2022年滬科版生命科學(xué)高一上第3章《生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)_細(xì)胞膜》教案

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1、2022年滬科版生命科學(xué)高一上第3章《生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)_細(xì)胞膜》教案 【課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)】（本小節(jié)） ①理解植物細(xì)胞吸水的原理； ②學(xué)會(huì)觀察和研究細(xì)胞的基本技能，以及初步分析問(wèn)題的能力； ③學(xué)會(huì)探究植物細(xì)胞外液的濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。 【教學(xué)目標(biāo)】（第1課時(shí)，下同） 【知識(shí)與技能】 ①明了滲透、質(zhì)壁分離等概念的確切含義；能運(yùn)用概念，分析、解決生活生產(chǎn)中的一 些實(shí)際問(wèn)題； ②較熟練、規(guī)范地獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作；感知細(xì)胞膜的存在、質(zhì)壁分離現(xiàn)象及其狀態(tài)的 變化規(guī)律，分析變化的原因； 【過(guò)程與方法】 ③親歷探究的基本過(guò)程并自我評(píng)價(jià)，理解實(shí)驗(yàn)方法，掌握記錄、處理數(shù)據(jù)和運(yùn)用曲線 圖

2、表達(dá)結(jié)果的一般方法； 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 ④與他人合作共同探究，初步形成敢于質(zhì)疑、注重證據(jù)、求真務(wù)實(shí)等精神，增強(qiáng)學(xué)好 生命科學(xué)的自信心。 【教學(xué)重點(diǎn)】 ①明了“質(zhì)壁分離”的確切含義； ②感知質(zhì)壁分離現(xiàn)象及其狀態(tài)變化的規(guī)律； ③體驗(yàn)探究的各個(gè)基本步驟，選擇和采用相關(guān)方法開(kāi)展有關(guān)定量研究。 【教學(xué)難點(diǎn)】 ①顯微鏡的使用和細(xì)胞大小的測(cè)量等技能； ②定量研究的基本思路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及運(yùn)用曲線圖表達(dá)結(jié)果的一般方法； 【核心概念】 質(zhì)壁分離，科學(xué)探究。 【教學(xué)基本策略】 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)探究。 【教具準(zhǔn)備】 探究活動(dòng)的材料、儀器和試劑，PPT，雙筒顯微鏡，實(shí)物投

3、影等。 【教學(xué)過(guò)程】 【上課前的交待】 ▲請(qǐng)預(yù)習(xí)課本P44～46的第6步。 ▲先熟悉材料用具，想想它們有什么用途。 ▲閱讀學(xué)案上的【主要學(xué)習(xí)目標(biāo)】，做到心中有數(shù)，這也是自我評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)。 ▲對(duì)照學(xué)案，大致了解本節(jié)課要解決的主要問(wèn)題有哪些。 【引 言】 期中前，我們學(xué)習(xí)了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。今天我們開(kāi)始進(jìn)一步學(xué)習(xí)（主題3）生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位，是一個(gè)基本的生命系統(tǒng)。 作為系統(tǒng)，一般都具有邊界，就如一個(gè)國(guó)家有海陸空的邊界。 邊界必須要能控制并完成系統(tǒng)與外

4、界的物質(zhì)、信息等的交流。 那么，植物細(xì)胞的邊界究竟是細(xì)胞壁還是細(xì)胞膜呢？細(xì)胞壁能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞嗎？ 細(xì)胞膜是細(xì)胞這個(gè)系統(tǒng)的邊界。我們首先來(lái)認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜。 【過(guò) 渡】 細(xì)胞膜是如何控制并完成細(xì)胞與外界的物質(zhì)、信息等的交流？ 我們首先以細(xì)胞內(nèi)含量最多的水為例開(kāi)展研究。 同學(xué)們對(duì)擴(kuò)散和滲透現(xiàn)象已經(jīng)有所了解。 擴(kuò)散是物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動(dòng)。 滲透作用指水的跨膜擴(kuò)散，即：水分子通過(guò)膜從水分子多的一邊向水分子少的一邊移動(dòng)?！舅囊苿?dòng)方向是從哪一邊向哪一邊移動(dòng)？】 【板塊一. 探究活動(dòng)1：成熟植物細(xì)胞的滲透失水（定性）】 今天我們準(zhǔn)備探究什么呢？ 探究始于問(wèn)題

