“细胞的结构与功能”单元教学（第4课时）
一、课标要求
1.内容要求
《普通中学生物学课程标准（2017年版）》对本单元的内容要求如下。
重要概念（1）细胞各部份结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动；
重要概念（2）各类细胞具有相像的基本结构，但在形态与功能上有所差别；
重要概念（3）物质通过被动运输、主动运输等方法进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动。
通过梳理概念间的层次关系细胞膜糖蛋白，可以发觉它们有如下的关系:
首先，重要概念1是在四个次位概念的基础上产生的。四个次位概念分别对应系统的边界、系统内的分工与合作、系统的控制中心以及系统间的相互联系。
据悉，重要概念1支撑重要概念2和3的学习。同时，质膜具有选择透过性和原核细胞、真核细胞的区别这两个次位概念也帮助中学生产生重要概念2和重要概念3。
2.学业要求
通过本章的学习，中学生需达到如下要求：建构并使用细胞模型，阐述细胞各部份结构通过分工与合作，产生互相协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。（生命观念、科学思维、科学探究）
二、教材剖析
本单元是人教版《普通中学生物学》必修一第三章细胞的基本结构，主要包括细胞膜、细胞质和细胞核等，但本单元从系统的角度着重彰显细胞在结构核功能上的整体性，彰显细胞各部份之间的分工与合作，协调与统一。
图3单元内容结构
本章章首页强调，细胞作为一个生命系统，才能高效有序进行生命活动。接出来各节从系统的视角对细胞的基本结构进行剖析和介绍。任何系统都有边界，细胞也不例外，细胞的边界就是细胞膜；系统的内部包括不同的组分，这种组分不是机械地叠加，而是相互联系，构成既互相独立又相互联系的统一体，这一点在细胞器上表现尤为显著；系统不同组分的分工与合作，须要系统具有调控机制，细胞系统的调控主要是由细胞核来施行的，细胞核是系统的控制中心。
本单元起到承前启后的作用，前两个单元的内容是本单元学习的基础，又在本单元进一步推进：从系统的视角去理解细胞的结构特征。细胞中蛋白质、核酸、糖类、脂质等化合物都有着极其重要的作用，但这种分子机械混在一起时不能完成生命活动，只有当这种分子有序地结合在一起，形成细胞的各类结构，能够发挥这种分子在生命中的作用。同时，后续内容如细胞代谢、增殖与分化、衰老与自噬等生命活动都离不开对细胞结构的理解，如细胞膜与物质的输入和输出，线粒体与细胞呼吸，内质网与光合作用，细胞核与细胞的生命历程，本模块后续内容都以对细胞结构的理解为基础。
图4本节内容结构
本节包含内容包括：细胞膜的功能、细胞膜成份探求历程、细胞膜结构探求历程、细胞膜的流动镶嵌模型等基本内容。本节内容既是对细胞中的化合物具有具体化和结构化的作用，又对物质的输入输出作出了铺垫，具有承上启下的作用，内容的编排根据“功能—结构—功能”展开，有助于帮助中学生构建结构与功能相适应的观点，同时呈现出探求过程中的“提出假说”这一科学研究法。
三、学情剖析
高中中学生在初一念书期已学习过细胞膜的结构与功能，细胞的生物膜系统等内容，对基础知识如细胞膜的组成成份、结构与功能都有一定的认识（知识基础），而且记忆后摄抑制影响，遗忘现象较为显著（存在问题），需及时引导、帮助中学生及时巩固；中学生通过中学生物学新课的学习，具有一定的科学史资料剖析、模型建构、图文转换能力，观察和认知能力较强，剖析思维的连续性和逻辑性已初步构建（能力基础），备考时可借助科学史策略和模型建构策略帮助中学生回顾科学发展历程不断构建细胞膜流动镶嵌模型（解决方式）；高中9班课堂表现积极性不是很高，课堂上应当充分调动中学生的积极性，引导中学生不断思索，彰显中学生的主体性和班主任的主导性。
四、教学重难点
1.教学重点
细胞各部份的结构与其功能
2.教学难点
细胞各部份之间既有分工，又互相协调与配合，共同完成各项生命活动。
五、教学策略
科学史教学策略、模型建立教学策略、情境贯串教学策略、概念图教学策略PBL教学策略、
六、单元教学设计
1、单元情景
2020年，世界卫生组织国际疾病研究机构（IARC）发布了2020年全球最新疾病数据，预测全球新增疾病人数共计1929千人。其中，甲状腺癌新增人数达226万，约占新发肿瘤病例的11.4%，成为「全球第一大肿瘤」。
2.单元核心任务
甲状腺细胞是怎样癌弄成为甲状腺癌细胞的？尝试根据细胞结构及其特点从各个层面提出医治卵巢癌的可行方案。
2.单元任务与活动设计
3.单元教学目标
学习目标
（1）通过剖析真核细胞的三维结构模型、流动镶嵌模型、细胞器模型，领悟模型与建模的思想，并从结构与功能的视角，揭示细胞内具有多个相对独立的结构，但是这种结构共同肩负着物质运输、合成与分解、能量转换等生命活动，初步产生结构与功能观、生命的系统观。（生命观念水平三、科学思维水平四）
