高中生物 11从生物圈到细胞教案2新人教版必修1.docx
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高中生物11从生物圈到细胞教案2新人教版必修1
2019-2020年高中生物1.1从生物圈到细胞教案
（2）新人教版必修1
[教材分析]
生物圈是所有生物共同的家园，生物圈中的生物尽管多种多样，千姿百态，但细胞是构成生物体结构和功能的基本单位，并且有的生物就是由一个细胞构成的，即使是没有细胞结构的微小生物──病毒，也必须依赖活细胞生活。
因此，从宏观的生物圈逐级深入到微观的细胞，有利于学生用全局的、系统的观点来认识生物界。
同时，从细胞到生物圈这些生命系统的各个结构层次，是本模块和其他模块将要逐一研究和学习的内容。
本节的教学重点是：
（1）生命活动建立在细胞的基础之上；
（2）生命系统的结构层次。
本节的教学难点：
生命系统的结构层次。
结合多媒体演示，引导学生观察、阅读，通过质疑讨论、反馈矫正、归纳、总结的方法来突出重点、突破难点。
[“三维”教学目标]
知识与能力：
1．举例说明生命活动建立在细胞基础上
2．说出生命系统的结构层次
3．初步学会分析生物学知识素材
过程与方法：
体验从生活实例中去探求知识的过程。
情感、态度、价值观：
认同细胞是最基本的生命系统
[课时安排]：
1课时
[教学策略]
本节在教学上可以采取以下策略。
1．生命活动离不开细胞
选择SARS病毒作为“问题探讨”的素材，是基于以下两点理由。
（1）SARS病毒给人类的健康造成非常严重的后果，是社会关注的热点，是学生经历过并且相对比较熟悉的一类病毒，容易激发学生的学习兴趣。
（2）病毒不是一个细胞，不具有细胞的结构，但它不能离开活细胞而独立生活，选择SARS病毒侵害人体肺部细胞作为“问题探讨”的素材，有助于服务“生命活动离不开细胞”的主题。
因此，在教学时应注意将病毒与细胞联系起来，但不宜要求学生深入学习SARS病毒的相关知识。
教师可以用多媒体展示SARS病毒的电镜照片或模式图、SARS患者肺部X光片示弥漫性阴影图，引导学生回顾初中学过的病毒的结构组成，并与细胞作简单比较。
同时探讨教材中的两个问题，达成“像病毒那样没有细胞结构的生物，也必须依赖活细胞才能生活”的认识。
图1SARS病毒電子顯微鏡照片SARS之免疫螢光抗體檢測
图2 SARS病毒颗粒电镜照片图3 病理切片
SARS病毒属于冠状病毒科，病毒粒子多呈圆形，有囊膜，外周有冠状排列的纤突，病毒直径在80-120nm之间（图2）。
病毒散在分布于细胞浆中，呈圆形，直径多在90nm左右。
感染病毒的细胞线粒体肿胀，部分线粒体外膜或嵴溶解（图3）。
在广州地区和北京地区的尸解肺组织标本感染的Vero-E6细胞中均查见大量的病毒颗粒，多呈圆形，直径在80nm左右。
病毒颗粒主要分布在胞浆的内质网池、胞浆空泡内和细胞外，多聚集成堆（图4）。
感染病毒的细胞可见内质网扩张，线粒体肿胀、嵴溶解，细胞核染色质凝聚，边集。
图4 组织切片电镜照片
SARS病毒为单链单节段（+）RNA病毒，全长29.725kb,具有11个ORF（OpenReadingFrames），分别编码：
依赖于RNA的RNA聚合酶、4种结构蛋白（S，E，M，N蛋白）、5种未知蛋白（图5）。
与其它宿主来源冠状病毒的序列比较，进化分析，呈一单独的分支（图6）。
病毒在增殖过程中虽没有逆转录过程，但RNA聚合酶没有矫正机制，变异较大，现已知SARS病毒至少有6个变种。
这给治疗SARS带来了巨大困难。
图5 人的可能传染途径
SARS病毒主要经过紧密接触传播，以近距离飞沫传播为主，也可通过手接触呼吸道分泌物，经口鼻眼传播，另有研究发现存在粪－口传播的可能（图5）。
是否还有其他传播途径尚不清楚。
症状主要表现为：
持续高烧（高于38℃），头痛和全身酸痛、乏力，干咳、少痰，部分病人有气促等呼吸困难症状，少数进展为呼吸窘迫综合征，肺部影像学显示肺炎改变（图6－图9）。
一般感冒病征包括发烧，咳嗽，头痛，可在数日后转好，并且一般没有肺炎迹象外周血白细胞计数无明显变化，淋巴细胞计数减少。
抗菌药无效。
SARS病毒能侵犯多种脏器，引起免疫系统对脏器的过度攻击，导致严重的脏器损伤。
图6 SARS患者三天胸透照片图7SARS患者五天胸透照片
图8SARS患者八天胸透照片图9SARS患者十天胸透照片
关于让学生理解“生命活动离不开细胞”的观点，教材中的资料分析已比较全面，分别是从生命特征的不同方面，不同生物体的不同生命活动等来论证这一观点的。
下表反映了编者的意图。