5、，問(wèn)題主要來(lái)源于學(xué)習(xí)或生活實(shí)踐。 為了了解同學(xué)們已有的生活經(jīng)驗(yàn)以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的基礎(chǔ)，課前請(qǐng)同學(xué)們對(duì)背景資料中所列的現(xiàn)象打勾，并根據(jù)現(xiàn)象提出想要探究的問(wèn)題。 由于我們今天以植物細(xì)胞為研究對(duì)象，因此，背景資料都是一些關(guān)于植物的實(shí)例。 【事實(shí)上，人的糖尿病、尿崩癥等疾病都與人體內(nèi)正常的水平衡被打破有一定的關(guān)聯(lián)，水與人體健康密切相關(guān)。動(dòng)植物細(xì)胞保持水平衡的原理是相似的?！? 我閱讀了同學(xué)們的學(xué)案后，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)全部肯定了背景資料中的4種現(xiàn)象。說(shuō)明同學(xué)們都積累有一定的生活經(jīng)驗(yàn)。學(xué)案更反映出同學(xué)們強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)，特別是同學(xué)們富有創(chuàng)造性的想象力，讓我興奮，有很多問(wèn)題是我沒(méi)有想到的。時(shí)間關(guān)系

6、，只能舉幾個(gè)例子，讓我們一起分享！ PPT: 請(qǐng)您欣賞（來(lái)自許凌波、劉滋清、張立東、王思瀅、朱未、趙曉帆、胡祎超等同學(xué)的問(wèn)題）： ●植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？不同濃度溶液中的植物細(xì)胞的失水速率和失水量相同嗎？ ●用白菜做餡時(shí)，放鹽多少與滲出水的量呈怎樣的關(guān)系？讓白菜細(xì)胞失水一定要放鹽嗎？ ●為什么做醬菜的黃瓜比鮮黃瓜要咸得多？是黃瓜失水時(shí)，鹽也同時(shí)進(jìn)入了細(xì)胞內(nèi)嗎？ ●青菜葉肉細(xì)胞萎蔫時(shí)，基因發(fā)生改變嗎？ ●細(xì)胞膜上控制水分子進(jìn)出的物質(zhì)是什么？ ★這些問(wèn)題指向明確，簡(jiǎn)潔明了，具有規(guī)律意識(shí)、定量意識(shí)和探究?jī)r(jià)值。 ★大致進(jìn)行分類： 從生命系統(tǒng)的組成層次看，有細(xì)胞角度的問(wèn)題，也有物

7、質(zhì)角度的問(wèn)題。 從研究問(wèn)題的深度看，“是什么”的問(wèn)題，也有“為什么”的問(wèn)題，還有“如何做”的問(wèn)題。 ★后兩個(gè)問(wèn)題很有深度，追根究底的精神值得表?yè)P(yáng)。但在現(xiàn)有條件下無(wú)法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，不適合我們的課堂學(xué)習(xí)。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)問(wèn)題都與滲透作用有關(guān)。 我們就確定“植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？不同濃度溶液中的植物細(xì)胞的失水速率和失水量相同嗎？”作為我們今天共同探究的課題。 【作出假設(shè)】 問(wèn)題產(chǎn)生后，我們需要進(jìn)行嘗試性的回答，即提出假設(shè)。 針對(duì)“植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用嗎？”這一課題，你的假設(shè)是什么？ 【師重復(fù).必要時(shí)說(shuō)明什么叫假設(shè)，示范如何提出假設(shè)?！? 【過(guò)渡】假設(shè)是否成立

8、，還需要實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，用事實(shí)證據(jù)來(lái)回答。 也就是說(shuō)，對(duì)植物細(xì)胞施加某種處理，觀察其變化，才能評(píng)價(jià)假設(shè)。 【預(yù)期結(jié)果】假如現(xiàn)在把成熟植物細(xì)胞置于濃鹽水中一段時(shí)間，預(yù)期一下支持你假設(shè)的結(jié)果應(yīng)該是怎樣的？ 【過(guò)渡】在回答預(yù)期結(jié)果之前，我們有必要先認(rèn)識(shí)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。 【PPT:成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖】 ★植物細(xì)胞從外到內(nèi)，依次包括細(xì)胞壁，細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核； 細(xì)胞質(zhì)中有液泡，液泡內(nèi)是被稱為細(xì)胞液的溶液； ★成熟植物細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下的最主要特征是：細(xì)胞幾乎被中央大液泡占滿了！ 【為了說(shuō)明結(jié)構(gòu)，圖上夸大了原生質(zhì)層的厚度?！? 如果成熟植物細(xì)胞能夠發(fā)生滲透作用，那么，把成熟植物細(xì)胞

