科学前沿 组装细胞第一课时教学设计

科学前沿——组装细胞

东莞实验中学 李志中

1教学目标 知识目标

辨别显微镜的构造和功能，学会使用显微镜。

结合实验观察代表性生物说出原核细胞与真核细胞的区别和统一性。

掌握细胞学说的基本内容。

能力目标

学会制作临时装片并尝试使用显微镜高倍镜观察，提高科学实验技能。

讨论，比较真核生物和原核生物的特点。

结合现有知识，尝试提出细胞学说的不足和缺陷。

情感态度价值观目标

认识细胞学说的建立是一个不断继承、修正和发展的探究过程，认同科学技术的进步对科学的发展的重要作用。

理解细胞的多样性和统一性，尤其是细胞学说的建立对于体现生物界统一性的重要意义。

2学情分析 我校学生基础较好，初中生物基础较好，对显微镜较为熟悉，对细胞知识具有一定的基础，对本部分内容掌握不是很困难，因此以学生自主学习为主。

3重点难点 重点

高倍显微镜的使用和注意事项。

真核细胞和原核细胞的比较。

细胞学说的建立过程及意义。

难点

高倍显微镜的使用方法和注意事项。

细胞的统一性和多样性的体现。

4教学过程 4.1 第一学时

教学目标 学生辨别显微镜的构造和功能，学会使用显微镜。

学会制作临时装片并尝试使用显微镜高倍镜观察，提高科学实验技能。

重点 高倍显微镜的使用和注意事项。

难点 高倍显微镜的使用方法和注意事项。

教学活动 活动1 【导入】复习生命系统结构层次 老师：【讲述】在第一节课中，我们一起了解了生命系统的结构层次啊，这里我们再简单回顾它的基本内容。

【提问】生命系统包括哪些层次呢？由大到小来说说看。

学生：【回答】生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。

老师：【讲述】好的，同学对这部分应该掌握的都比较好。我们还说过，细胞是生命活动的基本单位，那么这节课我们就从细胞开始，来研究生命系统的每一个层次。

活动2【活动】新课：使用高倍显微镜观察几种细胞 老师：【播放课件

提问】请同学们看课件，这里呢，有一些细胞的照片，同学们看看能不能说说它们的名称？它们哪些共同的结构嘛？

学生：【观察课件

回答】红细胞、神经细胞、肌肉细胞、洋葱表皮细胞。它们共同的结构是有细胞膜、细胞质、细胞核。

老师：【讲述】根据同学们的回答，是不是可以画出细胞的模式结构图（边复述学生的回答边在黑板上画出，最后在课件中展示）。那么好，这就是一个细胞的基本将结构了，为了了解细胞的内部构造，今天我们一起学习利用高倍显微镜，来观察。

【课件】请同学对照试验台上的显微镜，我们一起来认识显微的构造。（对照课件图片讲解显微镜构造）

学生：【观察】观察显微镜的外部结构并听取老师讲解使用时的注意事项。

老师：【讲述】用于显微镜观察的材料要制作成临时装片，才能观察。一般临时装片的制作方法是，取载玻片置于实验台上，在其中央位置滴加一滴清水，将待观察的材料放入清水中，用镊子夹取盖玻片让一侧与载玻片接触，成45°角，迅速放下，即可。装片制备完成，就开始观察。首先转动反光镜使视野明亮，然后在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物象移至视野中央，紧接着转动转换器，换成高倍镜，进行观察并用细准焦螺旋调焦使视野更加清晰。（观察材料待定，本教案以水绵、叶的保卫细胞和动物红细胞为例准备）。下面的时间呢，同学就按照分组的要求（了解实验室的安排再在课前决定）制作临时装片并观察。

