科学家访谈　探索生物大分子的奥秘板书设计及设计说明

第2节 细胞的多样性和统一性

陈旗建

（苏州工业园区第二高级中学，江苏 苏州 215121）

【设计思路】

《细胞的多样性和统一性》是本章的第二节，内容主要包括三方面内容：观察细胞、原核细胞和真核细胞、细胞学说建立的过程。本节教学内容比较浅显。但是，由于细胞十分微观，学生缺乏足够的感性、直观的认识,因此，本节教学内容的设计应以贯穿“观察、实证”的教学理念。在教学中积极引导学生学会利用显微镜，观察、比较多种生物细胞，进一步认识真菌、低等植物细胞、高等植物细胞、动物细胞等不同细胞的形态、结构，丰富学生对细胞的感性认识，克服对细胞微观结构上认识的不足，并训练学生正确使用高倍显微镜和制作临时装片的实验技能，同时也从实验中理解细胞的多样性和统一性。在此基础上，教师引导学生从“细胞核”入手进行观察、比较和分析，学生就很容易理解原核细胞和真核细胞的区别与特征，然后列表总结。为加深学生对原核细胞的认识，引导学生观察教材图1-4和图1-5，来具体说明原核细胞的一些基本特征。通过这一系列的比较，能使学生对细胞有进一步的认识：真核细胞、原核细胞都是多种多样的，但它们又有相似的细胞膜和细胞质等，即它们具有统一性。细胞学说建立的过程体现了科学的发展与技术的关系以及科学探究的过程，是一则很好的生物科学史教育的素材。课前，安排学生从不同的渠道收集细胞学说建立的有关资料，结合教材的资料，进行整理分析。课堂上让学生分组介绍自己整理的科学史实，最后使全体学生达成共识：细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展，并从细胞学说的建立过程认识细胞的统一性。教学设计中要突出一条主线：实验→观察→比较→分析→综合,让学生在观察、实证、比较和分析中将新知识内化。

【三维目标】

知识目标

1．使用高倍镜观察多种细胞，比较不同细胞的异同点。（独立操作水平）

2．说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。（了解水平）

3．分析细胞学说建立的过程。（应用水平）

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能力目标

1．通过使用光学显微镜观察各种各样的细胞，培养学生的实验观察能力。

2．通过分析原核细胞和真核细胞的区别和联系，培养学生的分析问题的能力。

情感、态度与价值观目标

1．认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程。

2．认识显微技术的发展进步对生物科学发展的重大意义。

3．通过使用光学显微镜观察各种细胞的实验，激发学生学习生物科学的兴趣。

【教学重点】

1．使用高倍镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。

2．分析细胞学说建立的过程。

【教学难点】

原核细胞和真核细胞的区别和联系。

【教具准备】

1．显微镜、载玻片、盖玻片等有关实验仪器。 2．本节相关教学课件。

3、学生收集的有关细胞及细胞学说的资料。

4、教师准备实验观察材料：

单细胞生物有酵母菌（真菌）、衣藻（低等藻类植物）、草履虫（原生动物）；多细胞生物有水绵、洋葱、莲的叶、蛙的皮肤上皮细胞、人的口腔上皮细胞等

【课时安排】

2课时

【教学过程设计】

第一课时

观察细胞

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教学内容

问题探讨

一、观察细胞

（一）高倍显微镜的使用步骤和要求

教师的组织引导

教师利用多媒体展示初中生物学习中所观察过的洋葱鳞片叶表皮细胞、黄瓜表层果肉细胞、黑藻叶片细胞、人的口腔上皮细胞等图片。

提问1：请分辨出所展示的一共有几种细胞？说出它们的名字？

提问2：分别描述一下它们的形态，说出它们的共同结构有哪些？

提问：要观察细胞的大小和形态，最好的研究方法是什么？

讨论：请同学们回顾初中所学显微镜的知识。讨论正确使用显微镜的方法步骤是什么？

师生共同讨论归纳正确使用显微镜的方法步骤是：

取镜

安放

对光

观察

整理

提问：在使用显微镜时，为了更好地观察对象，常需要使用高倍镜观察，如何使用高倍镜呢？

教师边演示边讲解具体方法，先用低倍镜找到要观察的物像，移动装片使需观察的对象移到视野中央，转动转换器，换上高倍物镜，调节细准焦螺旋使图像清晰，若视野较暗，可调节光圈和反光镜。并归纳如下：

