基于“问题导学”的教学设计
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1教材分析
“细胞膜——系统的边界”是人教版高中生物学教材《必修卜分子与细胞》第三章“细胞的基本结构”的内容，是在学习了生物的物质基础和细胞的组成成分的基础上进行的。学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又是第四章“细胞的物质输入和输出”的基础。它在教材中起着承上启下的桥梁作用。
细胞膜是细胞必不可少的结构。教学主要内容是讲述细胞膜的成分和功能，这也是教学的重难点。教材首先由问题探讨入手，推断细胞与细胞膜的存在;再通过实验证明细胞膜的存在;接着，讲述细胞膜的成分，渗透结构与功能的统一性观点;之后，联系实际分析细胞膜的功能;最后，简要讲述了植物细胞壁的成分与功能。
2学情分析
在初中生物课学习细胞的基本结构时，学生对细胞膜已经有所了解。但学生用显微镜观察细胞时，是很难看清细胞膜的。结构是功能的基础，两者是相适应的。经过第二章“组成细胞的分子”的学习，学生知道了蛋白质、糖类和脂质是重要的化合物，但是对于这些物质的存在位置还不清楚。因此，在本章的教学中，教师应指导学生将细胞的物质组成与细胞的结构有机地联系起来，对细胞形成系统的认识。如引导学生从生命系统的结构基础角度，认识“蛋白质是生命活动的主要承担者”，原因之一是它承担了组成细胞基本结构的功能，它是细胞膜的主要成分之一，约占细胞膜总量的40%。再如，引导学生回忆“细胞中的脂质”提出的“磷脂是构成细胞膜的重要成分”，再提出细胞膜结构中脂质约占总量的50%，使学生将前后知识建立起有机的联系，同时，为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习奠定基础。
3学习目标
①简述细胞膜的成分和功能，解释细胞膜在维持细胞结构和功能中的重要作用。
②体验制备细胞膜的方法，培养观察分析、合作学习的能力。
③认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。
4教学过程及设计
4.1问题驱动，活跃思维
教师板书细胞显微结构图，并提出问题：细胞有哪些结构？组成细胞的物质有哪些？当人们对细胞物质有一定认识后，有人尝试过想组装细胞，你们推测一下能否成功？通过这个事例，你能得出什么结论？
学生讨论、交流，师生共同总结出结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。
设计意图：教师以问题串为引，激活学生的思维，使学生为学习新课做好热身基础;同时，使学生巩固前面的知识，联系到这节课所要学习的新课，建立前后知识的联系，有利于学生对细胞形成整体认识。
4.2创设情境，引入新课
教师展示显微镜视野下的图片，并提出问题：细胞是一个系统，而每一个系统都有一定的边界，那么细胞是否也有边界呢？试说出图中哪些是气泡，哪些是细胞？能否在显微镜下看到细胞膜？
学生讨论、交流并回答，师生共同总结出：气泡里面只有空气，所以比较光亮，并且气泡边缘颜色比较深。细胞有细胞核、细胞质等是立体的，通过调节焦距可看到不同的层面。在显微镜下看不到细胞膜。
设计意图：教师利用学生最常见的显微镜观察中的误区（误以为气泡就是细胞），将学生的思绪带回曾经学过的知识，激发学生对细胞膜问题的思考。
4.3深入情境，解决困惑
教师提供2则资料，提出疑问：细胞膜在光学显微镜下是看不清的，要想真正观察细胞膜要用电子显微镜.但是在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了，你能想办法验证细胞膜的存在吗？
资料1：进入活细胞的物质首先要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进入细胞，用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出细胞。
资料2：在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有弹性，可以伸展;用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面结构受损面过大，细胞会死亡。
设计意图：教师利用问题激发学生的学习动机，促进思维活动;资料为学生解决问题提供线索，让学生能够深入情境，解决问题，同时体会科学的方法，验证细胞膜的存在。
4.4实验探索，学习制备
教师展示各种细胞图片，并提及：科学是不断发展的，知道了细胞膜的存在，那么细胞膜的成分是什么呢？它又具有哪些功能呢？要想解决这个问题，我们应当想办法获取细胞膜？下面我们就结合实验学习一下细胞膜的制备。首先，我们应该确定合适的实验材料。对于一个实验来说，合适的实验材料是实验成功的关键。哪一种细胞比较适合提取细胞膜？请尝试说出原因？
在学生选出合适的实验材料并说出原因后，教师引导学生阅读课本P41旁栏相关信息并提出疑问：对红细胞有特殊要求吗？鸡红细胞可以用做实验吗？
设计意图：学生积极讨论，确定实验材料。在这个过程中，教师启发学生的多元思维，培养合作交流的能力。
教师展示红细胞在不同溶液中的图片（图1），追问：如何利用红细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？那应当用什么办法来获取细胞膜？根据图中红细胞的形态差异，你能描述一下本实验的实验原理吗？
