第三章 细胞的结构和功能
本章规划
在学习了细胞的化学成分之后，本章将在细胞水平上认识生命现象。
1.本章内容组成
本章包括三节内容：《生命活动的基本单位——细胞》《细胞的类型和结构》和《物质的跨膜运输》。本单元的知识点有：细胞的发现和细胞学说的建立，使用显微镜观察细胞，细胞的大小和形态，原核细胞与真核细胞，细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核的结构和功能，制作真核细胞模型，被动运输、主动运输等。学习本章的要求是：概述细胞学说建立的过程，概述细胞学说的内容和意义，使用显微镜观察各种各样的细胞，区别原核细胞与真核细胞，概述细胞膜和细胞核的结构和功能，举例说出主要细胞器的结构和功能，举例说明物质的被动运输，举例说明物质的主动运输。
2.本章教材地位[高考资源网]
本章主要阐述生命的结构基础，即细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞是生命活动的基本单位。因此，本章学习的细胞结构与功能、物质跨膜运输的知识，必然对后续学习本模块中光合作用和细胞呼吸，学习细胞增殖、分化、衰老和凋亡等知识起着重要作用，是学习这些知识的必备基础。有关细胞核的知识是学习《遗传与进化》模块中减数分裂和有性生殖、遗传和染色体、遗传的分子基础等知识的基础。细胞的结构与功能、物质的跨膜运输的知识又是学习《稳态与环境》模块中动物生命活动的调节、人体的内环境与稳态等知识的基础。本章的知识还与选修模块中相关内容有着内在联系。例如《生物科学与社会》选修模块中有关人工授精、试管婴儿、生殖技术知识，是以细胞结构与功能知识为基础的；
《现代生物科技专题》模块中，克隆技术、胚胎工程等内容都是对有关细胞知识的应用和拓展。此外，学生通过本章的探究性学习活动和光学显微镜的使用获得的技能，对进一步学习生物技术实践等内容起重要作用。
3.本章在技能培养与情感、态度与价值观引导方面的作用
通过学习使用光学显微镜观察各种各样的细胞，使用高倍显微镜观察细胞结构，提高学生使用显微镜、制作临时装片的方法和技能，尝试制作真核细胞的模型。通过对细胞学说的知识学习，认识细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展完善的过程。认识显微镜技术的进步对生物科学的发展的重大意义。通过对细胞的结构和功能的学习，认同细胞是基本的生命系统。通过学习生物膜在工业、农业和医学上的应用，认识生物科学对社会科技进步的价值。通过探究有关显微技术的发展对认识细胞本质的影响，探究植物叶片颜色，探究利用生物膜滤过海水盐分等活动，发展学生的科学探究能力，学会利用媒体获得有关生物学的信息。
教学重点：
1.高倍显微镜的使用。
2.分析细胞学说建立的过程。
3.细胞膜、细胞器、细胞核的结构和功能。
4.物质跨膜运输的方式。
5.制作真核细胞的结构模型。
教学难点：
1.原核细胞和真核细胞的区别和联系。
2.制作细胞临时玻片标本。
3.理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。
4.主动运输。
课时安排：
第一节 生命活动的基本单位——细胞 2课时
第二节 细胞的类型和结构 4课时
第三节 物质的跨膜运输 2课时
第一节 生命活动的基本单位——细胞
从容说课
本节教材首先介绍细胞学说的建立和发展过程，介绍生物科学研究的重要工具——显微镜的发明和发展知识，使用光学显微镜观察各种各样的细胞，认识细胞的大小和形态。本节的关键词是细胞学说。
本节内容主要通过介绍细胞学说的建立和发展的科学史知识，使学生不仅能认识细胞学说的内容，更能从细胞学的建立、修正和发展过程中认识生物科学的发现过程。这些知识既是《分子与细胞》模块的重要组成部分，更对学生全面学习本模块知识有重要作用。本节教材翔实介绍了生物科学研究的重要工具——显微镜，以及使用光学显微镜观察各种各样细胞的知识。显微镜的知识以及光学显微镜的操作技能是学生进一步学习后续实验的重要基础。因此，本节教材对学生学习好后续有关知识起着重要作用。[高考资源网][Ks5u.com]
分析细胞学说的教学过程中，教师适当引用细胞学说的相关的背景资料，提高学生的学习兴趣，并在教师引导下，认真阅读分析有关科学史知识，不仅要认识细胞学说的内容，更要从科学史中认识到细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展完善的过程，同时，感受细胞学说建立的过程是一个科学探究的过程。