低倍镜

移动装片

转动转换器换上高倍物镜

调节细准焦螺旋

调节光圈和反光镜

问题1：是低倍镜还是高倍镜的视野大，视野明亮？为什么？

问题2：为什么要先用低倍镜观察清楚后把要观察放大观察的物像移至到视野的中央，再换高倍镜观察？

问题3：用转换器转过高倍镜后，再转动粗准焦螺旋行不行？

教师提示注意事项：

①使粗准焦螺旋下降时，双眼要注视物镜与玻片之间距离，到快接近时（约0.5cm）停止下降。

②在使用高倍镜观察时，不能转动粗准焦螺旋。

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学生活动

学生认真观察、小组讨论后回答。

学生讨论回答：使用显微镜直接观察各种不同生物的细胞。

学生小组活动：回顾初中所学显微镜的知识。讨论正确使用显微镜的方法步骤。

学生结合显微镜阅读教材的方法步骤，并进行小组讨论。

学生观察高倍显微镜操作方法。

学生活动：利用装片进行高倍显微镜的操作练习。

学生边操作、边思考、边讨论、边交流。

教学意图

创设情境，引导学生通过观察、回忆初中有关知识，导入新课。

引导学生回忆初中所学显微镜知识，并将其与实际操作结合起来，讨论、整理出高倍显微镜的使用步骤和方法。

让学生认识高倍显微镜使用方法。

让学生通过实际操作，体会、感受高倍显微镜使用方法。

引导学生深入理解高倍镜操作方法，并培养学生交流、表达能力。

（二）选材

教师指导学生分小组，每个小组4-6人组成，学生分工合作，培养学生合作意指导每个小组成员分别选用上述材料，也可以选并自选材料。

识。

用自己带来的材料，组内合作，保证每种类型的材料均有人选择。

培养学生爱护动教师讲述获得蛙皮肤上皮细胞的方法。指出物、珍爱生命的这种制作方法不会对蛙造成伤害。

意识。

多媒体课件展示临时装片的制作步骤：

1．细胞或平层细胞的材料制作临时装片的步骤是：在载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹起一小块材料放在载玻片上的清水中涂匀或展开，盖上盖玻片。

2．莲叶等多细胞构成的器官临时装片的制作步骤是：在载玻片中央滴一滴清水，用双面刀片在叶的上表皮划一个小方块，用镊子撕取方块中的表皮，放在载玻片上的清水中展开，盖上盖玻片。

教师演示临时装片的制作。

学生观察、学习临时装片的制作方法。组内分工，分别利用不同材料制作临时装片。每一成员先观察自己制作的临时装片，再交互观察、交流制作的体会。

每个学生边观察边记录。

让学生通过观察，初步获得临时装片制作的方法。

让学生掌握制作临时装片的方法，并学会分享、交流。

（三）制作临时装片

（四）实验结果与结论

教师在学案上设计一个观察记录表，要求学生将观察到的结果填入下表：

细胞种类

大小

细胞壁

细胞膜

细胞器

细胞核

结论

培养学生观察能力和实事求是的科学态度。

（五）讨论、交流

问题1：试归纳观察到的细胞在形态、结构上的共小组讨论回答、培养学生的分同点，并描述它们之间的差异，分析产生差异的理解细胞的多析、归纳、总结可能原因。

样性和统一性。

能力，认识细胞问题2：比较一个大肠杆菌的照片和结构示意图与既具有多样性又本实验所观察到的细胞有什么主要区别？

有统一性

问题3：从上述记录表中，能得到实验的结果和结论是什么？

归纳：

1．不同的细胞在形态、大小上千差万别，造成细胞之间产生差异的原因是这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化的结果。

2．大肠秆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛等。

3．实验的结果与结论

结果：（1）不同的细胞的形态、大小千差万别。

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（2）不同的细胞有共同的结构：细胞膜、细胞质、细胞核。

结论：细胞既具有多样性又有统一性。

评价反馈

教师在学案上设计下列比较表，要求学生独立完成列表比较在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物细胞、动物细胞与原核细胞的区别：

