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細胞膜——系統的邊界教學設計

　　作為一名教師，通常會被要求編寫教學設計，教學設計是教育技術的組成部分，它的功能在于運用系統方法設計教學過程，使之成為一種具有操作性的程序。優秀的教學設計都具備一些什么特點呢？下面是小編收集整理的細胞膜——系統的邊界教學設計，歡迎大家分享。

細胞膜——系統的邊界教學設計

細胞膜——系統的邊界教學設計1

　　一、教學目標

　　1、知識目標：簡述細胞膜的成分和功能，解釋細胞膜在維持細胞結構和功能中的重要作用。

　　2、能力目標：進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。

　　3、情感目標：認同細胞膜作為系統的邊界，對于細胞這個生命系統的重要意義。

　　二、教學重點和難點

　　1、教學重點

　　（1）細胞膜的成分和功能

　　（2）理解細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義

　　2、教學難點

　　（1）用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法

　　（2）理解細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義

　　三、教學方法

　　講授與學生討論相結合、問題引導法、資料分析法

　　四、教學用具

　　多媒體、課件、教科書、黑板、粉筆

　　五、課時安排

　　1課時

　　六、教學過程

　　導入：在前面的學習中，我們認識了細胞這個基本的生命系統的物質成分，從今天開始，我們將進一步認識細胞這個基本的生命系統，我們來認識由水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質和核酸組成的一個有機整體細胞的基本結構。

　　大家對于細胞應該有了一定的認識我們在初中學習過，在前面的實驗中我們也曾經觀察過一些細胞。

　　T：你認為細胞最外面的結構是什么

　　S：（學生發言：脫口而出的同學可能往往回答細胞膜；略有思考的同學回答細胞壁；比較嚴謹的同學會回答植物細胞的最外層是細胞壁，動物細胞的最外層是細胞膜，等）

　　（教師點評后總結，注意點評學生的思維習慣）

　　T：動物細胞沒有細胞壁，而像植物、真菌、細菌等生物，細胞往往具有細胞壁。植物細胞的細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，它們沒有生命活動的特殊功能，主要是對植物細胞有支持和保護作用。而對于真菌和細菌的細胞壁與植物不同，我們在以后的學習中會逐步了解。

　　然而我們今天要重點討論的話題不是細胞壁，因為我們將討論的是系統的邊界，系統的邊界是什么這里的答案就只有一個：細胞膜。

　　因為，我們這里指的系統是：生命系統！在組成細胞的結構中，具有生命活性的結構是細胞膜、細胞質和細胞核，而細胞壁并沒有像它們這樣的生命活性。這里的生命活性可能對大家還比較抽象，不過隨著我們對細胞膜等功能的深入，你就會慢慢了解。

　　（板書：細胞膜系統的邊界）

　　T：對于細胞膜作為系統的邊界，同學們有沒有這方面的感性認識也就是說你能不能列舉出一些證據來證明細胞膜這個系統邊界的存在

　　S：直接借助光學顯微鏡、電子顯微鏡觀察得到。

　　T：很好，電子顯微鏡可以看清楚細胞膜的存在，光學顯微鏡雖然不能看見細胞膜，但是卻能夠清楚的觀察到細胞與外界環境是有界限的。

　　除了這樣的直接觀察，我們還能不能通過一些其他的感受間接感知細胞膜的存在呢

　　（用視頻的方式介紹科學家進行顯微探針感受阻力的實驗：一開拓學生的實驗思路；二激發學生興趣）

　　用顯微注射器將一種叫伊紅的物質注入變形蟲體內，顯微鏡下觀察發現，伊紅會很快的擴散到整個細胞，卻不能很快逸出細胞。

　　另外，我們還可以在顯微鏡下看到：用微針觸碰細胞表面時，細胞表面有彈性，可伸展；用微針插入細胞內，細胞表面有一層結構被刺破；如果細胞表面結構受損面過大，細胞會死亡。