9、置于濃鹽水中一段時(shí)間，液泡大小會(huì)發(fā)生怎樣的變化？ 【理解設(shè)計(jì)】 結(jié)果究竟如何，課本提供了一種查證的方法。請(qǐng)閱讀課本第45頁(yè)的全部?jī)?nèi)容。 要求是：明確實(shí)驗(yàn)的基本思路，并以簡(jiǎn)短的語(yǔ)言復(fù)述給同伴聽(tīng)，同伴必要時(shí)做補(bǔ)充。 【學(xué)生閱讀課文，復(fù)述，補(bǔ)充】 【過(guò)渡】明確了實(shí)驗(yàn)的基本思路，操作前需要弄清楚幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題： PPT:關(guān)于課本P45的幾個(gè)說(shuō)明：【提醒：要有及時(shí)記錄課堂筆記的習(xí)慣】 ①理想的選材：紫色洋蔥鱗葉外表皮 一是細(xì)胞液呈紫色，容易在顯微鏡下觀察；二是外表皮容易被撕取制片。 ②試劑替代：氯化鈉溶液替代蔗糖溶液 蔗糖溶液黏性大，移動(dòng)慢，且細(xì)胞對(duì)其作用的響應(yīng)較慢。 經(jīng)過(guò)試驗(yàn)

10、，我們用氯化鈉溶液來(lái)代替蔗糖溶液，氯化鈉溶液的濃度分別有4％、5％、6％。 ③制作臨時(shí)裝片：滴、劃、撕、展、蓋 【友情提醒：要小心握持刀片，我們今天不是觀察人的紅細(xì)胞吆！】 ④引流：目的; 操作方法 【引流，被普遍應(yīng)用于替換臨時(shí)裝片中的液體】 引流時(shí)，最好取下裝片，在桌上操作，以免弄臟載物臺(tái)。 為了避免鏡頭被污染，引流時(shí)不要讓蓋玻片上有溶液。 引流方法要正確（一側(cè)滴，對(duì)側(cè)吸），每次滴液不能多（1～2滴為宜）。 為使細(xì)胞完全浸浴在蔗糖溶液中，要重復(fù)3次。 ⑤觀察：規(guī)范使用顯微鏡；順序和重點(diǎn) 【順序：先觀察清水滴中的細(xì)胞，然后考察氯化鈉溶液中的細(xì)胞。 觀察細(xì)胞時(shí)，先了解的

11、整體形態(tài)，再由外向內(nèi)明確各種結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)。 重點(diǎn)：中央液泡和原生質(zhì)層與細(xì)胞壁的狀態(tài)?！? ⑥記錄：及時(shí)填表，規(guī)范繪圖 說(shuō)明：“步驟4”中的“趨于穩(wěn)定”的時(shí)間統(tǒng)一定為4分鐘。 【來(lái)得及的同學(xué)就當(dāng)堂定稿，來(lái)不及的就先完成起稿，課后及時(shí)定稿】 ⑦沒(méi)有把握的操作，及時(shí)請(qǐng)求幫助 【實(shí)施實(shí)驗(yàn)】 巡回指導(dǎo)，不斷勉勵(lì)。 【及時(shí)用學(xué)生的裝片，展示結(jié)果于電視機(jī)屏幕上】 【分析與結(jié)論】 PPT:你看到了植物細(xì)胞的細(xì)胞膜這一邊界了嗎？ 你觀察到的現(xiàn)象主要有哪些？由此可推知水分發(fā)生了怎樣的移動(dòng)？ 師：對(duì)照電視屏幕講述質(zhì)壁分離的定義?！景颜n本44頁(yè)的定義劃下來(lái)】 實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持你

