王梅霞

1教材分析

1.1地位作用

“细胞膜的结构和功能”是普通高中课程标准实验教科书生物必修一“分子和细胞”中的内容。本节课的教学内容是在学习了细胞的化学组成的基础上进行的，所以学好本节内容既能帮助学生巩固前面的知识，又能为学生学习细胞的代谢作好铺垫，它在教材中起着承上启下的桥梁作用。因此本节课在教学中起着至关重要的作用。

1.2主要内容

细胞膜是细胞中必不可少的结构。本节课主要讲述细胞膜的成分和功能。教材首先介绍了细胞膜的成分以及各种成分在膜上的排布方式即细胞膜的结构，并以“积极思维”的方式引出细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。其次教材分析了细胞膜的功能；结合学生的实际情况从学生熟悉的事物——房屋人手，讨论细胞膜可能具有的功能。紧接着让学生亲自动手通过实验体验细胞膜的功能，学习细胞膜的功能。然后自然过渡到学习细胞膜的结构。学习完细胞膜的结构后再进一步认识结构与功能的统一性。

2教学目标及重、难点

2.1教学目标

知识目标：简述细胞膜的成分和功能。

能力目标：培养学生识别生物图的能力和分析归纳总结的能力；培养学生依据科学实验史料建构生物学知识的能力；通过玉米胚的染色实验，培养学生的动手实验能力。

情感目标：在学生理解生命活动的物质基础和结构基础，建立起生命活动的物质性观点；树立结构与功能相适应的观点。

2.2教学重点和难点

重点：细胞膜的结构和功能。难点：细胞膜的功能；理解细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

3教学过程

3.1提出问题，创设情景，引入课题

教师活动：引导学生回顾细胞中糖类、蛋白质、核酸等化学物质的功能，提出问题：如果将细胞中的各种成分按照其在细胞内的比例混合于一容器中，该容器能否完成生命活动?

学生活动：回答相应的问题。

结论：系统不是其组分的简单堆砌，而是有序的组织在一起形成统一的整体——细胞。

教师活动：展示图片“细胞的结构模型——细胞屋”，引出课题：“细胞屋的墙壁”即细胞膜的结构和功能。

3.2细胞膜功能的学习

教师活动：(1)引导学生进行类比分析：将细胞屋的外墙即细胞膜和生活中的墙壁相比较，分析细胞膜的功能；作为细胞生命系统的边界，将细胞膜和国家的海关、边检相比较，分析其功能。

(2)展示小诗：是谁，隔开了原始海洋的动荡。是谁，奏鸣了生命的交响。是谁，为我日夜守边防。是谁，为我传信报安康。啊，伟大的细胞膜呀!没有你，我会是何等模样!

学生活动：通过类比分析讨论细胞膜的功能；通过朗读小诗体会细胞膜的功能。

师生共同归纳细胞膜的功能。

通过以上分析与讨论，学生对细胞膜的功能有了一定的了解。在此基础上教师指导学生继续深入探究细胞膜的功能。

细胞膜功能的实验探究：玉米种子的染色。

实验操作：将2种玉米种子沿胚的中心线纵切成2片，同时放入5％红墨水液中，2min后取出玉米种子切片，放人清水中漂洗，接着观察并比较纵切面上胚的染色情况。

细胞膜功能的探究：阅读探究。资料一：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。资料二：人的红细胞中的K⁺的浓度比血浆中的K⁺的浓度要高出30倍；红细胞中的Na⁺的浓度是血浆中的1/6。

提出问题：上述资料内容说明了什么?

资料三：海洋或河流湖泊中存在着很多不同生物种的精子和卵细胞，这些精子与卵细胞并没有发生相互结合；免疫细胞吞噬病毒或细菌，而正常情况下并不吞噬自身的细胞；植物传粉后，同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上，同种的花粉能萌发，异种的花粉不能萌发或萌发缓慢。

提出问题：细胞如何识别?如何进行信息交流?

通过探究，学生对细胞膜的功能会有更深刻的理解。为帮助学生理解，教师还可播放多媒体视频和动画。

设计意图：创设情境，激发学生兴趣，锻炼学生自主阅读，分析、自主实验的能力。教师注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学，将抽象知识具体化，加深理解和记忆。

过渡：联系蛋白质功能的多样性是由其结构的多样性决定的，提出问题：细胞膜的功能是由什么决定的呢?引入下一个问题：细胞膜的成分和结构如何?

3.3细胞膜的成分和结构的学习

教师活动：提供材料，提出问题。

材料一：19世纪末，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。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。材料二：人的消化液中含有许多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?

学生活动：阅读资料，讨论细胞膜的组成成分，思考教师提出的问题。

通过阅读资料学生很容易分析得出细胞膜的组成成分中有脂质和蛋白质，教师可继续提出问题将第二章所学的知识和本节知识紧密联系。

追问：膜中的脂质主要是哪一类物质呢?假如分离得到细胞膜的各成分，你用何种方法证明其中含有蛋白质呢?

