1、原核细胞教学设计一、 单元学习内容与分析“细胞的结构”选自浙科版普通生物学必修1分子与细胞的第二章。细胞是生物体结构和功能的基本单位，各种无机物和有机物根据自己的特性有序地组织起来构成细胞，每一个活的细胞都具有特定的结构和各种功能，进行各种各样的生命活动。“细胞学说”的建立开辟了现代生物学的领域，细胞学成了生物学的重要分支。细胞生物学根据细胞结构中是否有由核膜包被的细胞核，将细胞分为真核细胞和原核细胞。“细胞膜”是细胞与周围环境区分开的界面，控制物质进出细胞，参与细胞间的信息交流。细胞质中的各种细胞器彼此分工合作，高度配合，完成各项生命活动。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞的控制中心。
2、原核细胞结构简单，没有由核膜包被的细胞核，也没有各种具膜细胞器，但也是独立的生命有机体。本单元的学习，不仅帮助学生理解生命的本质，形成结构与功能相统一的生命观念，而且为后续细胞代谢的学习奠定基础。二、 单元学习目标1、 分析细胞学说建立的过程；2、 使用显微镜观察多种多样的细胞；3、 简述细胞膜系统的结构和功能；4、 举例说出几种细胞器的结构和功能，观察线粒体和叶绿体；5、 阐明细胞核的结构与功能；6、 尝试建立真核细胞的模型；7、 说明真核细胞和原核细胞的异同点。三、 单元知识结构细胞膜真核细胞细胞质：有各种具膜的细胞器本质区别：有无由核膜包被的细胞核细胞核没有各种具膜的细胞器，只有核糖体；
3、没有成形的细胞核，只有拟核区。原核细胞四、本课时内容分析“原核细胞”出自浙科版普通生物学必修1分子与细胞的第二章第五节，源自大概念“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”下的重要概念“各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异”。本节内容的学习有利于帮助学生厘清病毒、细菌和真菌的概念，为选修1的学习奠定基础，帮助学生树立细胞结构与功能相统一、生物体部分和整体相统一的生命观念，形成科学的自然观。课程先安排了细胞的分子组成、细胞学说、真核细胞的结构与功能等内容，尤其是真核细胞的结构与功能的学习为原核细胞的学习奠定基础。同时，本节内容为后续内容光合作用、生态系统以及选修模块的学习奠定基础，
4、在整个教材中起着重要的作用。五、学情分析维果斯基提出的“”认为：学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平；另一种是学生可能的发展水平，两者之间的差异就是最近发展区。教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供适当难度的内容，以发挥学生的潜能和调动学生的积极性，超越其最近发展区，并在此基础上达到下一个发展区的发展。高一的学生逻辑思维能力逐渐增强，但是思辨能力仍然不强，基于本节课的特点，在学生观察了电镜下的细菌照片之后，让学生自主建构模型，不仅充分满足学生的热衷动手的欲望，更是完成了从形象思维往抽象思维的提升。在整个教学过程中，运用概念形成法完成原核细胞的教学，遵循高一学生的思维特点，有助于发展学生