（用多媒体演示）
表1生命活动离不开细胞的实例
生物
生物类型
生命活动
基本特征
说明
草履虫
单细胞生物
运动和分裂
运动和繁殖
单细胞生物具有生命的基本特征
人
多细胞生物
生殖和发育
繁殖、生长和发育
多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的，其生长和发育也是建立在细胞的分裂和分化基础上的
人
多细胞生物
缩手反射
应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参与
艾滋病病毒
非细胞形态的生物
侵入人体的淋巴细胞
繁殖
病毒在活细胞中繁殖
人
人和高等动物
免疫
应激性
免疫作为机体对入侵病原微生物的一种防御反应，需要淋巴细胞的参与
由于本资料中的一些事例是义务教育阶段七年级涉及的内容，因此，在分析本资料时，除按照教材的问题引导学生讨论外，教师还可以补充一些问题供学生思考。
例如，草履虫是单细胞生物还是多细胞生物？
它具有生物的哪些基本特征？
人类发育的起点是从什么细胞开始的？
新生儿逐渐发育长大是由于细胞发生了怎样的变化？
等等。
2．生命系统的结构层次
“生命系统的结构层次”是本节的难点，教师应引导学生系统地理解这几个层次，在理解这些结构层次时，教师可以适当地补充各个层次的名词解释，以利于学生从微观到宏观，步步紧扣地理解生命系统的严密性、层次性和多样性。
教师可以按下表的方式呈现这几个层次的递进关系。
（用多媒体演示）
表2生命系统的结构层次
结构
层次
概念
举例
学生举例
细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位
心肌细胞
组织
由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起
心肌组织
器官
不同的组织按照一定的次序结合在一起
心脏
系统
能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起
循环系统
个体
由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
单细胞生物由一个细胞构成生物体
龟
种群
在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群
该区域内同种龟的所有个体
群落
在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落
该区域内龟和其他所有生物的种群
生态系统
生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体
龟生活的水生生态系统
生物圈
由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成
地球上只有一个生物圈
最后用多媒体演示：
教师在引导学生学习这些层次时需要注意以下几点。
1.在这些层次中，只有种群和群落这两个名词是学生陌生的，需要教师用具体的事例补充讲解。
例如，在一个池塘中的全部鲫鱼就是一个种群，而池塘中的全部生物就构成了一个群落。
这两个概念不需要掌握，只需要学生能通过具体的事例理解就行。
2.除种群和群落外，其他的几个层次都是学生在义务教育阶段七年级接触过的概念，可以让学生分组回忆、讨论。
3.除教材列举的事例外，教师还可以让学生列举其他的事例。
例如，与心肌细胞同层次的还有平滑肌细胞、骨骼肌细胞、上皮细胞、神经细胞，等等；与心肌组织同层次的有上皮组织、结缔组织、神经组织，等等。
另一方面，教师可以让学生以一个人、一棵松树或一只草履虫为例，用不同生物研究生命系统各个层次的关系，以便理解生命系统的复杂性和多样性。
布置作业：
课后完成教材第六页的《基础题》和《拓展题》
结课：
本节涉及细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈等生命系统的层次，从微观到宏观，使我们初步了解到，生命科学的研究是从这些层次上展开和深入的，而细胞是其他生命系统层次的基础，是基本的生命系统，其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的，没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。
另一方面，生物体中的每个细胞具有相对的独立性，能独立完成一系列的生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。
