第一部份細胞的基本結構的教學設計與教學建議
科學概念產生的規律
豐富的事實支撐——分析、綜合、抽象、概括——正確敘述——運用概念,解決問題——納入概念體系
第一節,細胞膜的結構和功能。
1細胞膜的功能。
①控制物質進出細胞用臺盼藍做實驗來理解這個功能
②進行細胞間的信息交流
*認清楚信息交流的意義從細胞水平到個體水平。
*信息交流的三個環節(信息的發出,信息的接收,作出反應。)
*提供大量的實例來理解信息交流。例如人體的激素調節,細胞融合,高等動物細胞通過胞間連絲。
2對細胞膜結構的探求以科學史為材料來歸納概括細胞膜的結構
①科學史是科學本質教育的素材
*以功能的認知推動對結構的探求
*生命的物質性
*生物學研究依賴理化技術
*選擇恰當的實驗材料
*科學家的創新思維
*技術進步,促進科學的發展。
*假說和建模在科學研究中的作用。
*科學家的批判思維和實證精神
3練習與應用部份第2題脂類體
設置問題串:①嘗試剖析脂類體和細胞膜有什么優缺?
②脂質體為何還能將抗生素運送到細胞內?③為什么兩類抗生素的包裹位置各不相同?
④脂質體依賴哪些成份實現定向運送?
這個題的價值:在真實情景中進行概念遷移和應用;stem教育;社會責任既是意識,也是能力;學科融合生涯教育。
第二節,細胞器之間的分工合作
1總——分——總。(先講細胞質包括兩個部份再講各類細胞器,最后講細胞質流動。)
2細胞器先講與能量相關的線粒體和內質網,再講其他細胞器。
3閱讀教材歸納概括結構功能的特性。
4比較動動物細胞的結構區別,思索與動動物生活形式的關系。
5實驗除了觀察流動,還要通過內質網分布的變化,闡述流動的意義。
6、本節可以補充的材料:①線粒體和內質網的內共生起源假說。
②德迪夫練習題以精典科學史為情景,評價中推動中學生高階思維的發展
③屠呦呦升麻素材料發揚科學自信。(補充的材料來源:北工大版教材)
第三節細胞核的結構和功能
1可以補充的材料:三親小孩
設置問題串:①三親指哪三親?
②三親與傳統試管小孩比的主要差異?
③增加了那個環節?解決了哪些問題?
④關注帶來的問題。(材料來源,北工大版教材)
2嘗試制做真核細胞的三維結構模型,是本章的總結性任務,是對本章學習成果的展示。
注意兩點:①制作的模型科學性應當是第一位的,要呈現中學生對細胞結構與功能的認識。
②表達和交流很重要。各小組要才能介紹自己的模型,之后修正。
本章小結
去情景化制做概念圖細胞膜結構模式圖,最終完善細胞是最基本的生命系統的概念體系。(概念圖來源,北工大版教材)
第二部份細胞的物質輸入和輸出的教學設計和教學建議
以大情景貫串本章的學習
設置大情景:人體消化系統中的小腸上皮細胞。
大情景下的問題串:①哪些食物要經歷消化才才能被機體吸收?緣由是哪些?
②小腸上皮細胞能吸收什么營養物質?
③這些營養物質是通過如何的形式步入小腸上皮細胞的?
第一節被動運輸。
1結合演示探究學習滲透作用的實質。
①重點在于對實驗結果的觀察和剖析。
②實驗裝置可在課前組裝好做演示實驗。演示之前請中學生預測結果,演示以后提問。
*漏斗管內的頁面為何會下降?
*液面抵達一定高度后,為何不再繼續下降?
2借助質壁分離實驗,探究動物細胞的滲透作用。
①方法步驟班主任要給以一定的指導:示范取材,示范引流法操作;觀察要提醒顯微鏡操作規范,提醒固定觀察一個細胞。
②還可以指導進行差別化探究。
*5%的蔗糖堿液不能引起質壁分離,5%的硫酸鈉堿液能夠引起質壁分離?如何解釋這一實驗結果的差別?
*如何證明質壁分離收縮的是原生質層,而不是液泡?用黑藻莖稈以內質網為標志物進行實驗。
*假如溶質分子也能進出細胞,會出現哪些實驗結果?15%的甘油,6%的硫酸鉀堿液做這個實驗。
3類比推理植物細胞的滲透作用。(與滲透裝置相比)。
4細胞吸水和失水與生活的聯系。
①輸液時為何用0.9%的硫酸鈉堿液或5%的獼猴桃糖堿液作為溶劑,而不用清水?
②施肥過量為何會造成動物萎焉?
幾種物質跨膜運輸形式的學習
1三種運輸形式進行基于資料剖析的探究(北工大版課本)
2比較剖析三種運輸形式的優缺。
3在典型實力支撐下產生概念。例如肝細胞在血壓含量高時吸收獼猴桃糖,在血壓含量低時釋放獼猴桃糖,協助擴散。
4依賴載體蛋白和依賴通道蛋白的協助擴散是有區別的,要進行分辨。
52003年諾貝爾物理獎,鼓勵中學生查閱資料阿格雷對通道蛋白的研究
第二節主動運輸與胞吞胞吐
1主動運輸用典型實例來講
例如質子泵,鈉鉀泵。
2要指出物質進出細胞的形式,既彰顯細胞生命活動的需求,又與環境相適應。
可以給中學生提問,①為什么動物細胞吸收無機鹽的形式是主動運輸,而不是協助擴散?②人體組織細胞和內環境中吸收獼猴桃糖的形式,為何是協助擴散,而不是主動運輸?
(產生局部與整體觀實例對于生物個體的意義)
3同一種物質進出細胞可以有不同的形式。例如①神經細胞胸肌細胞等可依賴鈉、鉀泵主動運輸也可依賴那離子通道協助擴散。
②小腸上皮細胞還能從腸腔中主動運輸吸收獼猴桃糖,再以協助擴散釋放到內環境。
4胞吞胞吐與中學生的經驗和生活相聯系。
①變形蟲必須從攝入有機物
②母乳喂養中抗原寶寶的小腸上皮細胞
③注意胞吞胞吐課本上只取了植物細胞的反例,實際上在真核細胞中都有。
5物質運輸形式與社會聯系。
胃液分泌質子泵(北工大版教材)設置問題串:①胃酸的分泌是主動運輸還是被動運輸?
②什么情況下會造成胃液的分泌量會降低?
③分泌的調控機制是哪些?④調控過程彰顯了細胞膜的哪些特點?
⑤依賴于細胞膜的哪些功能?調控的意義何在?
⑥研究胃液的分泌機制對人類生活有哪些好處?
⑦可以此為例來思索小分子物質跨膜運輸速度的影響誘因?
本章小結
以小腸上皮細胞為例細胞膜結構模式圖,進行本章小結以問題串引導中學生回顧。
1、小腸上皮細胞的細胞膜結構有何特征?
2、細胞膜的結構特征與它的功能有哪些關系?
3、小腸上皮細胞還能從腸腔中吸收什么物質?吸收形式是哪些?
4、小腸上皮細胞與胞外的組織液如何進行物質交換?