第一部分 细胞的基本结构的教学设计与教学建议
科学概念形成的规律
丰富的事实支撑——分析、综合、抽象、概括——正确表述——运用概念,解决问题——纳入概念体系
第一节,细胞膜的结构和功能。
1 细胞膜的功能。
①控制物质进出细胞 用台盼蓝做实验来理解这个功能
②进行细胞间的信息交流
*搞清楚信息交流的意义从细胞水平到个体水平。
*信息交流的三个环节(信息的发出,信息的接收,做出反应。)
*提供大量的实例来理解信息交流。比如人体的激素调节,细胞融合,高等植物细胞通过胞间连丝。
2 对细胞膜结构的探索 以科学史为材料来归纳概括细胞膜的结构
①科学史是科学本质教育的素材
*以功能的认知带动对结构的探索
*生命的物质性
*生物学研究依赖理化技术
*选择恰当的实验材料
*科学家的创新思维
*技术进步,推动科学的发展。
*假说和建模在科学研究中的作用。
*科学家的批判思维和实证精神
3 练习与应用部分第2题脂质体
设置问题串:①尝试分析脂质体和细胞膜有哪些异同?
②脂质体为什么能够将药物运送到细胞内?③为什么两类药物的包裹位置各不相同?
④脂质体依赖什么成分实现定向运送?
这个题的价值:在真实情境中进行概念迁移和应用;stem教育;社会责任既是意识,也是能力;学科融合生涯教育。
第二节,细胞器之间的分工合作
1 总——分——总。(先讲细胞质包括两个部分再讲各种细胞器,最后讲细胞质流动。)
2 细胞器先讲与能量相关的线粒体和叶绿体,再讲其他细胞器。
3 阅读教材归纳概括结构功能的特点。
4 比较动植物细胞的结构区别,思考与动植物生活方式的关系。
5 实验不仅观察流动,还要通过叶绿体分布的变化,探讨流动的意义。
6、本节可以补充的材料:①线粒体和叶绿体的内共生起源假说。
②德迪夫练习题 以经典科学史为情境,评价中促进学生高阶思维的发展
③屠呦呦青蒿素材料 弘扬科学自信。(补充的材料来源:北师大版教材)
第三节 细胞核的结构和功能
1 可以补充的材料:三亲婴儿
设置问题串:①三亲指哪三亲?
②三亲与传统试管婴儿比的主要差别?
③增加了哪个环节?解决了什么问题?
④关注带来的问题。(材料来源,北师大版教材)
2 尝试制作真核细胞的三维结构模型,是本章的总结性任务,是对本章学习成果的展示。
注意两点:①制作的模型科学性应该是第一位的,要呈现学生对细胞结构与功能的认识。
②表达和交流很重要。各小组要能够介绍自己的模型,然后修正。
本章小结
去情境化制作概念图,最终建立细胞是最基本的生命系统的概念体系。(概念图来源,北师大版教材)
第二部分 细胞的物质输入和输出的教学设计和教学建议
以大情境贯穿本章的学习
设置大情境:人体消化系统中的小肠上皮细胞。
大情境下的问题串:①哪些食物要经历消化才能够被机体吸收?原因是什么?
②小肠上皮细胞能吸收哪些营养物质?
③这些营养物质是通过怎样的方式进入小肠上皮细胞的?
第一节 被动运输。
1 结合演示探究学习渗透作用的实质。
①重点在于对实验结果的观察和分析。
②实验装置可在课前组装好做演示实验。演示之前请学生预测结果,演示之后提问。
*漏斗管内的页面为什么会升高?
*液面到达一定高度后,为什么不再继续升高?
2 利用质壁分离实验,探究植物细胞的渗透作用。
①方法步骤 教师要给予一定的指导:示范取材,示范引流法操作;观察要提醒显微镜操作规范,提醒固定观察一个细胞。
②还可以指导进行差异化探究。
*5%的蔗糖溶液不能引发质壁分离,5%的氯化钠溶液能否引发质壁分离?怎样解释这一实验结果的差异?
*怎样证明质壁分离收缩的是原生质层,而不是液泡?用黑藻叶片以叶绿体为标志物进行实验。
*如果溶质分子也能进出细胞,会出现什么实验结果?15%的甘油,6%的硝酸钾溶液做这个实验。
3 类比推理动物细胞的渗透作用。(与渗透装置相比)。
4 细胞吸水和失水与生活的联系。
①输液时为什么用0.9%的氯化钠溶液或5%的葡萄糖溶液作为溶剂,而不用清水?
②施肥过量为什么会导致植物萎焉?
几种物质跨膜运输方式的学习
1 三种运输方式进行基于资料分析的探究(北师大版课本)
2 比较分析三种运输方式的异同。
3 在典型实力支撑下形成概念。比如肝细胞在血糖浓度高时吸收葡萄糖,在血糖浓度低时释放葡萄糖,协助扩散。
4 依赖载体蛋白和依赖通道蛋白的协助扩散是有区别的,要进行区分。
5 2003年诺贝尔化学奖,鼓励学生查阅资料阿格雷对通道蛋白的研究
第二节 主动运输与胞吞胞吐
1 主动运输用典型实例来讲
比如质子泵,钠钾泵。
2 要强调物质进出细胞的方式,既体现细胞生命活动的需求,又与环境相适应。
可以给学生提问,①为什么植物细胞吸收无机盐的方式是主动运输,而不是协助扩散?②人体组织细胞和内环境中吸收葡萄糖的方式,为什么是协助扩散,而不是主动运输?
(形成局部与整体观 实例对于生物个体的意义)
3 同一种物质进出细胞可以有不同的方式。比如①神经细胞肌肉细胞等可依赖钠、钾泵主动运输也可依赖那离子通道协助扩散。
②小肠上皮细胞能够从肠腔中主动运输吸收葡萄糖,再以协助扩散释放到内环境。
4 胞吞胞吐与学生的经验和生活相联系。
①变形虫必须从摄取有机物
②母乳喂养中抗体婴儿的小肠上皮细胞
③注意胞吞胞吐课本上只取了动物细胞的例子,实际上在真核细胞中都有。
5 物质运输方式与社会联系。
胃酸分泌 质子泵(北师大版教材) 设置问题串:①胃酸的分泌是主动运输还是被动运输?
②什么情况下会导致胃酸的分泌量会增加?
③分泌的调控机制是什么?④调控过程体现了细胞膜的什么特性?
⑤依赖于细胞膜的什么功能?调控的意义何在?
⑥研究胃酸的分泌机制对人类生活有什么用处?
⑦可以此为例来思考小分子物质跨膜运输速率的影响因素?
本章小结
以小肠上皮细胞为例,进行本章小结以问题串引导学生回顾。
1 、小肠上皮细胞的细胞膜结构有何特点?
2、细胞膜的结构特点与它的功能有什么关系?
3、小肠上皮细胞能够从肠腔中吸收哪些物质?吸收方式是什么?
4、小肠上皮细胞与胞外的组织液怎样进行物质交换?