　　過渡：通過剛才的實驗，我們也可以看到，當細胞膜被破壞的時候，細胞也就死亡了。這說明了細胞膜對于生命系統來講，是非常重要的。那么，細胞膜有哪些重要功能呢

　　（學生活動）閱讀課本42頁內容，聯系生活經驗，理解細胞膜的功能。

　　（板書：細胞膜的功能）

　　（請學生發言，讓他們結合生活經驗，解釋細胞膜的功能，教師適時點評）

　　S：細胞膜將細胞與外界環境分隔開。（板書）

　　只有這樣，細胞才能獲得一個相對比較穩定的內部環境，才能減小受到的各種外部干擾，才能正常的.進行各種代謝活動。這就好比我們的學校的圍墻，班級的墻壁，如果沒有這些，喧囂的街道，隔壁班級的活動直接影響到我們班級同學的學習，那么，我們的學習不可能正常進行。

　　S：

　　T：同學們的比方非常形象。作為生命體，要保證自身代謝順利進行，一個相對獨立的內部環境何等重要；有了細胞膜，這個邊界將細胞與外界環境分隔開，細胞內才能保持各種理化性質的相對穩定，才可能具備代謝的正常條件。也正因為如此，在生命的起源過程中，科學家把原始界膜的形成作為生命演變中的重要階段，具有了原始界膜后，才使得原始生命的誕生成為可能！

　　S：細胞膜能控制物質進出細胞。（板書）

　　既然細胞膜是細胞的邊界，這就好像皮膚是我們人體的邊界一樣，我們的皮膚可以阻止一些病毒、細菌等進入我們體內，細胞膜也應該有類似的功能。

　　S：

　　T：這個類比是比較恰當的。對于細胞膜能控制物質進出細胞這一點功能，我們將在第四章會有更加詳細的學習，現在需要大家先了解細胞膜具有選擇性的允許細胞需要的營養物質進入，而細胞不需要的，或者對細胞有害的物質就不容易進入細胞。細胞膜的這樣一種生理功能我們稱之為選擇透過性。不過選擇透過性只有活的細胞的細胞膜也具有，細胞死亡，這種選擇透過性就喪失了。

　　記得在我們初中的學習中，我們通過實驗的方法來檢驗玉米的種子是否還具有萌發的活性（也就是說玉米種子是否還是活的），也就是利用細胞膜的這點特性。下面給大家如下材料，請你設計實驗來檢驗這些玉米種子是否還能萌發。

　　（投影）材料：玉米種子，紅墨水，鑷子，刀片，培養皿，燒杯，酒精燈。

　　（學生思考、討論、發言）

　　（投影）方法步驟：

　　1、將玉米種子放在20—25℃的溫水中浸泡36h。

　　2、取20粒已經泡漲的種子，將其中的10粒放在沸水中煮5min后，冷卻，作為對照的實驗材料。

　　3、分別取煮過和未煮過的玉米種子放在培養皿中，用刀片沿胚的中線縱向切開籽粒，用稀釋20倍的紅墨水浸泡（以沒過種子為宜）。2min后，倒去紅墨水，用水沖洗籽粒數次，直到沖洗液無色為止（洗去浮色）。

　　4、觀察籽粒中胚的顏色。

　　（投影）結果預期：

　　未煮過的籽粒的胚細胞未被染成紅色；煮過的籽粒的胚細胞被染成紅色。

　　（胚細胞被染紅說明了胚細胞的細胞膜失去了選擇透過性，也就說明胚細胞死亡，不再具有萌發活性）

　　S：細胞膜進行細胞間的信息交流。（板書）

　　細胞作為一個個體的基本組成單位，對于一個個體來說，生活在外界環境中，與周圍的環境關系密切，不斷地與外界環境發生著物質和信息的交流。構成個體的細胞也應該是這樣的，只有這樣，細胞才能聯合起來組成能行使同一功能的組織，再構成器官而細胞之間的信息傳遞，應該就是考系統的邊界細胞膜。

　　T：（放映有關細胞間進行信息傳遞的動畫、圖片等，同步解說）

　　在多細胞生物體內，各個細胞都不是單獨存在的。它們必須保持功能的協調。這種協調不僅依賴于物質和能量的交換，也有賴于信息的交流。這種信息的交流大多與細胞膜的結構和功能有關。

　　細胞間進行信息交流的方式：

　　1、靶細胞（胰島素與靶細胞）

　　2、細胞間信息的傳遞（精子與卵細胞結合）

　　3、相鄰兩個細胞通過通道進入另一個細胞（高等植物細胞的胞間連絲）

　　過渡：通過剛才的學習，可以看到細胞膜的功能對于一個細胞的正常運作是必需的；當然細胞膜的功能除了上述介紹的三點，還有一些其他的功能，這個問題大家可以在課下查找資料，也可以在后面的學習中逐漸了解，總結。