学习中学生物学知识必然离不开光学显微镜。做好这节内容的教学工作的关键在于引导学生“做”。具体包括临时玻片标本的制作和光学显微镜的使用。虽然在初中阶段学习过相关技能和操作，但由于脱节时间较长，特别是教学中未能真正落实好学生实验，学生动得少，从而影响教学目标的实现。在实际教学中，学生积极性虽然很高，但若组织不好，往往教学效果很差。因此，教师在实验操作之前，可适当组织引导学生讨论临时玻片标本的制作方法与步骤，以及显微镜的使用方法、步骤，并给予正确规范的示范和指导。学生只有真正掌握了这些操作步骤之后，才能更好地完成观察各种细胞的实验。
本节教材设置了1个“回眸历史”、1个“边做边学”、1个“继续探究”和
1个“拓展视野”学习栏目。“回眸历史”学习栏目以四张图片的形式，按照时间顺序把细胞学说的建立过程串连起来，不仅知识呈现的形式能引起学生学习的兴趣和注意，而且，更能让学生认识细胞学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展完善的过程，是一则很好的科学史教育的素材。“边做边学”的内容是使用光学显微镜观察各种各样的细胞，这项学习内容突出在于让学生动手，通过实验，不仅能让学生亲身观察各种细胞，获得感性认识，更有利于学生的实践操作、观察、绘图等能力的发展。围绕有关显微技术的发展对认识细胞本质的影响为内容的“继续探究”活动，不仅能使学生从活动中认识显微技术的发展进步对生物科学的发展的重大意义，认识生物科学的发展与其他自然科学的密切关系，而且也能让学生学会利用多种媒体收集信息、获取知识，培养学生学会从多种渠道获取知识的方法和能力。
教学重点
1.分析细胞学说建立的过程。
2.使用光学显微镜观察各种细胞。[高考资源网KS5U.COM]
教学难点
使用光学显微镜观察各种细胞。
教具准备
细胞学说的建立与发展史料课件、光学显微镜、相关实验用具、材料等。
课时安排
2课时
三维目标
1.概述细胞学说建立的过程。
2.概述细胞学说的内容和意义。
3.练习制作临时玻片标本，使用显微镜和绘图的技能。
4.通过使用光学显微镜观察各种各样的细胞的实验教学，培养学生的实验观察能力。
5.通过有关显微技术的发展对认识细胞本质的影响的探究活动，培养学生科学探究的能力和利用多种媒体收集信息、获取知识的能力。
6.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展完善的过程。
7.认识显微技术的发展进步对生物科学发展的重大意义。
8.通过使用光学显微镜观察各种细胞的实验，激发学生学习生物科学的兴趣。
第1课时 细胞学说、显微镜
教学过程
导入新课
利用多媒体展示水螅捕食、繁殖的过程，教师简要说明水螅是一种腔肠动物，接着，展示水螅结构模式图，利用学生初中已学的水螅的知识，引导学生观察并认识水螅是由细胞构成的，细胞是生命活动的基本单位。
推进新课
板 书：
一、细胞学说的建立与发展
师
细胞是怎样被发现的呢？
学生活动：阅读P26“回眸历史”第一段资料，并观察英国科学家胡克自制的显微镜及所观察到的细胞图像。
师
（1）英国科学家胡克自制的显微镜能放大的倍数为40～140倍，他利用自制显微镜观察了软木（栎树皮）的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次借用拉丁文Cellar（小室）这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭小室，实际上这个小室只是死细胞的细胞壁。胡克有关细胞的首次描述是在他的著作《显微图谱》一书中于1665年发表的。
（2）荷兰学者列文虎克用设计较好的显微镜观察了许多动植物的活细胞和原生动物，并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构，此后，虽对细胞观察的资料不断增加，积累了较丰富的材料，但在长达170多年的历史中，对细胞的知识以及它与有机体的关系，人们并没有进行科学概括，没有上升到具有普遍指导意义的理论高度。
师
细胞是谁发现并首次命名的？他所观察到的细胞是真正的细胞吗？
生
