìn)去。收物質(zhì)具有選擇性與在細(xì)胞最外層的細(xì)胞膜（質(zhì)（二

9、）細(xì)胞膜）有關(guān)的。膜的選擇透【問題引導(dǎo)】質(zhì)膜的選擇透性到底是如何選擇性呢，我們知道結(jié)構(gòu)與功能是相統(tǒng)一的，這需要從它的結(jié)構(gòu)談起， 科學(xué)家常常會通過實驗設(shè)計并設(shè)想出一些模型來解釋。材料一： 1895 年，歐文頓曾用500 多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬過的實驗，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)， 比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易進(jìn)（三）細(xì)胞入細(xì)胞膜。你可以得出什么結(jié)論？膜的結(jié)構(gòu)教師用多媒體展示歐文頓的結(jié)論：細(xì)胞膜是由一層連續(xù)的脂類物質(zhì)所組成。通過交流討論， 得出結(jié)論： 根據(jù)相似相溶性原理， 細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成。3 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計【講述】教師明

10、確提出磷脂分子是構(gòu)成細(xì)胞膜的1脂雙層主要成分。供給學(xué)生磷脂分子的模式圖片并進(jìn)行適當(dāng)說明?！净顒印扛?據(jù) 歐【活動】文頓的結(jié)論，學(xué)生1.嘗試畫出磷 脂 分子在以下情 況 中2.的排列方式：1. 磷脂分子 在 空氣水界面上鋪展成單分子層2. 磷脂分子置于水中（單層形式）【問題引導(dǎo)】 生命活動離不開水，細(xì)胞生活在液體環(huán)境中，細(xì)胞的內(nèi)部也是液體的?！净顒印繉W(xué)生畫出內(nèi)外都是水的情況下，磷脂分子的排列方式【活動】探究磷脂分子在不同條件下的排列方式，運用信息于處理問題中，提高解決問題能力。討論歐文頓的結(jié)論：細(xì)胞膜是由一層連續(xù)的脂類物質(zhì)所組成，是否成立？交流討論，根據(jù)材料推結(jié)論：細(xì)胞膜是由脂雙層組成，并不是一

11、層脂類物質(zhì)所組成，也不是多層組成?！締栴}引導(dǎo)】大家的結(jié)論與科學(xué)家的結(jié)論比較，有何區(qū)別？到底誰合理，我們一起來看一個比歐文頓晚 40 年的實驗。質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)同生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點，樹立辯證唯物主義觀點材料二： 1925 年， E.Gorter和 F.grendel兩位荷蘭科學(xué)家用有機溶劑丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣- 水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的兩倍。構(gòu)建脂雙層模型型- 單位膜?！拘〗Y(jié)】由脂雙層組成的膜稱為單位膜，脂雙層中的任何一層都不能稱為膜。由此可見歐文頓的4 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計結(jié)論說細(xì)胞膜是由一層連續(xù)的脂類物質(zhì)

12、所組成并不準(zhǔn)確。人的消化液中含有許多能夠水解蛋白質(zhì)的物質(zhì)，稱為蛋白酶。 用蛋白酶處理細(xì)胞膜， 會使細(xì)胞膜分解。根據(jù)實驗現(xiàn)象, 你對膜化學(xué)成分在種類上認(rèn)識是否還有新的結(jié)論?蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？請學(xué)生推測材料三： 電子顯微鏡用電子束照射被檢樣品。由于電子與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。由于蛋白質(zhì)電子密度高， 所以顯暗帶， 磷脂分子則電子密度低呈亮帶。嘗試一步一步地分析科1959 年，羅伯特森提出了質(zhì)膜的“單位膜”結(jié)學(xué)生討論， 推測：膜中可能還學(xué)家的實驗和結(jié)論，親構(gòu)模型 , 認(rèn)為生物膜是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白含有蛋白質(zhì)等物質(zhì)歷科學(xué)家探索的歷程，質(zhì)”構(gòu)成的三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。從而切身感受科學(xué)的

13、魅力，并加深對科學(xué)過程和方法的理解。學(xué)生歸納： 把生物膜描述為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)2膜蛋白【活動】展示草履蟲分裂生殖動畫和溫度升高到一定程度，細(xì)胞膜厚度減小面積增大的動畫。請觀察細(xì)胞的活動，想想細(xì)胞膜是靜止的嗎？【講述】冰凍蝕刻電子顯微法： 科學(xué)家將質(zhì)膜冰凍，然后將其撕裂，發(fā)現(xiàn)撕裂面上有許多顆粒，即蛋白質(zhì)。后來通過相關(guān)研究表明， 蛋白質(zhì)鑲嵌、學(xué)生推論：覆蓋或者貫穿于脂雙層中， 內(nèi)在膜蛋白露出膜外細(xì)胞膜應(yīng)該是流動的， “蛋白的部分含較多的極性氨基酸， 屬親水性， 與磷脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)” 構(gòu)成的三分子的親水頭部鄰近； 嵌入脂雙層內(nèi)部的膜蛋白層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建由一些非極性的氨基酸組成， 與脂質(zhì)分子的疏水不

