2019-2020年高中生物《细胞概述》教案3 浙教版必修1.doc

2019-2020年高中生物细胞概述教案3 浙教版必修1一、教学目标【知识目标】1通过观看细胞学说发现简史视频，学生归纳细胞学说的基本观点，2、通过思考老师提出问题，分析细胞学说的意义。2通过图片上显示的不同生物体细胞，说出细胞的大小、形状和种类之间的关系。3通过探究学习建立生物模型，分析认识细胞体积一般较小的原因。5、通过比较典型原核和真核细胞图片区别比较原核细胞和真核细胞。【能力目标】1通过细胞学说视频培养学生筛选、收集、加工信息的能力。2通过探究实验模型的建立，加强学生的动手能力，培养学生分析实验数据并根据。3通过整理有关细胞种类、形态、大小等相关图片，培养学生收集、分析、整合信息、运用信息于学习实践的能力。【情感态度与价值观】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，对学生进行科学态度及勇于探索、克服困难、合作研究等科学素质的养成教育。2体会建立模型是解决问题的科学方法之一，养成科学思维方法。二、教材分析【教材的地位作用】“第二章细胞的结构”是全书重要的基础内容之一，因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。本节内容“细胞概述”作为本章的第一节，既是学生所学的初中知识的延伸与深入，也是高中生物后续许多内容的学习的起始。本节教材通过细胞学研究史中有代表性的科学家研究成果的介绍，使学生在了解细胞的发现和细胞学说的建立简史的同时，体会科学和技术的关系。通过探究实验“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”的活动，使学生体会细胞的体积一般较小的原因，为第三章细胞代谢中的“物质出入细胞的方式”打下基础；由于细胞不能无限长大，必须在长到一定体积时经过分裂使细胞数目增多，从而使生物体长大，这样也和第四章的“细胞增殖”联系起来。同时显微镜下观察细胞的形态这一基本技能又是学习细胞的结构和功能的基础，也为使用显微镜观察其他内容作铺垫。【教学重难点】1教学重点：分析细胞学说建立的过程和细胞大小、形态、种类的比较。2教学难点：模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系中记录数据、分析数据和根据数据获得结论，体会建立模型是解决问题的科学方法之一。【建议课时】 本节建议安排2课时。第一课时，细胞学说；模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系第二课时（实验课）观察多种多样的细胞显微镜的使用。三、学情分析高中学生的抽象思维能力和综合思维能力逐渐加强，同时，对生物课程的学习也有着一定的兴趣。他们在初中曾学过用光学显微镜的低倍镜观察细胞，对细胞学说中相关内容已有所涉及。但是，在初中阶段这些内容的学习比较分散，没有加以整理归纳，并且学生进入到高中后再次学习生物学内容又时隔了一段时间，有的知识可能已遗忘。因此，教学中可适当利用学生的已有知识基础，并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展。四、教学设计【课前准备】教师：从网上下载本课所需的信息资料、生物图片和动画软件，整合成本节课所需的材料；准备模拟探究的材料和观察多种多样的细胞装片。【教学设施】 多媒体课件，细胞学说发展史的视频，生物实验室【教学方法】基于学生已有的知识和经验出发，本节课设计时针对教材内容，通过“观察阅读讨论归纳” 学生学习“细胞学说”的有关内容，再通过“观察讨论归纳”的方法让学生认识组成生物体的细胞既是多种多样的，同时在组成结构上又是具有共性。在此基础上。最后借用模型来研究小的、看不见的、在活体中很难研究的过程和结构“模拟探究细胞表面积与体积的关系”。【教学过程】教学流程教师活动学生活动教学意图导入新课教师设疑：在很长的时期内，人们都是通过肉眼来观察世界上形形色色的事物。那么人们又是怎样发现细胞的？ 教师引导：那我们接下来就带着这个问题去看下面的视频。【观察思考】观察教师演示的内容，思考教师提出的问题。创设情境、导入新课一、细胞学说【视频演示】用视频一展示细胞的发现过程；视频一以胡克显微镜观察到的软木塞细胞壁为开始，介绍了施莱登、施旺等人的观点。【问题设计】视频结束，教师可设计如下几个问题让学生思考回答：视频一结束后，胡克开启了怎样的一个世界？