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细胞生物学教学设计大全11篇

时间:2023-11-06 10:02:54

细胞生物学教学设计

细胞生物学教学设计篇(1)

生物学课程标准中对于本节课的要求为:描述病毒的主要特征以及它们与人类生活的关系。这就要求在本节课的学习中不仅要学生了解病毒的一般结构,更要求学以致用,与生活联系起来,对病毒全面认识,包含对生活有害的一面,也有有益的一面。

二、学习对象分析

1.学生特点

初中生是从形象思维向抽象思维过渡的阶段,主要表现为好动、好奇、好表现、注意力易分散、希望得到老师的表扬等方面。同时,在课堂上应维持学生的注意力,避免学生思维过于分散。

2.学情分析

在本课学习之前已掌握动物细胞、植物细胞、细菌、真菌的结构特点,细胞分裂、蛋白质及遗传物质的有关知识,生活中已有某些疾病是由病毒引起的。

三、学习内容的确定

除课本内容外,补充生活中常见的由病毒引起的疾病及其防治方法。

四、教学目标

1.知识目标

(1)学生能够正确说出病毒的结构特点

(2)学生能够正确说出病毒的繁殖方式

(3)学生举例说出病毒与人类生活的关系

2.能力目标

学生能够通过小组合作尝试设计能够证明病毒存在的实验。

3.情感、态度与价值观目标

(1)通过合作设计实验,体验科学探究的一般方法

(2)关注病毒在人类生活中的危害及利用,形成对病毒正确的认识

(3)养成健康的生活习惯

五、教学重点难点

教学重点:病毒的特征

教学难点:病毒的繁殖

六、课时安排

一课时

七、教学过程

1.导入新课

以学生都熟悉的流感、艾滋病、埃博拉等疾病入手,提问:你们都有没有听过这些疾病?那你们知不知道是什么东西导致人们生病?图片展示艾滋病病毒、埃博拉病毒、H7N9病毒、天花病毒等多种病毒的图片。引起学生的学习兴趣并以此引出本节课的学习内容――病毒。

2.新课学习

展示一张图片,用摩天大楼和足球的比例来说明病毒和细胞的大小比例,学生都在显微镜下观察过细胞、细菌的大小,从而可以推测出病毒是无法用一般的光学显微镜观察到的。能够对病毒的大小具有一个初步的概念,病毒十分微小,比细胞和细菌小得多,只能用纳米来表示它们的大小。

提出问题:如此微小,甚至在光学显微镜下都看不到的病毒是如何被发现的呢?

给学生展示两张图片:烟草正常叶,烟草花叶病病叶。通过图片可以看出两者的区别,我们知道植物会生病肯定是植物体内存在某种有害的物质。那这种物质到底是什么东西,是不是我们之前所学过的细菌呢?

分组讨论:将学生4~6人分为一组,讨论如何确定使该植物生病的物质到底是什么,并写出实验设计思路来证明你的假设。

学生展示:请两三个小组分享他们的讨论成果,并在黑板的副板上记录学生设计实验中存在的各种各样的问题。

PPT演示当俄国科学家伊万诺夫斯基遇到和我们一样的问题时,他所进行的实验设计。(1)提出假设:这种病由细菌引起;(2)取病叶汁液;(3)将汁液中的细菌过滤;(4)用滤液感染正常烟叶;(5)正常叶患病,假设错误,发现病毒。

教师小结:通过这个实验他发现烟草花叶病是由比细菌还小的病原体引起的,他把这种病原体叫做“滤过性病毒”。结合学生在实验设计中的问题来探讨本实验设计的科学性,教给学生设计实验的方法。

提出问题:图片展示烟草花叶病毒的形状,由图片我们可看出这种病毒是杆状的,那是不是所有的病毒都是杆状的?

学生分析:结合在导课时展示的多种病毒的图片,可清楚地知道病毒不仅有杆状,还有球状、多面体状、螺旋状等多种形状。

教师小结:病毒的形态是多种多样的。

我们刚刚看到科学家通过对一种病的研究发现了病毒的存在,事实上在我们生活中接触到的很多的疾病都是由于病毒的感染引起的,病毒寄生在生物体内从而使其染病。病毒不能独立生活,必须寄生在活细胞内。烟草花叶病毒寄生在植物细胞内,像我们通常所说的流感病毒就是寄生在动物和人的体内,还有一些病毒专门寄生在细菌的体内,这种病毒也称作噬菌体。

根据病毒寄生细胞的不同我们可以将病毒分为三类:动物病毒、植物病毒、细菌病毒。

提出问题:通过之前的学习,我们了解到,植物、动物、细菌、真菌的细胞各有特点,各不相同。现在结合课本上第91页病毒结构示意图,和课件上植物细胞、动物细胞的结构图分组讨论说出三者之间有什么区别。

学生活动:小组讨论、全班相互交流展示结果,小组间互相补充完善答案。

教师讲解:病毒无细胞结构,由蛋白质外壳和内部的遗传物质两部分构成。

提出问题:回忆一下我们学过的动物、植物、细菌、真菌都是如何进行增殖的?

它们都具有细胞结构,细胞可以通过分裂进行增殖,部分真菌还可以进行孢子生殖。

提出问题:那么病毒这种没有细胞结构的生物又该如何增殖?新的病毒的形成需要什么物质?

学生活动:分组讨论

新的病毒形成需要具有新的蛋白质外壳和遗传物质。

教师讲解:由于病毒本身无法产生新的蛋白质和遗传物质,病毒增殖需要借助寄主细胞来进行。

提出问题:病毒只有在活细胞中才能增殖,那么,没有寄生的病毒是不是就死了,不具感染性?

病毒离开了活细胞,通常会变成结晶体。当外界环境条件适宜时,便侵入活细胞,生命活动就会重新开始。

了解了这么多病毒的知识,我们最关心的还是病毒和我们生活的关系。

播放视频:了解病毒对人类有益、有害的方面。帮助学生提高注意个人卫生、保护健康的意识,并且对病毒有正确的认识。

三、课堂小结

1.大小:病毒极小。

2.分类:动物病毒、植物病毒、噬菌体。

细胞生物学教学设计篇(2)

二、教学分析

(一)教材分析

“物质出入细胞的方式”是普通高中课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》的第三章第二节的内容。第二章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜的功能,这一节是在此基础上探讨细胞膜控制物质进出的几种方式,在细胞膜的亚显微结构基础之后,带领学生继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。这样的编排符合学生认知规律,有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。

(二)学情分析

通过前几章节的学习,学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识,能理解细胞膜是系统的边界,并且大部分学生已经对生物有了较浓厚的学习兴趣,很渴望在此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的,有哪些方式等有关细胞功能方面的知识。

(三)教学重难点

①教学重点:比较物质出入细胞的各种方式的异同。

②教学难点:理解渗透作用原理。

三、教学目标

(一)知识目标

①简述扩散的特点。

②阐明渗透的概念及原理。

③比较说明红细胞吸水与失水的原因;概述被动转运和主动转运的概念;比较扩散、易化扩散和主动转运。

(二)能力目标

①学会综合运用比较、分析、归纳、综合等科学思维方法。

②设计实验,逐步领悟探究过程的一般方法与基本思想,培养自身的科学探究能力以及语言表达的能力。

③通过构建模型和概念图,提高知识建构能力。

(三)情感、态度与价值观目标

①通过分析扩散和渗透作用的过程,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,逐步学会自觉地利用发展变化的观点认识生命。

②领悟科学探究思想,体验探究活动中的成就感。

③通过探讨问题,设计实验,培养合作意识和实事求是地对待实验结果的态度。

四、教学策略与手段

(一)充分调动学生学习的积极性,发挥学生主体的作用

改变过去单纯的教师讲授和学生接受的教学方式,以问题探究教学为主线,教师通过多媒体创设问题情境,引导学生运用讨论法、实验法、学案导学、模型建构等方法开展学习,充分调动学生学习的积极性,发挥学生主体的作用。

(二)课前准备

①学生预习本节课相关知识,提出相关问题;

②教师针对教学设计准备好相关的多媒体课件、学案,实验所需的材料和用具。

五、教学过程

(一)导课

教师组织引导学生思考(多媒体展示不同物质通过不含蛋白质的脂双层):

①什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?

②氨基酸不能通过无蛋白质的脂双层,但是能进出细胞的原因是什么?

学生活动:学生观察,思考问题,根据教师引导总结出不同物质通过细胞膜的几种方式。

(二)学习扩散

教师组织引导学生亲手实验将墨水滴到烧杯中并观察现象,并引导学生讨论什么是扩散。

学生活动:学生实验,观察实验现象,讨论、交流。

师生共同总结出扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。

教师设计问题串:

①漏斗的液面为什么上升?

②如果用一层纱布代替玻璃纸,液面还会升高吗?

③如果烧杯中也是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎么样?

学生在教师的指导下归纳出产生渗透现象两个必要条件以及渗透的方向是从低浓度溶液到高浓度溶液。 教师通过多媒体动画演示微观展示渗透实验。

问题探究:①渗透是水分子跨过膜的扩散。扩散的方向是怎么样的?

②那么渗透作用与扩散现象相矛盾吗?

