高中生物课堂实录细胞膜系统的边界教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物课堂实录细胞膜系统的边界教学设计学情分析教材分析课后反思

《细胞膜──系统的边界》教学设计

一、教材版本

普通高中课程标准实验教科书人教版必修一第三章第一节

二、教材分析

“简述细胞膜的结构和功能”是普通高中生物课程标准中的具体内容标准。

本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验及相关的资料，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第1章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化、结构化的作用，使学生对细胞的结构和功能的认识物质化。

同时也奠定了学习第4章《细胞的物质输入与输出》的基础，具有承上启下的作用。

三、学情分析

学生对细胞膜并不陌生。

在初中生物课学习细胞的基本结构时，学生对细胞膜已经有所了解。

学生在“使用高倍镜观察几种细胞”时，已经知道细胞与细胞之间是有“界限”的。

但是细胞是肉眼看不见、摸不着的，学生常常感觉关于细胞的内容距离自己的生活很远，因而兴趣不浓。

为了加强学习内容与个人生活的联系，在“细胞膜的成分”这一内容中，安排了“与生活的联系”，介绍癌症检查报告单上的一些检测项目与细胞膜成分的关系，并附以真实的检验报告单。

四、教学目标

（一）知识目标：

简述细胞膜的成分和功能。

（二）能力目标：

1.进行用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验。

2.通过设计和分析实验,培养科学探究能力。

（三）情感态度价值观：

1.体验制备细胞膜的方法。

2.认同细胞膜是系统的边界，理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1.细胞膜的成分和功能。

2.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

（二）教学难点

1.用哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法。

2.细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

六、教法

由于这部分内容比较微观、抽象，所以我联系学生生活经验，利用图像、视频教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习、提高思维能力，形成相应的观点。

具体做法：

第一，设计问题情境，层层设疑。

第二，依托生动的经典实验资料，创设探究情境，激发学生兴的求知欲。

第三，鼓励学生积极进行实验，体会科学方法。

七、学法

学生以导学学案为依托，在教师的引导下主动探究，积极参与小组讨论和分组实验，在掌握知识的同时，加强能力锻炼，增强了与他人合作的意识。

八、教学流程

（一）情境导入

屏幕展示：

我们学校的围墙和学生学出入校门口时的视频。

学生活动：

相互交流，积极讨论我们学校的边界是什么？

细胞的边界是什么？

教师活动：

提示任何系统都有一个边界，边界把系统内部和外部分隔开来。

例如，国与国之间有国界，学校围墙就是学校内部与外界环境的边界。

那么细胞——这个最基本的生命系统，它与外界环境的边界呢是什么？

【设计意图】通过设置情境，引导学生对学校边界与细胞边界进行类比，将抽象的问题直观化，激发学生学习热情。

（二）合作探究：

细胞膜的功能

1.利用实验资料，亲自体验，确定细胞膜的存在

学生活动：

分析科学家有关伊红注入变形虫体内的实验，亲手触摸未受精的鸡蛋的卵细胞膜。

教师活动：

引导学生分析科学家的实验，亲自感受细胞膜的存在。

【设计意图】学生利通过分析实验资料、亲身体验，从情感上认同细胞膜的存在，从而对细胞膜的学习产生兴趣。

2.观察实验，主动探究细胞膜的功能

学生活动：

认真观察实验现象，积极思考，主动探究细胞膜的功能——将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞。

教师活动：

进行实验演示，引导学生对实验现象进行分析。

①实验一：

用解剖针挑破卵黄膜，卵黄内的成分就流了出来。

②实验二：

将新鲜鸡蛋黄和煮熟的鸡蛋黄分别置于两个培养皿中，用等量的蓝墨水浸泡相同时间。

新鲜鸡蛋黄没有染上颜色，而熟鸡蛋黄染上了颜色。

将等量的新鲜菠菜叶分别置于A、B两个烧杯中，一个烧杯中加入凉水（室温），另一个烧杯中加入等量沸水。

一段时间后，A烧杯中凉水没有颜色，而B烧杯中的沸水呈现颜色。

【设计意图】通过对演示实验，引导学生观察、讨论、归纳，由感性上升到理性，提高学生观察、分析、归纳的能力。

3.联系实际生活，结合课本，合作探究细胞膜的信息交流功能

学生活动：

讨论实际生活中，在校学生通过哪些方式与校外亲友联系？

并与课本上图示的3

种信息交流方式进行对号入座。

教师活动：

引导学生学生联系自身在日常生活中与人交流的方式去理解细胞间的信息交流,

三种方式依次好比“寄信”、“面对面交谈”、“打电话或ＱＱ”。

教师可让学生自己去分析人

的几种交流方式与相应细胞间的交流方式间的相似点,例如“内分泌细胞-激素-靶细胞”相

当于“寄信人-信件-收信人”、“细胞-细胞”相当于“人-人直接见面”、“细胞-通道-细胞”

