人教课标版高中生物必修1第一章《细胞的多样性和统一性》教学设计.docx

人教课标版高中生物必修1第一章《细胞的多样性和统一性》教学设计.docx

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人教课标版高中生物必修1第一章《细胞的多样性和统一性》教学设计

教学设计

《细胞的多样性和统一性》是本章的第二节，内容主要包括三方面内容：

观察细胞、原核细胞和真核细胞、细胞学说建立的过程。

本节教学内容比较浅显。

但是，由于细胞十分微小，学生缺乏感性、直观的认识，因此，本节教学内容的设计应贯穿“观察、实证”的教学理念。

在教学中积极引导学生学会利用显微镜，观察、比较多种生物细胞，进一步认识真菌、低等植物细胞、高等植物细胞、动物细胞等不同细胞的形态、结构，丰富学生对细胞的感性认识，克服对细胞微观结构上认识的不足，并训练学生正确使用高倍显微镜和制作临时装片的实验技能，同时也从实验中理解细胞的多样性和统一性。

在此基础上，教师引导学生从“细胞核”入手进行观察、比较和分析，学生就很容易理解原核细胞和真核细胞的区别与特征，然后列表总结。

为加深学生对原核细胞的认识，引导学生观察教材中“细菌细胞模式图”和“蓝藻细胞模式图”，来具体说明原核细胞的一些基本特征。

通过这一系列的比较，能使学生对细胞有进一步的认识：

真核细胞、原核细胞都是多种多样的，但它们又有相似的细胞膜和细胞质等，即它们具有统一性。

细胞学说建立的过程体现了科学发展与技术的关系以及科学探究的过程，是一则很好的生物科学史教育的素材。

课前，安排学生从不同的渠道收集细胞学说建立的有关资料，结合教材的资料，进行整理分析。

课堂上让学生分组介绍自己整理的科学史实，最后使全体学生达成共识：

细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展，并从细胞学说的建立过程认识细胞的统一性。

教学设计中要突出一条主线：

实验→观察→比较→分析→综合，让学生在观察、实证、比较和分析中将新知识内化。

三维目标

知识目标

1．使用高倍镜观察多种细胞，比较不同细胞的异同点。

（独立操作水平）

2．说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。

（了解水平）

3．分析细胞学说建立的过程。

（应用水平）

能力目标

1．通过使用光学显微镜观察各种各样的细胞，培养学生的实验观察能力。

2．通过分析原核细胞和真核细胞的区别和联系，培养学生分析问题的能力。

情感、态度与价值观目标

1．认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程。

2．认识显微技术的发展进步对生物科学发展的重大意义。

3．通过使用光学显微镜观察各种细胞的实验，激发学生学习生物科学的兴趣。

教学重点

1．使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。

2．分析细胞学说建立的过程。

教学难点

原核细胞和真核细胞的区别和联系。

教具准备

1．显微镜、载玻片、盖玻片等有关实验仪器。

2．本节相关教学课件。

3．学生收集的有关细胞及细胞学说的资料。

4．教师准备实验观察材料：

单细胞生物有酵母菌（真菌）、衣藻（低等藻类植物）、草履虫（原生动物）；多细胞生物有水绵、洋葱、莲的叶、蛙的皮肤上皮细胞、人的口腔上皮细胞等。

课时安排

2课时。

第1课时

教学内容

教师的组织引导

学生活动

教学意图

问题探讨

　　教师利用多媒体展示初中生物学习中所观察过的洋葱鳞片叶表皮细胞、黄瓜表层果肉细胞、黑藻叶片细胞、人的口腔上皮细胞等图片。

提问1：

请分辨出所展示的一共有几种细胞？

说出它们的名字？

提问2：

分别描述一下它们的形态，说出它们的共同结构有哪些？

　　学生认真观察、小组讨论后回答。

　　创设情境，引导学生通过观察、回忆初中有关知识，导入新课。