(三)学习主动转运

教师组织引导,创设问题情境:①海带中碘的浓度高出海水中碘浓度的200倍,但是海带照样从海水中吸收碘,由低浓度一侧向高浓度一侧运输。

细胞生物学教学设计篇(3)

根据教材的安排,第二单元首先认识了细胞,了解了细胞的基本结构,然后安排了细胞如何构建生物体,从多细胞生物和单细胞生物的角度阐述细胞是构建生物体结构和功能的基本单位;随后教材安排了本章内容,让学生认知病毒,掌握结构简单、不能独立生活的病毒也是生物。人类在治疗各种疾病(人类的、动物的、植物的)的过程中,借助不断发展的科学技术手段逐渐认识了病毒。教材中对病毒发现史的介绍,阐明了技术手段对科学研究的促进作用,体现了科学、技术和社会的关系,让学生在现有的认知水平上了解生物的丰富多彩,提高学生的学习兴趣。

二、课标依据

新课标提出:生物科学素养是指一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。生物学课程的目标、内容和评价都旨在提高每个学生的生物科学素养。本课程倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,帮助学生领悟科学的本质,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养。

在课程内容中提出:教学中,教师要帮助学生形成“微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群”的重要概念。

三、学情分析

本节课的教学对象为七年级学生。通过前一部分的学习,学生已经掌握了生物体的基本结构,植物的形态、结构、生命活动等知识,认知了细胞是构建生物体结构和功能的基本单位,具有一定的生物学基础知识;已学会初步的观察、分析、比较等研究生物学的方法,具备独立学习本节部分内容的知识和能力基础。他们对本节课涉及的有关病毒与人类的关系,在生活中已有一定的感性认识。但对病毒的形态结构、生命活动的知识难以理解,尤其是对病毒的非细胞结构存在疑惑,具有较高的学习兴趣。

四、教学目标

1.知识目标

了解病毒的发现过程和分类。

理解和掌握病毒的生活和结构。

了解病毒与生物圈中其他生物的关系,特别是与人类的关系。

2.能力目标

培养学生收集和分析资料的能力。

3.情感态度和价值观

关注病毒与生物圈中其他生物的关系,特别是与人类的关系,利用辩证的观点看待病毒,认同病毒也能造福人类。

五、教学重点

病毒的特征和生活;病毒与人类的关系。

六、教学难点

病毒的生活。

七、课时安排

1课时。

八、教学资源

视频,ppt幻灯片。

九、板书设计

第四章 病毒――没有细胞结构的微小生物

1.病毒的发现

19世纪末;俄国科学家伊万诺夫斯基。

2.病毒的种类

根据寄生的细胞不同分为:植物病毒、动物病毒、细菌病毒(又叫噬菌体)。

3.病毒的结构和生活

(1)病毒的结构:由蛋白质外壳、遗传物质组成。

(2)病毒的生活:寄生在活细胞中。

4.病毒与人类的关系

细胞生物学教学设计篇(4)

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

文件编号: 1003 - 7586(2016)06 - 0042 - 03

生物学科核心概念是指生物学课程中超越具体、事实性知识的概念,是具有统摄一般概念和事实性知识的概念,对核心概念的学习是学生学习活动的重中之重,提高核心概念教学的有效性是高中生物教学的核心话题。研究表明大多生物学概念的形成离不开实验论证,所以创设实验情境,让学生设计、观察、分析和实施相应实验,逐步完成核心概念的建构,能帮助学生理解概念的本质,有事半功倍之效。

下面以“细胞增殖”的教学过程为例,阐述如何实现“实验教学”与“核心概念教学”的有效链接。“细胞增殖”是高中生物课程中的核心概念,通常的教学设计是先学习细胞分裂的相关知识,再进行观察细胞的有丝分裂的实验。笔者尝试设计系列探究和观察实验,采用组织学生进行课前准备实验、课中设计实验和边进行实验边归纳概念的教学策略,引导学生逐步完成细胞增殖概念的学习。

1 教学现状分析与教学策略确定

1.1 理解课标要求,确定教学思路

《普通高中生物课程标准(实验)》对于“细胞增殖”教学提出的具体内容标准是:简述细胞的生长和增殖的周期性;观察细胞的有丝分裂并概述其过程。

本节教学思路为:组织学生在进行“观察细胞的有丝分裂过程系列实验及过程分析”的基础上,使其逐步构建“细胞有丝分裂”“细胞增殖”的概念,帮助学生理解“什么是有丝分裂?”“细胞周期的含义”、“动、植物细胞有丝分裂的异同”“有丝分裂在细胞生命历程中的地位和作用”,从而达到“简述细胞周期、概述有丝分裂过程”的学习目标。

1.2 分析教材地位,确定教学重点和难点

必修一第5章“细胞增殖”一节,是“细胞生命历程”教学的开篇内容,有细胞的亚显微结构和细胞代谢的知识作铺垫为细胞分化、衰老、癌变、凋亡、减数分裂、染色体变异、免疫、细胞工程等知识作准备,因此这个概念的学习对学生理解前后相关知识很关键,既是细胞结构知识的深化和应用,又是今后学习细胞功能及细胞发展变化的基础。

因而将本节课教学重点确定为:细胞生长与分裂在个体生长中的作用;有丝分裂细胞周期的定义、阶段、变化和特点;植物和动物细胞有丝分裂过程中的细胞形态、结构的变化,以及各个时期染色体行为和数量的变化、DNA数量变化;细胞增殖的种类和意义。其中有两个教学难点:① 如何理解细胞周期?② 归纳出有丝分裂中染色体、DNA的变化规律。

1.3 引伸学生“前概念”,设计实验内容

常见教学设计是以细胞分裂的模式图解为主要学习资料,教师通过分析图解中细胞分裂的染色体、细胞形态等变化,配合适当的模型建构活动,完成概念教学。实践中发现,高一学生具备一定的初中生物学知识和高中细胞学知识,对细胞增殖内容存在前概念,教师通过问题呈现与启示,激发学生的认知冲突,创设实验情境,设计学生实验如表1。让学生在前概念的基础上,设计和完成相应实验,自主建构“细胞增殖”的新概念,既培养学生实验探究能力,更学生全面认识和深入理解“细胞增殖”核心概念。具体设计见表1。

2 教学实例及分析

奥苏伯尔认为学生获得概念主要有两条途径,即概念形成和概念同化。概念形成是指学生从大量的同类事物或现象的不同例证中独立发现共同的本质特征,获得概念的初级形式。概念同化是学生利用认知结构中原有的有关概念学习新概念的方式,是获得概念的主要形式。细胞增殖的概念教学就是让学生在实验过程中发现细胞增殖的本质,并利用原有的前概念,通过对比、分析、论证和归纳,完成概念的形成与同化。

2.1 布置预实验,探究植物生长的“根源”

以洋葱根尖有丝分裂为例,课前布置学生做准备实验――“水培根尖”,并提出问题:根尖为什么会生长?

教学过程如下:每人1个洋葱鳞茎,标明实验时间;去掉老根,切掉基部腐烂层,打破休眠;将洋葱放在直径合适的烧杯口上,洋葱底部接触水面;放置室外温暖、有阳光处,培养4~7 d;记录生根情况,并拍照。

结果展示:有的洋葱长出比较多的“白胡须”状的须根,有的只长了一圈或没有长出。

结果分析:有的学生在切掉基部腐烂层时,切的过多,破坏了根原基,没有了根部分生组织,无法生根。

由此学生得出了结论:植物的生长主要是通过尖端分生组织的细胞分裂和生长实现的,观察细胞增殖过程的实验材料是根尖。

2.2 讨论实验设计,指导制作根尖临时装片

运用问题链的逐层提问与提示,师生共同研讨,设计出“制作洋葱根尖临时装片”的实验方案,然后将预实验水培的根尖制成装片,研究根尖细胞不同区域的细胞。师生讨论过程简录:

师:我们都切取0.5 cm根尖(不是2~3 mm),怎么看到细胞?

生:放在显微镜下。

师:直接放?显微镜下能看到吗?根近于圆柱体?

生:压平成一薄层,便于光线透过。(初中显微镜技能)

师:你压一下。(提供载玻片、盖玻片、根尖)

生:压碎了。(动手操作)

师:需解离。(展示初中教材胞间连丝图片,并介绍解离的原理、试剂、用法等)。

师再问:解离后就能看清细胞变化吗?

生:染色。

师:给什么染色?什么是染色体和染色质?(介绍染色的原理、方法等)

生:给染色体(质)染色,要看到细胞形态、大小变化及染色体形态和数目的变化,需制作根尖临时装片,即解离漂洗染色压片后才能镜检。(学生完成装片制作)

将学生制作装片实验安排在学习分裂各时期特点之前,目的是让学生能用自己制作的装片进行观察,体验科学家发现问题并解决问题的过程。

2.3 指导显微观察,启迪发现细胞分裂的作用

以往的教学中,教师会直接告诉学生,取根尖2~3 mm观察,找到分生区细胞观察,这样容易出现一些问题。例如学生初中知识遗忘了,不能区分成熟区和分生区细胞,或在成熟区寻找细胞分裂相。从认知水平的角度看,学生是没有理解根尖为什么会生长?根尖生长的细胞学基础是什么?因此在指导显微观察中,需要帮助学生完善对根尖生长的认识。

教师指导学生观察装片简述:①取0.5 cm根尖制作临时装片;②低倍镜观察,找到根尖的根毛区、伸长区、分生区(生长点)、根冠;③高倍镜观察,对比四区细胞形态、长短、结构的差异,找到正在分裂和生长的细胞;④去发现伸长区细胞生长现象明显,分生区有的细胞正在分裂。

提出问题:根尖生长主要取决于伸长区细胞生长还是分生区细胞增殖?

