范亮德《细胞膜》—系统的边界渗透法制教育教案

第三章第1节细胞膜——系统的边界独山高级中学高一年级范亮德教材分析:本节课是人教版必修1第三章第1节的内容，在学习了四大有机物大分子之后来学习细胞膜，在编排上，前面的知识为本节的学习起来一个铺垫作用。同时本章节的学习又为后面细胞膜的具体结构和功能起了一个铺垫作用。学情分析：通过初中的学习同学们对细胞膜并不陌生，讲解起来学生也较容易接受。重要的是如何培养学生去探究发现细胞膜的功能，并理解细胞膜的物质与其功能的关系。教学目标：1.知识目标：（1）学习细胞膜的成分和功能。（2）体验科学家研究细胞膜的历程。2.能力目标：（1）用人或哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜的实验，培养学生的动手实践能力。3.情感目标：（1）认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。（2）体验制备细胞膜的方法中蕴含的科学道理，养成科学的思维方法和科学素养。（3）初步了解《边界管理条列》，培养学生的相关法律意识。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。教学难点：1.用人或哺乳动物成熟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。教学方法：合作探究法、教授法、读书指导法、讨论法。教学准备：多媒体、PPT、教具（气球）教学过程：教学内容教师行为学生行为设计意图导入课题3min渗透法制教育在黑板上写出“38”数字然后问同学们这个数字很熟悉吧，那写成“38线”再问同学们熟悉吗？讲解“38线”是韩国和朝鲜以北纬38°为军事分界线，也就是朝鲜和韩国的边界线，将其两个国家分隔开来。那同学们我们的祖国妈妈的大陆板块像一只什么动物啊?雄鸡！同学们对“38”熟悉，对“38线”陌生。对中国大陆地图熟悉，能说出像一只公鸡或鸡。利用数字“38”激发学生的兴趣和求知欲同学们都知道我国的地图像一只雄鸡，这只雄鸡是靠什么来圈定的呢？那就是我国和其他国家的边界线和海岸线。我国的边界线上有边防人员，日夜保卫着祖国的稳定和安宁，使外国的坏人和一些恐怖分子不得入侵我国。《边界管理条例》：边界是国家领土主权的标志，具有重要的法律地位，需要予以严格的保护与管理。1.边界标志的保护。边界标志是边界的代表，具有神圣的法律地位，必须得到严格的保护。因此，任何组织和个人都应当保护边界标志，不得损坏、拆除或者擅自移动、设立边界标志。损坏、拆除或者擅自移动、设立边界标志的，一般由公安机关视情节轻重责令其具结悔过，或者以罚款和拘留；情节严重的，依法追究刑事任。边界对于一个系统来说是至关重要的，细胞作为一个生命系统，它有没有边界呢？40页第一段的最后一句告诉我们：细胞也是有边界的，它的边界就是这堂课我们要学习的内容————细胞膜。引导学生根据我设置的问题进行思考，尝试回答问题，从而感知细胞边界的存在。创设问题情境引导学生思考和过渡到教学主题细胞壁3min我们知道动物细胞的最外层是细胞膜，所以动物细胞的细胞膜就是其细胞的边界，而植物细胞的最外层是什么呀？植物细胞最外层是细胞壁，那么植物细胞的边界是不是就不是细胞膜而是细胞壁了呢？是不是编书的老师不够严谨，弄错了呢？其实我们的教材是经过专家老师层层审核过的，出现的错误几乎是不可能的。那现在我们就来解决植物细胞的边界为什么不是最外层的细胞壁而仍然是细胞膜。首先，就从细胞壁的物质组成和功能开始研究起。植物细胞最外层是细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，对植物细胞起支持和保护作用。但是相对于细胞膜而言，它具有全透性。全透性也就是细胞壁可以让许多相对大分子物质自由通过，也就是说细胞壁它根本起不到边界把外界分隔开来的作用，所以植物细胞的边界不是最外层的细胞壁，而仍然是细胞膜。同学回答植物最外层是细胞壁，并对植物细胞的边界为什么不是最外层的细胞壁，而仍然是细胞膜产生疑惑。设置疑问悬念，让同学思考细胞膜的制备—实验5min细胞膜作为细胞的边界，那细胞膜是怎样发挥着边界的作用的呢？