发现并首次命名细胞的是英国科学家胡克，但他所观察到的细胞不是真正的细胞，而仅仅是植物死细胞的细胞壁。
学生活动：阅读“回眸历史”中关于施莱登和施旺的资料。
师
（1）德国植物学家施莱登在总结前人工作的基础上，通过自己观察了大量植物组织后，于1838年发表了《植物发生论》，他指出细胞是构成植物的基本单位。他的研究为细胞学说的建立作出了巨大贡献。
（2）德国动物学家施旺通过对鱼、蛙、猪等多种动物细胞的系统观察，并将施莱登与自己的发现概述起来，论证了动植物均由细胞组成。于1839年发表了《动植物构造及生长相似性之显微研究》，著名的“细胞学说”由此诞生。
师[高考资源网]
（1）细胞学说的内容主要是什么？
（2）细胞学说的建立有什么重大意义？
生
（1）细胞学说的主要内容是：一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。
（2）细胞学说建立的意义：它使人们对动物和植物的认识能统一到细胞的基础上，对现代生物科学的发展具有重要的意义。被恩格斯列为19世纪自然科学的“三大发现”之一。
师
细胞学说提出后的几十年中，它被推广到许多领域的研究中，对当时生物学的发展起了重大促进和指导作用。同时，这一学说本身也迅速得到充实、发展而且日益完善。1958年德国医生和病理学家魏尔肖的研究被认为是对细胞学说的重要补充。
师
魏尔肖对细胞学说的贡献主要是什么？
学生阅读教材回答：魏尔肖对细胞学说的贡献主要是提出了“细胞只能来自细胞，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位”。这被认为是对细胞学说的重要补充。
师
（1）细胞学说的建立和发展与哪些科学家的工作是分不开的？
（2）细胞学说的建立与显微镜的发明和利用有什么关系？
生
（1）细胞学说的建立和发展与英国科学家胡克、德国植物学家施莱登、德国动物学家施旺、德国医生和病理学家魏尔肖等科学家的研究工作是分不开的。
（2）正是由于显微镜的发明和利用，才有了细胞的发现。随着显微镜技术的提高和应用，以及对各种动植物细胞的大量观察和研究，才有了细胞学说的建立与发展。
师
细胞的发现和细胞学说的建立都离不开重要的研究工具——显微镜。
板 书：
二、研究工具——显微镜
学生活动：阅读显微镜一节内容，讨论并回答下列问题：
（1）阐述显微镜的发展过程。
从17世纪列文虎克自制的显微镜（放大300倍），到现代普通光学显微镜（最大放大1 500倍），再到电子显微镜（可放大上百万倍）。
（2）哪几位科学家对显微镜的发展作出了重大贡献？
一是列文虎克，于17世纪自制成功由2块镜片构成的“显微镜”，能将微小物体放大300倍，为显微镜的早期发展作出了巨大贡献。
二是德国青年科学家卢斯卡，于20世纪30年代初，利用高电压下电子流波长很短的特点，制造出放大10 000倍的高分辨率电子显微镜。
（3）常用电子显微镜有哪两种类型？两者的区别主要是什么？用途上有何不同？
常用电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。两者的区别主要是成像原理不同，透射电子显微镜的成像原理和光学显微镜基本相同，利用电子穿透切片，经过电磁“透镜”放大成像；扫描电子显微镜依靠电子射到样品表面后发射出的更多二次电子，放大后形成反映样品表面形态特征的三维图像。用途上，前者适合于观察细胞内部超微结构，后者适合于观察细胞等样品的表面形态和结构。
教师活动：
（1）利用多媒体展示我国自制的电子显微镜以及利用电子显微镜所观察到的细菌等图像。
（2）利用多媒体展示普通光学显微镜。并启发学生联系初中所学的光学显微镜的知识，准确识别其各部分结构与功能；同时，教师利用普通光学显微镜作示范。
师
（1）某光学显微镜目镜为10×，物镜为40×，则该显微镜能放大多少倍？
（2）有一架光学显微镜的镜盒里有4个镜头。甲、乙一端有螺纹，甲较长，乙较短；丙和丁无螺纹，丙较长，丁较短。若要在视野中看到较多的细胞，应选择哪组镜头？
生
（1）400倍。（2）乙和丙。
板书设计
第三章 细胞的结构和功能
第一节 生命活动的基本单位——细胞
一、细胞学说的建立与发展
细胞发现细胞学说建立补充完善
二、研究工具——显微镜
列文虎克自制显微镜现代光学显微镜电子显微镜
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