一、观察细胞

（一）高倍显微镜的使用步骤和要求

　　提问：

要观察细胞的大小和形态，最好的研究方法是什么？

讨论：

请同学们回顾初中所学显微镜的知识，讨论正确使用显微镜的方法步骤是什么？

师生共同讨论归纳正确使用显微镜的方法步骤是：

取镜→安放→对光→观察→整理。

　　学生讨论回答：

使用显微镜直接观察各种不同生物的细胞。

学生小组活动：

回顾初中所学显微镜的知识。

讨论正确使用显微镜的方法步骤。

　　引导学生回忆初中所学显微镜知识，并将其与实际操作结合起来，讨论、整理出高倍显微镜的使用步骤和方法。

　　提问：

在使用显微镜时，为了更好地观察对象，常需要使用高倍镜观察，如何使用高倍镜呢？

教师边演示边讲解具体方法，先用低倍镜找到要观察的物像，移动装片将要观察的物象移到视野中央，转动转换器，换上高倍物镜，调节细准焦螺旋使图像清晰，若视野较暗，可调节光圈和反光镜。

并归纳如下：

低倍镜→移动装片→转动转换器换上高倍物镜→调节细准焦螺旋→调节光圈和反光镜。

问题1：

低倍镜和高倍镜哪个视野大，哪个视野明亮？

为什么？

问题2：

为什么要先用低倍镜观察清楚后把要观察的物像移至视野的中央，再换高倍镜观察？

问题3：

用转换器转过高倍镜后，再转动粗准焦螺旋行不行？

教师提示注意事项：

①使粗准焦螺旋下降时，双眼要注视物镜与玻片之间的距离，到快接近时（约0.5cm）停止下降。

②在使用高倍镜观察时，不能转动粗准焦螺旋。

　　学生结合操作显微镜阅读教材的方法步骤，并进行小组讨论。

学生活动：

利用装片进行高倍显微镜的操作练习。

学生边操作边思考讨论，并且小组内交流。

　　让学生认识高倍显微镜使用方法。

让学生通过实际操作，体会、掌握高倍显微镜使用方法。

引导学生深入理解高倍镜操作方法，并培养学生交流、表达能力。

（二）选材

　　教师指导学生分小组，每个小组4～6人组成，指导每个小组成员分别选用材料，也可以选用自己带来的材料，组内合作，保证每种类型的材料均有人选择。

教师讲述获得蛙皮肤上皮细胞的方法。

指出这种制作方法不会对蛙造成伤害。

　　学生分工合作，并自选材料。

　　培养学生合作意识。

培养学生爱护动物、珍爱生命的意识。

（三）制作

临时装片

　　多媒体课件展示临时装片的制作步骤：

1．制作临时装片的步骤是：

在载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹起一小块材料放在载玻片上的清水中涂匀或展开，盖上盖玻片。

2．莲叶等多细胞构成的器官临时装片的制作步骤是：

在载玻片中央滴一滴清水，用双面刀片在叶的上表皮划一个小方块，用镊子撕取方块中的表皮，放在载玻片上的清水中展开，盖上盖玻片。

教师演示临时装片的制作。

　　学生观察、学习临时装片的制作方法。

组内分工，分别利用不同材料制作临时装片。

每一成员先观察自己制作的临时装片，再交互观察，交流制作的体会。

　　让学生通过观察，初步获得临时装片制作的方法。

让学生掌握制作临时装片的方法，并学会分享、交流。

（四）实验结

果与结论

　　教师在学案上设计一个观察记录表，要求学生将观察到的结果填入下表：

细胞

种类

大小

细胞

壁

细胞

膜

细胞

器

细胞

核

结论

　　学生边观察边记录。

　　培养学生观察能力和实事求是的科学态度。

（五）讨论、交流

　　问题1：

试归纳观察到的细胞在形态、结构上的共同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的可能原因。

问题2：

比较一个大肠杆菌的照片和结构示意图与本实验所观察到的细胞有什么主要区别？

问题3：

从上述记录表中，能得到实验的结果和结论是什么？

归纳：

1．不同的细胞在形态、大小上千差万别，造成细胞之间产生差异的原因是这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化的结果。