【过渡】胡克第一台显微镜之后，科学技术继续发展我们又看到了更多的细胞和组织，他们又是谁？我又该怎么理解细胞是生物体的基本单位这句话？让我们带着这两个问题来看下面的视频【视频演示】视频二展示草履虫、变形虫、植物切片和动物切片及各个相关的器官；视频二展示几种组织的细胞图是学生初中有所接触的。【问题设计】细胞学说的建立过程如何？细胞学说的要点是什么？通过细胞学说的建立过程和细胞更精细结构的发现，你认为学说创立与科学技术的关系怎样？【评价总结】组织学生交流活动，对学生交流过程中的某些问题进行解释、评价、引导，不但让学生知道细胞学说的基本内容，而且领会细胞学说的建立是科学家从实践中质疑、发现、思考到再实践的过程。在分析和总结出学说的过程中，体会所隐含的科学方法和科学精神。【观看阅读讨论】观看视频中有关细胞学说的内容；学生阅读课本中的材料；讨论、分析，准备回答教师提出的问题。【汇报交流】以实验小组为单位派代表汇报讨论得出的结论（考虑交流面，一个小组只汇报其中的一个问题）：虎克的显微镜下的重大发现、施莱登和施旺的理论和科学实验的结合以及此后的耐格里、菲尔肖不断的对细胞学说的修正等。所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物结构和功能的单位；所有细胞必定是由细胞产生的。细胞学说是科学家通过大量的科学研究，利用显微镜广泛观察了动植物的微细结构，并经过严密的理论思维而建立起来的。细胞学说的建立过程，是一个在科学探究中不断开拓、继承、修正和发展的过程。细胞学说的地位和意义之所以重要，理由如下：细胞学说的建立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；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。通过细胞学说的建立过程介绍，让学生领悟科学发现具有以下特点：科学发现是很多科学家的共同参与，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。二、细胞的形态大小、数目【课件演示】展示各种不同形状的细胞与组织的模式图。【问题设计】可针对细胞的大小提出以下问题：这些都是什么细胞？最小的细胞有多小，最大的呢？小鼠和大象，谁的细胞更大？生物体体积的大小取决于什么？细胞体积趋向于小的原因是什么呢？你能用实验或数据演示你的想法么？【评价总结】及时对学生交流的信息进行分析评价，最后在大屏幕中演示各类细胞的显微结构图。师生共同总结得出：细胞的种类很多，不同的细胞，大小的差别很大。【观察思考】边听边对照相应图片，体会教师演示讲解。【讨论回答】以实验小组为单位，根据教师演示和指导，结合视频二正确答出蛙血涂片（或人血涂片）、动物脊髓组织、人肌肉组织（细胞）、植物叶表皮细胞或植物根尖组织、其他植物、动物和微生物的细胞名字。 通过与生活实例结合让学生更容易理解和接受细胞形态大小、数目的多变，培养学生的STS的学习理念，提高实践应用能力。通过多向交流，实现学生的优势互补，资源共享。三、模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系【过渡讲述】我们已经知道，细胞的种类很多，不同的细胞大小差异也很大。但一般的细胞只有在显微镜下才能看到。那么，细胞的体积为什么这么小呢？【问题设计】生物体体积的大小取决于什么？细胞体积趋向于小的原因是什么呢？你能用实验或数据演示你的想法么？引出这正是我们接下去要探究的主要内容：“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”。【巡回指导】组织学生实验探究，提醒学生NaOH有强腐蚀性，注意实验安全；让学生先进行琼脂块的扩散实验，在10min扩散期间，计算表格中不同边长的正方体表面积和体积比；指导学生如何收集实验数据、处理实验数据。 【评价总结】记录不同正方体琼脂块的表面积与体积之比：边长(cm)表面积(cm2)体积(cm3)表面积体积3210.01比较、分析、评价各组实验数据（每个琼脂块上NaOH扩散的深度）：边长(cm)琼脂块体积(cm3)色变的琼脂块厚度(mm)未色变的琼脂块厚度(mm)123评价各组的讨论题的答案。引导学生关注本实验的研究方法，即建立模型的研究方法。【思考作答】根据各自的理解回答教师提出的问题（由于这是后面要探究的问题，所以对学生的回答不要求完整）【实验操作】阅读教材中的相关实验设计按实验设计步骤进行探究实验收集整理实验数据思考讨论方案中的3个讨论题。