（2）通过剖析科学史的精典实验资料，体验科学家探求细胞结构的历程，运用诠释与推理、归纳与概括等科学思维，剖析细胞作为基本的生命系统，在细胞核的调控下各部份结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。（科学思维水平三、科学探究水平三）
（3）通过观察电镜相片和细胞结构模式图，认识结构与功能的适应性；通过差速离心法、同位素标记等科学方式，关注技术进步对生物科学发展的重要作用。通过物质的穿透实验、叶绿体和细胞质流动的观察和实践，养成勇于指责、勇于探求实践的科学精神和心态。（科学思维水平三、科学探究水平三）
（4）通过脂类体抗生素的作用、克隆猴的“核质重组”、癌变细胞的核质变化以及人造细胞给社会生活带来的影响等方面的交流、辨析与评价，做出理智解释与判定，产生惠及人类的心态和价值观。（社会责任水平四）
评价目标
（1）能以结构与功能观举例说明细胞各部份结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。在新的问题情景中，能以结构与功能观为指导，剖析生命现象。须要具备生命观念的五级水平。
（2）运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模的方式诠释细胞各部份的结构与功能，及其互相之间的联系。须要具备科学思维的四级水平。
（3）能运用探究细胞核功能的思路制订研究方案，按照细胞膜的结构模型及其特性，思索怎么解决抗生素在体内无法突破细胞膜屏障的问题，提出医治卵巢癌的方案。须要具备科学探究的五级水平。
4.能对“克隆植物”等相关生物学社会议程进行理智判别。在给定的问题情景“人造细胞”中，认同在人类发展中，生物学的研究对社会的重要意义，并对该项研究进行科学评价。须要具备社会责任的四级水平。
七、课时教学设计
1.课时情景
卵巢癌成为全球第一大肿瘤。目前，放疗是疾病诊治的主要手段之一，诊治过程中有较大的副作用，且医治疗效不佳，其主要诱因有两点∶
（1）抗生素在体内无法突破细胞膜屏障;
（2）抗生素不能定向作用于癌细胞，对正常细胞也具有较大的残害作用。
2.课时任务
按照细胞膜的结构模型及其特性，思索怎么解决抗生素在体内无法突破细胞膜屏障的问题，提出医治疾病的方案。
3.课时教学目标
（1）通过对细胞膜的功能、组成和结构的自主梳理与备考，说明细胞膜结构的物质基础，阐明细胞膜作为系统的边界所具有的功能，产生结构与功能相适应的生命观念（生命观念水平三）。
（2）通过对细胞膜流动镶嵌模型的备考细胞膜糖蛋白，探讨流动镶嵌模型的主要内容，培养模型与建模的科学思维方法，在具体、真实的情景中引导中学生运用所学知识解决问题，培养中学生获取和处理信息、迁移与应用知识的能力（科学思维水平四）。
（3）通过备考细胞膜成份与结构的探求历程，能依照给与给定的条件，运用恰当的原理、方法和技术设计实验验证，并认同科学理论的产生是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与建立的过程（科学探究水平三）。
（4）通过对甲状腺癌医治和防治方案的制定，产生健康生活、关爱别人的人生心态，制订并弘扬健康生活计划。（社会责任水平四）
4.教学重难点
（1）重点：细胞膜的结构和功能
（2）难点：细胞膜的选择透过性和流动性
5.课时教学策略
（1）科学史教学策略：按照自然科学的探求发觉历史逐渐建立细胞膜的结构模型，感悟科学家们的研究方式、思考方法、推理过程。
（2）模型建立策略：对细胞膜原型的进行简化和具象，直观反映细胞膜的本质特点和内在规律。
（3）情景贯串策略：创设优效、真实的情景，激起中学生的问题意识、参与意识和合作意识，使中学生在情景中形成好奇、渴求、探究、协作、交流等学习欲望和活动，不断地提出问题、探索剖析和解决问题，因而获得对学科知识的真正理解。
（4）概念图策略：通过按照所学知识建立概念图，引导中学生知识内化、条理化。
（5）PBL策略：把学习放在真实的、有意义的问题情景中，通过让中学生自主探究和协作交流，在解决问题的过程小学习问题背后的知识，产生问题解决的技能，并发展综合能力。
6.教学设计思路
7.教学过程
教学环节
班主任行为
中学生活动
设计意图
课时情景导出1min
【展示情景】乳腺癌成为全球第一大肿瘤。目前，放疗是疾病诊治的主要手段之一，诊治过程中有较大的副作用，且医治疗效不佳，其主要诱因有两点∶
（1）抗生素在体内无法突破细胞膜屏障；
（2）抗生素不能定向作用于癌细胞，对正常细胞也具有较大的残害作用。
【提出问题】
Q1：为何抗生素无法透过细胞膜？
阅读情景，剖析问题
