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生物《細胞的結構和功能》教學(xué)設計
教學(xué)目標
知識目標
1．認識動(dòng)物細胞與植物細胞的亞顯微結構，了解它們的共同點(diǎn)和重要的區別特征，細胞的結構和功能。
2．了解細胞膜的成分，理解細胞膜的結構特點(diǎn)和功能特點(diǎn)之間的關(guān)系；正確認識并會(huì )區分物質(zhì)通過(guò)細胞膜的幾種不同方式。
3．了解各種細胞器的分布、形態(tài)結構和功能特點(diǎn)。
4．認識細胞核的亞顯微結構特點(diǎn)和主要生理功能。
5．理解染色質(zhì)和染色體相互轉變的動(dòng)態(tài)關(guān)系。
6．了解原核細胞和真核細胞的區別。
能力目標
1．通過(guò)學(xué)習真核細胞亞顯微結構，培養學(xué)生識圖能力和繪圖能力。
2．通過(guò)對細胞結構的學(xué)習，訓練學(xué)生利用對比的方法歸納總結知識的能力。
3．通過(guò)設計和分析實(shí)驗，培養學(xué)生的科學(xué)探究能力。
4．訓練學(xué)生利用資料分析、判斷問(wèn)題，進(jìn)行研究性學(xué)習的能力。
情感目標
1．培養學(xué)生樹(shù)立辯證唯物主義的世界觀(guān)和方法論。
2．通過(guò)對細胞結構和功能的學(xué)習讓學(xué)生體會(huì )生命的精致完美，教育學(xué)生崇尚生命、熱愛(ài)科學(xué)。
3．樹(shù)立結構與功能相適應，局部與整體相統一的生物學(xué)觀(guān)點(diǎn)。
教學(xué)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(shū)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(dòng)及生命的生理、行為特點(diǎn)都是建立在細胞這一特殊結構基礎之上的。所以理解細胞不同于一般非生命結構的特點(diǎn)就是本節最首要的教學(xué)重點(diǎn)。
關(guān)于細胞的結構和生理功能，本章將重點(diǎn)分析細胞膜的結構和特性。物質(zhì)透過(guò)膜的方式將在第三章中以水代謝和礦質(zhì)代謝為例詳細分析。細胞器部分將重點(diǎn)學(xué)習質(zhì)體和線(xiàn)粒體，并在第三章中通過(guò)光合作用和呼吸作用進(jìn)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(zhì)合成部分進(jìn)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(dòng)性對理解細胞在結構上的相互聯(lián)系以及細胞的整體性方面都是非常關(guān)鍵的知識。如果對細胞內的膜體系進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，將有利于學(xué)生理解、體會(huì )細胞這一有機整體在結構及功能上的聯(lián)系性。細胞核的結構和功能只作簡(jiǎn)單介紹，但是染色質(zhì)和染色體的知識要作為教學(xué)重點(diǎn)。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(diǎn)。由此可以看出本章在教學(xué)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(shí)完成。
從病毒引入新課�？梢云鸬皆谑崂碓兄R體系的基礎上進(jìn)入新情境的目的。學(xué)生在復習各種化合物的主要生理功能后，體會(huì )構成細胞的各種化合物是生命活動(dòng)的物質(zhì)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(guò)程——這些物質(zhì)不能單獨發(fā)揮生命功能。根據細胞學(xué)說(shuō)學(xué)生可以想到細胞是生物體結構和功能的基本單位。進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對細胞結構和功能進(jìn)行探索的興趣。
教學(xué)中盡量為學(xué)生提供各種素材，積極調動(dòng)學(xué)生參與分析討論。從分析前人實(shí)驗逐漸過(guò)渡到讓學(xué)生自己設計實(shí)驗。親身參與探究過(guò)程，培養基本的生物學(xué)研究能力，提高科學(xué)素質(zhì)。
開(kāi)篇首先要明確說(shuō)明，研究對象以真核生物為主。
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(diǎn)。要多花費一些精力和時(shí)間。細胞質(zhì)部分重點(diǎn)學(xué)習葉綠體和線(xiàn)粒體的結構，由于植物的新陳代謝部分還會(huì )繼續學(xué)習葉綠體和線(xiàn)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(diǎn)講清細胞核的結構；講清染色體和染色質(zhì)的關(guān)系。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(xué)設計示例——細胞膜
教學(xué)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(shí)內完成）
教學(xué)重點(diǎn)：
1、圍繞細胞不同于非生物的生命特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)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(guò)性。
3、線(xiàn)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(xué)習奠定基礎。
教學(xué)難點(diǎn)：
1、細胞的體積與相對表面積對于細胞的意義。
2、細胞膜的結構和功能特點(diǎn)，理解膜的流動(dòng)性。
3、葉綠體、線(xiàn)粒體和高爾基體的結構和功能，理解細胞器間的關(guān)系。
4、染色質(zhì)與染色體間互相轉換的動(dòng)態(tài)關(guān)系