　　我們知道有什么樣的結構才可能具有什么樣功能，功能與結構是相統一的，那么，細胞膜具有什么樣的結構才能完成上述的功能呢

　　鑒于細胞膜的結構我們還會在第四章詳細學習，我們這里主要來研究細胞膜的組成，看看完成細胞膜功能的是靠細胞膜上的哪些成分來完成的。

　　（板書：細胞膜的成分）

　　T：我們要分析細胞膜的成分，首先要獲得細胞膜。那么，怎樣獲得比較純凈的細胞膜呢

　　請大家閱讀課本40頁—41頁的實驗：體驗制備細胞膜的方法，完成下面幾個問題的思考。

　　（板書：體驗制備細胞膜的方法）

　　問題：

　　1、選用植物細胞好不好

　　2、為什么選用哺乳動物成熟的紅細胞

　　3、細胞破裂后，怎樣分離出比較純凈的細胞膜

　　4、歸納實驗的原理。

　　（學生進行實驗體驗，教師指導，后進行點評總結）

　　S：

　　T：我們利用動物細胞在蒸餾水中會吸水漲破，細胞內的物質就會流出來，從而獲得細胞膜。再由于哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核以及其他膜結構的細胞器，所以，可以避免其他膜的干擾。最后利用離心的方法將細胞膜與細胞內的其他物質分離開來，獲得比較純凈的細胞膜。

　　T：現在細胞膜的提取過程大家已經體驗過來，接下來的工作就是分析細胞膜的成分有哪些怎么分析呢

　　借助現在的科學技術手段，我們大可以通過先進的儀器分析得知，但是我們手頭上沒有大家能利用的儀器。我們有什么呢請大家看下面的資料，來分析一下細胞膜的成分。

　　（投影：

　　1、發現脂溶性的小分子，例如酒精、甘油等很容易通過細胞膜；

　　2、如果用脂質溶劑處理細胞，發現細胞膜被溶解；

　　3、如果用蛋白酶來處理細胞，發現也能破壞膜結構。）

　　（學生討論、發言）

　　S：

　　S：（歸納總結）細胞膜的成分中含有脂質和蛋白質。（板書）

　　T：好，大家一起來看課本，享受已經發現的研究結果：細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。此外，還有少量的糖類。其中脂質約占細胞膜總量的50%，蛋白質約占40%，糖類占2%—10%。在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富。

　　通過這則資料，其實也告訴大家了一種研究物質組成成分的方法：酶解法。

　　我們在各種膜的研究中還發現，功能越復雜的細胞膜，其蛋白質的種類和數量就越多。這也和我們前面了解的蛋白質的功能是相一致的：蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜的功能中也少不了蛋白質的一份！我們也將在后面章節的學習中，越來越多地了解細胞膜的各種成分在其功能中的具體作用。

　　T：好，這節課我們就進行到這里。

　　細胞膜系統的邊界知識點歸納

　　細胞膜系統的邊界知識網絡

　　1、研究細胞膜的常用材料：人或哺乳動物成熟紅細胞

　　2、細胞膜主要成分：脂質和蛋白質，還有少量糖類

　　細胞膜成分特點：脂質中磷脂最豐富，功能越復雜的細胞膜，蛋白質種類和數量越多

　　3、細胞膜功能：①將細胞與環境分隔開，保證細胞內部環境的相對穩定

　　②控制物質出入細胞（選擇透過性膜）

　　③進行細胞間信息交流方式一：內分泌細胞產生激素，隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞。方式二：相鄰的兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如，精子和卵細胞之間的識別和結合。

　　方式三：相鄰的兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。

　　一、制備細胞膜的方法（實驗）原理：滲透作用（將細胞放在清水中，水會進入細胞，細胞漲破，內容物流出，得到細胞膜）選材：人或其它哺乳動物成熟紅細胞，動物細胞沒有細胞壁，沒有細胞核和眾多細胞器。提純方法：差速離心法細節：取材用的是新鮮紅細胞稀釋液（血液加適量生理鹽水）