5、的科学思维。六、课时教学目标1、 生命观念：通过结构简单的原核细胞却能完成各项生命活动，树立结构与功能观，进化与适应观，并能认识到构成生物体的细胞具有统一性和多样性。2、科学思维：从“油镜下的大肠杆菌”到“电镜下的大肠杆菌”，逐步实现细菌结构的学习，帮助学生习得基于生物学事实和证据阐释生命现象的学习方法，通过概念形成法形成原核细胞的概念有助于发展学生的科学思维。3、科学探究：针对引起“肺炎”的大肠杆菌进行观察、提问、模型建构以及结果的交流与讨论，到归纳形成科学概念，帮助学生掌握科学探究的基本思路和方法，提高动手操作能力，学会团队合作，勇于创新。4、社会责任：以“病例”情境的引入和回归“病例”的
6、解决及预防，倡导形成健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。四、 教学重难点重点：原核细胞的结构与功能难点：原核细胞与真核细胞的异同点五、 教法和学法教法：观察法、比较法、读书指导法、讨论法、讲授法。学法：观察法、发现法、假设法、讨论法、分类比较法、动手操作法、练习法。九、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课情境（病例）：宝宝照片：开心不开心，原因是患肺炎。医生给出的化验单：感染大肠埃希氏菌（大肠杆菌为代表菌）。问题：这是一种什么生物？该如何治疗？以后又该如何预防？这节课我们就来了解这种生物。根据情境思考问题，推测宝宝感染肺炎双球菌或者其他病菌从而患肺炎。以实际病例导入教
7、学，引起兴趣，启发思考，引出本节课内容，并提出本节课要解决的问题，明确学习目标。细胞的大小问题：要了解一种生物，首先要知道它长什么样子。这时，我们应该用到什么科学方法？讲述：大肠杆菌肉眼不可见，观察需借助显微镜。高倍镜，放大400倍（10x、40x）可以勉强看见细菌，只有针尖大小。一般放大到1000倍（10x、100x）观察，细菌的外型才清楚。放大1000倍就要用油镜了。油镜：在物镜镜头和盖玻片中间滴一滴香柏油，香柏油的光线折射率比空气要高，这样可以使用更大的放大倍数。问题：在细胞概述中，我们借用光学显微镜观察多种多样的细胞，动植物细胞的观察需要借助油镜吗？由此可以推测出什么？（板书：细菌细胞
8、体积：小）学生思考，回答：观察法。学生回顾“细胞概述”中“观察多种多样的细胞”，动植物细胞的观察不需要借助油镜，只需要高倍镜就可以。由此推测细菌细胞的大小。强调方法的学习。通过油镜下的大肠杆菌对比高倍镜的动植物细胞，推测细菌细胞体积比真核细胞小。运用比较法，在观察比较中获得真知。基于电镜下的照片，在观察、比较中得出细菌细胞的结构。问题：既然大肠杆菌形态大小比动植物细胞小，请预期它的内部结构是简单还是复杂？理由是什么？讲述：这是一种观点，观点是否正确需要有证据进行实证。来看看电子显微镜下大肠杆菌的结构。图片1：电镜下的大肠杆菌细胞图片2：电镜下的植物细胞问题：电镜下的大肠杆菌和植物细胞相比，本质
9、区别是什么？内部结构还有哪些区别？学生：简单。原因是细胞小则可容纳的结构和物质少，比较简单。学生对比观察、思考讨论电镜下的大肠杆菌细胞和植物细胞内部结构的差异。本质区别：是否有由核膜包被的细胞核。其他区别：有无各种具膜的细胞器。让学生根据细胞大小预测内部结构，注重方法的学习。运用预测法，注重方法的学习。此处运用验证法，发展学生的科学思维。运用观察、比较法。对照照片学习，提高学生的观察、比较、归纳和概括能力。电镜下的照片是实证，基于事实和证据的学习，培养科学思维。细菌细胞的结构与功能问题：有人认为，由于大肠杆菌等细菌细胞中没有各种具膜的细胞器，不能作为独立的生命有机体。你认为这种观点是否正确？讲
