细胞膜的结构和功能
牡丹江市第一高级中学 刘继坤
一、根据高中《生物课程标准》及《考试说明》对这部分内容的有关要求,确定教学目标如下:
1、知识与技能
(1)通过研究体验和分析推理掌握细胞膜的结构和功能。 (2)在研究体验过程中培养学生合作意识和探索能力。 (3)在分析推理过程中培养学生利用原有知识展开研究的能力。 2、过程与方法
教师引导帮助学生进行研究体验、分析推理细胞膜的结构和功能的相关知识。
3、情感、态度与价值观
通过研究、推理培养学生严谨求实的科学态度和创新精神。 二、教学分析与处理 (一)学生分析
知识和能力分析:经过新一轮的课程改革实践,学生的学习方式已经发生初步转变,具有一定的探究式和体验式学习能力,形成了较强的探索意识。在知识经验的储备上,通过以前的学习,已经具备了学习本课的知识基础和经验。
心理分析:高中的好胜心和问题意识都比较强,在高中生物课中有相当一部分题目可以提供给学生进行自主探究,通过个人研究和小组合作及教师及时提供相应的信息和指导,最后同学们完全可以达到成功,使学生从心理上有较强的成就感。这样既锻炼了学生研究问题的能力同时又学习到了研究问题的一般方法,在研究过程中培养学生的探索意识和创新精神。
(二)教材分析与处理
本节课的主要内容位于人教版教材第一册,这节课我选取了第一册第二章《生命活动的基本单位——细胞》中第一节《细胞膜的结构和功能》和全一册第四章《细胞与细胞工程》第一节《细胞的生物膜系统》的相关内容,
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并进行了重组。实现了学生学习细胞膜结构和功能的基础上,对生物膜系统进行了适当的拓展,本节课主要内容是细胞膜的结构和功能。从知识的内在联系看,本节内容为以后学习细胞质、细胞核及生物膜等相关知识奠定了基础。通过本节课的学习,学生在运用已有知识解决问题的同时能发现知识的新内涵和新价值,在研究知识本身特点的基础上,总结知识发生和发展的规律,从而完善自己的知识体系。
(三)教法选择
依据:教学应以发现为重点,帮助学生学会应用多种方法进行研究、体验,解决问题,感悟真理,在学习中不仅让学生知道是什么、为什么,还要引导学生研究知识是怎样生成的,怎样变化的,有什么内在规律,有什么用途,设想一下前景怎样。因此,确定教法为:
研究体验式创新教学法。
(四)研究体验式创新教学法中“五点”的确立 1、重点:细胞膜的结构特性和功能特性。 2、难点:细胞膜的功能特性。 [重、难点的确立依据]
(1)细胞膜结构和功能在教材中的地位和作用。
(2)学生在知识储备上虽有一定的基础,但还很欠缺对问题的研究能力和对实验的设计能力。
(3)学生的认知规律。 [解决办法]
(1)通过设计实验和观察细胞膜融合实验的图片来体验细胞膜的结构特点。
(2)通过观察物质运输的动画课件和设置创新习题来理解细胞膜的功能特点。
3、创新点:
(1)让学生进行实验设计,给学生研究的空间,培养学生创新思维和创新想象。
(2)观察细胞膜融合实验的图片和物质运输的动画课件,进行体验和
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推理。
(3)创新习题的设计,培养学生创新应用能力。
4、空白点:(内容关键处教师不讲,把周围知识先进行铺垫,然后把任务安排给学生,充分给学生思维的空间,让学生自己研究,发现规律,明白道理)
(1)实验设计思路留空白。 (2)重点和难点的教学留空白。 (3)反思与小结留空白。 (4)板书留空白。 5、德育点:
(1)通过学生的研究讨论,培养学生的合作意识,感受成功的愉悦。 (2)通过实验设计和挖掘教材,培养学生严谨求实的科学态度。 三、教学过程
这个环节我设计了以下三个大的板块,即细胞膜的结构及结构特性、细胞膜的功能及功能特性、拓展延伸,在第一个板块中主要通过创设情境,通过学生观察和积极思维来调动学生的积极性和探索欲望,得出细胞膜的结构特性;第二个板块提供动画课件和创新习题来理解主动运输的本质;第三个板块把全一册中生物摸系统的相关知识与之进行整合,体现知识的内在联系。