【结果汇报】将实验结果填入左表（教材中），讨论实验方案后的3个讨论题；汇报实验结果和讨论题答案。NaOH与琼脂块接触时，琼脂块中的酚酞变红色，因此根据琼脂块是否变成粉红色就可知道NaOH是否已扩散进入琼脂块和扩散的距离。根据NaOH在琼脂块中的扩散距离相同可以知道，NaOH在琼脂块中的扩散速度是相等的。细胞（琼脂块模拟细胞）越小，表面积和体积的比值越大，物质通过细胞膜进入细胞的效率越高，有利于细胞吸收营养物质和排出代谢废物，从而有利于生物体生命活动的进行。所以生物体由许多细胞构成，而不是由一个或几个大的细胞构成。利用模型可以研究很难或不可能进行研究的对象，如可以借用模型来研究小的、看不见的、在活体中很难研究的过程和结构。利用模型来研究还可以在说明道理的同时，简化复杂的原理或过程。如用动物模型代替人体进行实验；在实验室模拟原始地球的条件研究生命起源等（同学的答案可能会不同）。实验探究 获得新知本实验最后要引导学生认同细胞表面积和体积比不能过小，否则会因表面积的限制导致细胞代谢速率下降，这对细胞的生存是不利的。所以，当细胞长到一定大时，便不再长大，进而一分为二，为细胞快速代谢创造条件。四、细胞的种类划分【课件演示】展示几种不同的生物；以真核生物细胞（植物和动物细胞）对比原核生物细胞（细菌和蓝藻），找出真核生物与原核生物的不同点；以例子的形式展示几种真核生物和原核生物的图片。【问题设计】在边演示边讲述过程中，可设计如下几个问题让学生思考回答：动植物细胞的基本结构分为哪几个部分组成？这些生物形态结构有什么共同的特点（结构方面）？原核与真核生物的结构组成有什么不同？【归纳总结】真核细胞结构：细胞壁植物 细胞膜细胞质 原生质体细胞核细胞膜动物 细胞质 原生质体细胞核根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类【概念讲述】真核细胞、原核细胞；真核生物、原核生物。【观察思考】观察教师演示的内容，思考教师提出的问题。【讨论回答】再现初中阶段学过的知识，结合教师提出的问题讨论回答：各种动植物细胞的形态、结构、大小虽然各不相同，但都是由细胞膜、细胞质、细胞核等部分组成。原核生物与真核生物的区别是有无细胞核真核生物主要是一些植物、动物和真菌；原核生物主要是细菌、支原体、衣原体、蓝藻等。有关真核细胞和原核细胞的具体内容放在本章后几节具体讲述，在此只作简单的讲述。【板书设计】细胞学说：所有的生体物都是由细胞构成的；细胞是生物结构和功能的基本单位；所有的细胞都来自于其他细胞。一、 细胞学说：施莱登施旺菲尔肖二、 细胞的形态大小、数目三、 模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系四、细胞的种类划分四、 真核细胞和原核细胞【检测反馈】1、细胞学说的主要内容是什么？2、细胞学说揭示了（）（A）植物细胞与动物细胞的区别（B）生物体结构的统一性（C）细胞为什么要产生新细胞（D）人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程3、显微镜在细胞学说建立过程中起到了什么作用？4、根据你的观察，植物细胞和动物细胞在结构上有哪些异同？5、作一张流程图，说明几位科学家是怎样建立并完善起细胞学说的。6、依据“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”实验，你认为细胞生长到一定程度时，为保证细胞代谢需要，最好的解决办法是（）（A）消失 （B）死亡 （C）分裂 （D）不再生长7、为了得到一个关于细胞大小的印象，请尝试如下练习：人脑约重1.5kg，大约有1012个细胞。假定每个细胞完全充满水，试计算一个脑细胞的平均大小。如果脑细胞是简单的立方体，那么这个平均大小的脑细胞每边长度是多少？ 参考答案：1、细胞学说的主要内容是：所有生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所有的细胞必定是由别的细胞产生的。2、B 3、由于细胞的个体微小，人类用肉眼无法观察到，显微镜的发明使人类观察到细胞成为可能，人类对细胞的研究随着显微镜制造技术的发展而不断深入，20世纪电子显微镜的发明使细胞学的研究进入了亚显微时期。因此，显微镜在细胞学说的建立和完善过程中起到了关键作用。 