教學(xué)過(guò)程：
問(wèn)題：病毒具有生命物質(zhì)中最重要的兩種成分——生命活動(dòng)的體現者蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)核酸�？墒遣《緟s不能單獨存活，病毒只有侵入寄主細胞后才能體現生命的特點(diǎn)。上述事實(shí)說(shuō)明了什么？你能分析這其中的原因嗎？
小結：從物質(zhì)基礎方面考慮，病毒成分簡(jiǎn)單不足以完成復雜的新陳代謝；從結構基礎上看病毒不具有細胞結構——細胞學(xué)說(shuō)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(jìn)行新陳代謝。病毒必須寄生于活的細胞生物中才能體現生命現象。
問(wèn)題：根據初中知識，舉例說(shuō)明細胞生物可以分成哪幾類(lèi)？它們在結構方面的主要區別是什么？是否有什么共同的基本結構？
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(méi)有細胞結構的病毒單獨分成一個(gè)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(xué)習以真核生物為中心的有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。
真核細胞的亞顯微結構：（電子顯微鏡下觀(guān)察到的結構）
解釋細胞的顯微結構和亞顯微結構。
引發(fā)學(xué)生探究細胞亞顯微結構的興趣。在電鏡下人們發(fā)現了什么？
課件演示細胞壁、細胞膜、細胞核、葉綠體、線(xiàn)粒體、核糖體等電鏡照片。
指導學(xué)生讀圖：識記各結構名稱(chēng)以及各結構的形態(tài)結構特征；注意區分動(dòng)物細胞和植物細胞的異同。
課件演示動(dòng)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(shí)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(wèn)題：
1、不同點(diǎn)？植物和動(dòng)物組織細胞浸在清水中結局相同嗎？為什么植物可以光合作用？
——植物細胞都有細胞壁；有的細胞有葉綠體或大液泡。動(dòng)物細胞和低等植物細胞有中心體。
2、相同點(diǎn)？說(shuō)明了什么？這些生命必不可少的結構究竟用什么作用？這些結構是如何體現出生命特點(diǎn)的呢？
分別學(xué)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(shuō)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(xué)生討論：哪些實(shí)事可以說(shuō)明細胞膜是有生命的？
�。ㄏ嚓P(guān)內容見(jiàn)擴展資料）
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么根本的區別？
問(wèn)題討論：學(xué)生設計實(shí)驗：
�。�1）證明膜的存在。（質(zhì)壁分離；顯微探針感受阻力；電鏡觀(guān)察。）
�。�2）研究細胞膜的結構需要得到實(shí)驗的材料，選用什么樣的生物提供材料？理由？如何得到細胞膜？
�。ㄅ囵B學(xué)生在下結論或推測時(shí)要重證據、講道理。表達觀(guān)點(diǎn)時(shí)條理清晰的基本素質(zhì)。）
介紹細胞膜的獲取方法（相關(guān)內容見(jiàn)擴展資料）。使學(xué)生了解科學(xué)家設計實(shí)驗的思路。
�。�3）如何定性、定量的測定細胞膜的成分？
觀(guān)察法：電鏡觀(guān)察細胞膜：暗、明、暗三層結構。厚度約75~100埃（見(jiàn)擴展資料）。
實(shí)驗法：科學(xué)家通過(guò)化學(xué)分析的方法測定了細胞膜的化學(xué)成分：
事實(shí)一：膜易被脂類(lèi)溶劑溶解。容易被蛋白酶溶解。（處理后消失。）
事實(shí)二：脂類(lèi)物質(zhì)很容易通過(guò)細胞膜。
事實(shí)三：用指示劑可以確認其成分：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子。
對于一般學(xué)生，可以通過(guò)分析上述資料引導學(xué)生得出結論，同時(shí)了解實(shí)驗設計的思路和方法。
1、成分：磷脂、蛋白質(zhì)
2、結構：
問(wèn)題討論：（培養學(xué)生的分析推理能力。）
這兩類(lèi)物質(zhì)分別隸屬于親水和疏水物質(zhì)。這兩類(lèi)物質(zhì)應該如何排布？
�。�1）磷脂分子結構特點(diǎn)：磷脂分子分疏水端和親水端。
如果是一層分子排成一個(gè)平面會(huì )是什么樣子？（不符合細胞膜內外均為水環(huán)境的實(shí)際情況，使細胞不能正常進(jìn)行物質(zhì)交換。）如果是兩層會(huì )是如何排列？理由？
�。�2）親水的蛋白質(zhì)與磷脂分子的關(guān)系？
根據前面給出的信息判斷：暗層和亮層哪層是脂類(lèi)物質(zhì)？哪層是蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)？依據？
理解內外兩側暗中央發(fā)亮的觀(guān)察結果。
由于觀(guān)察技術(shù)所限，科學(xué)家對細胞膜的認識基本上是假說(shuō)和推測，了解學(xué)說(shuō)和假說(shuō)的區別。為形象表示細胞膜的結構特點(diǎn)科學(xué)家根據假說(shuō)設計了一些生物模型。其中被廣為接受的是：液態(tài)鑲嵌模型——突出液態(tài)結構
�。�1）兩層磷脂分子——基本骨架
�。�2）蛋白質(zhì)覆蓋、鑲嵌、貫穿于“骨架”上。
問(wèn)題：這樣的結構與一般的“膜”有什么重要區別？細胞膜的結構特點(diǎn)對其生理功能會(huì )產(chǎn)生什么影響？
親水物質(zhì)可以充分接近膜，但是不能隨意通過(guò)膜！
磷脂分子相互之間不連接，而且分子始終處于運動(dòng)中——液態(tài)流動(dòng)狀。
磷脂分子中的2分子脂肪酸總有一個(gè)是不飽和的鏈，因此脂
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