“細胞膜

馬成濤

摘要 運用資料分析，實驗探究，角色扮演等教學手段，使學生深刻體會細胞膜的成分和功能，認同細胞膜作為系統邊界對于細胞這個生命系統的重要意義。

關鍵詞 細胞膜 角色扮演 實驗探究 教學設計

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

1教材分析

“細胞膜——系統的邊界”一節是人教版高中生物教材《必修1.分子與細胞》第三章第一節的內容，主要講述了細胞膜的成分和功能以及細胞膜對于細胞這個生命系統的重要意義。本節的教學重點是細胞膜的成分和功能，教學難點是用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的方法。

本節內容是在學生全面了解組成細胞的化合物及其作用的基礎上，探討細胞膜如何將生命物質與外界環境分隔開，使細胞成為獨立的生命系統。所以本節課在引導學生用系統的觀點來認識細胞上具有重要的意義，同時也為學習第四章“細胞的物質輸入和輸出”奠定基礎，具有承上啟下的作用。

2教學目標

（1）知識目標：簡述細胞膜的成分；舉例說明細胞膜的功能。

（2）能力目標：體驗制備細胞膜的方法；通過設計和分析實驗，培養合作探究能力。

（3）情感、態度與價值觀目標：認同細胞膜作為系統的邊界，對于細胞這個生命系統的重要意義；通過各種實驗設計，培養積極實踐、勇于創新的科學態度。

3教學過程

3.1觀看視頻，實驗感知，問題導入新課

教師播放釣魚島、南沙群島相關視頻，并提出問題：邊界對于一個國家而言是至關重要的，作為最基本生命系統的細胞有沒有邊界呢？

學生將新鮮的雞蛋打入培養皿進行觀察。教師提出問題：雞的卵細胞是雞蛋的哪一部分？卵細胞有沒有自己的界限呢？學生用牙簽粗端輕輕觸碰進行感知并回答。教師追問：這個卵細胞的界限是什么？它是由什么組成的？又有什么樣的功能呢？

設計意圖：教師利用時事視頻，使學生認識系統邊界的重要性；通過形象直觀的實驗操作，引導學生初步感知細胞膜的存在，激發學生深入探究問題的興趣。

3.2結合生活經驗.體驗制備細胞膜的方法

教師首先展示不同種類細胞的圖片，學生自主選擇制備細胞膜的實驗材料，并分析各種實施材料的特點；然后利用抗洪戰士發脹的腳的圖片以及紅細胞在不同濃度溶液中的形態變化圖片，引導學生總結出細胞吸水脹破的實驗原理。

在學生掌握實驗材料和實驗原理后，教師播放課前興趣小組所做實驗視頻，并提出問題：①紅細胞稀釋液用什么稀釋？稀釋的目的是什么？②如何制作紅細胞臨時裝片？如何預防氣泡的產生？③如何用高倍鏡觀察裝片？④如何操作使紅細胞吸水脹破？

觀看視頻后，每6名學生組成一個小組，進行合作討論。每個小組派代表展示答案，其他小組進行點評補充。教師總結后介紹離心機工作原理，引導學生得出制備較純細胞膜的方法。

設計意圖：利用身邊感人實例使學生輕松掌握實驗原理，并及時對前面所學顯微鏡使用相關知識進行了復習。

3.3分析資料，總結細胞膜的成分

教師多媒體展示科學家探索細胞膜化學成分的相關資料：

資料一：1859年，歐文頓選用500多種化學物質對動物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究，發現凡是易溶于脂質的物質，也容易穿過膜，不容易溶于脂質的物質，也不容易穿過膜。

資料二：科學家對細胞膜化學成分深層分析發現，細胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質）。

資料三：不同細胞膜化學成分含量圖（圖1）。

教師提出問題：①通過資料一和資料二展示的實驗現象，能得出什么結論？②資料三說明細胞膜的成分包括哪些化合物？它們分別占的比例大約是多少？③請根據前面所學的知識，推測這幾種成分在細胞膜行使功能時所起的重要作用。

小組合作討論，展示答案。教師進行評價總結并明確：功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。

設計意圖：對上述資料的分析和推理不僅使學生掌握細胞膜的成分這一知識點，還培養了學生提取關鍵信息，解決問題的自主學習能力。

3.4實驗操作，角色扮演，體驗細胞膜的功能

教師利用簡單的實驗操作和親身參與的角色扮演，使學生深刻理解細胞膜的三種主要功能。

（1）活動一：觀察體驗。學生用牙簽尖端刺破雞蛋里面的細胞膜，觀察現象。教師提出問題：你觀察到了什么現象？這說明細胞膜具有怎樣的功能？學生回答后，教師引導學生修正答案，并指出膜的出現在生命起源過程中所起的重要作用。

（2）活動二：實驗操作。學生分組實驗。學生取2個燒杯，分別加入50mL的清水和體積分數為8%的鹽酸，然后將等量的新鮮玫瑰花瓣分別浸入兩個燒杯中，觀察實驗現象。教師提出問題：兩個燒杯中分別發生了怎樣的顏色變化？除了鹽酸處理，還有其他方法可以使花瓣中的色素滲出嗎？這些方法有什么共同點？該現象說明細胞膜具有怎樣的功能？實驗后小組討論自主總結，教師引導學生修正并完善答案。

（3）活動三：角色扮演。教師首先提出問題：假如每位同學是一個獨立的細胞，想要完成一項生命活動，需不需要與其他細胞進行信息交流？信息交流的方式有哪些？這些方式都依賴細胞的哪些結構？然后每6名學生為一個小組進行角色扮演，其中一名學生作為導演，其他學生分別扮演細胞、激素、受體、胞間連絲等角色，小組合作探究細胞間的信息交流方式及細胞膜在這些過程中所起的作用。

小組合作討論完成后，選出3個小組進行表演，每個角色闡明在細胞信息交流過程中所進行的生理活動。教師根據學生的表演情況進行評價總結，引導學生聯系自身在日常生活中與人交流的方式去理解細胞間的信息交流。

設計意圖：學生自己動手進行實驗操作，觀察實驗現象并以角色扮演的形式模擬細胞間信息交流的方式，能夠更加深刻地理解細胞膜的功能。

3.5課堂總結，應用提升

學生以細胞膜的成分和功能為中心，利用概念圖的形式自主構建本節課的知識網絡。教師列舉生活中實例：①在醫院檢查癌癥的驗血報告單上發現細胞癌變過程中，細胞膜的成分會發生怎樣的改變？②為什么糖醋蒜會又甜又酸？③鯉魚的精子和青蛙的卵都排到水中，為什么不會受精？學生對這些實例進行分析思考并回答。

設計意圖：引導學生對知識進行自主梳理，通過對生活實例的分析和思考，進一步促進學生課本知識向應用能力的轉化。

4教學反思

本節課以熱點時事切入，從感受細胞膜存在的小實驗出發，運用資料分析、實驗探究、角色扮演等教學手段，使學生直觀地體會細胞膜的成分和功能，認同細胞膜作為系統邊界對于細胞這個生命系統的重要意義。整個教學過程充分體現新課程的“提高生物科學素養、倡導探究性學習、面向全體學生、注重與生活的聯系”的4個基本理念，切實對學生在“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”3個方面進行提高。