科学家访谈　探索生物大分子的奥秘教案2

“细胞学说建立的过程”教学设计

唐金沙

李岩

（天津经济技术开发区第一中学，天津300457）

摘要：本文依据“细胞学说建立的过程”的资料分析，进行扩展补充和深度挖掘，引导学生体验科学的过程和本质，自主构建细胞学说的要点。

关键词：科学方法；科学过程；科学本质；细胞学说建立过程

作者简介：姓名：唐金沙，单位：天津市经济技术开发区第一中学，学历：硕士研究生，

职称：中学一级教师，Eemail：tjsfyn@126.com 手机：13920404247

普通高中生物课程标准（实验）第三部分内容标准，生物1：分子与细胞中提到：学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质的理解。

生物1分子与细胞教师教学用书中提到：对科学过程和本质的理解，需要科学历史的支撑，而不是说教可以达到的。为此，本模块选取了“细胞学说建立的过程”等方面的历史，而且尽量展示其曲折和艰辛、继承和创新，使学生爱读，并置身于科学历史的氛围中去领悟和体会。

生物学是一门自然科学。生物学教师在教授这门课程时，要把它作为一门自然科学课程来对待，要在教学中体现出科学的本质和特征。在探索自然界的过程中，科学家们使用了一些特有的方法来观察、思考和求证，并以此形成了科学的特征。自然科学主要有四个维度（科学的本质）：即科学是一系列的思维方式；科学是一套研究的方法；科学是一个知识体系；科学要与技术和社会相互作用。

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教材分析

“细胞学说建立的过程”是人教版生物必修Ⅰ模块第一章“走进细胞”第二节“细胞的多样性和统一性”第二课时的内容。细胞学说建立的过程体现了科学探究的过程，是一则很好的科学史教育的素材。在教师的引导下，学生通过认真阅读，可以获得很多重要的启示。

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教学目标

2.1 知识目标

说明细胞学说的要点内容；分析细胞学说建立的过程。

2.2 能力目标

通过阅读材料，发展深入思考、挖掘本质的能力；尝试构建细胞学说要点的能力。

2.3 情感态度与价值观目标

认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程；

讨论技术进步在科学发展中的作用。

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教学过程

3.1 课堂导入：

创设问题情境，激发兴趣：动植物组成差别很大，细胞形态也多种多样，在人类认识细胞的史上，科学家们是如何从形态多样的生物或细胞中找出它们的共性的呢？他们经历了怎样的科学探索历程？

3.2 从人体的解剖和观察入手

1543年，维萨里是通过什么方法研究人体构造的？揭示了什么水平上的结构？比夏揭示了什么水平上的结构？比夏为什么不相信显微镜？根据物理学的透镜知识尝试分析，为什么比夏的观点不对（显微镜呈的是虚像，但不是假像）？根据已知的初中知识分析“眼见为实”的“实”是什么意思（眼睛看到的实像）？说明生物学的发展与物理学有什么关系？

3.3 显微镜下的重大发现

虎克的科学观察与我们的日常观察有什么不同？（虎克用显微镜观察，并做了画图记录、命名等）根据虎克观察的植物材料分析，他观察的活细胞还是死细胞？其观察和描绘的实质是植物细胞的什么结构？列文虎克观察了哪些细胞？马尔比基观察了哪些细胞？比较这些细胞形态特征与虎克观察的植物木栓组织的细胞的形态特征，分析他们为什么没有用细胞来描述其发现？他们为什么没有进一步考虑生物体结构的一致性（显微镜不够发达；形态差别大，几乎无表面相似性，说明通过观察相似性这一研究思路，走进了困境）？

3.4 理论思维和科学实验的结合

德国研究海洋生物的自然哲学家提出了什么理论？说明科学发展离不开什么？理论是否正确需要什么？

跟之前很多科学家通过观察大量不同形态的细胞，寻找不同物细胞的一致性相比，施莱登开辟了怎样的研究方向？根据施莱登的研究，说明植物由什么发育而来的，植物体是由什么构成的？思考为什么这样的研究思路就能成功？

施莱登和施旺有沟通吗？施旺决意要“证明两大有机界最本质的联系”的两大有机界指的是什么？施旺发表的研究报告的名字是什么？说明施旺应用了什么研究方法？（利用显微镜的科学观察，固定、切片、染色等技术），施旺发表的研究报告的名字应该是《动植物结构和生长一致性的显微研究》，通过这个名字，说明动物是由什么发育而来的？动物体是由什么构成的？

施旺还说：“现在，我们已推倒了分隔动植物界的巨大屏障”，施旺所说的，分隔动植物

界的巨大屏障是什么？施莱登、施旺等是通过什么证据推倒的？他们是通过什么方法获得的证据？这说明细胞学说阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？

3.5 细胞学说在修正中前进

施莱登和施旺如何解释新细胞的生成？现在看来他们的解释对吗？说明科学发展是一个怎么的过程？耐格里和一些学者是通过观察什么材料发现细胞分裂的？为什么用这样的材料就能发现细胞分裂？说明实验过程中什么的选择对得出正确的实验结论很关键？魏尔肖总结出了什么结论？

3.6 3.6.1 概括和综合细胞学说的要点：从动植物由什么发育而来？动植物由什么构成？新细胞如何产生？以及已有知识——为什么说细胞是最微小的生命系统——等角度概括细胞学说的要点。

说明细胞学说从哪些方面说明了动植物体的一致性？

3.6.2十九世纪三十年代，细胞研究的重点逐步移向德国。根据所学历史知识，推测这跟当时德国的社会和技术会有什么关系呢？根据恩格斯对细胞学说的评价，分析细胞学说的建立对当时社会有什么影响呢？（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，为生物进化论提供了依据，动摇了上帝分别创造动植物，动植物之间毫无联系等唯心主义形而上的谬论；同时新细胞可以从老细胞中产生，也推翻了“自然发生论”）

3.6.3通过分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发现具有哪些特点？

科学是一系列的思维方式，科学是一套研究的方法，科学是一个知识体系；科学要与技术和社会相互作用。

3.6.4从1665年英国科学家虎克发现并命名细胞到1838年德国科学家施莱登和施旺创立细胞学说，经过了100多年的时间，为什么耗时这么长呢？（没有可以借鉴的前人经验，所以会走弯路，过程曲折，牛顿曾说，如果说我比别人看得更远，那是因为我站在了巨人的肩上，所谓的巨人其实就是前人，而且不只一个前人，是很多前人；显微镜不够发达；研究方法不当等）

3.6.5既然科学是一个不断发展的过程，那么细胞学说肯定也会不断发展，试说出19世纪建立的细胞学说，后来又有了哪些方面的新发展？（细胞的显微及亚显微结构、细胞的代谢、细胞的发展变化等）

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教学反思

科学知识是科学探究的结果，是科学静态的维度。科学知识体系的迅猛增长，是因为科

学还有动态的维度，即科学探究的过程。离开了这动态的维度，科学就不会再发展。因此，科学知识和科学探究是科学不可分割的两方面。

参考文献：

[1] 庞洪. 2014.以问题为载体的“自主合作学习”模式的实践.化学教与学,（6）：72-73 [2] 钮明华. 2013.让前概念为生物教学服务.中学生物学,29（10）：31-32