　　二、與生活聯系：

　　細胞癌變過程中，細胞膜成分改變，產生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）

　　三、細胞壁

　　植物：纖維素和果膠（原核生物：肽聚糖）作用：支持和保護四、細胞膜特性：結構特性：流動性舉例：（變形蟲變形運動、白細胞吞噬細菌）

　　五、功能特性：選擇透過性舉例：（腌制糖醋蒜，紅墨水測定種子發芽率，判斷種子胚、胚乳是否成活）

　　六、細胞膜其它功能：維持細胞內環境穩定、分泌、吸收、識別、免疫

細胞膜——系統的邊界教學設計2

　　一、教材分析

　　1.地位作用

　　本節課是高中生物新課改生物必修1分子與細胞第三章第一節的教學內容，本節課的教學內容是在學習了生物的物質基礎和細胞的種類的基礎上進行的，所以學好本節內容既能幫助學生鞏固前面的知識，又能為學生學習動物和植物的代謝作好鋪墊，它在教材中起著承上啟下的橋梁作用。因此本節課在教學中起著至關重要的作用。

　　2.主要內容

　　細胞膜是細胞中必不可少的結構。本節課主要講述細胞膜的成分和功能。教材首先介紹了細胞膜的成分，隨后教材聯系生活實際，簡要講述了癌細胞的一些特征；其次教材分析了細胞膜的功能；最后簡要講述了植物細胞壁的成分與功能。結合學生的實際情況，做了一下微調，從學生已學過的細菌的細胞壁入手，簡要說植物細胞壁的成分與功能。緊接著從學生能體驗到的細胞膜的功能入手，講細胞膜的功能，生物學有這樣的關點，功能是由結構決定的，結構又是由成分決定的，自然過渡到細胞膜的成份。最后聯系生活，通過本堂課的學習能解釋預測腫瘤的化驗單。

　　3.教學總是具有教育性的，隨著生產、科技和整個社會的發展，為了提高全民族的素質，作為教師更應該在重視知識教育的基礎上，重視對學生的能力培養和思想教育，因此根據國家教學大綱、教材以及學生心理、生理特點、認知規律和我國素質教育的要求，把本節的教學目標確定為：

　　知識目標

　　a.簡述細胞膜的成分和功能。

　　b.解釋細胞膜在維持細胞結構和功能中的重要作用。

　　能力目標

　　a.培養學生識別生物圖的能力和分析歸納總結的能力。

　　b.培養學生依據科學實驗史料建構生物學知識的能力。

　　c.通過玉米胚的染色實驗，培養學生的動手實驗能力。

　　情感目標

　　a.讓學生理解生命活動的物質基礎和結構基礎，建立起生命活動的物質性觀點。

　　b.樹立結構與功能相適應的觀點。

　　根據教學目標的要求，為了更好地解決教學內容，幫助學生更好地理解知識，確定了本節課的重點、難點和關鍵。

　　教學重點

　　a.細胞膜的成分和功能。

　　b.理解細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義。

　　教學難點

　　a.細胞膜的功能。

　　b.理解細胞膜對于細胞這個生命系統的'重要意義。

　　二、教法運用和學法指導

　　1.教法運用

　　在確定了教學任務，具備了相應的教學內容之后，教學方法的選擇就成為提高教學質量的一個極為重要的問題。

　　陶行知先生曾這樣說過：“興趣是最好的老師。”因此在整個教學過程中，針對學科特點，堅持以啟發探究性原則為主，綜合運用講授、談話、討論、觀察直觀教具、電化教學和動手實驗等多種方法的，調動學生的學習興趣，發揮學生的主體作用，并根據學生的年齡特點和學生對知識的掌握程度，力求作到因材施教。

　　2.學法指導：依據不同的教法，指導學生的具體學法，體現“教是為了不需要教”的目的，通過指導學生對電腦課件的觀察，教給學生觀察的方法；通過指導學生的做死與活的玉米種子胚被紅墨水染色的實驗，教給學生實驗的方法和動手能力；通過直觀教具的使用和電化教學手段，教給學生分析綜合的思維方法；通過指導學生運用形象記憶，教給學生記憶的方法。