2．大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛等。

3．实验的结果与结论

结果：

（1）不同的细胞的形态、大小千差万别。

（2）不同的细胞有共同的结构：

细胞膜、细胞质、细胞核（或拟核）。

结论：

细胞既有多样性又有统一性。

　　小组讨论回答、理解细胞的多样性和统一性。

　　培养学生的分析、归纳、总结能力，认识细胞既具有多样性又有统一性。

评价反馈

教师在学案上设计下列比较表，要求学生列表比较在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物细胞、动物细胞与原核细胞的区别：

　　学生在学案上列表比较在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物细胞、动物细胞与原核细胞的区别。

　　检测反馈学生学习情况，并为下节课学习打下基础。

课堂小结

　　教师提出问题：

请同学们总结一下本节课主要学习了什么？

　　学生积极思维，交流发言。

　　培养学生总结、归纳、交流和表达能力。

第2节　细胞的多样性和统一性

一、观察细胞

1．使用显微镜的方法步骤

取镜→安放→对光→观察→整理

2．高倍显微镜的使用

先低倍镜→移动装片→转动转换器→调节细准焦螺旋→调节光圈和反光镜

3．结果：

（1）不同的细胞，其形态、大小千差万别。

（2）不同的细胞有共同的结构：

细胞膜、细胞质、细胞核。

4．结论：

细胞既具有多样性又有统一性。

1．用显微镜的一个目镜分别与四个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。

当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如下图所示。

如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多（　　）

A．a　　　　　　　　B．b　　　　　　　　C．c　　　　　　　　D．d

2．你所观察到的酵母菌与大肠杆菌的结构最重要的区别是（　　）

A．有无细胞结构B．有无细胞壁C．有无核膜D．有无核糖体

3．欲将在低倍镜下观察到的洋葱根尖的某个细胞转换到高倍镜下继续观察，则必须将该细胞移至视野中央，原因是（　　）

A．视野变大后，更便于找到目标B．视野变亮后，更便于找到目标

C．视野变小后，更便于找到目标D．视野变暗后，更便于找到目标

4．用显微镜观察装片时，要将物像从视野的左方移到正中央，装片的移动方向是（　　）

A．向右方B．向上方C．向左方D．向下方

5．使用高倍镜观察装片的步骤是（　　）

①转动转换器把低倍物镜移走，换上高倍镜　②在低倍镜下找到目标　③将目标移到视野中央　④调节细准焦螺旋和反光镜，直到视野适宜、物像清晰为止

A．②③④①B．②③①④C．②④①③D．③④②①

6．在用光学显微镜观察物像时，物像被放大400倍是指放大物像的________的倍数…

（　　）

A．长度和宽度B．表面积C．像的面积D．体积

答案：

1．D　2．C　3．C　4．C　5．B　6．A

用新鲜材料制作四种动物组织装片

制作新鲜的动物组织装片，可以取材于多种动物体，这里只介绍取材于1～2种动物体制作装片的方法。

（1）上皮组织

①取材：

把活蛙放在容器内，2～3h以后，向容器中注入一定量的水。

蛙在水中游动几分钟后，可以见到水中有脱落的上皮薄膜。

②制作装片：

取一载玻片，其中央滴一滴稀释的红墨水（或碘液、伊红溶液），再取上皮薄膜一小块，放在载玻片上的红墨水滴中，展平，盖上盖玻片，即制成上皮组织装片。

数分钟后，即可放在显微镜下观察。

（2）结缔组织

①取材：

将小白鼠处死后，将它腹部向上置于解剖盘中，用镊子夹住腹部皮肤，沿腹中线由后向前剪开皮肤，在皮肤和肌肉之间，用镊子取一小块白色透明的皮下组织（主要为疏松结缔组织）。