我们知道结构决定功能，要弄清细胞膜的功能和作用，那就让我们来从研究细胞膜的成分开始。现在摆在我们面前的一个问题是怎么把细胞膜从细胞的其他组分中分离出来呢？【提问】用针扎破细胞行不行？用镊子把细胞膜剥下来可以吗？为什么？既然直接制备得不到那我们就选用其他方法间接地制取。细胞内的物质是有一定浓度的，把细胞放在清水里，水就会渗进细胞，细胞吸水多了会怎么样呢？就好像吹气球，越吹越大，然后就怎么样啊？会涨破。所以，实验原理就是细胞的渗透吸水涨破法。这样做虽然得到了细胞膜，但是，其中混合着细胞核膜,许多细胞器膜和细胞内容物。这样就无法把细胞膜单独分离开来专门研究。后来科学家们从实验选材上入手，发现了人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器。这说明人和哺乳动物成熟的红细胞就只有细胞膜，而没有细胞核膜和众多细胞器膜。由此可知选对实验材料非常重要，爱迪生选对实验材料之后成功的发明了电灯，但是选对材料是一个非常艰辛而其漫长的过程，科学家们那种不畏艰难、持之以恒的探索精神值得我们每一位同学生齐声回答不可以。回答老师的问题，因为细胞太小了。结合老师的比喻，气球不断吹会涨破，细胞不断渗透吸水也会涨破。引导学生主动思考问题，产生对实验的兴趣，培养大胆创新的思想。利用科学家爱迪生的成功事迹，潜移默化中培养学去学习。现在人或其他哺乳动物的红细胞渗透吸水破裂后，细胞膜和细胞内容物混合着，还需要用什么方法才能获得较纯净的细胞膜呢？细胞膜和细胞内容物中的其他结构密度不一样。如果有条件的话，可以用离心机以不同转速离心的方法来将它们分离开来。有同学提到过滤，也是可以的；还可以静止沉淀，在上层的就是细胞膜。学生回答蒸馏、萃取、过滤和静止沉淀等等。学生的科学素养细胞膜的成分测定7min制备好了细胞膜，接下来就是对细胞膜成分的研究啦！同学们认真思考以下两则材料，相互讨论，看能从其中获得研究细胞膜成分的哪些启发。【学生分两组讨论】：材料一:科学家在实验中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜能够被溶解脂类物质的溶剂溶解。材料二：人的消化液中含有许多能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。老师提示一下同学们：大家学习过物质的相似相容原理吧，什么是蛋白酶？蛋白酶是只对蛋白质发生化学反应，蛋白酶具有高度的专一性。材料一老师给的提示是相似相容。相似也就是说物质的结构相似，相容就是相互溶解。也就是说物质的结构越相似，那么物质就越容易相互溶解。可依此推出细胞膜是不是含有脂类物质啊。前面学习的脂质中的磷脂时说，磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。从而知道了细胞膜中含有脂质。材料二老师的提示说明了蛋白酶只和蛋白质发生化学反应，细胞膜中一定含有蛋白质。由书上可知脂质：50%细胞膜蛋白质：40%糖类：2%—10%蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。这句话充分说明了物质的结构决定物质的功能。鼓励学生大胆积极地思考并讨论。在教师的指导下，学生围绕中心问题，各抒己见，通过讨论获得知识的一种教学方法。优点在于，由于全体学生都参加活动，可以培养合作精神，激发学生的学习兴趣，提高学生学习的独立性。培养学生分析材料，思考问题，作出结论大胆的推测等学习能力。细胞膜的功能22min通过实验，我们现在知道了细胞膜的物质成分，那它们与细胞膜的功能有什么联系呢？接下来就来学习细胞膜的功能。1.将细胞与外界环境分隔开。人们认为细胞起源于原始的海洋，膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。[创设情景]：如果我们把细胞膜比喻成我们学校的围墙，那么学校就被分隔为校内环境和校外环境。学校围墙保证了我们有一个安静有序，不被外界因素所干扰的学习环境。学校围墙使我们有一个良好的环境，更好的学习；细胞膜的作用也是如此，它将细胞内外环境分隔开来，有利于细胞生命的生存。2.控制物质进出细胞。