4、相同点：动植物细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核；不同点：植物细胞有细胞壁，动物细胞没有。（因为学生观察的是永久装片，可能观察不到叶绿体等结构，时间允许的话，教师可以给学生准备活的植物材料让学生观察。）5、见下图。6、C 7、提示：假定人脑每个细胞完全充满水，一个脑细胞的平均大小为1.51015m3。如果脑细胞是简单的立方体，那么平均大小的脑细胞每边长度约为1.14105m。施莱登：所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物的各种功能的基础。施旺：所有的植物也是由细胞组成的。菲尔肖：所有的细胞都必定来自别的活细胞。细胞学说：所有的生体物都是由细胞构成的；细胞是生物结构和功能的基本单位；所有的细胞都来自于其他细胞。1细胞的大小及其分析细胞的大小差异很大，大的如鸵鸟卵黄可达1713.5cm。最小的枝原体细胞的直径只有0.1m（1 m106 m）。一般说来，真核细胞的体积要大于原核细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。但卵细胞是一种特殊类型的细胞，因为它含有许多供胚胎发育用的营养物质-卵黄，而使细胞的体积增大了许多倍。一般的细胞只有在显微镜下才能看到。一般来说，细胞的大小以微米计。多细胞有机体的细胞的大小同生物体的大小无关。细胞体积的最小极限决定于细胞独立生活所需的最基本成分的体积。根据推算枝原体细胞接近于容纳所必需的大分子的最小体积极限。细胞要进行生命活动，体积也不能过大，在真核细胞中，细胞核和细胞质的比例有一定的关系；细胞的体积要适于同外界进行物质交换，这些因素都决定了细胞要保持一定的体积大小。下表列出了几种细胞的大小。名称人卵变形虫海胆卵肝细胞红细胞伤寒菌流感菌肺炎球菌大小(m)120100702072.40.50.50.20.10.2分析高等动植物细胞的大小，可以发现这样的规律，不论其种的差异多大，同一器官与组织的细胞的大小更是在一个恒定的范围之内。大象与小鼠的体型大小相关十分悬殊，但大象与小鼠相应器官与组织的细胞大小却无明显差异，不仅相应的体细胞大小相似，性细胞的大小也无明显的差异。又如所有哺乳动物的肾细胞、肝细胞或其它细胞，在人、牛、马、象的相应细胞的大小几乎相同。因此，器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，这种关系有人称之为“细胞体积守恒定律”。我们认为细胞体积的守恒规律可以与细胞是生命活动基本单位的概念联系起来理解。细胞最大体积的极限与什么因素有关？一般认为有3个方面：第一，细胞的相对表面积与体积的关系。细胞的体积与相对表面积成反比关系，细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞与周围环境交换物质的能力就越小。有些细胞为了增加表面积，就形成很多的突起。第二，细胞的核与质之间有一定的比例关系。一种较为普遍的现象，不论细胞体积大小相差多大，但各种细胞核的大小悬殊不大。第三，细胞内物质的交流与细胞体积的关系。细胞内的物质从一端向另一端运输或扩散是有时间与空间关系的，假如细胞的体积很大，势必影响物质传递与交流的速度，细胞内部的生命活动就不能灵敏地调控与缓冲。有一些原生动物细胞的伸缩泡可能起着细胞内环境的调节作用。由于上述种种因素的影响，细胞作为生命活动的基本单位，其体积必然要适应其代谢活动的要求，应有一定的限度，因此数百微米直径的细胞应被认为是上限了。卵细胞之所以不受此限制，因为早期胚胎发育是受储存在卵细胞质内的mRNA与功能蛋白质调控的，并利用预先储存在卵细胞质内的养料，因此在细胞质内储存了大量mRNA，蛋白质与养料，同时卵细胞与周围环境交换物质很少，卵细胞的体积大主要因胞质扩增所致。2分析数据与得出结论实验中得到的观察和测量结果称为数据。实验结束时要对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势。如果能把数据整理成表格或者图表，常常能更清楚地看出它们的规律。然后要思考这些数据说明了什么。它们能不能支持你的假说？它们是否指出了你实验中存在的缺陷？是否需要收集更多的数据？结论就是对实验研究发现的总结。在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。但得出的结论往往会使你发现新的问题，并设计新的实验来寻求答案。