1、知識目標
(1)舉例說出生命活動建立在細胞的基礎(chǔ)上。
(2)舉例說明生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。
細胞→組織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈
2、能力目標
(1)初步學會收集和整理生物史學資料。
(2)嘗試將所獲得的文字、圖表信息表達出來。
3、情感目標
(1)激發(fā)對生物學學科的學習興趣,體驗合作學習的快樂。
(2)認同細胞是基本的生命系統(tǒng),細胞是構(gòu)成生物圈中生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
從生物圈到細胞——教材分析
《從生物圈到細胞》是人教版普通高中新課程標準實驗教科書生物必修1——《分子與細胞》中第1章第1節(jié)的內(nèi)容,由“生命活動離不開細胞”和“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”兩部分組成。本模塊的核心是引導(dǎo)學生認識細胞這個基本的生命系統(tǒng),而本節(jié)的兩部分內(nèi)容是為幫助學生初步建立“細胞是基本的生命系統(tǒng)”的觀點服務(wù)的,教材的知識體系也是圍繞“細胞是基本的生命系統(tǒng)”為主線來構(gòu)建的:第一,從生物圈到細胞,包括生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個體、器官、組織等,是不同層次的生命系統(tǒng),它們都是能表現(xiàn)出生命活動的有機整體;第二,在眾多層次的生命系統(tǒng)中,細胞是基本的生命系統(tǒng),這是因為所有的生命活動都離不開細胞,細胞是生命活動的基本單位,細胞也是生命系統(tǒng)中微小的層次。至于比細胞更微小的層次,如細胞器、細胞中的各種分子、原子等,雖然也可以看作系統(tǒng),但是不能表現(xiàn)出完整的生命活動,因此不是生命系統(tǒng)。本節(jié)為后續(xù)章節(jié)打基礎(chǔ),后面各章依次講述細胞這一基本的生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化規(guī)律等,揭示生命系統(tǒng)的整體性、開放性、有序性和動態(tài)性,從而構(gòu)成完整的知識體系。
從生物圈到細胞——學情分析
學生學完初中的生物課后,已經(jīng)具有比較豐富的細胞知識,不僅有細胞的基本結(jié)構(gòu),細胞內(nèi)發(fā)生的一些化學反應(yīng)的知識,還有建立在細胞基礎(chǔ)之上的生物多樣性的知識。本節(jié)的資料分析“生命活動與細胞的關(guān)系”中所列舉的事例和材料,都是學生在初中學過的,但又在初中相關(guān)內(nèi)容基礎(chǔ)上有所擴展。如,人的生殖過程,艾滋病病毒破壞人體免疫系統(tǒng)的淋巴細胞。學生在初中學過細胞、組織、器官、系統(tǒng)等生物體的結(jié)構(gòu)層次,本節(jié)在初中的基礎(chǔ)上加入了種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等層次,既起到了連貫作用,又使學生全面了解生命系統(tǒng)的各個層次。從微觀到宏觀,讓學生初步了解到,構(gòu)成生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有層次性,從小的細胞開始,到大的系統(tǒng)生物圈,生命科學的研究是從這些層次上展開和深入的,而細胞是其他生命系統(tǒng)層次的基礎(chǔ),是基本的生命系統(tǒng)。盡管生命系統(tǒng)復(fù)雜多樣,大小不同,但它們層層相依,都離不開細胞這個基本的生命體。因此,教材中用圖示的方法從微觀到宏觀呈現(xiàn)給學生一幅生命的畫卷,幫助學生認識生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。
從生物圈到細胞——教學重、難點
1、教學重點
(1)生命活動建立在細胞的基礎(chǔ)上。
(2)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。
2、教學難點
理解生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次,認同細胞是基本的生命系統(tǒng)。
