科学前沿 组装细胞教学设计模板

细胞学说建立的过程（教学设计）

金沙高级中学生物组

张丽萍

教材分析：《分子与细胞》是普通高中生物新课程中第一个必修模块。众所周知，17世纪细胞的发现和19世纪细胞学说的建立，对生物科学的发展具有重大意义。人们通常把细胞学说、进化论和遗传学并称为现代生物学的三大基石，而实际上，细胞学说又是后二者的基石。作为《分子与细胞》模块第一章的资料分析，细胞学说建立的过程能够很好的对本章内容进行补充，让学生知道细胞被发现的来龙去脉，从而让学生在今后的学习中对细胞这个词不再觉得陌生和抽象。

学情分析：细胞学说的内容比较简单，与义务教育阶段学过的内容相比，只增加了“新细胞可以从老细胞中产生”的要点，这一点为第6章第1节《细胞的增殖》打基础。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。学生通过认真的阅读，在教师的引导下，可以获得许多重要的启示。例如，科学发现是一个漫长而艰辛的过程，科学发展与技术的进步密不可分等等，这些都从情感上激励学生去热爱学习，勇于探索。

一、教学目标：

知识与技能：分析细胞学说建立的过程。

过程与方法：讨论技术进步在科学发展中的作用。

情感、态度与价值观：从科学史中认识细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。

二、教学重点和难点

教学重点：分析细胞学说的建立过程

教学难点：细胞学说内容的修正

三、教学方法：讲述法和实验法、学生讨论

四、教学手段：多媒体课件，实物展示，学生实验

五、教学过程

（一）、引入

课的开头用ppt展示一幅图片（大象和玫瑰）主要吸引学生的好奇心，调动他们的积极性。展示几件样品：鸡蛋、洋葱表皮、黄豆豆荚等

师：通过前面的学习，我们感受到了生命界各种生命体是绚丽多姿的，那老师今天带来的几样材料它们之间有联系吗？它们是怎么联系的？在很久以前，人们并不认为动物和植物之间有联系，（比如这幅图中的大象和玫瑰，大象是力量的象征，玫瑰是爱情的代表，它们之间有联系吗？）后来有一种理论的问世，将本来毫不相关的动植物联系起来了，这个理论就是老师今天要跟大家介绍的细胞学说。接下来就让我们追寻生物学家的足迹，一起去重温细胞学说的发现过程。

（二）、细胞的发现史

让学生先阅读教材相关资料，之后教师提问，按照历史发展的顺序逐渐展开。

【请同学们用三分钟时间阅读教材内容，用两分钟时间相互讨论

】

提问：最早对生命体进行研究的是谁？他们是如何研究的？有什么发现？

生：最初是维萨里，接着是比夏，他们都对人体进行解剖。维萨里研究了人体的不同的器官，而比夏研究了组成器官的组织，但是他们都没有深入到细胞水平。

就这样，在很长一段时间里，科学家们虽然很希望更深入地了解生物体，但是也仅仅对生物有一个比较大致表面的了解。比如我手中的洋葱表皮，你现在拼命的盯着它，或者给你一把刀，你能看到什么，能剖析到什么？接下来，我给你一个放大镜，你看到了什么？

然后我再给你一台显微镜，你又观察到了什么？【此处要在ppt上展示手机拍的洋葱细胞图】

提问：同一个物体用不同的工具观察，看到的结果不同，由此你能得到什么启示？

生：科学仪器在科学研究中有重要作用

【联想同一段路，用步行、自行车、汽车】

师：是的，科学研究往往要借助于某些科学仪器。那么，伴随着显微镜的发明和使用，人类探索细胞的历史又是怎样的呢？刚才同学们都已经阅读过了，下面请你们来说说。

提问：如果你跟罗伯特虎克是同一个时代的人，当罗伯特看到这个现象后，如果你也拥有一台这样的显微镜，你会怎么办？

生：我会用它观察周围所有的东西，包括生物和非生物，看看他们是不是都有细胞组成的？

师：的确，在当时很多科学家都纷纷抢购这种仪器，就像现在大家都流行买iPhone，苹果手机一样，觉得很新鲜。然后介绍列文虎克，最后将他们的贡献总结一下，罗伯特虎克是第一个发现细胞的人（虽然发现的是死细胞），而列文虎克是第一个发现活细胞的人。