②制作装片：

取一载玻片，将取出的结缔组织放在载玻片中央，用解剖针展平，然后在材料上加一滴甲基蓝溶液或稀释的龙胆紫溶液，盖上盖玻片，即制成结缔组织装片。

数分钟后，即可放在显微镜下观察。

（3）肌肉组织

①取材：

在处死后的小白鼠上，剥去腿上的皮肤，用解剖剪剪取其腿部肌肉（骨骼肌）少许。

②制作装片：

取一载玻片，其中央滴一滴生理盐水，将剪取的肌肉放在载玻片上的生理盐水中，用解剖针分离肌纤维（如果将肌肉放在甘油中浸1～2d，肌纤维更容易分离），盖上盖玻片，即制成肌肉组织的装片。

如果在材料上滴一滴质量分数为1%的醋酸溶液，盖上盖玻片，1～2min后将装片放到显微镜下观察，不仅能看到横纹，还能看到细胞核，效果更好。

（4）神经组织

①取材：

最好取大型哺乳动物（如猪、羊、兔）的一段脊髓，用解剖剪将脊髓剪一新鲜断面，以便清晰地见到灰质。

然后用针从脊髓上取一些灰质前角。

②制作装片：

取一载玻片，将取到的灰质前角涂于载玻片的中央，再在材料上滴一滴甲基蓝溶液，盖上盖玻片，即制成神经组织的装片。

数分钟后，即可放在显微镜下观察。

注：

除上皮组织外，取下的结缔组织、肌肉组织和神经组织，都可以放入甘油中固定保存，在室温下可以保留1～2周。

1．在本节的教学中遵循认识规律，注重运用观察与实证的方法，让学生先获得感性认识，再上升到理性认识，更有助于学生理解、认识细胞的多样性和统一性，同时，学会使用高倍显微镜观察细胞的技能。

同时，为后面进一步学习原核细胞与真核细胞在结构上的异同以及分析细胞学说的建立过程打好知识基础。

2．本节教学中要重视引导学生体验科学探究过程，突出新课程的教学理念——倡导探究性学习。

从教学方法上应力图转变学生被动接受的学习方式，引导学生利用网络等资源收集资料，同时，把课堂主动权和时间多留给学生，为学生提供实验、练习、探究、交流的机会。

3．本节课还应该给予学生更多的时间进行操作、交流，以便让学生自己在实践中获得更多的体验。

但如何使学生在有限的时间内，能够更有针对性地学习显微镜的操作方法，理解细胞的多样性和统一性，还需进一步探讨。

第2课时

作者：

陆敏，江苏省南通中学，本文获南通市教学设计大赛一等奖。

《细胞的多样性和统一性》是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修1第1章第2节内容。

根据课标要求，本节教学需2课时。

其中1课时完成观察细胞的实验，1课时完成原核细胞和真核细胞的比较以及细胞学说建立过程的学习。

第2课时在前一课的基础上，通过学生识图、辨认、归纳总结出原核细胞和真核细胞的异同，进一步体会细胞的多样性和统一性。

细胞学说的建立体现了科学探究的过程，是一则很好的生物科学史教育的素材。

课前安排学生从不同渠道收集细胞学说建立的资料，进行分析整理。

上课时可以让学生介绍自己收集到的科学史实，在共同分享交流中达成共识：

细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程；科学的发展离不开技术的进步和支持。

教学进程

教师活动

学生活动

活动目标及说明

回顾高倍

镜的使用

方法

　　上一节生物课，同学们使用高倍镜观察了多种生物的细胞，现在请大家回忆一下，你在使用高倍镜时注意了哪些操作关键？

　　思考片刻，学生甲作出回答：

①在低倍镜下调至物像最清晰；②转动转换器，换上高倍物镜；③缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰。