12、的假設(shè)嗎？本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？ 【仔細(xì)傾聽(tīng)學(xué)生的表達(dá)，注意諸如“植物細(xì)胞？”“滲透作用？”，強(qiáng)調(diào)結(jié)論要恰當(dāng)，不可以偏概全、夸大結(jié)果的支持。語(yǔ)言表達(dá)要盡可能的嚴(yán)謹(jǐn)！】 【時(shí)間允許，就展示學(xué)生繪的圖?？梢钥紤]讓學(xué)生評(píng)價(jià)繪的細(xì)胞圖】 現(xiàn)在，你能解釋發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的原因嗎？ 【提示：理清因果關(guān)系】 師評(píng)價(jià)： 操作的規(guī)范性？觀察仔細(xì)？對(duì)現(xiàn)象的表達(dá)清晰、基本準(zhǔn)確？推理和解釋比較嚴(yán)密？ 【解答疑問(wèn)】 Q1?；氐奖尘百Y料中的問(wèn)題。糖拌番茄或鹽拌黃瓜時(shí)，為什么會(huì)有水分滲出？ Q2。【Ppt:陣雨將要來(lái)臨，菜農(nóng)興高采烈地給大片的菜苗施肥。但陣雨卻與菜田“

13、擦肩而過(guò)”。菜農(nóng)焦急萬(wàn)分！ 菜農(nóng)為什么焦急萬(wàn)分？ 你能給菜農(nóng)合理的建議嗎？】 【過(guò) 渡】 剛才同學(xué)們都成功的觀察到了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，說(shuō)明紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞確實(shí)發(fā)生了滲透失水。但這還僅僅停留在形態(tài)結(jié)構(gòu)定性的層次。 測(cè)量使定性趨向定量。 為了使觀察更精確，結(jié)果更具體，我們要盡可能地進(jìn)行測(cè)量和數(shù)值計(jì)算，這樣也更容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 【板塊二 探究活動(dòng)2：成熟植物細(xì)胞的滲透失水（定量）】 PPT：思考與討論①：如何定量地反映原生質(zhì)層收縮的相對(duì)程度？ （1）要測(cè)定原生質(zhì)層的長(zhǎng)度，你準(zhǔn)備選擇使用的測(cè)量工具是顯微鏡和顯微測(cè)微尺。 （2）反映收縮的“相對(duì)程度”，合理的測(cè)量指

14、標(biāo)是原生質(zhì)層的長(zhǎng)度的變化或百分?jǐn)?shù)（％）。 ① 絕對(duì)長(zhǎng)度的變化 ② 長(zhǎng)度（變化）的比率或百分?jǐn)?shù)（％） 【因?yàn)椴煌?xì)胞的原生質(zhì)層的初始長(zhǎng)度是不同的，用長(zhǎng)度（變化）的比率或百分?jǐn)?shù)（％）更合理】 （3）課本第45頁(yè)用質(zhì)壁分離后的細(xì)胞長(zhǎng)度(A)作分母。結(jié)果的可靠性是基于怎樣的假定？ 【由于細(xì)胞壁的伸縮性很小，可以把質(zhì)壁分離后的細(xì)胞長(zhǎng)度看作原生質(zhì)層的初始長(zhǎng)度】 （4）說(shuō)出你的實(shí)驗(yàn)方法。 【同學(xué)們討論】 師評(píng)價(jià)：思路，方法，細(xì)胞大小測(cè)量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的遷移應(yīng)用。 認(rèn)識(shí)問(wèn)題具有敏銳性。 B/A（％）也反映了質(zhì)壁分離的程度。 PPT：思考與討論②：如何定量研究質(zhì)壁分離

15、程度與外界溶液濃度之間的相關(guān)性？ （1）滲透作用的動(dòng)力是 。 你的假設(shè)是 。 （2）說(shuō)出實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和應(yīng)該保持一致的常量（無(wú)關(guān)變量）。 （3）你研究的基本思路是怎樣的？ 【請(qǐng)同學(xué)們討論】 師強(qiáng)調(diào)：無(wú)關(guān)變量不是我們所研究的，但又是可能干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。如表皮細(xì)胞的來(lái)源和取材部位，測(cè)量前細(xì)胞接受處理的方法和時(shí)間……。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須把無(wú)關(guān)變量的干擾控制在最小程度，盡可能保證他們的一致性。無(wú)論這些因素是否影響結(jié)果！否則，不便于得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論