通过师生共同观察与分析,引导学生得出结论:细胞不能无限长大;根尖生长与细胞生长和分裂都有关,主要取决于细胞分裂;观察细胞分裂的部位是根尖分生区,不用取材0.5 cm,只需取2~3 mm。

2.4 对比排序不同分裂相,完善细胞周期的概念

“细胞周期”是学生学习的难点问题,难在3处,主要采取3方面的教学策略。

难点之一是学生几乎无法真实观察到细胞连续分裂的动态过程,影响学生对“细胞周期”概念内涵的理解。教学中通常通过动画、模型展示“一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止为一个细胞周期”的过程。

本节课从观察“自制分生区细胞装片”出发:首先指导学生观察装片,从细胞形态、细胞大小、细胞核有无、染色质多少、染色置等方面充分描述不同细胞分裂相的特征;然后将相同细胞分裂相归类、排序,从而分辨细胞周期的间期和分裂期的前、中、后、末4个时期。例如:有一类细胞数目很多,都有一个细胞核、有明显核仁、核占体积比很大;有几个细胞很特殊,深色的染色体集中在细胞中央;有几个细胞的染色体到细胞的两极等;再指导学生排出3-5类细胞出现的前后顺序,排列出细胞分裂时期。最后教师点拔学生认识到,观察到的是细胞解离杀死后,固定在不同的分裂时期的“相”,不能看到每个细胞分裂动态过程;一个细胞的分裂历程,就构成一次细胞周期,它与时间周期、时钟周期、钟摆周期等的本质区别,就是细胞结构的周期性改变;不同类型的细胞表示它们分别停留在不同分裂时期,这些时期被依次人为地划分为间期和分裂期,分裂期又依次被人为划分为前期、中期、后期和末期;区分不同时期的依据主要是细胞核中染色体的变化,为学生归纳不同时期细胞的染色体、染色单数、DNA分子形态数目等变化,从而突破教学难点,引导学生从分子水平和细胞水平理解细胞周期,并为建构相应数学模型打下基础。

难点之二是学生容易对细胞周期的时间分配产生误解,只关注细胞数目以指数函数的形式递增,而忽略分裂间期的实质变化和重要作用,因为相关动画、模型的连续播放让学生容易产生没有间期或间期很短的错觉。本节课是通过指导学生观察比较不同分裂相的细胞数目的多少来突破此难点的。学生会发现最多的是间期细胞,最少的是中期细胞,说明什么?间期本质是发生在准备期,完成了染色体复制过程,经历时间最长,而中期是分裂期中时间最短的,使学生从物质变化的角度认识到细胞周期的本质,即细胞中遗传物质复制后平均分配的、周而复始的过程。从实验方法的角度,也让学生知道通过“数目占比”推算“时间分配”是实验分析中的常用方法。

难点之三是细胞周期什么时候开始?什么时候停止?学生对细胞周期外延的理解容易停留在周期性分裂的层次,对细胞为什么分裂、分裂后“去哪儿了”等不作深入思考。本节课通过组织学生观察根尖的根冠、分生区、伸长区、成熟区的细胞图像,引导学生从生物学事实中发现问题,如:不是所有细胞都在分裂;形成的子细胞有的继续分裂,有的发生分化等,这样形成对细胞周期更完整的认识。

2.5 展示模拟分裂过程,归纳有丝分裂概念

囿于学生观察自制的洋葱根尖分生区细胞显微图像的清晰程度不够,学生由此归纳细胞中染色体等变化规律有困难,因此用模拟动画和相应图片辅助学生观察有丝分裂过程中细胞各部分结构的变化。教师引导学生在实物观察的基础上,将自制显微图像与模拟图片相对比,更容易找出各时期的特征。从以下四个角度归纳建构有丝分裂的概念,包括“丝”的含义、来源和变化规律;染色体数量、运动、形态的变化规律;DNA、染色单体、着丝点数量等变化规律;动物和植物细胞中核膜、核仁、细胞器等亚显微结构的变化规律。

3 实验教学辅助概念教学的教后反思

3.1 融入探究理念

在观察根尖、制作装片、对比分裂相等系列实验过程中,让学生获得了丰富的事实性知识,基于观察逐步深入探究,更有助于建构概念。

3.2 借助前概念引伸

细胞生物学教学设计篇(5)

一、引言

生物技术 (Biotechnology)是 20世纪科技史上令人瞩目的重点领域,是21世纪的一门新兴学科,也是 21世纪国家经济发展新的增长点。为适应21世纪经济和科技激烈竞争的形势以及市场经济的社会环境,高素质创新人才的培养是从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨和解决的问题。

植物细胞工程是生物技术的重要组成部分。为适应社会的发展,拓宽学生的知识面,培养全面的高素质人才,西南科技大学生命科学与工程学院于2003年开始为生物技术本科专业开设植物细胞工程课程。植物细胞工程是在植物组织培养、植物细胞融合技术等基础上发展起来的一门实验性、实践性、综合性十分强的新兴学科,是近年来生物技术专业开设的一门新兴课程。它是应用现代遗传学、细胞生物学和分子生物学的基本原理与方法,在细胞水平上研究改造生物遗传特性,以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论与技术学科。学生对植物细胞工程基础理论知识的学习、实践动手能力的获得和科学素质的培养与实验教学关系密切。由于实验教学是整个教学过程中的重要组成部分,实验方法的先进与否是直接影响高素质创新人才培养的重要环节。因此,笔者通过不断探索,根据植物细胞工程课程特点就如何提高植物细胞工程实验教学质量,对基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式进行了探索与实践。

二、植物细胞工程实验教学设计思想与特色

植物细胞工程实验课程总学时是32学时,是理论课教学学时的三分之二,在本课程教学中占很大比例。植物细胞工程是以实验技术为基础的学科,为培养和提高学生实验技能与创新思维的能力,本课程实验包括基础实验部分和设计性实验部分(独立完成试验设计与具体实施部分),通过基础实验操作,使学生在培养基配制、无菌操作和控制培养条件等技术环节上受到良好训练的同时,还可以帮助学生掌握如何应用理论知识指导实际研究。在此基础上,要求学生在规定的设计性试验题目内任选一题,独立完成试验设计和整个试验操作过程,并完成试验总结报告,进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力,同时,还可以使学生对本课程的知识得以融会贯通和升华,是本课程教学的一个重要特色。

1.注重“三基”训练,改变传统教学模式

植物细胞工程实验课是实践性非常强的一门课程,加强“基本知识、基本理论、基本技能”方面的能力训练是提高学生综合素质的前提和必要条件。

传统实验教学过程中,一般采取“照方抓药”的模式,完成实验教学。学生在实验过程中处于被动地位,多数情况下,学生只完成实验的一部分,而其它部分则由指导教师在课前准备好,导致学生只知其一,不知其二,学生的基本技能未能得到很好训练。因此,我们在植物细胞工程基础实验部分重视实验整个过程,要求学生掌握植物培养基的配制与灭菌、植物材料离体培养的无菌操作技术、不同组织和器官离体诱导培养技术和细胞培养技术、植物茎尖离体培养技术,以及农杆菌介导的烟草转化技术,要求学生完成药品的准备、培养基的制备以及无菌操作等过程,让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点,做到充分让学生自己动手、自己观察、自己讨论、自己总结,加强学生“三基”培养。此外,实验课教师要做到认真备课,做好预备实验,明确每个实验的重点和难点;对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解,对关键技术环节和操作要进行示范,使学生做到操作规范,总之,只有真正做到上述教学要求,才能达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。

2.加强自主设计综合型实验教学,培养高素质创新人才

实验教学是生命学科教学中的重要组成部分,对整个教学起举足轻重的作用。但由于传统教学对实验教学不够重视,教学经费、实验设备以及实验系列教师力量的不足等原因,在实验教学中采取封闭式教学,学生只能在规定的时间内根据实验指导书给定的实验方法,并在实验老师示范和辅导下完成全部实验内容,在整个实验过程中学生处于被动地位,未能充分发挥学生的学习积极性,使学生感到实验只是走过场,十分乏味,使他们原有的钻研精神受到压抑或甚至消失以及潜在的创新意识未能得以发挥,阻碍了学生创造性思维的发展。鉴于此,我们在植物细胞工程实验课程内容安排和设计上以设计性实验教学为突破口,对传统实验教学方法进行改革,在继承和发扬传统实验教学精华基础上,努力创新,使植物细胞工程设计性实验教学成为一种现代的创新性实验教学方法之一。

植物细胞工程设计性实验教学学时为14学时,占实验总学时的43.75%。该部分内容创新性强,具体要求、内容安排和采取的措施如下:

学生根据指导教师的要求在下面3个试验设计题目中任选一题,每一研究题目的研究对象学生自选。要求学生独立完成试验设计和整个试验操作过程,并完成试验总结报告。试验设计题目如下:

(1)植物愈伤组织的诱导与植株再生的研究;

(2)植物体细胞胚诱导与人工种子研制;

(3)植物遗传转化与转基因植株再生。

试验设计内容要求:

(1)综述国内外与本研究领域有关的研究动态,包括取得的成就、存在的问题和进一步研究要解决的问题,提出进行本试验设计的方法及其研究的目的和意义。

(2)试验研究内容:要求对要研究的内容提出理论依据。

(3)试验研究拟采取的实施方案和技术路线:首先,对试验研究内容提出拟采取的实施方案,并对每一实施方案提出理论依据;其次,技术路线要求用框图表示。

(4)根据试验设计方案进行具体实施,完成试验总结报告。

学生试验设计的方案完成后,指导教师对方案进行科学性和可行性评估,并写出修改意见和建议,然后,要求学生在规定的时间内完成全部操作,最后完成试验总结报告。

通过学生自主设计综合型试验,培养和提高了学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力,提高了学生实验兴趣,培养了学生的创新意识。

3.严格要求实验报告的书写

在植物细胞工程实验过程中,实验指导教师要求学生认真做好实验原始记录,要求学生按照研究论文的各式写出实验报告,内容包括实验题目、实验目的、实验材料和方法、实验结果和讨论。注重实验讨论部分,因为讨论部分是实验报告的核心,要求学生利用所学的基本理论知识,找出实验结果可能存在的原因,同时,鼓励学生提出创造性的见解和认识,为今后学生书写科研论文奠定基础。

三、实验效果

基础实验教学环节不仅帮助学生掌握植物细胞工程基本实验技术和技能,而且帮助学生建立了无菌操作观念,对于刚接触植物细胞工程实验的初学者而言,具有非常好的教学效果。学生根据指导教师的要求和在基本实验技能训练基础上,自己设计一个综合性大实验,并独立完成实验的每一部分内容,使实验内容逐步加深,实验技能的训练逐步加强。因此,“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”作为一种以学生为主体,充分发挥学生主动性,培养学生创新意识和实验能力的新的实验教学模式, 符合21世纪复合型人才培养的需求。

1.提高学生综合能力

学生在自主设计综合性试验过程中,从试验方案的设计到实验材料和仪器设备的准备,从试验条件的摸索到每个试验环节的完成,需要运用本学科的基本理论知识和综合应用其它相关学科的基础理论知识。例如,在完成“小麦幼穗愈伤组织诱导和植株再生体系的建立”试验时, 除应用一系列的植物细胞工程实验技术外,在培养基筛选时,学生还应用了正交实验设计等生物统计学方面的知识对小麦幼穗的培养条件进行了优化。在进行试验方案设计到完成类似研究性小论文形式的实验报告时,需要利用网络查阅相关文献资料,对所得的实验数据需要利用计算机进行的处理。因此,学生自主设计综合性试验,既锻炼了学生科技论文写作、查阅文献和计算机应用的能力,同时也明显提高了学生试验设计和实验操作的能力以及分析和解决问题的能力。

2.培养学生创新意识和探索精神

学生在在完成自主设计综合性试验内容时,学生不像在完成传统实验时处于消极被动地位,而是处于积极主动地位,自己动手、动脑准备试验,主动与老师和同学进行讨论与交流。由于在试验完成过程中会遇到难以解决的问题,为解决这些问题,学生经常去图书馆或应用网络查阅相关文献资料,再和老师进行交流与讨论,提出解决问题的方案, 并利用课余时间反复试验, 反复调整试验方案, 从失败中汲取教训,直至获得成功。因此,学生自主设计性试验留给学生更多的学习和思维的时间与空间,有效地拓展了学生的学习范围,激发了学生参与实践的积极性,更好地培养了学生的创新意识和实验能力以及勇于探索的创新精神,同时教师与学生进行讨论和指导时,形成了教师与学生共同活动的互动过程和以学生为主体的学习局面。

四、结束语

植物细胞工程是四川省精品课程,在建设过程中植物细胞工程课程组始终围绕西南科技大学的办学地位和人才培养的目标,在植物细胞工程实践教学过程中不断改革与探索,提出了基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式,经过4年的实践应用,证明“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”的教学模式得到学生们的普遍欢迎。

参考文献:

[1]廖朝晖,郭克婷.应用生物技术专业创新人才培养的探索.中山大学学报论丛,2002,22(1):169-173.

[2]王金发,戚康标,何炎明,张兆梁,冯冬茹.开放式实验教学的创新性及实践效果.高等理科教育,2003,(6):51-54.

[3]高敬群.提高《无机化学实验》教学质量的基本途径.沈阳师范大学学报(自然科学版),2006,(1):127-128.

[4]高凌峰,许闽广.如何提高实验教学质量.海南大学学报(自然科学版),2005,(4):366-368.

[5]李炳学,王磊,张宁,孙军德.采用关键点控制和反馈调节,提高微生物学实验课质量.微生物学通报, 2005,32(4):156-159.

细胞生物学教学设计篇(6)

一、教学分析

本节内容为人教版高中生物选修三《现代生物技术》中细胞工程的内容,课标要求为“举例说出动物细胞融合与单克隆抗体”,而高考考纲中为较高的Ⅱ级“理解”要求。单克隆抗体的制备和应用是近几年生物科学和医学发展的热点之一,也是高考的常考题型,比如2012江苏卷第22题、2011年江苏卷第14题、2010福建理综第32题、2010广东理综第24题、2010江苏卷第17题中都曾涉及。

高二理科学生有较强的自主学习、归纳知识能力,可以要求学生在课前利用教辅资料和学案进行预习,完成植物体细胞杂交技术和动物细胞融合的比较表格,并思考单克隆抗体制备过程的相关问题,以锻炼学生的自主学习和思考能力。学生在前一节已经学习了植物体细胞杂交技术,为动物细胞融合的学习做了知识铺垫。单克隆抗体的制备是本节的重点难点,学生在必修一第6章知道了癌细胞的特点、必修三第2章学习了免疫的相关知识,这些将有助于对单克隆抗体的理解。制备过程中多次实验操作的原因及结果是学生较难理解的内容,笔者设计了小组合作进行细胞模型模拟操作的探究活动突破这一难点。

二、教学目标

1.知识与能力

举例说出动物细胞融合与单克隆抗体技术及应用。

2.过程与方法

(1)运用必修一中细胞的知识分析动物细胞融合与单克隆抗体的理论基础;(2)小组合作探究活动中培养合作学习、探究式学习的能力;(3)搜集有关单克隆抗体应用的资料,进行整理、分析和交流。

3.情感态度和价值观

(1)感受科学探究的魅力,受到创新精神的教育;(2)关注动物细胞融合与单克隆抗体的发展和应用前景。

三、教学重点和教学难点

1.教学重点

动物细胞融合、单克隆抗体的制备和应用。

2.教学难点

单克隆抗体的制备过程。

四、教学策略

通过填写比较表格培养学生的自主学习、知识迁移能力;通过一段关于“蓝猫——单克隆抗体及生物导弹”视频激发学生兴趣,让学生获得感性认识;通过利用纸质细胞模型模拟单克隆抗体制备过程的小组探究活动,培养学生的合作精神和探究学习能力;通过两位学生利用PPT讲解单克隆抗体的应用锻炼学生搜集整理信息的能力、语言表达能力等。

五、教学过程

1.情景引入

(1)教师行为

课件展示番茄—马铃薯杂交植物图片和必修一中“小鼠细胞和人细胞融合实验示意图”。两幅图片利用了什么生物技术呢?(细胞融合)动物细胞是否也能进行融合呢?展示教材中动物细胞融合的图片,指出这就是要学习的内容:“动物细胞融合与单克隆抗体”(板书)。

(2)学生行为

回顾思考上一节课中植物体细胞杂交的知识,积极思考、回答,自然过渡到新知识的学习。

(3)设计意图

温故知新,体现新旧知识的联系、必修知识和选修知识的联系。

2.动物细胞融合

(1)动物细胞融合概念、与植物体细胞杂交的比较

①教师行为

课件展示教材中动物细胞融合的概念,并强调关键词:两个或多个、杂交细胞。

图片展示两个实例:受精作用、鸡血细胞融合。同一张课件中展示植物体细胞杂交和动物细胞融合的图片,让学生说出两者的相同点和不同点。点评学生的回答。引导学生思考细胞两两融合后可产生几种杂交细胞并讲解。请同学们拿出预习学案中的比较表格来,根据PPT中的答案进行更正。

②学生行为

理解动物细胞融合的概念,利用实例加深对概念的认识。填写植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较表格。

③设计意图

通过强调关键词、举例等方法加深学生对概念的理解。学生通过填写与植物体细胞杂交的比较表格培养知识迁移、构建知识网络的能力。通过让学生思考细胞两两融合后会产生三种杂交细胞为单克隆抗体的知识做好铺垫。

(2)动物细胞融合的意义与应用

①教师行为

请学生结合植物体细胞杂交的意义思考动物细胞融合的意义。在实际应用中,多数动物细胞融合都是为了制备单克隆抗体。那么什么是单克隆抗体?有何作用?如何制备呢?播放视频:“蓝猫——单克隆抗体及生物导弹”。请同学们观看的同时思考两个问题:制备单克隆抗体运用了什么技术?单克隆抗体的优点?