相当于“人-电信（网络）通道-人”。

【设计意图】通过讨论人与人的交流方式，再分析细胞间的信息交流，有助于学生去认识教

材中这些抽象的概念，帮助学生更好地掌握抽象、微观的知识。

4.拓展延伸

引导学生深入思考，认真分析：

1前两种信息交流方式的主要区别是什么？

共同点是什么？

2是否所有信息交流的方式都需要受体？

3靶细胞上的受体只有一种吗？

【设计意图】在学生理解细胞间信息交流的基础之上，引导学生对信息交流方式进行区分，培养学生分析问题的能力和归纳综合能力。

（三）情感体验：

制备细胞膜的方法

【问题探讨】：

如果想要研究我们学校的边界是由什么组成的，只要取下一块围墙进行化验，就可以知道它的组成成分了。

那么，我们想要知道细胞的边界是由什么组成的，首先要获取细胞膜。

如何才能制备细胞膜呢？

[创设情境1]：

要制备细胞膜，首先要确定合适的实验材料，是不是所有的细胞都适合呢？

屏幕展示几种细胞图象（细菌细胞、普通植物细胞、普通动物细胞、哺乳动物成熟的红细胞）

上述几种细胞中，哪一种细胞比较适合提取细胞膜呢？

请尝试说出原因？

①选植物细胞还是动物细胞，为什么？

②动物细胞除了细胞膜外，它的细胞核和许多细胞器也有膜，这些膜与细胞膜混在一起，很难获取细胞膜，选择何种材料更好呢？

如果有一种细胞没有细胞核和众多其他有膜的结构，那么用这种细胞作为制备细胞膜的材料，这个问题就迎刃而解了。

那么有没有这么一种细胞呢？

[创设情境2]：

现在我们又遇到了一个问题，如何获得细胞膜呢？

用镊子撕取行吗？

用针刺破，使内容物流出行吗？

[创设情境3]：

你如何区分视野中的气泡和细胞？

[创设情境4]：

如何使细胞浸润在清水中呢？

[创设情境5]：

若在试管中制取细胞膜，细胞破裂后，用什么方法才能获得比较纯净的细胞膜？

【设计意图】使学生在观察的基础上，练习制备细胞膜的技能和方法，进一步提高学生动手操作和使用显微镜的技能。

体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。

（四）自主探究：

细胞膜的成分

[过渡]：

获得了较为纯净的细胞膜，我们就可以研究它的组成成分了。

接下来让我们回到150多年前，沿着科学家的足迹，一起重温人类探索细胞膜成分的历程。

1、资料分析，归纳细胞膜的成分

[资料分析1]：

1859年，欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。

发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。

[资料分析2]：

人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质。

用这种物质处理细胞膜，会使细胞膜分解。

[资料分析3]：

几种膜的成分（质量分数%）

成分

神经髓鞘

人红细胞

变形虫

蛋白质

22

49

54

脂质

77

43

42

糖类

1

8

4

提示：

神经髓鞘的功能较简单，主要起绝缘作用，蛋白质只有3种。

[联系实际生活]：

癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。

因此在检查癌症的验血报告单上，有甲胎蛋白、癌胚抗原等检测项目。

学生活动：

通过资料分析，总结归纳细胞膜的成分及细胞膜复杂程度与膜上蛋白质种类、数量的关系。

教师活动：

进行引导，层层设疑：

通过资料分析，你认为细胞膜的成分有什么？

通过回顾脂质的分类，你认为脂质中含量最丰富的是什么？

你如何通过实验来证明细胞膜含有蛋白质和糖类？

通过表格中的数据，你发现细胞膜复杂程度与膜上蛋白质种类、数量有什么关系？

【设计意图】充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分，并运用有关知识去解决实际问题，同时培养了获取信息的能力。