细胞膜像海关和边防检查站，对进出细胞的物质进行严格的“检查”。细胞需要的营养物质可以从外界进入，细胞不需要或者是有害的则不容易进入。细胞内产生的抗体、激素和代谢废物则可以通过细胞膜排出细胞外。当然，细胞自身的一些物质如核酸是不会流失到细胞外的。但是细胞膜控制物质进出细胞也是相对的，如水、一些气体可以自由出入，还有些有害的物质、病毒、病菌可以侵入生物体，导致生物体患病。[创设情景]：如果我们把细胞比喻成我们的教室，细胞膜控制着物质的出入，那么教室的门就控制着老师、学生和经允许的相关人员的出入。但是这种控制作用是相对的，如水汽和空气则可以自由出入我们的教室。病毒、病菌和有害物质侵入细胞，危害生物体，就相当于坏人、小偷通过非法途径进入我们教室，他们通过撬门砸碎玻璃，弄坏锁进教室行窃，搞破坏。3.进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康的生存。这种协调依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流。方式一、激素分泌传递作用过程（间接交流）细胞分泌的化学物质（激素），随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。靶细胞上有受体，受体主要指细胞膜中的糖蛋白，它对细胞外学生从通俗易懂的生活知识中过渡、理解并掌握新知识通过[创设情景]，利用生活中的实例以打比方，比喻的教学方法来引导学生理解并掌握新知识。信号分子的结合有特异性，能“识别”环境中的特异化学物质（如激素、神经递质、抗原、药物等）并与之结合。[创设情景]：这种方式好像是录取学校和高考考生通过录取通知书来传递信息。在录取通知书通过快递公司传递过程中，为了保证传递的准确无误，考生要有一个准确详细的姓名和地址。同样，在间接交流中，激素通过靶细胞膜上的受体来识别靶细胞，这样可以保证激素准确无误地作用于靶细胞。方式二、细胞膜接触识别过程（直接交流），细胞可以通过细胞膜的直接接触来传递信息。发出信号的细胞膜上的信号分子直接与靶细胞膜上的受体识别并结合，从而信息从一个细胞传递给另一个细胞。[创设情景]：这种方式就好象是人与人面对面的交流，直接、准确并迅速。方式三、胞间连丝—相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞（通道交流）。例如高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。[创设情景]：这种方式就好象是人与人之间通过打有线电话来传递信息。思考:除此以外，细胞膜还有哪些功能？细胞膜还具有：分泌、排出代谢废物、运输等功能。学生通过已学知识分析思考细胞膜还可能的功能。板书设计：第1节细胞膜——系统的边界一、细胞壁1、化学成分：纤维素、果胶2、功能：支持、保护和全透性二、细胞膜的制备（实验）1、方法：细胞渗透吸水涨破法2、选材：人和其他哺乳动物成熟红细胞3、提取细胞膜：离心机离心、静止沉淀三、细胞膜的成分脂质:约50%细胞膜成分蛋白质：约40%糖类：2%—10%四、细胞膜的功能1、将细胞与外界环境分隔开2、控制物质进出细胞间接交流（激素传递）3、进行细胞间的信息传递直接交流（膜接触）通道交流（胞间连丝）随堂练习：1.科学家常用哺乳动物红细胞做实验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2.组成细胞膜的主要化学成分是（）A、蛋白质和磷酸B、蛋白质和脂肪C、氨基酸和磷脂D、蛋白质和磷脂3.下列那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、作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定D、绝对避免有害物质进入细胞课堂小结：1、植物细胞壁的成分：纤维素和果胶2、细菌细胞壁的成分：肽聚糖3、细胞膜的分子组成：脂质、蛋白质、糖类4、细胞膜的功能：控制兴（信）奋（分）教学反思：1、整个教学过程中，用合作探究的模式，让学生自己通过小组内合作归纳总结出结论，体现学生的自主学习，通过对资料分析，运用推理探究的方式得出结论，并