14、行尾部相互結(jié)合，因此與膜結(jié)合非常緊密。材料四： 展示1970 年弗雷和埃迪登的人- 鼠細(xì)胞融合實驗：熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)（注意：應(yīng)在不破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)， 保持細(xì)胞活性的情況下觀察。） 結(jié)論：蛋白質(zhì)在膜中的分布是5 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計問題：人細(xì)胞與鼠細(xì)胞為什么能融合？這個過程不對稱的發(fā)生了什么變化？是進(jìn)行怎樣的結(jié)果？這個實蛋白質(zhì)鑲在、 嵌入、 橫跨在脂驗反映了細(xì)胞膜的什么特點？雙層中?！拘〗Y(jié)】磷脂分子能側(cè)向滑動， 蛋白質(zhì)分子也可以移動的， 所以質(zhì)膜就像是流體一樣，具有流動性。這是細(xì)胞膜的一大結(jié)構(gòu)特點。磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的這種移動，會不會使質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)變的很不穩(wěn)定呢？我們前面學(xué)過，質(zhì)

15、膜中還有一類脂質(zhì)？膽固醇不像磷脂和蛋白質(zhì)分子那樣會移動，它在細(xì)胞膜中是一種 “剛性” 的成分。 剛性的膽固醇夾雜在細(xì)胞膜中， 限制了磷脂的流動。 所以，質(zhì)膜具有流動性， 但這種流動性是有限度的，我們結(jié)論 : 這是蛋白質(zhì)分子運動叫做一定的流動性，同時質(zhì)膜又是比較堅實。的結(jié)果，體現(xiàn)出細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)【講述】盡管近年來政府與社會一直提倡推廣食特點；具有一定的流動性。用無膽固醇食品， 但我們必須認(rèn)識到膽固醇仍然（四）細(xì)胞是食物中必須攝取的一部分， 因為它在保持細(xì)胞膜的流動性膜的穩(wěn)定性方面起著重要的作用?！净顒印扛鶕?jù)今天所獲得的信息，你能否構(gòu)建一個細(xì)胞膜模型？材料五： 1972 年，桑格和尼克森構(gòu)建模型：流

16、動鑲嵌模型【活動】在生物膜模型的建立和完善過程中，你受到哪些啟示 ?【小結(jié)】建模的基本方法【問題】：從細(xì)胞膜的位置和結(jié)構(gòu)以及其特點分析細(xì)胞膜的功能及各種組分的作用。指導(dǎo)學(xué)生閱樹立辯證唯物主義觀點讀膜中各種組分的作用。畫出細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型簡圖（流動鑲嵌模型）6 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計流動鑲嵌模型把細(xì)胞膜形容為細(xì)胞的彈性邊界。但是植物細(xì)胞、 真菌、細(xì)菌和一些原生生物還有一層邊界 - 細(xì)胞壁?！舅伎肌块喿x課本相關(guān)知識，1. 了解細(xì)胞壁的主要成分、作用。（與老師之后呈現(xiàn)的流動鑲嵌模型進(jìn)行比對）師生一起歸納基本內(nèi)容嘗試構(gòu)建模型2細(xì)胞壁是否與細(xì)胞膜一樣都有選擇透性？【小結(jié)】不同細(xì)胞的細(xì)

17、胞壁成分不同，真菌的細(xì)胞壁主要成分是幾丁質(zhì)；細(xì)菌是肽聚糖。學(xué)生討論學(xué)生看書，并回答有關(guān)問題1. 細(xì)胞壁的主要成分、作用：主要成分 - 纖維素；作用 -進(jìn)行自學(xué)，收集信息，支持和保護(hù)。歸納總結(jié)能力得到提( 五) 植物細(xì)2. 水、離子和其他分子都極易高。胞壁通過纖維之間的空隙， 與選擇透性無關(guān)。( 六 )教 學(xué)多媒體展示（題目附后）反饋和鞏固反饋附： ( 六 ) 教學(xué)反饋，多媒體展示1下列有關(guān)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點的敘述，不正確的是()(A) 構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子是可以運動的(B) 組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子是可以運動的(C) 細(xì)胞膜的各種生理功能與膜分子的運動無關(guān)(D) 從整體上看，細(xì)胞膜具有一定的流動性2異體器官移植手術(shù)往往很難成功，最大的障礙就是異體細(xì)胞間的排斥，這主要是由于細(xì)胞膜具有識別作用，這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是()(A) 細(xì)胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成(B) 細(xì)胞膜的外表面有糖被(C) 細(xì)胞膜具有一定的流動性(D) 細(xì)胞膜具有一定的選擇透過性3下列對于生物模型建立的完整過程的認(rèn)識，錯誤的是()(A) 科學(xué)家根據(jù)觀察的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模型，用現(xiàn)象和實驗對假說或模型進(jìn)行檢驗、修正和補充7 / 8第二節(jié) -“細(xì)胞膜和細(xì)胞壁”教學(xué)設(shè)計(B) 一種模型最終能否被普遍接受，取決于