以实验为依托的“细胞膜的功能”片断教学设计

王硕

【摘要】通过实验演示和问题引导调动学生感官，化微观为宏观，突破细胞膜的功能这一重难点，旨在培养学生的理性思维和科学探究能力。

【关键词】细胞膜的功能 实验 教学设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）18-0157-02

一、教材分析

本节位于人教版高中生物必修1第三章第1节，包括细胞膜的成分和功能等。通过体验制备细胞膜的方法使学生认识到选材在实验中的关键地位；通过研究细胞膜的成分使学生对第二章中糖类、脂质和蛋白质的功能有新的认识；通过探究细胞膜的功能使学生认识到膜的出现在生命起源过程中是至关重要的：不仅使细胞成为相对独立的系统，又通过细胞膜进行信息交流和物质交换。这为后续学习物质跨膜运输、生物膜的流动镶嵌模型奠定了基础。因此本节内容具有承上启下的作用。

二、学情分析

此时高一学生已经学习了糖类、脂质和蛋白质的功能等知识，这为本节课的学习奠定了基础。但由于细胞膜微观，对学生的学习造成一定困难。所以本节课通过模拟实验，化微观为宏观，提高学习效率。

三、教学目标

1.知识目标

简述细胞膜的功能。

2.能力目标

通过实验演示及适时提问，培养学生观察、分析、解决问题的能力。

3.情感、态度与价值观目标

通过设置情境，培养学生探究生物科学的兴趣，认同结构与功能相适应的观点，树立健康生活的态度。

四、教学重难点

1.教学重点

简述细胞膜的功能。

2.教学难点

尝试设计模拟实验探究细胞膜的功能。

认同膜的出现在生命起源过程中是至关重要的。

五、教学方法和手段

1.教学方法

演示法、谈话法等。

2.教学手段

通过模拟实验、问题引导、多媒体等辅助教学。

六、教学过程

1.多样导入，明确目标

（1）温故知新

师：出示鸡蛋实物，鸡蛋都富含哪些营养物质？

生：蛋白质、胆固醇等营养物质。

設计意图：以学生已有的生活经验为出发点，培养学生在生活中体验生物科学奥秘的兴趣，树立学习信心。

（2）展示实物

师：取鸡蛋打入培养皿中，蛋黄和蛋清是分隔开还是混在一起的？

生：分隔开的。

师：为何是分隔开的？

生：有膜将蛋黄包裹起来。

师：假如蛋黄是一个细胞，包裹它的膜相当于什么结构？

生：细胞膜。

设计意图：通过展示实物，给学生以直观的视觉冲击，化无意注意为有意注意；通过环环相扣的问题串，步步引导，培养学生观察、分析和解决问题的能力，实现师生互动，引出知识目标。

2.实验演示，学习新知

（1）细胞膜将细胞与外界环境分隔开

师：请学生用镊子将包裹着蛋黄的膜破坏，蛋黄和蛋清还是分隔开的吗？

生：不是。

师：随着膜的破裂，膜的什么功能也随之消失？

生：分隔。

师：同理推出，细胞膜有何功能？

生：分隔。

设计意图：把讲台交给学生，体现学生的主体地位，锻炼学生的动手操作能力。

（2）细胞膜控制物质进出细胞（相对性）

1）引出实验材料——紫色洋葱

师：呈现炒鸡蛋和洋葱炒鸡蛋两幅图片，从营养角度考虑，大家选择哪一道菜？

生：洋葱炒鸡蛋。

师：为何？

生：多了洋葱营养更丰富。

师：洋葱内表皮为白色，外表皮细胞因富含色素显紫色，植物细胞最外侧的边界结构是细胞膜吗？

生：不是，是细胞壁。

师：细胞壁是全透性的，红墨水、白醋均可透过细胞壁。

设计意图：运用经验导入和问题引导的教学手段，适时引出关键的实验材料，使教学过渡自然；运用有效的讲解技能，交代后续学习将涉及的新知，避免学生学习过程中产生疑惑。

2）细胞膜控制物质进细胞

步骤1：用牙签在内表皮上扎几个孔

步骤2：将扎孔的鳞片叶完全浸没在红墨水中3秒

步骤3：取出鳞片叶置于清水中充分涮洗洗去浮色

师：内表皮颜色有何变化？

生：有孔部位细胞变红了。

师：有孔部位细胞为何变红？

生：红墨水进入细胞。

师：为何红墨水未进入无孔部位细胞？

生：无孔部位细胞的细胞膜完好，使红墨水无法进入细胞。

师：由此能得出什么结论？

生：细胞膜能控制物质进细胞。

设计意图：运用演示和提问等教学技能，通过直观演示，调动学生多种感官，培养学生观察、分析和解决问题的能力，从而突出重点、突破难点。

3）细胞膜控制物质出细胞

师：左侧烧杯中用清水浸泡洋葱，右侧烧杯中用等量白醋浸泡洋葱，相同时间后，两个烧杯中溶液有何变化？

生：白醋变色了。

师：白醋为何变色？

生：色素出来了。

师：为什么清水中洋葱细胞色素没出来？

生：清水中细胞的细胞膜完好，使色素无法出来。

师：由此能得出什么结论？

生：细胞膜能控制物质出细胞。

4）细胞膜控制物质进出细胞具有相对性

师：作为生物体结构和功能基本单位的细胞，会有选择地吸收需要的物质、排除代谢废物，哪种蛋白质具有免疫功能？

生：抗体。

师：细胞为何产生抗体？

生：消灭病菌。

师：无细胞结构的病毒必须寄生在活细胞中生存，如感冒时感冒病毒侵入细胞，这说明细胞膜控制物质进出细胞的功能是绝对的吗？

生：不是，是相对的。

设计意图：培养学生归纳总结和语言表达能力；运用原有知识导入技能，在新、旧知识间建立联系，联系生活实际。

（3）细胞膜进行细胞间的信息交流

师：动画演示精子头部接触卵细胞的细胞膜，以此传递“爱”的信息，交流后结合成受精卵，由此得出细胞膜具有什么功能？

生：进行细胞间的信息交流。

设计意图：运用动画演示，通过精、卵细胞膜的接触和识别，引导学生总结出细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流，培养学生归纳总结的能力。

3.课堂小结，情感升华

（1）板书总结

教师补充脉络，回顾知识要点，使学生对细胞膜的功能有整体认识，认同细胞膜在生命起源的过程中至关重要。

（2）布置作业

预习细胞间信息交流的方式。

设计意图：运用系统归纳的结束技能、图示式的板书技能、强化技能等基本教学技能，使学生系统化地理解知识目标，强化记忆，认同结构与功能相适应的生物学观点，认同细胞膜在生命起源过程中的重要地位，实现情感态度价值观目标。

参考文献：

[1]邵永刚.初中生物探究性实验教学的误区及解决对策[J].中学生物学，2014（30）：41-43.

[2]施良方，崔允漷.教学理论：课堂教学的原理、策略与研究[M].上海：华东师大出版社，1998：8.

[3]孟丽.“细胞膜的功能”一节教学设计[J].生物学通报，2015（50）：35-37.