10、述：让我们结合大肠杆菌来分析它是如何完成各项生命活动的。分析资料，讨论问题：资料一：已知大肠杆菌分为150多型，其中有16种为致病性大肠杆菌，分泌出对人体有毒的蛋白质，常引起流行性婴儿腹泻和呼吸道疾病。问题串：问题1：这些蛋白质是在哪里产生？问题2：在动植物细胞中，多肽在核糖体合成后在哪里进行加工？在细菌中呢？问题3：在动植物细胞中，蛋白质的合成和加工及进行各项生命活动所需的能量主要由什么结构提供？在细菌中呢？讲述：细菌是地球上最早出现的生物，生活至今，地球环境不断变化，细菌在进化过程中不断适应环境。资料二：据科学家研究发现，大多数细菌生活在低渗环境（外界溶液浓度低于细胞内液浓度）中。问题串：
11、问题1：推测细菌能够在低渗环境生存，与什么结构密切相关？请分析。问题2：细菌细胞壁还有其他功能吗？结合大肠杆菌的形态和你知道的细菌形态说明。问题：以上是细菌的一般结构，细菌还有没有一些特殊结构？资料三：细菌虽然有细胞壁的保护，但研究发现，某些大肠杆菌菌株在极端环境刺激(如干旱、极寒)下，可通过信号传导体系激活相应基因族，从而使细胞向细胞壁外分泌物质形成荚膜。猜想荚膜的功能。思考：不正确。细菌可以独立完成各项生命活动，因而作为独立的生命有机体。分析资料，思考问题。DNA与周围的核糖体直接接触，并通过RNA传递信息，由核糖体合成所需要的多肽。学生在回答动植物细胞中蛋白质的加工场所之后，思考细菌中加
12、工蛋白质的场所。学生在回答动植物细胞中能量供应场所之后，思考细菌中能量供应的场所。学生思考，推测细胞膜或者细胞壁。学生能够快速地联想到球菌和螺旋菌。结合大肠杆菌的结构和资料，学生能够找到荚膜、鞭毛和菌毛。运用资料分析法，引导学生发现问题、解决问题。以导课的情境为为载体，以问题串驱动整个教学进程，问题循循善诱，层层递进，不断激发学生思考，促进学生批判性思维和创新性思维的发展。在问题串的学习中，不断渗透结构与功能观。从蛋白质的合成加工供能，学生体会虽然细菌中没有各种具膜细胞器，但是也能完成生命活动，渗透结构与功能观。在细菌的进化过程中，不断与环境相适应，渗透进化与适应观。结合学生的已有认知，推进学
13、生的学习。启发学生思考，发展科学思维。从一般结构到特殊结构的学习。模型的建构、展示和交流问题：为了方便研究，能否直观形象地表示细胞的结构？可以借助什么？讲述：通过比较电镜下的植物细胞和模式化的植物细胞，发现模型显得直观形象，能否将电镜下的大肠杆菌细胞转化成模式化的细菌细胞？讲述：接下来，大家一起建构细菌细胞模型。（强调细菌细胞模型，可以是大肠杆菌，也可以是其他细菌。）材料：黏土（模拟细胞结构），毛线（模拟细胞结构），毛根铁丝（模拟细胞结构）、卡纸。要求：4人为一组，请选择以上部分或全部材料在卡纸上建构细菌细胞的平面模型（模型尽量完整地表示细胞的结构），完成后进行成果展示和交流。1人组长（协调组
14、内分工配合），2人操作员（制作模型），1人讲解员（整合汇报组内成果）。讲述：让我们一起看看科学家建构的细菌细胞模型。学生思考，根据已有经验可以思考、回答：模型。学生根据材料和要求，积极配合，很有兴趣和主见地建构模型，并交流成果。如下图：学生在观察模式化的细菌细胞结构之后，思考各部分的结构。运用类比法，从植物细胞模型的形成思考细菌细胞模型的形成。在上一个环节，学生完成细菌细胞结构部分的学习，学生根据观察到的电镜下的大肠杆菌照片，不断思考、质疑，并自主建构细菌细胞模型，最终对模型进行交流和讨论。通过科学探究，增强学生生物学习兴趣，激发求知欲，发挥潜能，提高动手操作能力，体会团队合作精神。学生选择不