②学生行为

动物细胞融合突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。观看视频,思考问题。

③设计意图

由动物细胞融合的应用自然引入单克隆抗体的知识,然后以一段视频展示单克隆抗体的概念、制备,视频中幽默的语言激发了学生的学习兴趣。

3.单克隆抗体

(1)传统抗体与单克隆抗体

①教师行为

利用问题串引出单克隆抗体。问题1:获得抗体的传统方法是什么?有何缺陷?问题2:抗体由什么细胞产生的?(课件展示:必修三免疫调节一节中的图片,说明一种B淋巴细胞只能产生一种抗体。)问题3:如何才能让B淋巴细胞产生单一大量抗体?(课件展示:一个B淋巴细胞细胞群抗体,即为单克隆抗体。)问题4:什么细胞是可以无限增殖的?(课件展示:骨髓瘤细胞是一种癌细胞)问题5:如何才能将两种细胞的特点结合起来?(课件展示:如果将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,那么融合后的细胞就可能既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体。)很好,同学们都想到了利用动物细胞融合的方法,其实早在1975年两位科学家成功制备了单克隆抗体,并因此获得了1984年的诺贝尔奖。PPT展示两位科学家的照片。

②学生行为

依次回答。问题1:向动物体内反复注射某种抗原,然后从血清中提取。缺陷是产量低,纯度低,特异性差。问题2:由B淋巴细胞分化来的浆细胞分泌。问题3:一个B淋巴细胞增殖形成的细胞群,就能生产种类单一、特异性强的抗体。问题4:癌细胞。问题5:动物细胞融合。

③设计意图

通过环环相扣、层层递进的问题串引发认知冲突,引导学生联想到只有将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合才能获得单克隆抗体。充分调动学生的旧知识构建新知识,体现必修与选修知识的联系,帮助学生构建单克隆抗体的概念。

(2)单克隆抗体的制备过程

①教师行为

下面同学们认真理解教材图2-24,阅读P54,思考学案上制备过程的8个小问题,然后分4人一个小组用纸质细胞模型模拟单克隆抗体的制备过程。此时向每个学生小组提供纸质细胞模型和剪刀、双面胶等工具。模型由一张细胞模型和一个流程示意图组成,均由一张A4纸打印而成。(8个问题为:为什么向小鼠注射羊红细胞?从小鼠脾脏中获到的B淋巴细胞有哪些类型?细胞两两融合后,产生几种融合细胞?如何把杂交瘤细胞筛选出来?杂交瘤细胞有何特点?如何得到大量杂交瘤细胞?如何挑选出分泌羊抗红细胞抗体的细胞群?利用抗体阳性的杂交瘤细胞得到大量单克隆抗体的两种途径是什么?)教师在学生活动期间了解各小组的活动过程,不时加以指导。随后让某个小组代表展示完成的流程图。教师按照8个问题的顺序讲解单克隆抗体的制备过程,同时点评学生做的流程图。注意强调三种融合细胞、两次筛选、克隆化培养、抗体检测等知识要点。总结归纳单克隆抗体的优点,注意与传统抗体的特点相比较。

②学生行为

学生先自主学习,阅读教材。再组成探究小组集体讨论每一个实验操作的原理和结果,以及流程示意图中每个位置应该贴哪些细胞。最后进行粘贴纸质细胞模型的操作,在操作中体验单克隆抗体制备中的每一个实验步骤的操作及原理。得出单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。

③设计意图

这一部分是本节课的核心环节,能否有效充分地实施这一环节直接关系到本节课的教学效果。此环节大约需要15分钟。学生在之前的视频中已经对单克隆抗体的制备有了感性认识,在这一探究活动的开始阶段再结合教师给出的8个问题进行自主学习,加深了理解。随后小组成员在讨论如何粘贴细胞模型的过程中必然会有观点的交流碰撞,这种交流又一次加深了学生的认识。学生在探究活动中培养了自主学习能力、小组合作探究和交流能力及动手实践能力,等等。教师点评一个小组探究结果的同时讲解单克隆抗体制备过程,强调科学实验的严谨性,使学生感受科学探究的魅力,受到创新精神教育。

(3)单克隆抗体的应用

①教师行为

下面请两位同学与大家分享单克隆抗体的应用。(点评)

②学生行为

两位学生利用PPT讲解单克隆抗体在诊断试剂、治疗疾病方面的应用。在讲解诊断试剂时,学生以淘宝店主的身份介绍了验孕棒的原理和使用方法,其搞笑幽默的语言、夸张的表情博得了学生的阵阵掌声。其后举例说明了生物导弹的原理。

③设计意图

学生对单克隆抗体应用的内容比较感兴趣,且易于理解,因此课前让学生小组合作搜集整理信息,然后在课堂上与全班同学进行分享交流,培养学生获取整合信息的能力、语言表达能力。学生了解了单克隆抗体的应用的同时体会科学、技术、社会三者的联系,受到了STS教育思想的影响。

4.课堂小结

(1)教师行为

以流程图的形式对本节内容进行归纳、总结。

(2)学生行为

学生随着老师的思路集体回答问题,总结、归纳、反刍知识。

(3)设计意图

有利于学生的知识构建,达到了巩固升华的目的。

参考文献:

细胞生物学教学设计篇(7)

2 教学目标

2.1 知识目标

让学生能够理解植物细胞得失水分的原理;总结出植物细胞得失水分的多少与外界溶液浓度大小之间的简单关系。

2.2 能力目标

培养学生独立思考能力。通过实验使学生理解实验探究的过程:发现问题提出假设设计实验方案进行实验表达交流。培养学生的观察描述能力、实验能力和思维能力。

2.3 情感目标

通过小组探究活动,培养学生的协作意识,培养他们认真、求实的科学态度。

3 重难点

探究植物细胞吸水和失水的实验及原理。

4 教学用具

萝卜、马铃薯、黄瓜、食盐、白糖、培养皿、烧杯、镊子、刀子、试管、清水等。

5 教法

本节课教法采取学生自主进行为主、教师指导为辅的探究式教学,重过程,重体验,重实践。

6 教学过程

6.1 引入

教师课堂导入:“我们都吃过西红柿拌白糖,开始时盘子里没有水,可快吃完时会发现盘子里会有较多的汤出来,里面有很多的水。请大家思考:这水到底是哪里来的?怎么出来的?”由此导出植物吸水和吸水的现象。

6.2 作出假设

教师提出问题:植物什么条件下失水?什么条件下吸水?让学生作出假设(此时可能出现多种假设,板书时一一列出)。最后,教师确定共同探究的是“植物的吸水和失水与外界溶液(液体)有关”,或“植物在清水中吸水,在盐或糖水中失水”。

6.3 实施实验,探究交流

第一步:将学生分组,让每一组根据所给的实验材料用具进行讨论并设计出自己的实验方案。

第二步:让学生利用实验台上提供的实验材料用具进行自已设计的实验(让学生分小组自主完成)。

不同的学生思路不同,设计的实验可能不同,选择不同材料的用具,设计不同实验来验证该问题。同时教师加强指导,对学生设计不严密的地方及时指出,帮他们改进和完善,对错误的实验步骤及时予以纠正,对正确的操作设计和有创意的设计及时给予肯定和鼓励。

6.4 小组交流

让各小组展示自己的实验结果并派出代表加以说明,其他小组注意分析点评实验中存在的不足和优点,最后教师作出总结。

6.5 教师提出问题

教师提问:是不是把植物放在盐水或糖水中就一定失水呢?和它们放的浓度有没有关系呢?学生带着问题再次进行实验,实验完成后进行交流。

教师引导学生总结得出最后结论:植物的吸水和失水与外界溶液浓度有关,即:当细胞液浓度>细胞外液浓度时,细胞吸水;当细胞液浓度

7 板书设计

探究植物细胞吸水和失水的原理:

1)提出问题作出假设设计实验进行实验表达交流;

2)植物的吸水和失水与外界溶液浓度有关;

3)当细胞液浓度>细胞外液浓度时,细胞吸水;当细胞液浓度

细胞生物学教学设计篇(8)

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)23-0067-02

随着细胞结构及功能的相关知识和理论在医学领域中应用的不断深入,细胞生物学已成为现代医学的重要基础,在医学教育中占有重要的地位。对于现代医科学生来说,具备细胞生物学的相关基础知识和基本技能,是进一步学习其他医学课程必不可少的条件。2011年以来,我校执行新版教学计划,其中对蒙医专业、临床和护理专业的医学细胞生物学课时改革,学校教研室对其教学内容的安排和教学方法的施用也进行了相应的改革,旨在进一步提高和完善教学质量和效果。

一 我校医学细胞生物学发展历程

1978年,哲里木医学院生物教研室成立,在临床医学专业开设了医学生物学课程,本、专科分别为72、54学时,先后由校内一些教师任教。在当时的医学生物学课程中,已用相当的篇幅向学生介绍了医学细胞生物学知识。1992年,蒙医学院将临床医学专业的医用生物学课程一分为二,南×老师开设医学细胞生物学,理论课30学时,实验课18学时。2000年,内蒙古民族师范学院、内蒙古蒙医学院和哲里木盟畜牧学院三校合并成立内蒙古民族大学后,教学条件得到了显著改善。2011年,学校各学院执行新版本科生培养计划,蒙医药学院蒙医专业、医学院临床和护理专业医学细胞生物学课时压缩(仅24学时)。

二 优化医学细胞生物学教学大纲

教学大纲作为重要的指导性文件,是课程教学的基本依据和教学质量的基本保证。大纲中的教学内容与学时分配是对一门课程教学的基本内容所做的基本规定,是教学大纲的核心部分。在教学大纲的制定过程中,我们既要注重医学专业目标培养的需要,还要考虑与其他医学基础课程的前后链接,对于已学课程、将开课程和正在进行中的课程的教学内容,要深入了解分析,注意知识之间的衔接,避免遗漏与重复,最大程度地保证教学质量的不断提高。