2、能力提升：

设计实验，证明细胞膜的成分中含有蛋白质。

学生活动：

积极讨论，提出不同的实验方案，并且对实验结论进行预测。

教师活动：

对学生进行引导，及时点评。

【设计意图】通过实验设计，提高知识迁移能力和设计实验的能力。

【补充】：

植物细胞还有细胞壁，细胞壁的成分是什么？

能作为植物细胞的边界吗？

它的作用是什么？

九、课堂小结

由学生独立完成课堂小结部分。

教师进行点评，并补充：

1、这节课我们通过亲自动手制备细胞膜，体验了实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理；我们主要学习了细胞膜的化学成分和功能，希望大家能够掌握好。

2、引导学生形成“服务社会，奉献自我”的观念：

当前，由于独生子女增多，父母对孩子的期望值过高，只要孩子读书，不惜满足孩子的一切要求，致使一部分学生以自我为中心，只关心自己的得失。

感知不到父母劳作的艰辛，体验不到生活的乐趣，这是因为许多学生还把自己当成社会的局外人，缺乏责任感、使命感。

通过今天的学习，让我们清醒的认识到我们只是整个社会的一员，是组成社会的一个细胞，我们对社会既要索取，更要有所奉献。

这正如细胞和细胞之间关系。

十、板书设计

十一、课后反思：

本节在内容上虽然较少,但是在教学过程中，却起到承上启下的作用，尤其和第四章第二节——《细胞膜——生物膜的流动镶嵌模型》联系紧密，因此在教学过程中，我选择启发诱导式教学，知识点有机融合的方式。

通过课堂实际讲解以及课后学生的作业情况，发现我的本节教学主要存在以下特点与不足：

1、通过启发式提问学生，确实让学生有了思考的空间，并且学习积极性较高。

但是，由于学生基础有限，有些知识还没有学过。

例如：

物理上离心的知识、化学中相似相溶原理的学习以及生物中渗透的概念等等，这些学生以前都没有接触过，因此，在启发式提问过程中，预想效果并不是非常明显。

2、充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分，并运用有关知识去解决实际问题，同时培养了获取信息的能力。

3、我认为在学生进行实验的环节，对学生的指导不够到位，一些同学不能正确使用高倍镜，没有掌握引流法的技巧，没有观察到红细胞吸水涨破的形态。

在整个教学过程中，我个人感觉教学设计比较巧妙，能够使学生参与进来，共同思考，共同探讨，自主学习，从而准确地掌握了相关知识，同时各方面能力也得到了一定的锻炼，三维目标落实到位。

不过，在教学过程中还有很多问题存在，如留给学生的思考时间太少，讨论再总结问题时也没有达到我想要的效果，所以今后在把握课堂教学节奏、气氛的能力上还要继续努力。

《细胞膜──系统的边界》学情分析

学生对细胞膜并不陌生。

在初中生物课学习细胞的基本结构时，学生对细胞膜已经有所了解。

当学生用显微镜观察细胞时，是很难看清细胞膜的，还有不少学生误将气泡认做细胞。

“你是怎样区分气泡和细胞的？

光学显微镜下能看见细胞膜吗？

”“问题探讨”中提出的这些问题，将学生原有经验中的疑惑点出来，将学生的思绪带回到曾经学过的细胞内容中，引起学生对有关细胞膜问题的思考。

其实，学生认为细胞有细胞膜，是因为老师是这么说的，教科书上是这么写的，学生在显微镜下看到细胞的确存在明显的边界，由此推断出细胞膜的存在，学生并没有真的看到细胞膜。

科学家也一样，在光学显微镜下很难看清细胞膜，只有用电子显微镜才能看得清楚。

但是，“科学家用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了”。

“问题探讨”接着提出这个问题，请学生推测，科学家是怎样确定细胞膜的存在的。

这个问题将会引起学生的思考和大胆推测，讨论，甚至争论，为细胞膜的学习打开兴趣之门。

但是细胞是肉眼看不见、摸不着的，学生常常感觉关于细胞的内容距离自己的生活很远，因而兴趣不浓。

为了加强学习内容与个人生活的联系，在“细胞膜的成分”这一内容中，安排了“与生活的联系”，介绍癌症检查报告单上的一些检测项目与细胞膜成分的关系，并附以真实的检验报告单。

《细胞膜──系统的边界》效果分析

这部分内容比较微观、抽象，我联系学生生活经验，利用图像、视频教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习、提高思维能力，形成相应的观点。