由于本模块是以“细胞是基本的生命系统”为主线来展开教学内容的，后续各章依次讲述了这一基本生命系统的组成、结构、功能、发生和发展变化等，因此，本章既是后续各章的基础，又具有统领本模块的作用。
教学反思：
附：
[板书提纲]
[答案和提示]
（一）问题探讨
1.提示：
病毒尽管不具有细胞结构，但它可以寄生在活细胞中，利用活细胞中的物质生活和繁殖。
2.提示：
SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞，由于肺部细胞受损，导致患者呼吸困难，患者因呼吸功能衰竭而死亡。
此外，SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞。
（二）资料分析
1.提示：
草履虫除能完成运动和分裂外，还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。
如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。
2.提示：
在子女和父母之间，精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。
父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵在子宫中发育成胚胎，胚胎进一步发育成胎儿。
胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。
3.提示：
完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞，等等。
人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。
由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由器官形成系统，多种系统协作，才能完成学习活动。
学习活动涉及到人体的多种细胞，但主要是神经细胞的参与。
4.提示：
例如，胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病；脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪；大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍，等等。
5.提示：
例如，生物体的运动离不开肌细胞；兴奋的传导离不开神经细胞；腺体的分泌离不开相关的腺（上皮）细胞，等等。
（三）思考与讨论
1.提示：
如果把龟换成人，图中其他各层次的名称不变，但具体内容会发生变化。
例如，心脏应为二心房、二心室；种群应为同一区域的所有人，等等。
应当指出的是，生物圈只有1个。
如果换成一棵松树，图中应去掉“系统”这个层次，细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变。
如果换成一只草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、器官、系统等层次。
2.提示：
细胞层次；其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的，没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。
另一方面，生物体中的每个细胞具有相对的独立性，能独立完成一系列的生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。
3.提示：
一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
（四）练习
基础题
1.
（1）活细胞：
A、D、G、I；
（2）死细胞：
B、E；
（3）细胞的产物：
C、F、H。
2.
（1）细胞层次（也是个体层次，因为大肠杆菌是单细胞生物）；
（2）种群层次；
（3）群落层次。
拓展题
1.提示：
不是。
病毒不具有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生活，因此，尽管人工合成脊髓灰质炎病毒，但不意味着人工制造了生命。
2.提示：