蒙医学专业,过去曾开设“医学生物学”,该课程中涵盖了部分细胞生物学知识,后来取消了这门课程,这样在医学细胞生物学教学内容安排时增加了相应内容,并作深入讲解。如在医学生物学中第二章《细胞膜及其表面》的教学内容拟定过程中,细胞膜的化学组成、细胞膜的分子结构和细胞膜的特性三部分内容加到医学细胞生物学中。2011年,执行新版教学计划,蒙医、临床医学和护理学专业,学时由原来的30减为24学时,由于课程压缩,医学细胞生物学总课时数减少。我们知道每个专业培养计划中所开设的每门课程相互之间联系密切,医学专业也不例外。如今医学细胞生物学面临着学时严重不足的现状,所以,我们重新审视了这门课的教学大纲。甄别在医学细胞生物学大纲中与其他课程重复的部分予以删除,尽量使学生在有限时间内学习掌握医学细胞生物学的精髓内容。近几年,学校教研室通过类似的教学改革研究,更加合理地组织医学细胞生物学教学内容,不但解决了课时少、内容多的矛盾,同时也使我们的教学活动有的放矢,学生也学有所获。

三 结合多媒体教学手段,改进教学方法

当今很多课程都使用了多媒体辅助教学,在医学细胞生物学教学当中,我们也将比较枯燥的纯理论知识放在图文声像并茂的多媒体课件中,将微小的、看不见的细胞变为可视的,并营造了一种科学性、知识性、形象性融为一体的富有强烈感染力的教学情境,确实激起了医学专业学生学习细胞生物学的兴趣,调动了学生多种感官参与到细胞生物学的学习中,激发了学生学习细胞生物学的积极性。

多媒体课件的另一大特点(优点)是极大压缩了传统教学中教师板书及学生记笔记的时间。同时由于屏幕的快速投放,在短时间内播放大量的信息,提高了教学效率,并且解决了学时矛盾。这个优点也在其他很多课程中得到了验证,我们也利用多媒体的这个优点,在教学中增加了细胞生物学的一些新知识、新进展、新技术,这样既开阔了学生视野又扩展了知识面,这在应用多媒体手段之前是不可能实现的。因此,可以制作内容丰富的多媒体课件,改进教学手段,提高教学质量。

医学细胞生物学这门课侧重于从形态学的角度研究。在整个授课过程中,细胞的形态结构及功能机制的讲授是细胞生物学中的重点及难点内容。多媒体辅助教学的第三个特点是可以进行大量相关图片的演示。由于该课程的研究对象是细胞,一般肉眼是看不见的,更不用提细胞的超微结构。在课堂中无论一个教师是多么善于语言、肢体表达或是精致的绘画,都难以表现或画出一些抽象的细胞结构图画,而这些结构知识内容又恰恰是细胞生物的重点和难点。

多媒体教学的第四个优点就是过程再现等操作,不但可以演示细胞功能机制,还能重现,即一遍没理解,能再播放一遍。例如,讲授“细胞质膜的物质跨膜转运”这一知识要点时,将细胞质膜上的钠钾泵转运细胞内外的钠离子和钾离子,可以把这个过程做成动画,并配以相应的讲解,使书面理论变成看得见的动态图像,能帮助学生更好更快地理解掌握这个知识内容。

传统的课堂教学模式是以老师板书为中心进行的教学活动。如今多媒体辅助教学作为一种新的教学手段,具有一些传统手段无可比拟的优越性。如图文并茂的课件带动学生兴趣;有限的课堂时间汇聚大量知识;易突破重点并分散难点,而且在众多其他课程中已得到了充分应用与认可。众所周知,医学是一门应用科学,作为21世纪的医学人才必须具备医术精、能力强等较高的素质,而创新能力就是高素质的人才所必需的,因此我们在教学活动中就必须更新教育观念,改进教学方法。

四 建设具有民族特色的医学细胞生物学教材

1.课程教材建设目标

教学内容的改革是提高课程教学质量的关键,教材建设是教学改革与课程建设的体现。发扬内蒙古民族大学细胞生物学教学的优良传统,在保持原有体系的基础上,充分利用校内民族特色资源,建设符合我校医学专业的课程教材,使学生既能扎实掌握细胞生物学的基础知识和基本理论,又具有较强应用知识的能力和探究创新意识,为后续的生物学课程的学习和高素质的生物、医学科学人才的培养奠定坚实的基础。

本课程在老一辈细胞生物学家的带领下,曾编写了《细胞与遗传实验指导》教科书,在使用过程中,收到了良好的评价。目前我校的医学细胞生物学课程已构建了完整的教学建设体系,教材建设提上日程。

2.教材建设步骤

第一,整理分析已有的医学细胞生物学教学教案,积极编写适合我校不同学院专业的新的细胞生物学教材和细胞生物学实验指导。第二,结合我校的民族特色,如蒙医蒙药研究,增设民族研究特色内容,对学生更具针对性,有的放矢。比如在细胞实验中开设综合性实验蒙药对肝脏的保护作用等。第三,聘请校内外的知名专家作教材编写顾问,对教材编写进行指导,进一步提高教材质量。加强与国内其他先进学校的细胞生物学精品课的教师(如北京大学、清华大学、内蒙古民族大学、四川大学、东北师范大学等知名大学)的联系与交流,学习他们的经验,进一步提高我们教学的水平。第四,结合多媒体授课手段,在教材编写中,注重图片与文字相结合,特别是重点难点内容,要多插入图片,便于学生理解。

参考文献

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[5]杨桂英、许桂芬.关于多媒体教室的探讨[J].改革与开放,2011(6):179

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[7]朱海英、訾晓渊、苏娟等.基于“平台”理念,打造实用型课程――谈研究生“细胞生物学大实验”课程建设[J].中国细胞生物学学报,2014(1)

[8]靳玉乐、王洪席.十年教材建设:成就、问题及建议[J].课程・教材・教法,2012(1):12~16

[9]黄慧芬、苏文军、孙丽娜等.我校教材建设与管理模式的改革与实践[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2014(1):9~10

细胞生物学教学设计篇(9)

【设计说明】

在教学设计中,本着自主学习与合作学习的教育理念,采用开放式的课堂教学,引导学生结合图像信息、多媒体课件及相关的阅读资料、思考讨论题等,在教师的指导下完成本课的探究教学,从而增大学生学习活动的空间,使其更加主动地参与到学习中来,养成爱学、会学的习惯。

【教学目标】

1.知识与技能

(1)理解细胞分化的概念及在生物个体发育中的意义。

(2)举例说明细胞的全能性在实践和研究中的作用,能够区分具体细胞全能性的大小。

2.过程与方法

(1)在教师的引导下,师生共同探究,培养学生分析、归纳的思维能力和自主学习的能力。

(2)探究细胞分化的特点、细胞全能性的概念,培养学生的科学探究方法和生物学素养。

3.情感态度与价值观

(1)通过细胞分化的学习,确立辩证唯物主义的自然观,逐步树立科学的世界观。

(2)通过细胞全能性的学习,进行有关干细胞研究进展资料的搜集和分析,养成关注生物科学发展、关注生命健康的习惯。

【重点难点分析】

细胞分化既是细胞生命历程中的重要阶段,又在个体发育过程中占有重要的地位。细胞全能性的知识涉及植物组织培养和克隆技术等,内容较抽象,所以细胞分化是本节的重点和难点。

【教学过程】

环节一:思维激发(创设思维环境)

活动1创设情境,提出问题

现在同学们坐在这里,都是学生,在不久的将来,你们会走向不同的工作岗位,有的成为医生,有的成为建筑师,有的成为程序员,有的还会成为我这样的教师等等。在我们的生命之初也发生着一个类似的过程,由一个受精卵变成各种各样的细胞,如肌肉细胞、神经细胞等等,我们称之为细胞的分化。下面我们就开始今天的细胞分化的旅程。

设计评析:依据“从具体走向抽象”的理念,从学生的生活经验出发,引出抽象的概念。降低起点,由浅入深。

环节二:问题导学(增强思维意识)

活动2细胞分化的特点

师:刚才我们展示了人体细胞分化的过程,那同学们再看下面青蛙等其他动物的分化过程。细胞分化是不是人类所特有的呢,这体现了细胞分化有什么特点呢?

生:普遍性。

师:(PPT展示造血干细胞原红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞成熟红细胞死亡)

那这些分化了的细胞在正常状况下还能回到分化前的状态吗?

生:不能。

师:这体现了细胞分化的什么特点呢?

生:不可逆性。

师:在成年人和老年人的身体内还有没有细胞的分化呢?

生:有。

师:那这体现了细胞分化的什么特点呢?

生:持久性。

师:有人曾经做过这样的实验:黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑素。那这体现了细胞分化的什么特点呢?

生:稳定性。

师:细胞在有丝分裂的过程中遗传物质复制后,平均分配到两个子细胞中,也就是说细胞只要进行有丝分裂,不管复制多少次,细胞核中的遗传物质都是不变的,那细胞在分化的过程中遗传物质改变吗?这体现了细胞分化的什么特点呢?