16、。 師：為了讓測(cè)量結(jié)果精確并具有普遍意義，應(yīng)注意： 視野亮度要均勻。否則標(biāo)尺分度兩側(cè)亮度會(huì)不同，將影響讀數(shù)的精確性； 被測(cè)對(duì)象要在視野的中央；否則物像就不夠清晰，測(cè)量當(dāng)然也就不精確； 要隨機(jī)選擇若干個(gè)表皮細(xì)胞分別準(zhǔn)確測(cè)量后計(jì)算平均值。 師：請(qǐng)同學(xué)們按照上述思路，先在學(xué)案上列數(shù)據(jù)記錄表；然后完成“步驟5和6”的操作，注意： ★嚴(yán)格操縱實(shí)驗(yàn)變量、 ★控制（均衡）無(wú)關(guān)變量， ★隨機(jī)選取位于表皮周邊和中間的細(xì)胞，長(zhǎng)寬比約3：1至2：1的細(xì)胞比例接近中值、測(cè)量時(shí)也便于讀數(shù)， 讀數(shù)時(shí)四舍五入。 ★仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)；再計(jì)算并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)曲線圖。 生：列數(shù)據(jù)記錄表；完成實(shí)

17、驗(yàn)操作，進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄；計(jì)算并繪制曲線圖。 師：巡視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、結(jié)果。 【如果時(shí)間來(lái)得及，就安排1～2組，展示表圖?！? 【學(xué)生分析、解讀數(shù)據(jù)】 學(xué)案：質(zhì)壁分離程度與B/A（％）的值是什么關(guān)系？ 本小組收集的各組數(shù)據(jù)，說(shuō)明了氯化鈉溶液濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系是怎樣的？原因何在？ 學(xué)案：曲線圖反映了外界氯化鈉濃度與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系，請(qǐng)描述曲線特征，并得出結(jié)論。 【要關(guān)注學(xué)生的“范圍”意識(shí)】師可追問(wèn)：你能預(yù)測(cè)在3％、7％氯化鈉溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞B/A%的范圍嗎？ 師評(píng)價(jià)： 實(shí)驗(yàn)過(guò)程； 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性； 制表要領(lǐng)的把握：①標(biāo)題；②行和列（/ 單位）；③劃線分

18、割；④記錄的數(shù)據(jù)值要有合適的有效數(shù)字。⑤數(shù)據(jù)的排列反映其收集順序。（報(bào)告中的6％應(yīng)列在首位） 繪曲線圖要領(lǐng)的把握：①標(biāo)題；②坐標(biāo)軸（變量）：含義（/ 單位），軸的刻度和數(shù)值標(biāo)注；③繪點(diǎn)連線。 【如果時(shí)間來(lái)不及，則計(jì)算并繪制曲線圖可放到課后完成。但需要把數(shù)據(jù)交給課代表，進(jìn)行計(jì)算機(jī)匯總?！? 師：需要說(shuō)明的是： 借助EXCEL，把全班的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理，生成的曲線圖會(huì)更具有普遍意義。因?yàn)椴粌H樣本數(shù)量大，而且一定程度上能體現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和測(cè)量對(duì)象的隨機(jī)選擇，如果保證測(cè)量得到的每一個(gè)數(shù)值都是準(zhǔn)確的，則誤差就非常有限了。 但是，為了讓同學(xué)們掌握數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換的技能，要求各位親手計(jì)算、繪圖

19、，全班匯總的結(jié)果明天放到你們的ftp上。到時(shí)，請(qǐng)把自己繪制的曲線與全部統(tǒng)計(jì)后生成的曲線進(jìn)行比較，分析兩者存在差異的原因。 【板塊三：課堂小結(jié)】 請(qǐng)同學(xué)們對(duì)照學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)過(guò)程，談?wù)劚竟?jié)課的收獲和有待進(jìn)一步完善的地方，講出自己的感受?！净貧w學(xué)習(xí)目標(biāo)】 Xxx：我的收獲主要有： 有待進(jìn)一步完善的地方： 【板塊四：教師點(diǎn)評(píng)，作業(yè)布置】 師評(píng)價(jià)： ★評(píng)價(jià)“學(xué)生的評(píng)價(jià)”。充分肯定。 ☆如果個(gè)別同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不太順利，也不要?dú)怵H。愛(ài)迪生說(shuō)過(guò)“天才是1％的靈感和99％的汗水”。查找原因，繼續(xù)努力！ ■請(qǐng)同學(xué)們【課后完成】有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案和分析討論， 有興趣的同學(xué)可以進(jìn)一步探究提供給你們的課題或自己確定的新的課題。 需要老師提供支持的，請(qǐng)主動(dòng)聯(lián)系。 ■【提醒：離開(kāi)教師前，請(qǐng)整理器材和桌面】