学生乙补充：

在换高倍物镜之前，应移动装片，使需要放大观察的部分移动到视野中央。

　　高倍镜的使用是课标要求下的一项实验技能，通过复习提问，可以掌握学生是否学会正确使用高倍显微镜。

回顾观察

实验中看

到的细胞

　　你们实验小组在上节课中观察了哪些细胞？

它们有什么共同点和差异？

在学生发言的基础上指出：

人的红细胞在成熟后是没有细胞核的。

这正体现了细胞的多样性。

　　学生甲：

我们小组的同学观察了人口腔壁上皮细胞、人血细胞的涂片、蚕豆叶的下表皮细胞。

学生乙：

我们小组还观察了洋葱鳞片叶内表皮和外表皮的细胞、动物肌肉组织装片。

学生丙：

从显微镜下看，各种生物的细胞形态、大小各不相同，有的细胞形状规则，如洋葱鳞片叶表皮细胞，有的形状特殊，如人血细胞、蚕豆叶下表皮细胞。

学生丁：

这些细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核，植物细胞还有细胞壁，新鲜的洋葱外表皮细胞中还有很大的液泡。

　　通过学生回顾自己亲眼所见的各种细胞，让学生初步体会到作为生命系统最基本单位的细胞既有各自的独特性，又有一定的共性。

展示学生收集整理的细胞图片

　　组织学生展示各自收集到的细胞图片，并简要介绍该种细胞的特点和功能。

（略）

　　部分图片：

　　充分发挥学生的主观能动性，使学生得出细胞的大小、形态总是和功能相适应的结论，从而理解细胞多样性的原因。

提出问题，引入新知

　　自然界的所有细胞都毫无例外地具备细胞膜、细胞质、细胞核等基本结构吗？

（多媒体课件出示炭疽杆菌的细胞结构图）同学们认识这是什么细胞吗？

看看它和我们在显微镜下观察到的细胞有没有什么区别？

　　观察、讨论。

学生甲发表见解：

这应该是美国“9·11”事件后令很多人畏惧的炭疽杆菌，它是一种细菌。

学生乙：

据我们仔细观察，这种细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质，但是没有细胞核。

学生丙：

生物界与炭疽杆菌有相同特点的生物多吗？

还有哪些生物的细胞也没有细胞核呢？

　　美国“9·11”事件后，人们对炭疽杆菌这种生物武器可谓耳熟能详。

利用炭疽杆菌的图片引出原核细胞的概念，体现新课程注重生物科学与现实生活联系的理念。

比较真核细胞和原核细胞的异同

　　自然界与炭疽杆菌有着相同特点的细胞还有很多种，科学家将它们统称为原核细胞。

（多媒体课件出示大肠杆菌、蓝藻的细胞模式图。

）

教师在学生对比后进一步列表总结两种细胞的异同（略）。

选1～2种原核生物作简要介绍，加深学生对原核生物的了解。

　　阅读教材相关内容，尝试分析归纳原核细胞与真核细胞的主要区别。

学生甲：

原核细胞和真核细胞最大的区别就是没有成形的细胞核，因为原核细胞缺乏核膜，只有“拟核”。

学生乙：

原核细胞的细胞质和真核细胞也有区别，原核细胞只有核糖体一种细胞器。

　　培养学生自主学习的能力和分析、归纳的能力。

在对比原核细胞与真核细胞异同的过程中，学生又一次感受到细胞的多样性和统一性。

学习细胞学说的建立过程，体会科学探究的过程

　　细胞是生命系统最基本的层次，形态结构各异，但也有共同的结构。

是谁发现了细胞呢？

他们是如何发现的呢？

课前同学们从不同的方面，收集整理了相关的资料，现在就让我们来交流分享吧。

　　学生甲：

从发现细胞和建立细胞学说的科学家的角度来介绍，维萨里—虎克—施莱登—施旺—魏尔肖……

学生乙：

从科学实验的角度介绍，人体解剖—显微观察死细胞—观察活的植物细胞—观察受精卵的分裂……

学生丙：

从科学技术的发展角度介绍，肉眼观察—自制简陋显微镜—光学显微镜—电子显微镜。

　　发挥学生的主体作用，通过收集、整理、介绍和细胞学说的建立相关的科学史，使学生体会科学探究的一般历程，感受科学发展对人类社会进步的推动作用。

明确细胞学说的要点，从细胞学说的建立看科学发展的特点

　　总结细胞学说的建立过程，指出细胞学说的要点。

提出问题，引发思考：

①从细胞学说的建立，你能领悟到科学发展有哪些特点？

②细胞学说要阐明的是细胞的多样性还是生物界的统一性？

③细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一，细胞学说的意义和地位为什么如此重要？

　　讨论交流，形成观点：

①科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果；科学发现的过程离不开技术的支持；科学发现需要理性思维和实验的结合；科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。