人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。
从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，例如，研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用做生物武器，将给人类带来灾难。
2019-2020年高中生物1.1细胞生活的环境新人教版必修3
教学建议
1.关于章节引入的设计
任何一堂课,引言的设计都至关重要。
好的开头不仅能够使学生迅速集中注意力,有效帮助学生进入学习状态,还能够激发学生学习的主动性和积极性。
“细胞生活的环境”是本章教学的第一节,本节课的引入涉及两个环节:
章题的引入和节题的引入。
章题的引入可以利用教材提供的章题图来完成。
通过启发学生观察章题图、思考图中内容与本章内容的关系,激发学生学习本章的兴趣。
同时通过图片还可以使学生感受到边防战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶劣,体会他们工作的艰苦,认识他们工作的重要性,这也是一种人文精神的渗透。
由于本章内容与人体健康的关系密切,也可以考虑从人类生活中的健康问题入手。
节题的引入可以利用教材提供的“问题探讨”来完成。
问题探讨中人体血细胞、草履虫的图片,可以启发学生比较两者生活环境的异同,引出体内细胞生活的环境——内环境。
若有条件,可以出示装有血液（离心后）和草履虫培养液的试管代替图片,这样的情景更为直观和真实,更容易激发学生的学习热情。
2.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动,在活动中引导学生主动建构内环境及其理化性质的知识
有关人体内环境组成的内容很抽象,充分利用学生已有的知识、经验和直观图片搭建学习新知识的桥梁,将有助于学生对这部分内容的理解和掌握。
例如,可以让学生观察教师展示的血浆实物,或引导学生回忆初中时曾经做过的观察活动,也可以启发学生回忆手脚磨出水泡的情景,说明水泡中的液体主要是组织液等,这样都有利于学生建立对细胞外液的感性认识。
关于组织液、血浆和淋巴三者间的内在联系,教材写得比较具体,而且配有插图,可以先让学生阅读教材相关内容,同时参考教科书中的图11和13,进行独立思考,再在此基础上引导学生理解三者间的关系。
在看图过程中,首先应该引导学生识别图中各种结构和成分,弄清各结构间的关系,这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。
教材提供的插图只反映人体局部组织中的情况,要说明全身的细胞外液是一个有机的整体,有必要再提供人体循环系统（包括血液循环和淋巴循环）的整体图,有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。
内环境的理化性质是一个更为抽象、更难以理解的深层次问题。
一般的讲解难以在学生的头脑中留下深刻印象,可以引导学生开展资料分析、实验现象分析等讨论活动,使学生理解这部分内容。
在资料分析中,5个讨论题是为学生自学教材内容设计的,讨论题1和2是围绕细胞外液成分设置的;讨论题3和4与细胞外液的渗透压和酸碱度有关;讨论题5与内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介有关。
要让每个学生独立完成这5个题的讨论是有一定难度的,因此教师应根据实际情况,针对不同的学生,采用不同的教学策略。
例如,如果学生基础较好、能力较强,可以把他们分成小组,提供充足的时间,放手让他们讨论,并自学教材上的相关内容,最后由教师进行简单总结;对于基础较差和能力较弱的学生,教师宜给予适当的引导,再根据教学进程安排学生分阶段进行讨论。
如学习细胞外液成分时,先讨论1、2题,学习渗透压和酸碱度时,再讨论3、4题,第5题则可以放到“内环境与外界环境进行物质交换”标题下的“思考与讨论”中去,这样做有利于分散难点,突破每一阶段的重点。
3.以任务驱动讨论的开展,以讨论促进任务的完成,通过建立与已有知识的联系,最终实现对“内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”的充分理解
这部分教学内容与学生在必修1中学过的物质出入细胞的内容及初中学过的消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统等知识联系紧密。