（三）、细胞学说的提出

细胞学说的主要提出者是施莱登和施旺，在这里，可以详细向学生介绍当时的提出细胞学说的故事，使他们继续耐心倾听

然而，当时的大多数包括大多数科学家，他们使用显微镜也仅仅是止于观察的层面，并没有对所见到的物体做过多的归纳，也没有什么人去探索规律性的东西。

直到出现了这样两个人，哪两个人大家知道吗？

生：施莱登和施旺。

提问：对的，那同学们知道这两位科学家在细胞发现史上做出了怎样的贡献吗？

生：施莱登是植物学家，他通过研究发现植物都是由细胞构成的。施旺是动物学家，他研究发现动物都是由细胞构成的

【回顾历史，再现经典】

师：对，下边就让我们回到200年前，去看一看施莱登和施旺的故事。……他们在1839年的春天，联合发表了一篇论文，提出了细胞学说，大致内容是这样的：

1、

所有的生物都是由细胞构成的

2、细胞是生物体结构和功能的单位

3、新细胞可以从老细胞中产生

（四）、细胞学说的补充

这段主要讲述魏尔肖对细胞学说的补充

后来魏尔肖提出了一个在当时非常新颖的观点：一切细胞都来源于先前存在的细胞，他强调细胞是通过分裂产生新细胞的，这被认为是对细胞学说的补充。至此，细胞学说又多了一层内容：细胞皆由已存在的细胞分裂所产生

（五）、细胞学说的意义

师：你觉得细胞学说的提出使人们对自然界的认识有什么变化吗？产生了哪些突破？【同学们考虑考虑，讨论讨论】

生：在细胞学说提出之前，我看到一棵树它就是一棵树，细胞学说提出之后，我能想到这么大的树是由一个个微小的细胞组成的

总结：首先对学生的回答给予评价，接着引用达尔文进化论对细胞学说的作用进一步作阐述，然后总结细胞学说提出的意义，并用PPT展示意义的内容：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；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。它是自然科学史上的一座丰碑。

（六）、细胞学说的纠正

提问：通过刚才的学习，我们都知道细胞学说非常了不起，那我们再回到现在，细胞学说已经提出快200年了，以我们现代人的观点对它进行反思，看看他有什么局限性。

生：所有生物都由细胞构成。但病毒是例外的

所有的细胞都来源与先前存在的细胞，那第一细胞是从哪来的？

师：同学们说的非常好，病毒不是由细胞构成的，那么当时施莱登和施旺为什么不在学说里注明：除病毒外，生物都是由细胞构成的。

生：收到当时技术水平的限制，他们根本没有看到病毒，病毒比细菌要小多了。

师：那今天我们是怎么观察到病毒的存在的呢？

生：……

师：主要是借助电子显微镜。电子显微镜和光学显微镜相比，在技术上又有了很大的飞跃，大家见过电子显微镜吗？

生：……

师：我也没有用过，但我从网上查了一些资料，给大家看看

SEM\\TEM\\STM 你知道它跟我们用的光学显微镜有什么区别吗？

光学显微镜下观察到的细胞结构是显微结构，而电子显微镜下观察到是细胞的亚显微结构【ppt展示动植物亚显微结构图】给学生简单讲解显微结构和亚显微结构的区别

（七）、感悟

通过这节课的学习，你都有哪些感悟呢？

从发现细胞的科学家角度：

维萨里、比夏、罗伯特虎克、列文虎克、马儿比基、施莱登、施旺、耐格里、魏尔肖……

从技术的层面：

肉眼观察、光学显微镜观察、电子显微镜观察……

从实验对象的角度

解剖人尸体、观察死细胞、观察动植物活细胞、观察受精卵的分裂……

科学发现是很多科学家的共同参与、共同努力的结果；科学发现的过程离不开技术的支持；科学发现需要理性思维和实验的结合；科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。