依托生动的经典实验资料，创设探究情境，激发学生兴的求知欲。

学生利通过分析实验资料、亲身体验，从情感上认同细胞膜的存在，从而对细胞膜的学习产生兴趣。

充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分，并运用有关知识去解决实际问题，同时培养了获取信息的能力。

联系实际生活，通过讨论人与人的交流方式，再分析细胞间的信息交流，有助于学生去认识教材中这些抽象的概念，帮助学生更好地掌握抽象、微观的知识。

鼓励学生积极进行实验，使学生在观察的基础上，练习制备细胞膜的技能和方法，动进一步提高学生动手操作和使用显微镜的技能。

体验实验材料的正确选择对于科学研究的重要性，以及制备细胞膜的方法中所蕴涵的科学原理。

通过对课堂反馈、课后练习和评价量规的分析来看，这节课，学生以导学学案为依托，在教师的引导下主动探究，积极参与小组讨论和分组实验，在掌握知识的同时，加强能力锻炼，增强了与他人合作的意识。

《细胞膜──系统的边界》教材分析

《细胞膜──系统的边界》一节是人教版高中生物教材《分子与细胞》第3章第1节的内容,本节中细胞膜的教学，通过制备细胞膜的实验及相关的资料，主要介绍了细胞膜的成分和功能，对于第1章中有关细胞的元素和化合物的功能认识具有具体化、结构化的作用，该节的学习使学生开始从细胞水平了解生物体,并对细胞膜的功能建立初步认识,为后面第4章进一步学习有关细胞膜的知识奠定基础。

本节课的内容既与学生的生活实际紧密联系,还蕴藏了丰富的科学史材料,因此,教师在课堂教学中可结合有关的科学史材料和学生熟悉的“生活化”材料进行体验式教学。

因为第4章《细胞的物质输入和输出》将详细介绍生物膜结构的研究历程、生物膜的流动镶嵌模型以及物质出入细胞的几种方式，因此本节在介绍细胞系统的边界──细胞膜时，没有提到细胞膜的结构，对于细胞膜控制物质进出细胞的功能，本节也是点到为止，没有展开叙述，避免与第4章重复。

《细胞膜──系统的边界》评测练习

1．构成细胞膜的主要成分是（）

A．蛋白质和糖类B．蛋白质和糖脂C．糖类和磷脂D．磷脂和蛋白质

2．科学家常用哺乳动物的红细胞做材料来研究细胞膜的组成，是因为（　　）

A．哺乳动物红细胞容易得到

B．哺乳动物红细胞在水中容易涨破

C．哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构

D．哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到

3．处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低重金属离子对水的污染。

这是试图模拟细胞膜的（　　）

A．将细胞与外界环境分隔开的功能B．控制物质进出细胞的功能

C．进行细胞间信息交流的功能D．细胞膜的流动性。

4．下列物质中，易通过细胞膜的是（）

A．淀粉B．脂肪酸C．蛋白质D．糖类

5．下列细胞结构中，不能用光学显微镜观察的是（）

A．细胞壁B．细胞膜C．大液泡D．细胞核

6．在制备较纯净的细胞膜时，我们一般不选用植物细胞作为实验材料，主要原因是（    ） 

A．细胞膜与细胞壁紧密结合，不易分离       B．不易吸水胀破 

C．很难得到完整的细胞膜           D．膜成分较多，提取过程繁琐 

7．下列哪一项不属于细胞膜的功能？

（  ） 

Ａ．控制物质进出细胞；    Ｂ．将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外； 

Ｃ．提高细胞内化学反应的速率； Ｄ．作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定。

8、（选做）设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分。

实验原理：

____________________________________________ 。

实验材料：

细胞膜样夜、稀释的蛋清、洁净试管、滴管、___________试剂等。

实验步骤：

第一步：

取洁净试管两支，编号为甲、乙。

   第二步：

向甲试管中滴加2ml细胞膜样液，___________。

第三步：

 ____________________________________________ 。

实验现象：

_______________________________________________________。

实验结论：

_______________________________________________________ 。

《细胞膜──系统的边界》评价量规

评价指标

（权重）

好

【1-0.8】

一般

（0.8-0.6]

需要改进

（0.6-0]

