姜海霞

1 教材分析

“細胞膜——系統(tǒng)的邊界”一節(jié)是人教版高中生物學(xué)教材《必修一·分子與細胞》第三章第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)主要介紹細胞膜的成分和功能。通過前四章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對組成細胞的化合物及其作用有一個全面的了解，但僅這些化合物并不能表現(xiàn)出各種生命活動，所以通過該節(jié)的學(xué)習(xí)使學(xué)生從細胞水平了解生物個體。由于任何系統(tǒng)都有邊界，而細胞的邊界就是細胞膜，所以本節(jié)教學(xué)從感受細胞膜存在的小實驗出發(fā)，進而再通過各種小實驗提取細胞膜、證明膜成分、探究膜功能，即通過學(xué)生生活中熟悉的實驗材料，創(chuàng)新式地重溫科學(xué)家的探究歷程，感受科學(xué)真理和體驗實驗過程中的樂趣。

2 教學(xué)目標

2.1 知識目標

簡述細胞膜的成分；舉例說明細胞膜的功能。

2.2 能力目標

體驗細胞膜的制備方法；通過設(shè)計和分析實驗，培養(yǎng)合作探究能力。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標

認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義，通過各種試驗設(shè)計，培養(yǎng)積極實踐、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。

3 教學(xué)過程

教學(xué)過程中教師可將班級分為小組，每組6人，以學(xué)生的討論、比較、分析、評價為主要學(xué)習(xí)方法，以“自主學(xué)習(xí)——合作探究——成果展示——自我完善”的活動單導(dǎo)學(xué)模式為教學(xué)主線來實現(xiàn)教學(xué)目標。

3.1 直觀感受細胞膜的存在，從煮熟的雞蛋中找出細胞膜

在引入課題時，教師給每個學(xué)生發(fā)一只剛煮熟的雞蛋，剝掉蛋殼，請學(xué)生嘗一嘗營養(yǎng)豐富的蛋白。并要求學(xué)生吃掉蛋白后，再仔細觀察，在蛋黃表面看到的結(jié)構(gòu)。不難發(fā)現(xiàn)，在蛋黃外面有一層薄薄的膜。接著要求學(xué)生小心地將蛋黃表面的一層薄膜慢慢撕下來，置于兩支裝有蒸餾水的試管中。這樣通過親手操作，讓每個學(xué)生都能直觀感受系統(tǒng)邊界細胞膜的存在。

3.2 體驗制備細胞膜的方法

教師在活動單上或視頻展示高等動物細胞、高等植物細胞和哺乳動物成熟的紅細胞的示意圖，要求學(xué)生回答：哪種細胞最適合用來提取細胞膜，并說明原因。學(xué)生通過課本P40知識的介紹，很快了解了哺乳動物的紅細胞沒有細胞壁，也沒有細胞核和眾多復(fù)雜的細胞器，因此才是制備細胞膜的最佳材料

本部分內(nèi)容的解傳統(tǒng)方法教學(xué)是讓學(xué)生觀看顯微鏡下紅細胞吸水漲破的視頻，卻無法真正提取出豬血紅細胞膜。但要真正做溶血試驗，觀察紅細胞吸水漲破過程需要30 min，時間上不允許，因此教師可以在課堂展示課前興趣小組做的溶血實驗（向紅細胞液中加水），讓學(xué)生思考實驗中哺乳動物的紅細胞破裂的原因，而總結(jié)出提取細胞膜的實驗原理——滲透作用。

3.3 實驗鑒定細胞膜的化學(xué)成分

教材中關(guān)于細胞膜成分的分析，是直接給出了科學(xué)家通過上萬次的實驗而得出的結(jié)論。而本堂課可提示學(xué)生動腦筋做實驗來再現(xiàn)科學(xué)家的探索歷程，激發(fā)學(xué)生的興趣。

實驗1：向放有卵細胞膜的試管中滴加雙縮脲試劑A液1 mL，再滴加雙縮脲試劑B液4滴，搖勻，觀察試管中的顏色，并提出問題：① 你觀察到的實驗現(xiàn)象是什么？② 說明細胞膜有什么成分？

實驗2：向有卵細胞膜的試管中加入2 mL丙酮（脂類物質(zhì)能溶于丙酮中），觀察卵細胞膜有什么變化（提醒：由于丙酮有毒，加入丙酮后，立即用棉塞塞緊試管口）。并提出問題：① 卵細胞膜是否變得透明些了？② 說明細胞膜有什么成分？

通過以上兩個鑒定實驗，學(xué)生可觀察到實驗1的試管中出現(xiàn)了紫色，實驗2試管中的卵細胞膜變得透明了。教師可引導(dǎo)學(xué)生得出細胞膜中既含有蛋白質(zhì)，又含有脂質(zhì)。

3.4 體驗細胞膜的功能

體驗1：在品嘗美味雞蛋的時候，會發(fā)現(xiàn)蛋黃的表層包裹著一層細胞膜，它的存在使卵細胞能直接和外界環(huán)境接觸嗎？由此說明細胞膜有什么功能？學(xué)生會很自然地回答出這體現(xiàn)了“細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開”的功能。

體驗2：取兩個燒杯，分別加入50 mL的清水和沸水，然后將等量的新鮮紫甘藍（或月季花瓣），分別浸入兩個燒杯中，請描述看到的現(xiàn)象。并提出問題：① 裝有清水的燒杯中水顏色變化是什么？② 裝有沸水的燒杯中水顏色變化是什么？③ 說明細胞膜具有什么功能？通過學(xué)生的分組實驗，學(xué)生很容易觀察到清水燒杯中無顏色變化，而沸水燒杯中出現(xiàn)了藍色。再通過學(xué)生小組的討論，就不難得出細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能了。

體驗3：仔細觀察表示日常生活中人與人常見的信息交流方式的三幅圖（圖1），請將左右兩側(cè)相似的交流方式連線。提出問題：說明細胞膜具有什么功能？此時學(xué)生會積極地參與討論：圖A中“人—人面對面交談”相當(dāng)于圖b’中“細胞—細胞”的交流；B圖中“寄信人—信件—收信人”相當(dāng)于a’圖中“內(nèi)分泌細胞—激素—靶細胞”，c圖中打電話時“人—電話線—人”相當(dāng)于d’圖中“細胞—通道—細胞”。這樣通過學(xué)生所熟悉的日常生活中的交流方式去體驗細胞間抽象的交流方式，進一步得出細胞膜還具有信息交流的功能。

3.5 聯(lián)系實際，小結(jié)課堂

在本節(jié)課中，學(xué)生通過各種實驗感受到了細胞膜的存在，學(xué)會了制備細胞膜的方法，分析了細胞膜的成分并體會了細胞膜的功能，這些都有助于他們分析生活中遇到的問題。如癌癥被稱為21世紀的第一殺手，科學(xué)家認為癌細胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細胞膜成分的改變有關(guān)，此時教師可借用課本41頁中的腫瘤化驗單，歸納膜成分的改變會引起相應(yīng)細胞發(fā)生癌變。還可以給每個學(xué)生發(fā)一張病人的肝功能化驗單，通過數(shù)據(jù)分析，得出肝細胞膜功能的改變使得血液中轉(zhuǎn)氨酶含量升高，這恰恰是肝炎病的一張晴雨表。