
高中生物课程教学设计 第3章 组成细胞的分子 第1节 细胞膜的结构和功能(1课时) 一、教材内容分析 知识定位 本节内容属于《普通高中生物学课程标准(2017年版)》必修模块"分子与细胞"中的核心概念"细胞的结构与功能",是学习细胞器、物质运输、细胞通讯等内容的基础。 知识关联 前导知识:细胞的元素和化合物(物质基础) 后续延伸:物质跨膜运输、细胞器膜系统(结构与功能的深化) 核心素养渗透 核心素养维度 具体体现 生命观念 理解结构与功能观、系统与整体观 科学思维 模型建构、归纳推理、批判性思维 科学探究 科学史分析、实验设计能力培养 社会责任 联系医学检测技术(如台盼蓝法) 二、教学重难点 重点突破 1. 细胞膜三大功能的生物学意义 2. 流动镶嵌模型的核心要点 难点化解 1. 膜成分与结构的内在联系(蛋白质分布的动态性) 2. 科学史中假说验证方法的理解(三层结构模型到流动镶嵌模型的演变) 三、教学流程设计 ◆ 创新导入:生活化情境创设(8分钟) 【沉浸式实验观察】 1. 视频展示: 生鸡蛋置于蓝墨水中清洗后刺破卵黄膜(蛋黄未染色) 煮熟的鸡蛋同条件处理(蛋黄被染色) 2. 问题链驱动: Q1:为什么活细胞的卵黄膜能阻挡染色剂? Q2:死亡细胞的膜结构发生了什么变化? Q3:由此推测细胞膜具有什么特性? 【设计意图】 通过对比实验直观呈现细胞膜的选择透过性,建立"结构决定功能"的初步认知,同时渗透生命观念中"系统边界"的概念。 ◆ 主体教学环节 模块一:细胞膜功能探究(15分钟) 【功能一:边界作用】 1. 科学史重构: 展示原始地球环境模型(3D动画) 关键问题:原始细胞膜的出现对生命进化的意义? 2. 概念生成: 维持细胞内部环境稳定 使细胞成为相对独立的生命系统 【功能二:控制物质进出】 1. 案例实证: 台盼蓝染色实验(显微图像分析) 苋菜细胞液泡色素释放实验(凉水vs热水处理对比) 2. 小组探究: 设计实验验证细胞膜控制作用的相对性(如病毒入侵模拟) 【功能三:信息交流】 1. 多模态呈现: 激素调节(胰岛素分泌动画) 精卵识别(受精过程显微录像) 植物胞间连丝(电镜照片+3D模型) 2. 批判性思考: 错误观点辨析:"所有细胞通讯都需要膜受体参与" 【巩固训练】 > 例题:下列现象未体现细胞膜信息传递功能的是( ) > A. 精卵结合形成受精卵 > B. 抗原刺激引发淋巴细胞增殖 > C. 胰岛素促进血糖吸收 > D. 台盼蓝排除活细胞外 > 解析:D选项体现选择透过性,属物质运输功能 模块二:膜成分探索之旅(20分钟) 【科学史线索】 时间轴 关键发现 科学方法 认知发展 1895年 欧文顿通透性实验 归纳推理 膜含脂质 1925年 红细胞膜提取实验 离心技术 磷脂双层 1935年 表面张力测定 类比推理 存在蛋白质 1970年 荧光标记融合实验 同位素示踪 膜的流动性 【小组探究活动】 1. 实验模拟: 利用油水界面模拟磷脂分子排布(实验材料:大豆磷脂、载玻片) 观察不同温度下色素扩散速度(理解膜的流动性) 2. 数据分析: 细胞类型 蛋白质含量 功能特点 神经髓鞘 22% 简单绝缘 红细胞膜 49% 物质运输 肝细胞膜 44% 多功能性 核心问题:膜蛋白含量与功能复杂性的关系? 【认知冲突设置】 矛盾点:早期"蛋白质脂质蛋白质"模型厚度测算值与电镜观测值不符 突破点:引入冰冻蚀刻技术证据链(展示电子断层扫描图像) 模块三:模型建构(12分钟) 【流动镶嵌模型拼图活动】 1. 材料包分发: 磁性磷脂分子模型(亲水头部/疏水尾部) 不同形状蛋白质模块(载体、受体、通道) 糖链贴纸(糖蛋白标记) 2. 建构任务: 小组协作构建动态膜结构模型 模拟物质运输、细胞识别等过程 【模型要素解析】 graph TD A[基本支架] > B[磷脂双分子层] C[膜蛋白] > D{分布方式} D > D1(镶嵌) D > D2(嵌入) D > D3(贯 ... ...
~~ 您好,已阅读到文档的结尾了 ~~