1.细胞膜具有选择透过性。
导出课时情景，引入课题引导中学生回顾知识的同时，贯串一直，丰富中学生情感体验和推动中学生思维能力的发展。
细胞膜的功能10min
【布置任务】对于细胞而言，细胞膜发挥着如何的作用呢？回顾教材P40-P41，总结细胞膜的功能。
【展示典型例题】突破细胞间信息交流的3种形式；
理解细胞膜的选择透过性及其应用
【问题解决】为什么抗生素无法透过细胞膜？
完成任务一
难点突破：完成练习，巩固知识，理解细胞间的信息交流形式多样，但依赖于细胞膜上或细胞内的受体或细胞膜连通产生的通道。
小组活动：剖析细胞膜选择透过性的表现、方式和缘由。
【问题剖析】分析选择透过性的实例：抗生素无法突破细胞膜，解决问题。
以问题为导向，引导中学生调用所学知识来解释真实、有意义的情景问题，引起中学生深入思索与主动研究解决问题。
细胞膜的成份5min
【过渡】如何解决抗生素在体内无法突破细胞膜屏障的问题呢？
质膜的功能由它的成份和结构决定的。细胞膜的成份有什么呢？
【提供资料】乳腺细胞恶变后，细胞膜表面CA15-3（脂类抗体153）、CEA（癌胚抗体）等异常增多，而糖蛋白降低。
【展示典型例题】
突破细胞膜的功能复杂程度取决于膜蛋白的种类和数目。
【任务二】回顾教材P43正文第一段，说出细胞膜的组成成份。
剖析资料，得出推论：细胞膜的成份并不是一成不变的！
难点突破：完成练习，巩固知识，理解细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上蛋白质的种类和数目。
从实验探究的视角引导中学生选择科学的实验方式来验证细胞膜的成份，训练思维的同时，达到对知识的深度理解。
讲练结合，通过题目讲解变式思索的方式来突破难点。
细胞膜的结构3min
【过渡】各种成份是怎样构成细胞膜的呢?目前被大多数人所接受的是1972年辛格、尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型。
【展示图片】
细胞膜的流动镶嵌模型
教案讲评突破脂类、蛋白质和脂类是怎样构成细胞膜的结构的？流动镶嵌模型的基本内容是哪些？
难点突破：按照磷脂分子的结构特征剖析，磷脂分子是如何排列产生磷脂双分子层的
图文转换，借助所学知识解释细胞膜的结构模型，巩固知识的同时，提高中学生确切科学抒发的能力。
细胞膜成份和结构的探求历程7min
【学案讲评】根据中学生课前的教案快速回顾细胞膜成份和结构的探求历程
【展示典型例题】
突破磷脂分子在水环境中可以自发排列产生磷脂双分子层。
回顾细胞膜成份与结构的探求历程，认同科学理论的产生是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与建立的过程。
通过连线的形式快速回顾细胞膜成份和结构的科学史资料，感受实验材料、科学方式与技术对于生物科学发展的重要性，认同科学理论的产生是一个科学精神、科学思维和技术手段结合下不断修正与建立的过程。
问题解决：提出乳房癌的医治方案8min
【布置任务】根据细胞膜的结构模型及其特性，思索怎么解决抗生素在体内无法突破细胞膜屏障的问题，提出医治疾病的方案。
资料1：紫杉醇于1964年从罗汉松的树根中提取，通过一系列实验发觉其具有良好的抗肺癌活性。紫杉醇具有高度亲脂性，不溶于水。
资料2：紫杉醇脂类体——力扑素®是全球惟一上市的紫杉醇脂类体剂型，自2003年就早已在中国获准上市用于甲状腺癌等疾病的诊治。迄今为止，力扑素®相继被写入中国临床癌症学会（CSCO）的甲状腺癌等多个手册、共识。
问题解决：脂类体的应用
以中学生为中心，以问题为动力导向，通过创设真实情景，引导中学生以小组合作的方法解决问题。
1.应将紫杉醇包裹在脂类体的哪些位置？
2.怎样使携带抗生素的脂类体定向作用于靶细胞呢？
基于中学生的实际水平，在回顾基础知识的前提下，挑战性地解决或回答一个有意义的真实的问题，提高中学生剖析问题解决问题的能力，提高社会责任感。
甲状腺癌的防治3min
【布置任务】阅读四则病例，思索可以从什么方面去防治胰腺癌的发生？
资料3：英国肿瘤商会：预抗癌症的5大建议。
小组活动：剖析病例，思索可以从什么方面去防治甲状腺癌的发生？
通过对甲状腺癌防治方案的制定，产生健康生活、关爱别人的人生心态。
课堂小结1min
【总结】结合板书总结，细胞是基本的生命系统，边界是细胞膜，概述细胞膜成份、结构和功能之间的关系，加强结构与功能观。
从系统的角度着重彰显细胞膜在结构功能上的整体性，进一步发展中学生的系统观、结构与功能观。
课堂小结
布置作业
1.课后巩固，真题演习
2.设计实验验证细胞膜的选择透过性，需写出完整的实验思路。
真题是由命题专家在命题角度、题量、题型、难度等方面都进行了充分考虑和悉心设计的最好的检验题目。
8.板书设计
资料搜集于网路