生:不改变,体现了细胞分化的遗传物质不变性。

设计评析:通过学生对身体细胞的认识,更真实地认识到细胞分化的特点,有助于更深入地理解问题的实质。

活动3细胞分化的实质

在细胞分化的过程中遗传物质是不变的,那为什么不同的细胞所表达的产物是不同的呢?

(PPT展示不同的细胞中基因选择性表达的情形,引导学生总结细胞分化的实质:基因的选择性表达)

设计评析:培养学生研究问题的习惯,通过原来学过的细胞增殖学生会联想到,每个个体细胞中的遗传物质都是一样的。再过渡到遗传物质都一样,为什么每个细胞的结构和功能不一样呢?启发诱导学生思考问题。

活动4细胞分化的意义

小组讨论,引导学生思考总结。

设计评析:培养学生善于思考,通过现象看到问题的本质,并且应用所学的生物知识解决实际问题。

环节三:由浅入深(进一步探索更深层次的内容)

活动5细胞的全能性

师:既然在细胞分化的过程中,遗传物质是保持稳定的,那么高度分化的细胞能不能还像早期的胚胎细胞那样分化成其他细胞呢?(PPT展示1958年斯图尔德利用萝卜的韧皮部细胞培育出完整的胡萝卜的实验)

小组讨论:通过这个实验能够得出什么样的结论?

总结:植物细胞全能性的定义:

细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。

思考:①为什么任意一个体细胞会具有发育成完整个体的潜能?

②植物细胞全能性实验的成功对我们的生活有什么样的指导意义呢?

③植物种子长成参天大树,能不能说是体现了细胞的全能性呢?

师:既然植物细胞在一定的条件下能够体现出它的全能性,那么,动物细胞能不能呢?先看一个在生物学史上非常著名的实验“克隆羊――多莉”的诞生。

小组讨论:通过这个实验能够得出什么样的结论?

设计评析:这是学生初中就学过的克隆的实验,但是在高中阶段要通过实验引导学生学习理论层次的知识。引导学生通过联系生活实际学会思考问题。

环节四:总结归纳,复习巩固

1.细胞分化及其意义

a.概念b.细胞分化的特点c.细胞分化的实质d.细胞分化的意义

2.细胞的全能性

细胞生物学教学设计篇(10)

中图分类号 G633.91

文献标识码 B

文件编号 1003-7586(2011)06-0031-03

教学设计是中学生物教师具体执行生物教学方法的体现。“细胞生活的环境”的教学设计,以提高学生综合能力为主,通过图像、多媒体等直观的教学手段,展示抽象的生物学知识。

1 教材分析

“细胞生活的环境”一节是人民教育出版社新课标高中生物必修3第一章“人体的内环境与稳态”第一节的内容,课时为1课时。这是在学生学习了分子与细胞,了解了细胞的基本结构与功能的基础上,也是学生学习和掌握“稳态与内环境”的基础。教学的重点和难点是:(1)内环境的组成和理化性质;(2)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

本节内容资料丰富,涉及面广。学生可以通过课外阅读搜集大量的信息资料,培养自己信息搜集和处理能力。同时,通过本节对于细胞及其与环境之间关系的阐述,可以帮助学生构建生物学模型,提高学生模型构建能力。

2 学情分析

学生通过初中阶段和高中部分课程的学习,已经有了关于细胞和人体内环境的一些基本知识。通过这节课的学习使学生有能力通过课外的阅读搜索信息和初步构建模型。教师在本节内容的教学上要加强引导工作,激发学生的学习热情,引导学生自主搜集和处理信息并构建模型。

3 教学目标

3.1知识目标

(1)描述内环境的组成和理化性质。

(2)说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

3.2能力目标

(1)搜集并处理相关信息。

(2)尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。

3.3情感、态度与价值观目标

理解在生命现象中存在的相互作用、普遍联系及局部与整体相统一。

4 教学模式

本节课采用“引导探究与图片形象归纳相结合”的教学模式,融合讲述、归纳、多媒体教学、图片展示等多种教学方法。教师引导学生搜集相关材料和信息,使他们积极思考,并引导他们归纳总结。通过多媒体课件和自绘图片的展示,使抽象的知识具体化,帮助学生理解课程内容。

5 教学过程

5.1导入

师(多媒体展示图片):冰天雪地巡逻的战士、炼钢炉旁的工人、抗洪中的战士,他们的体温是多少度?会不会随外界环境的改变而改变?

生:看图并思考问题。

师:(指导总结)人体在外界环境发生剧烈变化时仍然能通过自身的调节作用维持稳定,人体细胞生活在稳定而适宜的环境中(多媒体展示、草履虫,人体血细胞图片)。

提出思考问题:草履虫与人体细胞生活的环境有何不同?

生:看图并思考问题。

师:草履虫直接生活在外界环境中,人体血细胞生活在血浆中,强调单细胞直接与外界进行物质、能量交换,多细胞生物没有直接与外界环境接触,必须通过媒介――内环境。

设计意图:通过图片展示,启发学生思考,激发学生的学习热情。通过教师的指导提示,引导学生进入后面主题的学习。

5.2引导学生探究

5.2.1学习体液定义与成分

师:人体内各种以水为基础的液体,统称为体液。体液分为细胞内液和细胞外液。细胞内液存在于细胞内,约占体液的2/3。细胞外液存在于细胞外,约占体液的1/3,包括血浆、组织液、淋巴液等。

设计意图:通过教师对基本知识的讲述,使学生了解体液的基本概念的组成。

5.2.2学习人体系统及系统之间的联系

教师讲述系统(消化系统、运动系统、呼吸系统、内分泌系统、泌尿系统、循环系统、神经系统和生殖系统)之间联系。

生:联系自身,思考各大系统之间的联系。

师(多媒体展示):(1)消化、吸收动画;(2)尿的形成和排出动画;(3)肺泡与毛细血管之间气体交换动画。

生:观看动画,做答第4页讨论题第5题。

师:课本第4页讨论题第5题提示:如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏形成尿液排出体外。

生:观看动画,做第4页讨论题第4题。

师:课本第5页讨论题第4题提示:体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。

设计意图:学生通过学习与探讨人体系统之间的联系,既复习了人体的系统又让学生对人体细胞的生活环境有了宏观的理解。通过提问与思考讨论题,引导学生主动探究,提高学生自主学习和思考的能力。同时,通过人体系统之间联系的探讨,也让学生增强了唯物辩证法观,让学生了解人体是一个整体,各个系统之间存在普遍的联系。

5.2.3讲述课本第三页图1-1

师:多媒体展示课本第三页图1-1,并提问:

(1)红色的管道、蓝色的管道、绿色管道的分别是什么管道?

(2)这些管道内是什么呢?

(3)在这些管道外还有一些细胞,这些细胞又叫什么细胞呢?

(4)这些细胞之间有间隙吗?

(5)如果有,间隙中的液体叫什么呢?

生:看图,思考问题。

师:红色和蓝色管道是血管,内有血液,其中红色的是动脉毛细血管,蓝色的是静脉毛细血管。绿色的管道为毛细淋巴管,管道内有淋巴细胞和吞噬细胞以及淋巴液,淋巴就是它们的直接生活环境。管外的细胞为组织细胞,在细胞与细胞之间存在一些间隙,在这间隙中也充满着液体成为组织间隙液又称为组织液。组织液就构成组织细胞的直接生活环境。血浆、组织液、淋巴这些是不是细胞外液?

生:思考问题,找出内环境定义:内环境――细胞外液构成的液体环境。

师:血浆、组织液、淋巴这些都是细胞外液,构成了细胞生活的直接环境。这个环境与人体周围的这个环境有很大的区别,细胞生活的直接环境是以水为基础的液体,细胞生活的环境在体内,所以我们把细胞生存的环境称为内环境。

设计意图:多媒体图片和动画的展示使抽象的知

识具体化,学生可以进行形象的思维和探究。教师层层递进的提问让学生能够积极主动地探究和归纳,从而获得内环境的定义,并对人体细胞生活的环境具有形象和系统的理解。教师的提示让学生的知识和归纳更为准确。

5.2.4归纳内环境的特点

师:归纳内环境:(1)体内细胞生活;(2)液体环境。

教师提问:(1)泪液、汗液、消化液、尿液是不是体液?

(2)人的呼吸道、肺泡腔、消化道是不是内环境?

生:思考,回答问题。

师:(1)汗液、尿液、消化液、泪液等虽然来自于体液,但它们只是在体内暂存,能与外界直接接触,不属于体液,也不属于细胞外液(内环境)。另外体腔液、关节液,虽然仍在体内,但它们已不在细胞之间,不为组织细胞提供物质交换,所以也不属于细胞外液(内环境)或体液。

(2)人的呼吸道、肺泡腔、消化道等由孔道与外界相连,储存的液体也直接与外界接触,所以不是内环境,膀胱、子宫细胞也不是内环境。

生:思考,人体内的细胞生活在什么环境?

师:归纳,有“自己的细胞”“泡”在里面的液体环境属于内环境。

教师布置课内练习:分析以下细胞所处生活环境:(1)血细胞;(2)肺泡壁细胞;(3)组织细胞;(4)肾小管壁细胞;(5)毛细血管壁细胞;(6)毛细淋巴管壁细胞。

生:做课内练习。

师:布置学生绘制人体细胞所处生活环境图。

生:绘图。

教师:指导学生绘图,并多媒体展示图片(见附图1-3)。同时解析:(1)血细胞――血浆;(2)肺泡壁细胞――组织液;(3)组织细胞――组织液;(4)肾小管壁细胞――组织液;(5)毛细血管壁细胞――血浆,组织液;(6)毛细淋巴管壁细胞――淋巴,组织液。细胞内液、组织液、血浆、淋巴之间有何联系?