六、板书

一、早期对生命体（人体）研究——人体解剖

二、细胞的发现史——罗伯特虎克和列文虎克

三、细胞学说的提出——施莱登和施旺

细胞学说的意义

四、细胞学说的补充——魏尔肖

七、作业：请同学们再次阅读资料分析，完成下列人物和对应事件的连线。

1.维萨里

A.提出细胞是构成植物体的基本单位

2.比

夏

B.提出动植物细胞结构的一致性

3.虎

克

C.断言所有细胞都来源于先前存在的细胞

4.施莱登

D.揭示了人体在器官水平的结构

5.施

旺

E.发现新细胞的产生是细胞分裂的结果

6.耐格里

F.指出器官是由组织构成的

7.魏尔肖

G.细胞的发现者和命名者

8.列文虎克

H.观察到不同形态的细菌、红细胞和精子

9.马尔比基

I.观察了动植物的微细结构

1.细胞学说揭示了

（

）

A 植物细胞和动物细胞的区别

B 生物体的统一性

C 细胞核中产生新细胞

D 人类对细胞的认识是一个曲折的过程

2.人类历史有记载的第一个观察到活细胞的科学家是

（

）

A 施莱登和施旺

B 罗伯特·虎克

C 列文·虎克

D 马尔比基

3.下列不是细胞学说内容的是（

）

A.细胞是最简单的生命形式

B.生物体由一个或多个细胞构成

C.细胞来源于细胞

D.细胞是生命的结构单元

4、细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位。这个学科的科学价值主要是（

）

A.告诉人们所有的生物均由细胞构成

B.证明了生物的统一性

C.说明了动植物细胞是一样的

D.使人们对生物体的认识进入分子水平

5、关于细胞学说的叙述，不正确的是

（

）

A.它揭示了动植物细胞的统一性和生物体结构的统一性

B.建立者主要是施莱登和施旺

C.它揭示了动植物细胞的统一性和多样性

D.是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的

八、教学反思

细胞学说建立的过程这节课旨在让学生对“细胞”这个词有个大概而深刻的印象，为今后学习必修一模块中细胞中的元素和化合物、细胞中的代谢、细胞的增殖等知识做铺垫。

在模块一《分子与细胞》的第一章走进细胞的内容中，学生虽然已经知道细胞是生物体结构和功能的基本单位，也知道细胞是最基本的生命系统的结构层次。但是在课后，学生还是有很多问题，细胞究竟是什么？细胞怎么被发现的？我们怎么看到细胞？细胞都是长得一样的吗？……这些问题对我们老师来说，并不难回答，但是对于刚升入高中的学生来说，是很好奇的，他们一方面要学习关于细胞的知识，一方面又在思索关于细胞发现的来源问题。

而教材中的资料分析有关于细胞学说建立的过程，恰好能满足学生的好奇心。但是由于篇幅的问题和学生固有的知识背景，他们对细胞学说的提出和建立问题又理解的不一定那么透彻，所以这节课我就采用将细胞学说建立过程中出现的科学家的典型故事讲给学生听。

为了解决单纯讲故事的单调性，我就在显微镜发明和使用这块做了点文章。给学生提供不同的观察工具来观察同一块洋葱表皮，让他们感受到科学技术的发明对科学研究的推动作用，从而自然引导到教材中最初使用显微镜观察细胞的故事和科学家。

在后续理论的建立的学习过程中，给学生设置难度梯度不同的问题，让他们渐渐靠近理论的学习，这对他们来说不是件难事，加上老师的引导和鼓励，他们能真切感受到某种理论建立的不易和艰辛。而最后电子显微镜图片的展示，主要想让学生知道，作为学生，不应该仅仅了解科学的过去，更重要的是接触现代科学的许多生长点，以此唤起他们的努力，让他们明白科学的发展是无止境的。