從生物圈到細胞——教學方法
啟發(fā)式教學法及討論法相結(jié)合。
教師為主導(dǎo),學生為主體,應(yīng)用教材提供的圖文資料,引導(dǎo)學生去分析、去討論、去建構(gòu)概念,使學生感到生物學知識是有用的知識,是可以解決問題的知識,從而心里接受、喜歡。
從生物圈到細胞——教學過程
2003年春夏之交,非典型性肺炎在我國流行爆發(fā),部分城市出現(xiàn)了學校停課、工廠停產(chǎn)、商場停業(yè)的現(xiàn)象,很多與非典患者共同工作和生活的人被隔離在家。為什么人們對非典型性肺炎這么恐懼呢?這是因為它具有較高的傳染性和致死率,而引發(fā)非典型肺炎這種疾病的,正是SARS病毒;貞浺幌鲁踔兴鶎W的有關(guān)病毒的知識,談?wù)勗谀銈兊睦斫庵,SARS病毒是一種什么樣的生物呢?(病毒沒有細胞結(jié)構(gòu))我們可以看到課本第2頁問題探討這兒有一幅SARS病毒模式圖,從這幅圖中我們可以看到它的結(jié)構(gòu),(畫圖講解)外面一層是蛋白質(zhì)外殼,叫做衣殼,衣殼內(nèi)部是遺傳物質(zhì)核酸,衣殼外被一層囊膜包被,囊膜上的小突起叫做刺突。而一般的病毒的結(jié)構(gòu)通常包含兩部分:蛋白質(zhì)外殼和核酸。病毒的核酸有兩種,像SARS病毒的核酸就是RNA,而另一種如乙肝病毒的核酸是DNA。
從這幅圖中我們可以看出,SARS病毒主要侵染的是人體肺部細胞和上呼吸道細胞,由于肺部細胞受損,導(dǎo)致患者呼吸困難,后因呼吸衰竭而死。那么,SARS病毒是如何侵染人體細胞的呢?要回答這個問題,我們就要來看看病毒侵染細胞的過程。 (畫圖講解:吸附—注入—核酸復(fù)制,蛋白質(zhì)合成—組裝—裂解)病毒先是吸附在寄主細胞外面,然后將核酸注入到寄主細胞內(nèi)部,利用寄主細胞內(nèi)的物質(zhì)進行蛋白質(zhì)合成和核酸的復(fù)制,在利用合成好的蛋白質(zhì)和核酸組裝成新的病毒,后寄主細胞裂解,病毒被釋放,然后繼續(xù)侵染人體其它細胞。我們可以看到,在這個過程中,人體細胞被破壞了,因此即使一些非典患者已經(jīng)治好了,但也還是會留下后遺癥,嚴重可能導(dǎo)致不能走動,終生殘疾。
從以上的介紹中我們了解了病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),一旦離開活細胞,就不再表現(xiàn)生命現(xiàn)象,不再進行生命活動。生物通常表現(xiàn)出哪些生命活動?是不是所有的生命活動都離不開細胞呢?這就是我們下面要學習的內(nèi)容。
初中生物課上我們認識了一個長得像草鞋的小明星,大家還記得它嗎?(草履蟲)
草履蟲是一種單細胞生物,它只有一個細胞,我們可以看到,草履蟲有著完整的結(jié)構(gòu):
口溝:取食。據(jù)估計,一只草履蟲每小時大約能形成60個食物泡
食物泡:食物泡是草履蟲進行胞吞作用產(chǎn)生的, 食物泡隨著細胞質(zhì)流動,其中的食物逐漸被消化。
表膜:攝入氧并排出二氧化碳
大核:營養(yǎng)代謝
小核:內(nèi)含遺傳物質(zhì),生殖作用
伸縮泡 及收集管:收集代謝廢物和多余的水分,并排到體外
胞肛:排出不能消化的食物殘渣
纖毛:輔助運動草履蟲靠纖毛的擺動在水中旋轉(zhuǎn)前進
這樣草履蟲可以獨立完成呼吸、攝食、排泄等多種生命活動。而如果沒有完整的細胞結(jié)構(gòu),草履蟲不可能完成這些生命活動的。
和草履蟲相比,人是一種多細胞生物,人類發(fā)育的起點是從什么細胞開始的呢?(精子和卵細胞經(jīng)過受精作用形成受精卵, 受精卵會經(jīng)過細胞分裂產(chǎn)生大量的細胞,同時也會通過細胞分化成為肌肉細胞,肝臟細胞,皮膚細胞等,后發(fā)育成胎兒,胚胎發(fā)育通過細胞分裂、分化過程實現(xiàn))這就說明了生殖與發(fā)育也是離不開細胞的。