教材提供了“思考与讨论”和“技能训练”两项学生活动,旨在通过活动引导学生回忆学过的相关知识,并建立起与新知识间的联系,从而理解内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
教学时,建议将“技能训练”作为一项任务布置给学生,要求每一位学生利用课下的时间独立完成。
学生在接受任务后,会开始思考自己应该如何完成这项任务。
他们可能会面临两个问题:
一是人体细胞与外界环境的物质交换过程是如何完成的;二是选择哪种表现形式来表达。
这时他们就会产生与他人交流的愿望。
为了帮助学生降低完成任务的难度,同时保证任务完成的质量,可要求学生以小组为单位,在课堂上就自己面临的问题开展讨论,也可根据“思考与讨论”中的问题展开讨论。
由于学生是带着任务参与讨论的,因此会很投入、很积极,讨论的效果就能得到保证。
讨论结束后,应由学生或教师总结人体细胞与外界环境进行物质交换的过程,这样可以帮助学生扫清知识上的障碍,为课下完成任务奠定基础。
同时,最好提供给学生一个制作好的范例,如图解（见图11）或课件,使学生明确这项任务的要求,即制作时首先要注意科学性,其次要注意形式的多样化。
在指导学生完成任务的过程中还应发挥评价的作用,促进学生积极地、高质量地完成任务。
参考资料
大部分人对食物酸碱性的认识十分模糊,以为酸的东西就是酸性食物,其实,这些东西正是典型的碱性食物,因为食物的酸碱性不是用简单的味觉来判定的。
所谓食物的酸碱性,是指食物中的无机盐属于酸性还是属于碱性,即取决于食物中所含矿物质的种类及含量的多少。
与食物的酸碱性密切相关的元素有八种:
钾、钠、钙、镁、铁、磷、氯、硫。
前五种进入人体之后,就呈现碱性反应（碱性元素）,后三种进入人体后就变成磷酸、盐酸、硫酸等,而呈现酸性反应（酸性元素）。
判定某一类食物的酸碱性时,完全依据酸性元素、碱性元素的含量比率而定,实验室里化学家们将食物经过燃烧,烧成灰（100克食物放在坩锅里加热）,再取出以水溶解,测定其酸碱度。
因为食物燃烧后,剩下的灰质中会残留上述八种矿质元素,溶解后离子化,就可测定出其酸碱度。
大部分动物性食物、大多数谷类、部分坚果类属于酸性食物。
碱性食物包括多数蔬菜类、水果类、海藻类,换言之,低热量的植物性食物几乎都是碱性食物。
食用醋及酸味的水果含有机酸,如醋酸、苹果酸、柠檬酸等,进入体内被吸收后,很快会通过各种代谢反应代谢成其他物质,对人体几乎无影响。
健康人的体液应呈微碱性（pH为7.3~7.4）,这样有利于机体对蛋白质等营养物质的吸收和利用,并使体内的血液循环和免疫系统保持良好状态,人的精力充沛。
近年来科学研究又发现,人的体液的酸碱度与智商水平也有密切关系,在体液的酸碱度允许的范围内,偏酸性者（即pH偏低）智商较低,偏碱性者（即pH偏高）智商较高。
体液偏酸性的孩子脾气暴躁,多动,学习精力不集中并易疲劳,且也容易患感冒、龋齿、牙周病。
其原因在于缺少碱性无机盐,而它们对人体激素分泌和神经活动起至关重要的作用。
如镁可影响到人体内去甲肾上腺素的合成,缺镁最突出的症状是容易产生疲劳感,还会导致失眠、情绪波动和精神紧张不安。
科学家认为,改善这些孩子的饮食结构,多吃碱性食物,是提高其学习成绩的一大措施。
少数女性不仅皮肤粗糙,还有雀斑沉着,其实,这也与“酸性”食物摄取过多有些关系。
血液酸度增高后,体内新陈代谢减弱,血液循环也减慢,致使表皮细胞失去弹性,皮肤变得松弛、粗糙、起皱或有色素沉着。
这时应多吃些矿物质含量丰富的蔬菜和水果,使血液里的污物及时得到排除,使皮肤恢复光泽。
弱碱性食物有益于长寿。
高加索地区的许多闻名于世的长寿村中,不少人能活到130~140岁,那里也没有什么特别好的食物或补药供人享用,唯一不同的就是他们的饮水呈微碱性,pH为7.2~7.4,与人血液的pH几乎相同。
微碱性的水,可使血管保持柔软和不硬化,使血压偏低,脉搏正常,科学家由此认定:
弱碱性食物有益于长寿。
研究发现,多食碱性食物,可保持血液呈弱碱性,使得血液中乳酸、尿素等酸性物质减少,并能防止其在血管壁上沉积,因而有软化血管的作用,故有人称碱性食物为“血液和血管的清洁剂”。
美国一位病理学家指出,只有体液呈现弱碱性才能保持人体健康。
人在健身运动后感到肌肉、关节酸胀和精神疲乏,其主要原因是体内的糖、脂肪、蛋白质被大量分解,在分解过程中产生乳酸类物质,使人感到肌肉、关节酸胀和精神疲乏。
所以,此时应多吃些蔬菜、水果等碱性食物来平衡体液的酸碱度。
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