教师活动：总结细胞膜的组成成分。

设计意图：学生通过阅读资料自己推导出细胞膜的成分，能够加深印象。同时培养学生在关键知识之间建立深刻的逻辑联系，培养其知识迁移能力。

过渡：细胞膜上的各种成分是如何排列的呢?

继续探究：

教师活动：提供资料，提出问题。

材料三：1925年荷兰科学家高特和格兰德尔从细胞膜中提取脂质，在水面铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍。

这说明细胞膜上的磷脂是如何排列的?

追问：结合磷脂的分子特点(具有亲水的头和输水的尾)，假如有很多磷脂分子平铺在水面将会如何排列呢?细胞膜内外都有水，那磷脂双分子层又是如何排列的呢?请大家自己在纸上画一画。

学生活动：阅读、思考、讨论、绘图并展示。

过渡：那么膜上的蛋白质又是如何排列的呢?继续探究。

教师活动：提供资料并引导学生分析资料。

材料四：1959年罗伯特森用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示出暗－明－暗三层结构，由此提出“三明治”模型。提示：电子显微镜下，大分子物质对电子吸收多成像颜色较深；小分子对电子吸收少成像颜色较浅。由此分析照片中的三层结构分别属于什么物质?

试着绘出细胞膜的“三明治”模型的示意图。

学生活动：分析讨论得出，暗带应该是大分子的

蛋白质，明带应该是小分子的磷脂或糖类。教师可引导学生根据糖类在细胞膜中的含量进一步推测明带的成分为磷脂。绘图表示细胞膜的“三明治”模型并展示(图1)。

教师活动：对学生的回答及绘图进行点评。介绍细胞膜的“三明治”模型的主要内容对罗伯特森的贡献进行肯定，同时对其不足提出问题。

细胞膜的“三明治”模型的主要内容：细胞膜是由蛋白质_脂质—蛋白质三层结构构成；细胞膜是静态的统一结构。

提出问题：随着科学的发展，人们发现膜蛋白并不是全部平铺于脂质表面的，蛋白质的排列方式到底是怎么样的?请大家请大家阅读教材P36第三个自然段，归纳细胞膜成分的排列方式，并试着将前面所绘的“三明治”模型的示意图加以修改。

学生活动：阅读，归纳、绘图并展示(图2)。

设计意图：培养学生观察、比较、分析的能力及利用图像等形式进行表达的能力；同时，提高学生主动参与学习的积极性。

教师活动：对学生所绘图像进行点评。提出新的问题：细胞膜是否静态的?引出对新问题的探究。

教师指导学生阅读教材内容：人细胞和鼠细胞为什么能够融合?引导学生积极思维分析实验所能说明的问题：膜蛋白是可以运动的。

动画演示细胞膜蛋白质和磷脂的运动方式(帮助学生理解)。

教师与学生共同归纳细胞膜结构的特点：构成细胞膜的磷脂和蛋白质都可以运动，因此细胞膜具有一定的流动性。

教师提供资料：1972年桑和尼克森根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研究结果，提出了“流动镶嵌模型”。模型的要点：细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质镶嵌排列于双分子层上。膜具有一定的流动性。

教师总结：关于细胞膜的结构，从20世纪初开始，科学家通过研究相继提出了许多假说和模型，直到现在仍然处于发展、完善阶段。仍有许多问题有待我们大家去解决，希望同学们通过自己的努力为将来的膜研究做出贡献。

本小节的设计意图：用心体会科学家的科学发现过程，不失时机地对学生进行科学态度、科学方法以及科学思维方式养成的教育；激发学生的智力参与，、培养其思维的深刻性、独创性；适度拓展教学内容，使学生在探究学习的过程中深刻体会科学家的思维过程，同时，能够对自己的推论做出评价。通过对科学史的学习，使学生认识到科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展态势，从而培养他们用发展的眼光看问题。

3.4课堂小结

教师引导学生回顾所学知识，总结知识点之间的联系，树立结构与功能相统一的观点。

4教后反思

教学设计采取了“指导——探究——完善”的教学模式，该模式的理论依据是智育心理学中的“知识分类学习论”及学习策略中的“深加工学习策略”有关教学理论。教师通过各种形式，不断地启发学生思考，调动学生的学习热情，充分发挥其主体性，使学生积极参与到课堂教学之中，并通过自己的努力去解决问题，从而达到真正理解和掌握知识的目的。其中教师起到诱导、点拨、示范的作用，改变了以往由教师讲、学生听的单纯的知识传授为主的教学方式，使学生对有关细胞膜的知识不是呆板地记忆，而是自己主动去学习，学生的学习方法获得发展，学习能力得到提高。而且也体现了学生主动进行知识学习、建构的教学理念，使学生的学习能力得到提高。