(一)细胞膜的结构及结构特性 情境一(直接导入):
幻灯片显示出细胞膜的结构示意图,学生观察后总结出细胞膜的化学组成和结构组成,得出细胞膜是由双层磷脂分子构成,蛋白质镶嵌在其中。从而培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
情境二:
给出实验设计题目(如何验证细胞膜上磷脂分子是双层排列的),并给出实验设计的相关材料,让学生进行研究讨论,教师启发、引导学生理顺出设计思路。通过学生的研究讨论,培养学生的合作意识和创新精神。
情境三:
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幻灯片显示出细胞膜融合的实验图片,教师帮助学生通过观察体验、推理,得出细胞膜的结构特点——流动性,并延伸到结构特点的应用,在教师的帮助下进行讨论,使学生认识到这部分知识的价值。
(二)细胞膜的功能及功能特性
细胞膜的化学组成中有糖蛋白,通过学习糖蛋白的作用,进而引出细胞膜的重要功能——物质交换。
1.创设情境。
播放自由扩散和主动运输的动画课件,学生通过对比来回答自由扩散和主动运输的定义,并填写对比表中的相关项目,培养学生自主学习的能力。教师适当地给予扩展:提供出常见的以自由扩散方式和主动运输的方式过膜的物质。
2.设置一道关于主动运输的创新习题,在教师的帮助下加深研究体验。 把胡萝卜放入含有钙溶液中,胡萝卜能从溶液中吸收Ga和NO3离子,一段时间后,发现溶液中剩余的Ga离子比NO3离子多,请回答:
(1)胡萝卜吸收离子的方式是什么?
(2)溶液中剩余的Ga离子比NO3离子多,这一现象说明细胞膜的功能特点是什么?
(3)决定细胞膜吸收哪种离子多或少的直接原因是什么?
通过对习题的讨论研究,更深刻地理解主动运输的本质,体现出细胞膜的功能特点:选择透过性。
3. 挖掘教材,发散思维。
教材中有这样一段材料:轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+多63倍,人的红细胞中的K+比血浆高30倍,而红细胞中的Na+浓度却是血浆中Na+浓度的1/6。
教师引导帮助学生对这段话进行理解,学生通过讨论研究、分析推理,最后得出多种推论,更好地对细胞膜的功能特点——选择透过性加以理解,从而培养学生的创新思维和创新能力。
(三)拓展延伸——生物膜系统
由自由扩散和主动运输过渡到内吞作用和外排作用,然后给学生提供分
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泌蛋白的形成过程。
线粒体提供能量 膜泡 膜泡 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 合成 蛋白质 较成熟 的蛋白质 成熟的 蛋白质 分泌 蛋白质 介绍生物膜系统的定义:各种具膜的细胞器和细胞膜及核膜构成了生物膜系统。通过学生观察总结出生物膜在结构和功能上存在着联系,体现知识的内在联系和使用价值。
四、反思小结
组织学生进行交流本节课的所学、所感、所悟,加深研究体验。 五、板书设计
让学生总结本节课的内容后设计适合自己的板书。 六、研究性作业
学生课下搜集相关资料或登陆有关网站查找生物膜在实践中有什么重要应用。
七、教学体会
本节课在设计上突出学生的主体地位,教师讲的少,给学生充分的自主学习、探究、合作和讨论的时间,进行研究体验式学习,从而更好地培养了学生的合作能力和创新意识。这就需要教师在教学中充分了解学生,认真分析教材中的每一个知识点,适当给学生创造研究的空间,让学生真正的去体验,同时教师要充分吸纳教材中的每个环节、对教材具有灵活重组和整和的能力。
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