学生：【操作】制作临时装片并在高倍镜下观察。（老师在实验室内巡视，强调操作的规范性和注意事项，了解学生完成实验的情况并作相应的指导）

老师：【讲述

提问】好，实验时间差不多了，我们一起来看看大家的实验成果啊。课件中呢是老师课前预实验观察到的三种生物的细胞，大家对照着看看是不是都观察到了呢。这是三种不同的生物，同学来比较下，这三种细胞的结构有什么相同之处呢？能不能结合它们的功能说说它们之间的差异？为什么呢？

学生：【回答】三种细胞都观察到了。它们有共同的结构是细胞膜、细胞质和细胞核。因为不同的细胞完成不同的生理功能，所以其外在结构是有很大差异的。

老师：【总结】就如同学们所说，细胞都具有共同的结构细胞膜、细胞质和细胞核，这也就是细胞体现统一性的地方。同时同学们也分析了不同细胞其结构是有很大差异的。动植物细胞有很大差异，同时在同一个多细胞生物体内由于细胞结构和功能的分化，构成其生物体的细胞也是呈现多种多样的，这就体现了细胞的多样性。

老师：【结束语】好，本次实验完成的非常顺利，同学课后完成练习的相关作业和实验报告。

活动3【练习】

【板书设计】

第2节 细胞的多样性和统一性

2.1 实验一

使用高倍显微镜观察几种细胞

实验目的：使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。

运用制作临时装片的方法。

实验过程：

实验结论：细胞既具有统一性，也具有多样性

4.2 第二学时 教学目标

结合实验观察代表性生物说出原核细胞与真核细胞的区别和统一性。

掌握细胞学说的基本内容

通过讨论，比较真核生物和原核生物的特点。

结合现有知识，尝试提出细胞学说的不足和缺陷。

情感态度价值观目标

认识细胞学说的建立是一个不断继承、修正和发展的探究过程，认同科学技术的进步对科学的发展的重要作用。

理解细胞的多样性和统一性，尤其是细胞学说的建立对于体现生物界统一性的重要意义。

重点

真核细胞和原核细胞的比较。

细胞学说的建立过程及意义。

难点

细胞的统一性和多样性的体现。

教学活动 活动1【讲授】真核细胞、原核细胞的比较以及细胞学说建立

老师：

【讲述】上一节课，我们一起通过显微镜观察，认识到了细胞的多样性，同时也看到了细胞都有相似的结构，如细胞膜、细胞质和细胞核，反映出细胞的统一性。但是，有一类生物结构有点特殊，它们没有形成成形的细胞核，最常见的就是大肠杆菌了。因此科学家依据这一点将细胞分为了两类，即真核细胞和原核细胞。这就是本节课我们要学习的内容。

新课学习

老师：

【讲述】根据细胞内有无以核膜为界的细胞核将细胞分为真核细胞和原核细胞。其中真核细胞是具有以核膜为界成形的细胞核，原核细胞则不具备成形的细胞核，只有类似的一个核结构，称为“拟核”。（板画两种细胞，帮助学生区分理解）

相对的由真核细胞构成的生物为真核生物，种类比较多，如动物、植物、真菌等；而由原核细胞构成的生物叫原核生物，主要有细菌、蓝藻，除了这两种还包括放线菌、支原体、衣原体和立克次体，并且支原体是最小最简单的细胞。

其中细菌依据其形态分类，分为杆菌、球菌和螺旋菌，代表生物分别是大肠杆菌、肺炎球菌、幽门螺旋菌（课件中展示相应图片）。

蓝藻的种类就非常丰富了，如蓝球藻、颤藻、念珠藻等，它们常以细胞群体的形式出现。有一个现象大家应该听说过，“水华”。（播放视频，列举水华爆发实例）

水华是怎么形成的呢？

补充：（就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化

的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝细菌、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。淡水环境富营养化，就是水环境中N、P元素含量身高，是非常有利于藻类的生长，但是当长出大量的藻类就会很快地消耗水中的盐分，这些长出来的藻类又会迅速死亡。藻类大量死亡后，在腐败、被分解的过程中，要消耗水中大量的溶解氧，并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物，使水体严重恶臭。同时水体中的各种鱼类摄食藻类不能很好消化影响生长。“水华”频繁出现，面积逐年扩散，持续时间逐年延长。太湖、巢湖都有“水华”，淡水中“水华”造成的最大危害是：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。所以每次发生水华现象都会给人类和自然界带来巨大的损失或灾害。

