以實驗為依托的“細胞膜的功能”片斷教學設計

王碩

【摘要】通過實驗演示和問題引導調動學生感官，化微觀為宏觀，突破細胞膜的功能這一重難點，旨在培養學生的理性思維和科學探究能力。

【關鍵詞】細胞膜的功能 實驗 教學設計

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）18-0157-02

一、教材分析

本節位于人教版高中生物必修1第三章第1節，包括細胞膜的成分和功能等。通過體驗制備細胞膜的方法使學生認識到選材在實驗中的關鍵地位；通過研究細胞膜的成分使學生對第二章中糖類、脂質和蛋白質的功能有新的認識；通過探究細胞膜的功能使學生認識到膜的出現在生命起源過程中是至關重要的：不僅使細胞成為相對獨立的系統，又通過細胞膜進行信息交流和物質交換。這為后續學習物質跨膜運輸、生物膜的流動鑲嵌模型奠定了基礎。因此本節內容具有承上啟下的作用。

二、學情分析

此時高一學生已經學習了糖類、脂質和蛋白質的功能等知識，這為本節課的學習奠定了基礎。但由于細胞膜微觀，對學生的學習造成一定困難。所以本節課通過模擬實驗，化微觀為宏觀，提高學習效率。

三、教學目標

1.知識目標

簡述細胞膜的功能。

2.能力目標

通過實驗演示及適時提問，培養學生觀察、分析、解決問題的能力。

3.情感、態度與價值觀目標

通過設置情境，培養學生探究生物科學的興趣，認同結構與功能相適應的觀點，樹立健康生活的態度。

四、教學重難點

1.教學重點

簡述細胞膜的功能。

2.教學難點

嘗試設計模擬實驗探究細胞膜的功能。

認同膜的出現在生命起源過程中是至關重要的。

五、教學方法和手段

1.教學方法

演示法、談話法等。

2.教學手段

通過模擬實驗、問題引導、多媒體等輔助教學。

六、教學過程

1.多樣導入，明確目標

（1）溫故知新

師：出示雞蛋實物，雞蛋都富含哪些營養物質？

生：蛋白質、膽固醇等營養物質。

設計意圖：以學生已有的生活經驗為出發點，培養學生在生活中體驗生物科學奧秘的興趣，樹立學習信心。

（2）展示實物

師：取雞蛋打入培養皿中，蛋黃和蛋清是分隔開還是混在一起的？

生：分隔開的。

師：為何是分隔開的？

生：有膜將蛋黃包裹起來。

師：假如蛋黃是一個細胞，包裹它的膜相當于什么結構？

生：細胞膜。

設計意圖：通過展示實物，給學生以直觀的視覺沖擊，化無意注意為有意注意；通過環環相扣的問題串，步步引導，培養學生觀察、分析和解決問題的能力，實現師生互動，引出知識目標。

2.實驗演示，學習新知

（1）細胞膜將細胞與外界環境分隔開

師：請學生用鑷子將包裹著蛋黃的膜破壞，蛋黃和蛋清還是分隔開的嗎？

生：不是。

師：隨著膜的破裂，膜的什么功能也隨之消失？

生：分隔。

師：同理推出，細胞膜有何功能？

生：分隔。

設計意圖：把講臺交給學生，體現學生的主體地位，鍛煉學生的動手操作能力。

（2）細胞膜控制物質進出細胞（相對性）

1）引出實驗材料——紫色洋蔥

師：呈現炒雞蛋和洋蔥炒雞蛋兩幅圖片，從營養角度考慮，大家選擇哪一道菜？

生：洋蔥炒雞蛋。

師：為何？

生：多了洋蔥營養更豐富。

師：洋蔥內表皮為白色，外表皮細胞因富含色素顯紫色，植物細胞最外側的邊界結構是細胞膜嗎？

生：不是，是細胞壁。

師：細胞壁是全透性的，紅墨水、白醋均可透過細胞壁。

設計意圖：運用經驗導入和問題引導的教學手段，適時引出關鍵的實驗材料，使教學過渡自然；運用有效的講解技能，交代后續學習將涉及的新知，避免學生學習過程中產生疑惑。

2）細胞膜控制物質進細胞

步驟1：用牙簽在內表皮上扎幾個孔

步驟2：將扎孔的鱗片葉完全浸沒在紅墨水中3秒

步驟3：取出鱗片葉置于清水中充分涮洗洗去浮色

師：內表皮顏色有何變化？

生：有孔部位細胞變紅了。

師：有孔部位細胞為何變紅？

生：紅墨水進入細胞。

師：為何紅墨水未進入無孔部位細胞？

生：無孔部位細胞的細胞膜完好，使紅墨水無法進入細胞。

師：由此能得出什么結論？

生：細胞膜能控制物質進細胞。

設計意圖：運用演示和提問等教學技能，通過直觀演示，調動學生多種感官，培養學生觀察、分析和解決問題的能力，從而突出重點、突破難點。

3）細胞膜控制物質出細胞

師：左側燒杯中用清水浸泡洋蔥，右側燒杯中用等量白醋浸泡洋蔥，相同時間后，兩個燒杯中溶液有何變化？

生：白醋變色了。

師：白醋為何變色？

生：色素出來了。

師：為什么清水中洋蔥細胞色素沒出來？

生：清水中細胞的細胞膜完好，使色素無法出來。

師：由此能得出什么結論？

生：細胞膜能控制物質出細胞。

4）細胞膜控制物質進出細胞具有相對性

師：作為生物體結構和功能基本單位的細胞，會有選擇地吸收需要的物質、排除代謝廢物，哪種蛋白質具有免疫功能？

生：抗體。

師：細胞為何產生抗體？

生：消滅病菌。

師：無細胞結構的病毒必須寄生在活細胞中生存，如感冒時感冒病毒侵入細胞，這說明細胞膜控制物質進出細胞的功能是絕對的嗎？

生：不是，是相對的。

設計意圖：培養學生歸納總結和語言表達能力；運用原有知識導入技能，在新、舊知識間建立聯系，聯系生活實際。

（3）細胞膜進行細胞間的信息交流

師：動畫演示精子頭部接觸卵細胞的細胞膜，以此傳遞“愛”的信息，交流后結合成受精卵，由此得出細胞膜具有什么功能？

生：進行細胞間的信息交流。

設計意圖：運用動畫演示，通過精、卵細胞膜的接觸和識別，引導學生總結出細胞膜的功能：進行細胞間的信息交流，培養學生歸納總結的能力。

3.課堂小結，情感升華

（1）板書總結

教師補充脈絡，回顧知識要點，使學生對細胞膜的功能有整體認識，認同細胞膜在生命起源的過程中至關重要。

（2）布置作業

預習細胞間信息交流的方式。

設計意圖：運用系統歸納的結束技能、圖示式的板書技能、強化技能等基本教學技能，使學生系統化地理解知識目標，強化記憶，認同結構與功能相適應的生物學觀點，認同細胞膜在生命起源過程中的重要地位，實現情感態度價值觀目標。

參考文獻：

[1]邵永剛.初中生物探究性實驗教學的誤區及解決對策[J].中學生物學，2014（30）：41-43.

[2]施良方，崔允漷.教學理論：課堂教學的原理、策略與研究[M].上海：華東師大出版社，1998：8.

[3]孟麗.“細胞膜的功能”一節教學設計[J].生物學通報，2015（50）：35-37.