生评

师评

自评

互评

实验技能

（40分）

1.我能根据实验目的选择实验材料，并且制定出合理的实验实施方案。

2.显微镜操作规范

3.能够准确描述实验现象，并且进行客观分析

1.我能够根据实验目制定出合理的实验实施方案。

2.实验操作基本规范

我不能够制定出合理的实验实施方案。

表达与交流（20分）

1.我在阐述观点时思路清晰，能有条理地表述自己的观点

2.深入思考，认真聆听其他同学的观点，深入分析，及时提出质疑，并能主动与其他同学一起讨论、研究

1.我能清楚地表述自己的观点

2.认真聆听其他同学的观点，积极参与讨论

我很难明确陈述观点时调理，不知道如何参与讨论

团队合作

（20分）

1.我能能够积极参与小组的活动，认真完成自己的任务

2.及时配合其他组员并且为他人提供帮助

3.我还能经常给他人提供一些建议供他们参考。

我能能够及时、认真完成自己的任务，但是不能帮助他人完成他们的工作

我不能独立完成自己的任务

创新探究（20分）

1.我能从不同的角度提出新的探究问题，并提出解决思路

2.我能对信息进行分析、整合，及时提出质疑

我能从不同的角度提出新的探究问题，但缺乏思路

我不能从不同的角度提出新的探究问题

总分

评语

平均分

平均分=生评（0.4）+师评（0.6）

《细胞膜──系统的边界》课后反思

本节在内容上虽然较少,但是在教学过程中，却起到承上启下的作用，尤其和第四章第二节——《细胞膜——生物膜的流动镶嵌模型》联系紧密，因此在教学过程中，我选择启发诱导式教学，知识点有机融合的方式。

通过课堂反馈以及课后学生的作业情况，发现我的本节教学主要存在以下特点与不足：

1、通过启发式提问学生，确实让学生有了思考的空间，并且学习积极性较高。

但是，由于学生基础有限，有些知识还没有学过。

例如：

物理上离心的知识、化学中相似相溶原理的学习以及生物中渗透的概念等等，这些学生以前都没有接触过，因此，在启发式提问过程中，预想效果并不是非常明显。

2、充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，通过教师提供的研究材料，引导学生进行科学思维，启发学生用已知去探究未知，并对自己的探究结果加以归纳总结，最终促进学生透彻理解细胞膜的成分，并运用有关知识去解决实际问题，同时培养了获取信息的能力。

3、我认为在学生进行实验的环节，对学生的指导不够到位，一些同学不能正确使用高倍镜，没有掌握引流法的技巧，没有观察到红细胞吸水涨破的形态。

在整个教学过程中，我个人感觉教学设计比较巧妙，能够使学生参与进来，共同思考，共同探讨，自主学习，从而准确地掌握了相关知识，同时各方面能力也得到了一定的锻炼，三维目标落实到位。

不过，在教学过程中还有很多问题存在，如留给学生的思考时间太少，讨论再总结问题时也没有达到我想要的效果，所以今后在把握课堂教学节奏、气氛的能力上还要继续努力。

《细胞膜──系统的边界》课标分析

课程标准中与细胞膜有关的要求是“简述细胞膜系统的结构和功能”。

“简述”是了解水平，要求不高。

因此，关于细胞膜的组成成分，学生只需知道“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%”就可以了，不需要知道有关这些组成成分的更详细的生化知识。

但是，如果单纯告诉学生这一结论，学生会觉得很干巴，很难产生学习的兴趣，更谈不上产生探究细胞膜的欲望了。

所以不应该简单地摘录科学上的现有结论，而应为学生的探究性学习提供丰富的素材，引导学生探索科学的奥秘。

使学生不仅了解科学的结论，也了解科学的过程；不仅学习科学知识，还能发展能力，培养爱科学的情感和科学的世界观，从而实现全面提高生物科学素养的课程目标。

为了达到这个目标，在“细胞膜的成分”这一内容的学习中，安排了“体验制备细胞膜的方法”的实验。

这个实验的操作步骤很简单，学生只需取一滴猪（或牛、羊、人）的新鲜的红细胞稀释液，滴在载玻片上，制成临时装片，在高倍显微镜下观察，待观察清晰时，再滴加蒸馏水，使红细胞浸泡在水中，即可观察到哺乳动物红细胞在水中逐步涨破的过程。

这个实验的目的，不仅是让学生亲自动手，练习制备细胞膜，更重要的，是让学生体会其中的科学方法。