15、同建构模型，发展学生创新性思维和批判性思维。从电镜下的大肠杆菌学生自主建构的细菌细胞模型模式化的细菌细胞，符合学生的思维形成。原核细胞的概念图片：问题：请同学们仔细观察并比较蓝藻和细菌细胞模式图，找出内部结构的相同点？讲述：我们把没有由核膜包被的细胞核，也没有各种具膜细胞器的细胞称为原核细胞。（板书：将细菌细胞改成原核细胞）问题1：蓝藻和细菌作为原核细胞具有相同结构，它们有没有特殊结构呢？问题2：蓝藻进行光合作用的场所在哪里？讲述：蓝藻和细菌等由原核细胞构成的生物叫做原核生物，主要是各种细菌，包括蓝藻、放线菌、支原体、衣原体、立克次立体。讲述：通过今天的学习，我们知道大肠杆菌是一种细菌，细菌属
16、于原核生物，由原核细胞构成，之前学过的动植物和真菌属于真核生物，由真核细胞构成。我们一起比较原核细胞和真核细胞的异同。学生对两幅图片进行观察、比较。学生：没有由核膜包被的细胞核，也没有各种具膜细胞器。细菌：荚膜、鞭毛、菌毛。蓝藻：能进行光合作用。通过图片的对比观察找出本质，培养学生的观察比较，归纳概括能力，发展学生的科学思维。运用概念形成法得出原核细胞的概念，符合新课程理念下大概念教学。渗透构成生物体的细胞具有统一性和多样性的生命观念，以及细胞结构与功能具有相适应的观念。原核细胞和真核细胞的异同点原核细胞真核细胞体积细胞核细胞器相同结构或物质原核生物学生思考、比较，内容不是很难，经过学生的讨论
17、，基本上能完成表格。先让学生思考不同结构和相同结构体现在哪些方面，再谈谈具体的不同结构和相同结构。运用分类比较法。回归生活、解决问题讲述：学习的目的之一是学以致用，今天我们遇到一个病例，“开心果”因感染大肠杆菌而患“肺炎”。问题1：可采取什么方法治疗？请给出一个建议。讲述：每一位父母都希望自己的孩子健健康康，每一个人都希望自己有一个健康的体魄。那么，在日常生活中要做好预防。问题2：如何预防？讲述：同学们不仅做到合理的预防措施，也要呼吁身边的亲人、朋友养成健康文明的生活方式。学生根据药敏性试验单，联系生活思考，给出合理建议。回答：可以配合抗生素治疗的，先细菌培养，药敏试验，再对症用药，选择细菌对
18、抗生素具有敏感性。学生发挥思维想象力，从各方面阐述预防措施。通过医生的药敏性试验单子，拓展学生的知识面，引导学生学以致用，破坏细菌细胞的结构，使之不能完成相应的功能，因此不能存活。通过医生的建议，总结完善预防措施，同时，倡导健康文明的生活方式，落实社会责任。课堂反馈1、病毒、细菌和酵母菌都具有的物质或结构是（ ）参考答案：CA、质膜 B、细胞壁C、核酸 D、线粒体2、判断题（1）含有光合色素的一定是真核细胞。（2）含有需氧呼吸酶的可以是原核细胞。（3）没有核膜和染色体的一定是原核细胞。（4） 没有成形细胞核的不可能是真核细胞。参考答案：学生容易误选A，因为学生容易忽视病毒为无细胞结构的生物，仅
19、仅将原核细胞核镇细胞进行比较。第1、2小题不难，学生很快联想到蓝藻。第3、4小题，因为有个第一道选择题的基础，学生经过思考可以联想到病毒，教师再补充哺乳动物成熟的红细胞。第一道选择题，考查学生对病毒、原核细胞核真核细胞的比较，既有知识理解的考查，也有思维的提升。第二道判断题，考查学生分析知识的能力，有一定难度，但有助于学生思维的提升。课堂小结今天我们了解了构成原核生物的原核细胞，通过细菌细胞的结构和功能，我们明白细胞的结构与功能具有统一性，通过原核细胞和真核细胞的比较，我们明白构成生物体的细胞具有统一性和多样性。对内容的升华，回归生命观念。十、板书设计体积：小拟核区真核细胞 原核细胞结构：细胞质质膜功能细胞壁荚膜、鞭毛、菌毛