　　三、教具使用

　　教具主要包括幻燈片、電腦課件、學生實驗等，對于教具的使用，主要依據直觀性、科學性的原則，有利于突出重點、突破難點，直觀教具的使用力求能夠使學生獲得感性認識，并在此基礎上積極思考。因此在教學中我盡量創設條件，運用直觀教具豐富學生的感性認識。本節課有些內容直觀性差，比較抽象，難于理解。如難點之一細胞膜的功能，我不僅借助微機設計了動畫、視頻，借以演示生活現象，從而化抽象為具體，化復雜為簡單；而且設計了學生動手做死與活的玉米種子胚被紅墨水染色的實驗，親身感受細胞膜的功能。將難點一一突破。教具的使用將在教學程序中具體闡述。

　　四、教學程序

　　本節課主要圍繞細胞膜的成份與功能展開的。我分為四個環節來設計教學程序。

　　1.創設情境，導入新課

　　導言在教學中起著承上啟下的作用。一方面它可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，另一方面也可以留下懸念。本節課的導言我采用設疑的方法。提出問題

　　（1）不論是微小的細菌還是高大的喬木，不論是低等的原生動物還是高智商的在座各位，都是由什么構成的？

　　（2）細胞有什么功能？

　　（3）細胞結構有哪些？通過引導學生分析回答這些問題，而進入新知識的學習細胞膜──系統的邊界。

　　2.引導探索，學習新知

　　（1）植物細胞的細胞壁

　　因為這部分知識比較簡單，而且學生也很熟悉，因此我主要采用提問的方法，你認為細胞最外面的結構是什么？讓學生得出結論，植物細胞的細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，主要是對植物細胞有支持和保護作用。回憶細菌的細胞壁的成份。教師點評后總結，注意點評學生的思維習慣。

　　植物細胞的細胞壁，它們沒有生命活動的特殊功能。能知道細胞壁的成分與功能就可以了，重點討論的是“系統的邊界”，系統的邊界是什么？這里的答案就只有一個──細胞膜。自然過渡到下一個知識點。

　　（2）細胞膜的功能

　　這部分是本節的重點和難點，知識抽象，學生缺乏感性認識，所以我主要采用講授法并借助電腦動畫、真實的錄相來演示相應過程以及讓學生親自動手做死與活的玉米種子胚被紅墨水染色的實驗，非常直觀、形象、生動，引起學生的注意，學生會充滿好奇并有強烈的求知欲望，在這種情況下，學生會仔細觀察并積極思考，這時教師給與適當的指導，積極設疑，讓學生帶著問題去學習，充分發揮學生的主體作用，即有利于組織教學又利于調動全體學生的積極性，符合從感性認識到理性認識的規律，把難點分散、轉化，便于學生接受、掌握細胞膜的功能。

　　學生學完這些知識后，并不能把它和成分聯系起來，這就需要教師作為橋梁，幫助學生把知識聯系起來，進入新知識的學習。我們知道有什么樣的結構才可能具有什么樣功能，功能與結構是相適應的，結構又與成分相適應，那么，細胞膜具有什么樣的結構與成分才能完成上述的功能呢？鑒于細胞膜的結構我們還會在第四章詳細學習，我們這里主要來研究細胞膜的成分。

　　（3）細胞膜的成分

　　通過重溫科學家的探索過程，教師給出相關的資料，給學生身臨其境的感覺，從而更容易理解這部分，能加深對新知識的掌握，增強學生依據科學實驗史料建構生物學知識的能力。

　　通過對各成分功能的分析，引導學生認同成分與功能也是相適應，聯系生活實際，引入腫瘤的化驗單。

　　（4）讀懂預測腫瘤的化驗單

　　聯系生活實際，教師介紹腫瘤的化驗單各數據的意思，結合本課剛學過知識，學生會更加深刻體會到學習的樂趣。

　　3.深入鉆研，總結提高

　　將知識系統化，明確重點、難點，置疑解惑。

　　4.鞏固練習，及時反饋

　　練習時突出最本質、最主要的知識，依據因材施教、教學信息及時反饋的原則，在出示練習題時，分為鞏固題和運用題。鞏固題考察學生對原材料的再認再現，運用題考察學生對知識的理解和運用能力。

　　總之在本節課上，在執行教學任務時，巧妙地運用各種教具，使學生在獲得知識的同時，發展他們的觀察、思維、想象等能力。

　　五、教學反思

　　課后回顧本節課，我認為有以下幾點不錯之處。