看到書上的資料分析三,有沒有同學能回憶起反射弧包括哪些基本結(jié)構(gòu)?(感受器——傳入神經(jīng)——神經(jīng)中樞——傳出神經(jīng)——效應(yīng)器)在圖中這個縮手反射的感受器、傳入傳出神經(jīng)、神經(jīng)中樞和效應(yīng)器分別對應(yīng)的是哪些細胞呢?(手指皮膚中有許多熱感受器,感受熱的刺激后產(chǎn)生神經(jīng)沖動,神經(jīng)沖動通過傳入神經(jīng)傳導(dǎo)到脊髓中特定的神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞的神經(jīng)元接收“燙”這一信號后立刻產(chǎn)生沖動,并將沖動傳給傳出神經(jīng),傳出神經(jīng)迅速將來自中樞的沖動傳到這些手指肌肉中的神經(jīng)末梢,神經(jīng)末梢支配肌肉收縮。傳出神經(jīng)的神經(jīng)末梢與相應(yīng)的肌肉組成效應(yīng)器。)完成一個簡單的縮手反射需要許多種類的細胞參與,如由傳入神經(jīng)末梢形成的感受器、傳入神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、傳出神經(jīng)元、相關(guān)的骨骼肌細胞…… 又比如說我們看書學習,就是由眼睛從書本上接受信息,再由神經(jīng)細胞傳入,腦細胞對信息進處理分析之后,后由肌肉細胞來寫或者是讀出內(nèi)容。(人的學習活動需要種類和數(shù)量繁多的細胞參與。由細胞形成組織,由各種組織構(gòu)成器官,由器官形成系統(tǒng),多種系統(tǒng)協(xié)作,才能完成學習活動。學習活動涉及到人體的多種細胞,但主要是神經(jīng)細胞的參與)
艾滋病是由HIV病毒感染人體免疫系統(tǒng)的淋巴細胞引起的,這種疾病是在1981年被發(fā)現(xiàn)了,雖然研究者很多,但是至今還是沒有找到治療的特效藥。原因就是HIV病毒破壞的是淋巴細胞,導(dǎo)致人體免疫系統(tǒng)被破壞,病人免疫力降低之后就很容易感染其他疾病,因此艾滋病人大多死于其他病原微生物的感染。大家從這個實例中可以得到什么結(jié)論呢?(生物體的某一種細胞受到損害,也會影響該種生物的生命活動,甚至導(dǎo)致其死亡)比如說,乙肝病毒破壞肝細胞導(dǎo)致乙肝,胰島B細胞受損導(dǎo)致糖尿病的產(chǎn)生等。
上面的四個實例是從不同的角度來說明生物的生命活動都離不開細胞這一基本事實。另外,生命活動還有賴于生物體周圍的環(huán)境,依靠環(huán)境提供物質(zhì)和能量。你還能舉出其它實例來說明生命活動離不開細胞嗎?(腺細胞——唾液腺分泌)
回憶:我們初中時曾學過高等生物的結(jié)構(gòu)層次,有沒有同學記得植物和動物的結(jié)構(gòu)層次分別是什么?
植物:細胞—組織—器官—植物體
動物:細胞—組織—器官—系統(tǒng)—動物體
初中課本里介紹過植物有六大器官,人有八大系統(tǒng),請一位同學來幫助大家回憶一下:
植物的六大器官:根、莖、葉、花、果實、種子
人的八大系統(tǒng):運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)
回憶完了以上內(nèi)容,請同學們看課本圖1-1“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”,思考以下問題:
1.生命系統(tǒng)分為哪幾個層次?它們從小到大的排列順序是什么?
(細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈)
2.說出除種群和群落之外的其他幾個層次的生命系統(tǒng)的概念。
(可以簡單舉例說明什么是種群和群落,例如,一個池塘中的所有鯉魚就是一個種群,而這個池塘中的所有生物就構(gòu)成了一個群落)
3.列舉教材以外其他生命系統(tǒng)的具體例子。
4.怎樣理解細胞是生命系統(tǒng)的基本層次的?
(比細胞再小的結(jié)構(gòu)層次,如分子、原子,不可能獨立完成生命活動)
5.以一個人,一棵松樹或一只草履蟲為例,列出生命系統(tǒng)的不同層次。
6.不同的生物具有不同的具體的生命系統(tǒng),這說明了什么呢?
(越高等的生物其生命系統(tǒng)越復(fù)雜,而低等生物則比較簡單。由此說明生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性)
由上可知,構(gòu)成生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有層次性、復(fù)雜性和多樣性。從小的細胞開始,到大的系統(tǒng)生物圈,盡管生命系統(tǒng)復(fù)雜多樣,大小不同,但它們層層相依,緊密聯(lián)系,都離不開細胞這一基本的生命系統(tǒng)。本模塊的學習,我們就從細胞這一基本的生命系統(tǒng)開始。
(引導(dǎo)學生對本節(jié)內(nèi)容進行總結(jié),幻燈片演示重、難點)
布置課后作業(yè)和下節(jié)課的課前任務(wù)。