学生小组讨论后，讲解实验步骤。在讲解过程中，师生共同总结实验过程中的注意事项。然后，教師展示实验结果图片，进行讲解。最后，学生思考、讨论P41讨论题，教师给以评价。
设计意图：在获取红细胞膜的方法中，教师利用层层递进的问题，引导学生的思维慢慢地与正确方法接轨。学生在总结实验过程注意事项的同时，也提高了总结能力。讨论题中出现了新方法——差速离心法，也为下节课的学习做铺垫了。
4.5学习细胞膜的成分
教师提供资料，让学生通过资料分析：细胞膜的成分有哪些？ 资料：①1859年，欧文顿选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。②能够水解蛋白质的物质，称为蛋白酶。用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。请根据以上资料思考细胞膜在组成上有何特点？
学生通过资料分析，会知道细胞膜的成分有脂质和蛋白质。同时，教师提出质疑：细胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白质？学生通过阅读教科书即可知道：细胞膜的成分主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。
通过前面的学习，学生知道了蛋白质是生命活动的承担者。
教师提出问题：蛋白质在细胞行使功能时发挥重要作用，那么细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数量是越多还是越少？并展示细胞膜的结构模式图，讲解蛋白质、脂质和糖类的分布及所占百分比。然后联系生活，引导学生如何看检查癌症的验血通知单。
设计意图：教师利用已知，引导学生分析材料，得出答案，提高学生的分析能力。学生联系上一章的知识，有利于构建“组成细胞的物质与细胞统一整体”。教师展示细胞膜结构示意图，引起学生的关注，使学生了解细胞膜的结构，为后面学习流动镶嵌模型奠定基础。
4.6细胞膜的功能
教师展示中国地图：学习了细胞膜的成分，也了解了细胞膜的结构，我们现在就来学习一下细胞膜的功能。首先，我们先来看看这幅图。教师讲解国界线的作用，引导学生类比细胞膜的功能进行学习：
（1）将细胞与外界环境分隔开（与国界线的作用进行类比）。
教师利用原始细胞形成的过程进行讲解，让学生认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。
（2）控制物质进出细胞（与海关或边防检查站进行类比）。
教师提供素材，让学生通过分析素材得出细胞膜的第二个功能。素材一：洗涤红脚苋菜的清水没有变成红色，但是若用红脚苋菜煮的菜汤则出现颜色。素材二：用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
学生通过分析可知细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，但是是活细胞的细胞膜才具有。然后，再通过观看演示物质进出细胞的动画，总结可以进出细胞的物质。
（3）进行细胞间的信息交流（与国与国之间的交流进行类比）。其具体例子如下：
①利用激素作用于靶细胞。教师结合动画演示进行讲解，引导学生寻找生活中的事例进行類比。教师举例类比：这种交流方式就像淘宝购物，内分泌细胞、激素、血管、靶细胞分别代表淘宝卖家、货物、快递以及买家。
②精卵识别。教师结合动画图进行讲解，并提出问题：为什么在水中青蛙的卵细胞不会与蟾蜍的精子相结合？
③胞间连丝。教师结合图片进行讲解，引导学生说出类比事例，如传声筒。
教师讲解植物细胞壁的成分及作用，以及其与细菌细胞壁的区别。并提出问题：既然植物细胞和细菌细胞的最外层是细胞壁，那它为什么不是系统的边界？
师生共同总结出：细胞壁没有选择透过性，是一种全透性的物质，没有生命活性，细胞是最基本的生命系统，它的边界是有活性的。所以，细胞的边界就是具有选择透过性功能的细胞膜。
设计意图：教师将细胞膜的功能及国界线进行比较，激发学生的兴趣。在介绍细胞膜的功能时，涉及了原始细胞的产生。对这个问题的认识会让学生感到思维的跨度太大，因此教师利用原始细胞形成的过程诱导，帮助学生构建起生命起源与细胞膜形成之间的联系，认识细胞膜对于生命系统的重要意义。创设问题，让学生积极思考、讨论，进而解决问题。学生积极寻找生活中类似的例子，不同学生有不同的想法，学生之间发生思维的碰撞，有利于思维的活跃，也有利于记忆。
5教学反思
本节课采用“问题导学”的教学思路，问题创设注重与现实生活的联系。教师围绕本节内容的核心问题，以学生的生活实际为素材，创设情境，突出重点问题，激发学生的学习兴趣，让学生进行自主、合作、探究学习。通过创设问题情境吸引学生注意力，让学生深入情境去解决问题，教师以“问题”为主线精讲问题。教学中，教师注重给予学生充足的时间和空间去思考、解决问题，引导学生自主学习，讨论、交流表达，充分发挥学生的主体作用。教师提供相关材料，使学生感知教材，启发性讲解使学生理解教材。但由于条件限制，不能在课堂上进行“体验制备细胞膜的方法”，这一点违背了让学生动手探究、促其学会学习的初衷。
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