造成水华现象的出现，主要原因还是水域沿线大量施用化肥、居民生活污水和工业废水大量排入江河湖泊，致使江河湖泊中氮、磷、钾等含量上升。因此，要彻底根治“水华”，加强对工业废水和生活污水的处理，再排放）

蓝藻之所以在富营养化的水环境中生长迅速，依赖于它的特性。蓝藻细胞内有藻蓝素和叶绿素，所以它能够进行光和作用。像绿色植物和蓝藻这样能进行光和作用将无机物的二氧化碳固定为有机物作为碳源的生物，称为自养生物。其他只能直接利用有机物作为碳源的生物，称为异养生物。（是蓝藻也不全是蓝色的，不同的蓝藻含有一些不同的色素，有的含叶绿素，有的含有叶黄素，有的含有胡萝卜素，也有的含有蓝藻藻红素。因此呈现出不同的颜色。）

通过以上的介绍，大家也不难发现真核细胞多种多样，同时原核细胞的种类也非常丰富，能说明细胞的什么特性呢？

学生：

【回答】能说明细胞的多样性

老师：

【提问】那么真核细胞和原核细胞的有什么区别和联系呢？（让学生完成下列表格）

真核细胞原核细胞的比较：

细胞大小：真核细胞较大；原核细胞较小。

细胞核：真核细胞有成形的真正的细胞核，有核膜、核仁和染色体；原核细胞无成形的细胞核，无核膜、核仁、染色体，为“拟核”。

细胞质：真核细胞有核糖体、线粒体等各种细胞器；原核细胞只有有核糖体一种细胞器。

生物类群：真核细胞真菌、植物、动物、原生生物等；原核细胞细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体和立克次氏体

联系：真核细胞和原核细胞都有细胞膜和细胞质，都有遗传物质DNA。

【提问】原核细胞和真核细胞的根本区别是什么？这种区别里面是否包含了一定的共性呢？

学生：

【回答】根本区别在于有无成形的细胞核，共性包含有遗传物质

老师：

【讲述】对于细胞的多样性和统一性的认识，基本内容就是这些了。现在我们能这么清楚的了解这些内容，是因为大量的科学家为此付出了辛勤的研究才有细胞学说的结论。

老师：

【讲述】细胞学说的基本内容是：

细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成

细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的

整体的生命起作用。

新细胞可以从老细胞中产生。

【讲述】我们再一起大致了解下细胞学说的探究过程

时间：16世纪

国家：比利时科学家维萨里，法国科学家比夏

研究手段：尸体解剖

结论：揭示了人体在器官水平的结构；指出器官由组织构成，并把组织分为21种。

时间：17世纪中期

国家：英国科学家虎克，荷兰科学家列文虎克，意大利科学家马尔比基

研究手段：显微镜观察

结论：植物的木栓组织，发现“小室”，命名为细胞；不同形态的细菌、红细胞和精子；观察到细胞的微细结构

时间：18世纪30年代

国家：德国科学家施莱登、施旺

研究手段：植物的生长发育和脊椎动物脊索和软骨结构

结论：细胞是动植物体的基本单位。并发表报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》，提出“细胞学说”

老师：

【提问】

通过分析细胞学说的建立过程，你领悟到科学发展有哪些特点？

细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？

细胞学说的地位和意义为什么如此重要？说说你们的理解？

学生：

【回答】科学发展是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。细胞学说主要阐明了生物界的统一性。

老师：

【总结】生物界存在着真核细胞和原核细胞两大类细胞，它们主要的区别在于有无成形的细胞核。19世纪建立的细胞学说，基本内容阐述了动植物都是以细胞为基本单位，论证了生物界的统一性。下课，再见。