细胞类型

原核细比较

胞

项目

细胞壁

细胞器

细胞核

大 小

真菌细胞

植物细胞

动物细胞

学生在学案上独立完成列表比较在光学显微镜下所看到的真菌细胞、植物细胞、动物细胞与原核细胞的区别。

检测反馈学生学习情况，并为下节课学习打下铺垫。

课堂小结

教师提出问题：请同学们总结一下本节课主要学习了什么？

学生积极思维，培养学生总结、交流发言。

归纳、交流和表达能力。

【板书设计】

第2节

细胞的多样性和统一性

一、观察细胞

1．使用显微镜的方法步骤

取镜

安放

对光

观察

整理

2．高倍显微镜的使用

先低倍镜

移动装片

转动转换器

调节细准焦螺旋

调节光圈和反光镜

3．结果：（1）不同的细胞，其形态，大小千差万别。

（2）不同的细胞有共同的结构：细胞膜、细胞质、细胞核。

4．结论：细胞既具有多样性又有统一性。

【作业布置】

1．用显微镜的一个目镜分别与四个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多（

）

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A．a

B．b

C．c

D．d2．你所观察到的酵母菌与大肠杆菌的结构最重要的区别是（ ）

A．有无细胞结构

C．有无核膜

B．有无细胞壁

D．有无核糖体

3．欲将在低倍镜下观察到的洋葱根尖的某个细胞，转换到高倍镜下继续观察，则必须将该细胞移至视野中央，才会更便于观察，原因是（

）

A．视野变大后，更便于找到目标

B．视野变亮后，更便于找到目标

C．视野变小后，更便于找到目标

D．视野变暗后，更便于找到目标

4．用显微镜观察装片时，要将物像从视野的左方移到正中央，装片的移动方向是（

）

A．向右方

B．向上方

C．向左方

D．向下方

5．使用高倍镜观察装片的步骤是（

）

①转动转换器把低倍物镜移走，换上高倍镜

③将目标移到视野中央

②在低倍镜下找到目标

④调节细准焦螺旋和反光镜，直到视野适宜、物像清晰为止

A．②③④①

B．②③①④

C．②④①③

D．③④②①

6．在用光学显微镜观察物像时，物像被放大400倍是指放大物像的（

）的倍数。

A．长度和宽度

【参考答案】

1．D

2．C

3．C

4．C

5．B

6．A

B．表面积

C．像的面积

D．体积

【课后拓展】

1．用新鲜材料制作四种动物组织装片 制作新鲜的动物组织装片，可以取材于多种动物体，这里只介绍取材于1～2种动物体制作装片的方法。

（1）上皮组织

①

取材：把活蛙放在容器内，2～3 h以后，向容器中注入一定量的水。蛙在水中游动几分钟后，可以见到水中有脱落的上皮薄膜。

②

制作装片：取一载玻片，其中央滴一滴稀释的红墨水(或碘液、伊红溶液)，再取上皮薄膜一小块，放在载玻片上的红墨水滴中，展平，盖上盖玻片，即制成上皮组织装片。数分钟后，即可放在显微镜下观察。

（2）结缔组织

①

取材：将小白鼠处死后，将它腹部向上置于解剖盘中，用镊子夹住腹部皮肤，沿腹中线由后向前剪开皮肤，在皮肤和肌肉之间，用镊子取一小块白色透明的皮下组织(主要为疏松结缔组织)。

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②

制作装片：取一载玻片，将取出的结缔组织放在载玻片中央，用解剖针展平，然后在材料上加一滴甲基蓝溶液或稀释的龙胆紫溶液，盖上盖玻片，即制成结缔组织装片。数分钟后，即可放在显微镜下观察。

（3）肌肉组织

①

取材：从处死后的小白鼠身体上，剥去腿上的皮肤，用解剖剪剪取其腿部肌肉(骨骼肌)少许。

②

制作装片：取一载玻片，其中央滴一滴生理盐水，将剪取的肌肉放在载玻片上的生理盐水中，用解剖针分离肌纤维(如果将肌肉放在甘油中浸1～2 d，肌纤维更容易分离)，盖上盖玻片，即制成肌肉组织的装片。如果材料上滴一滴质量分数为1%的醋酸溶液，盖上盖玻片，1～2 min后将装片放到显微镜下观察，不仅能看到横纹，还能看到细胞核，效果更好。

（4）神经组织

①

取材：最好取大型哺乳动物(如猪、羊、兔)的一段脊髓，用解剖剪将脊髓剪一新鲜断面，以便清晰地见到灰质。然后用针从脊髓上取一些灰质前角。

②

制作装片：取一载玻片，将取到的灰质前角涂于载玻片的中央，再在材料上滴一滴甲基蓝溶液，盖上盖玻片，即制成神经组织的装片。数分钟后，即可放在显微镜下观察。

注：除上皮组织外，取下的结缔组织、肌肉组织和神经组织，都可以放入甘油中固定保存，在一般室温下可以保留1～2周。

【教学反思】

1．在本节教材的教学中遵循认识规律，注重运用观察与实证的方法，让学生先获得感性认识，再上升到理性认识，更有助于学生理解、认识细胞的多样性和统一性，同时，学会使用高倍显微镜观察细胞的技能。同时，为后面进一步学习原核细胞与真核细胞在结构上的异同以及分析细胞学说的建立过程打好知识基础。

2．本节教学中要重视引导学生体验科学探究过程，突出新课程的教学理念——倡导探究性学习。从教学方法上应力图转变学生被动接受的学习方式，引导学生利用网络等资源收集资料，同时，把课堂主动权和时间多留给学生，为学生提供实验、练习、探究、交流的机会。

3．本节课还应该给予学生更多的时间进行操作、交流，以便让学生自己在实践中获得更多的体验。但如何使学生在活动中在有限的时间内，能够更有针对性地学习显微镜的操作方法，理解细胞的多样性和统一性，而不是仅仅热闹一下，却不能深入理解知识，还需进一步探讨。

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