生:思考问题。

师:毛细淋巴管壁细胞呈瓦片状覆盖,其间有间隙,所以组织液可以进入毛细淋巴管,但不能倒流。从转化关系解释以下组织水肿的原因;(1)血浆胶体渗透压降低(全身性水肿);(2)毛细血管通透性增加;(3)淋巴回流受阻;(4)过敏性物质引起――过敏性水肿;(5)营养不良时引起血浆蛋白合成量减少,血浆渗透压降低,使水分进入组织液,引起组织水肿。

生:思考。

设计意图:通过多媒体图片展示以及学生自己绘图,让学生更为形象的理解内环境,锻炼学生的形象思维能力,提高学生的归纳能力。通过绘图,也使学生能形象的构建本节内容的知识模型。

5.2.5学习细胞外液的成分和性质(资料分析)

师:渗透压:(1)定义:溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)渗透压的成因。(3)血浆渗透压的决定因素:主要由无机盐和蛋白质含量决定,其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na+和Cl-决定的。

酸碱度:(1):正常人的血浆pH接近中性,约在7.35~7.45之间;(2)维持因素:与含有HCO3、HPO4 等离子有关;(3)维持酸碱平衡的体系:主要由Na+、K+和HCO-、HPO4、有机酸和蛋白质构成,它们均具有一定的缓冲能力,可以维持体液的酸碱平衡。

温度:(1)人细胞外液的温度一般维持在37℃左右;所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右;(2)体温:幼年>成年>老年;女性>男性;(3)温度与人体健康有密切关系。

5.2.6学习内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介

生:思考讨论课本第五页第5题。

师:解析课本第五页第5题。

设计意图:通过本节课前面的学习,学生对细胞生活的环境已经有基本的理解,通过讨论题的思考,学生更系统的掌握内环境与人体细胞的关系更具系统性也巩固了学生已经学习的内容。

6 设计思路

本节知识较抽象,利用学生自身为对象分析系统之间的联系,所以在设计上利用多媒体展示动画概述系统之间的联系,先让学生有整体概念,同时使抽象的知识形象化。

细胞生物学教学设计篇(11)

一、教材分析

“物质跨膜运输的实例”是人教版普通高中新课程生物必修1“分子与细胞”中第4章第1节的内容。本节在本章中的地位是通过水和其他物质的跨膜运输的实例,使学生建立物质跨膜运输的感性认识,从而理性地认识到细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜,对细胞膜的功能――控制物质进出的功能进行深入理解,为第4章第2节“生物膜的流动镶嵌模型”、第3节“物质跨膜运输的方式”的学习奠定基础。探究“植物细胞的吸水和失水”是必修课中的第一个“探究实验”,为学习后面的探究性活动奠定基础。本节分为2课时进行教学。此教学设计为第1课时的教学。

二、教学目标

1.知识与技能目标

举例说出半透膜的特点;分析渗透现象发生的原理;辨别原生质层的组成;解释细胞发生吸水和失水的条件。

2.过程与方法目标

培养学生从生活现象中发现问题、提出问题、做出假设和解决问题的能力;指出实验组与对照组,辨别自变量与因变量等实验设计的基本要素;说出相关的探究性问题,阐明假说与预期,并设计实验。培养学生实验操作能力和分析问题的能力。

3.情感、态度与价值观

通过探究实验培养学生科学思维的良好品质,培养学生的主人翁意识和责任感。通过讨论,培养学生间的合作与交流意识;通过对渗透现象原理的分析和相关的探究活动,认同活细胞与周围环境可以组成一个渗透系统,并初步养成严谨的实验态度。

三、教学重点和难点

1.教学重点

举例说出细胞膜是选择透过性膜。

2.教学难点

尝试提出问题,作出假设。

四、教学设计

1.课前准备

(1)利用鸡蛋制作简易渗透装置

上课的前一个晚上,用镊子在鸡蛋一端开一小孔,倒出蛋液,得到蛋壳。从另一端轻轻地将部分蛋壳去除,漏出鸡蛋卵壳膜。在鸡蛋里装满一定浓度的蔗糖溶液,并且在蔗糖溶液里加几滴蓝墨水,然后把该鸡蛋放在盛有清水的小烧杯中。接下来请同学们观察现象。

设计意图是想让学生通过直观的观察实验,知道水分子可以透过卵壳膜,而蓝墨水分子不能透过卵壳膜,为接下来学习渗透作用做好铺垫。

(2)利用材料,做以下三组实验

2.利用演示实验,构建渗透作用发生的条件

通过动画演示必修一第60页问题探讨的渗透现象,讲解半透膜的概念,引导学生讨论:(1)漏斗内液面为什么会升高?(2)如果烧杯中也是同样浓度的蔗糖溶液,结果会如何?(3)用纱布代替玻璃纸,漏斗内的液面还会升高吗?

展示甲乙丙三组实验的实验结果,引导学生两两对比。如甲烧杯液面升高,丙烧杯液面不变,找出导致两装置结果不同的原因半透膜的有无,即自变量。引到渗透作用发生条件之一是具有半透膜。通过甲烧杯和丙烧杯结果的比较,可以得出渗透作用发生的第二个条件是半透膜两侧存在浓度差。

介绍渗透作用的概念:水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的过程。水分子是从水分子多的向水分子少的地方扩散。

3.利用类比的思想,探究动物细胞的吸水和失水

展示渗透装置和放在一定浓度溶液里的红细胞图片,通过类比,引导学生提出问题。如红细胞的细胞膜是不是相当于一层半透膜?提出问题以后,接下来尝试去解决问题,如何解决问题呢?引导学生思考并讨论。第二步是作出假设,如红细胞的细胞膜相当于一层半透膜?思考,假设是不是唯一的呢?学生会想到还可以这么作出假设,红细胞的细胞膜不是相当于一层半透膜。让学生明白作出的假设,可以是肯定的,也可以是否定的。第三步设计实验、进行实验。学生在已有的知识基础上,经过讨论,能知道用低浓度的溶液和高浓度的溶液来处理红细胞,通过观察红细胞的细胞形态来判断吸水还是失水。这时提出疑问:“用红细胞来做实验,最后观察红细胞的形态,是用肉眼直接观察?还是要借助于什么工具才能观察到?”此时需要利用显微镜才能观察到,为接下来植物细胞的吸水和失水的探究实验做好铺垫。第四步分析结果、得出结论,红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。

利用学生较熟悉的红细胞的吸水和失水实验,使学生初步了解探究实验的基本流程:提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果、得出结论,为接下来探究植物细胞的吸水和失水,打下基础,埋下伏笔。

4.利用植物细胞吸水和失水的实例,引导学生思考

展示植物细胞吸水和失水的图片,引导学生思考:植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出?水分进出细胞要经过哪些结构?植物细胞的最外层多了一层细胞壁,它对细胞的吸水或失水有影响吗?植物细胞的吸水或失水条件与动物细胞的是否一致呢?接下来介绍成熟的植物细胞的基本结构,了解原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,以及告诉学生细胞壁是全透性的。

5.再次利用类比的思想,探究植物细胞的吸水和失水

展示成熟的植物细胞、放在一定浓度溶液里的红细胞以及渗透装置的图片,通过类比,按照探究实验的基本流程,让学生讨论:通过成熟的植物细胞与渗透装置的比较可以提出哪些问题?作出怎样的假设?如何设计实验?

设计实验是个难点,给出材料用具:紫色洋葱鳞片叶表皮细胞、显微镜、载玻片、盖玻片、质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液、清水等。结合学生的讨论,告诉学生主要设计思路:第一步,用清水制作洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片,先用低倍镜观察紫色中央液泡的大小,以及原生质层的位置;第二步,滴加0.3g/mL的蔗糖溶液,观察细胞(液泡、原生质层、细胞大小)发生的变化;第三步,滴加清水,使洋葱表皮细胞再次浸润于清水中,观察细胞发生的变化。

利用视频展示洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和质壁分离复原的实验现象,请同学们观察将细胞置于一定浓度蔗糖溶液里和置于清水里的液泡的大小颜色、原生质层的位置以及细胞的大小。

接下来分析结果,得出结论。(1)成熟植物细胞的原生质层相当于半透膜。(2)成熟的植物细胞可以发生渗透作用而吸水和失水:当细胞液浓度小于外界溶液浓度时,植物细胞渗透失水,发生质壁分离现象;当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,植物细胞渗透吸水,细胞膨胀。

最后回答:(1)植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出?水分进出细胞要经过哪些结构?植物细胞的最外层多了一层细胞壁,它对细胞的吸水或失水有影响吗?(2)植物细胞壁和原生质层有什么不同的特性?(3)成熟的植物细胞发生质壁分离的原因有哪些?第1个问题是之前提过的,前后呼应,完善答案。第2个问题的设置目的是了解细胞壁是全透的,而原生质层是半透膜,以及细胞壁几乎没有伸缩性,而原生质层的伸缩性比细胞壁大,为解决第3个问题做铺垫。第3个问题,知道质壁分离的原因有两点,一是外因,细胞液的浓度小于外界溶液的浓度;二是内因,原生质层的伸缩性大于细胞壁。