②细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。

③细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，推动了生物学的研究进程。

　　以科学史为教育素材，引导学生从中获得重要启示。

第2节　细胞的多样性和统一性

一、原核细胞和真核细胞

1．原核细胞——蓝藻和细菌

2．原核细胞和真核细胞的区别与联系

主要区别：

有无以核膜为界限的细胞核

二、细胞学说建立的过程

1．建立者——施莱登、施旺

2．内容

3．意义——阐明了生物界的统一性

本节课的教学安排在学生已经使用高倍镜观察各种细胞之后，因此学生对细胞多样性有感性认识，在此基础上再来认识细胞的多样性和统一性，可谓水到渠成。

原核细胞和真核细胞的学习是本节的难点，执教者通过一组具有梯度的问题，引导学生观察、分析、对比、归纳，是突破难点的好方法。

细胞学说建立过程的资料分析，再现了人类认识生命统一于细胞的最初的一段科学史，有利于培养学生对科学探究的正确认识。

本节课将生物学知识的学习和全面提高学生生物科学素养作了有机的结合。

1．生活中的生物学

真核细胞和原核细胞的类群中有很多生活中能够接触得到。

痢疾杆菌藏在食物中，食物没有清洗干净或者未煮熟时食用就可能会得痢疾。

把自来水装在塑料桶里放上半个月水就会变成绿色，这是原核生物蓝藻等在大量繁殖。

把橘子放在阴湿的角落，过一段时间就会长绿毛，这是真核生物真菌在繁殖。

动物的肌细胞呈梭形，它们汇聚成束构成肌肉组织，所以煮熟的瘦肉可以撕成很细的条状或者制成肉松，吃瘦肉的时候肉丝容易嵌在牙缝中。

吃梨吃到靠近核的部分我们能感觉到有些很难嚼的小细“砂”，这是梨果肉当中的石细胞，这些细胞的细胞壁特别厚，所以口感有“砂”的感觉。

2．施莱登与细胞学说

施莱登1804年出生于德国汉堡的一个医生家庭里。

20岁时他学习法律并在三年后取得了博士学位，回到汉堡当了几年律师。

如果施莱登事业一帆风顺，也许科学史上就不会出现他的名字了。

施莱登是个性情中人，脾气暴躁，情绪容易大起大落，成功时意气风发，失败时垂头丧气。

由于律师事业很不顺利，施莱登竟然企图自杀，幸好他没有自杀成功，但从此他再也不愿意踏进律师事务所半步了。

为了寻找新的精神寄托，1833年，施莱登开始研究自然科学，1835年他进入柏林大学学习，恰好遇到逗留在德国的布朗。

布朗鼓励施莱登研究植物的组织，并向他讲解了自己发现的细胞核，从而使施莱登的科学目标锁定在了植物细胞学研究上。

综合了前人的观察和思考，施莱登于1838年发表了一篇题为《植物发生论》的论文，在文中他提出了自己对细胞的全面认识。

他从布朗发现细胞核谈起，随后指出细胞核在细胞的形成过程中起到了至关重要的作用。

他认为，细胞核一旦增大到最大尺寸，环绕它就会形成一个细微的透明泡囊，即新细胞的雏形，新细胞就在形成液中结晶而成，并从母细胞中分离出去。

因此，细胞核是细胞的生成者，植物是独立的细胞的聚集体，作为整体的植物有自己的发育过程。

任何植物，无论是高等的还是低等的，无论是简单的还是复杂的，都是由细胞组成的。

施莱登把细胞看成是有两个生命的个体，一个是细胞自己的生命，另一个属于无数细胞集合在一起形成的植物的组织结构。

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