活动2

【练习】

活动3 【板书设计】

2.2 真核细胞与原核细胞比较及细胞学说建立过程

一、真核细胞与原核细胞

1 、分类

2、比较

课时3 科学前沿

组装细胞

课时设计 课堂实录

科学前沿

组装细胞

1第一学时 教学目标

学生辨别显微镜的构造和功能，学会使用显微镜。

学会制作临时装片并尝试使用显微镜高倍镜观察，提高科学实验技能。

重点

高倍显微镜的使用和注意事项。

难点

高倍显微镜的使用方法和注意事项。

教学活动 活动1 【导入】复习生命系统结构层次

老师：

【讲述】在第一节课中，我们一起了解了生命系统的结构层次啊，这里我们再简单回顾它的基本内容。

【提问】生命系统包括哪些层次呢？由大到小来说说看。

学生：

【回答】生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。

老师：

【讲述】好的，同学对这部分应该掌握的都比较好。我们还说过，细胞是生命

活动的基本单位，那么这节课我们就从细胞开始，来研究生命系统的每一个层次。

活动2 【活动】新课：使用高倍显微镜观察几种细胞

老师：

【播放课件

提问】请同学们看课件，这里呢，有一些细胞的照片，同学们看看能不能说说它们的名称？它们哪些共同的结构嘛？

学生：

【观察课件

回答】红细胞、神经细胞、肌肉细胞、洋葱表皮细胞。它们共同的结构是有细胞膜、细胞质、细胞核。

老师：

【讲述】根据同学们的回答，是不是可以画出细胞的模式结构图（边复述学生的回答边在黑板上画出，最后在课件中展示）。那么好，这就是一个细胞的基本将结构了，为了了解细胞的内部构造，今天我们一起学习利用高倍显微镜，来观察。

【课件】请同学对照试验台上的显微镜，我们一起来认识显微的构造。（对照课件图片讲解显微镜构造）

学生：

【观察】观察显微镜的外部结构并听取老师讲解使用时的注意事项。

老师：

【讲述】用于显微镜观察的材料要制作成临时装片，才能观察。一般临时装片的制作方法是，取载玻片置于实验台上，在其中央位置滴加一滴清水，将待观察的材料放入清水中，用镊子夹取盖玻片让一侧与载玻片接触，成45°角，迅速放下，即可。装片制备完成，就开始观察。首先转动反光镜使视野明亮，然后在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物象移至视野中央，紧接着转动转换器，换成高倍镜，进行观察并用细准焦螺旋调焦使视野更加清晰。（观察材料待定，本教案以水绵、叶的保卫细胞和动物红细胞为例准备）。下面的时间呢，同学就按照分组的要求（了解实验室的安排再在课前决定）制作临时装片并观察。

学生：

【操作】制作临时装片并在高倍镜下观察。（老师在实验室内巡视，强调操作的规范性和注意事项，了解学生完成实验的情况并作相应的指导）

老师：

【讲述

提问】好，实验时间差不多了，我们一起来看看大家的实验成果啊。课件中呢是老师课前预实验观察到的三种生物的细胞，大家对照着看看是不是都观察到了呢。这是三种不同的生物，同学来比较下，这三种细胞的结构有什么相同之处呢？能不能结合它们的功能说说它们之间的差异？为什么呢？

学生：

【回答】三种细胞都观察到了。它们有共同的结构是细胞膜、细胞质和细胞核。因为不同的细胞完成不同的生理功能，所以其外在结构是有很大差异的。

老师：

【总结】就如同学们所说，细胞都具有共同的结构细胞膜、细胞质和细胞核，这也就是细胞体现统一性的地方。同时同学们也分析了不同细胞其结构是有很大差异的。动植物细胞有很大差异，同时在同一个多细胞生物体内由于细胞结构和功能的分化，构成其生物体的细胞也是呈现多种多样的，这就体现了细胞的多样性。

老师：

【结束语】好，本次实验完成的非常顺利，同学课后完成练习的相关作业和实验报告。