【VR教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)目標(biāo)
簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的成分和功能
過程與方法
初步嘗試用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法。
情感目標(biāo)
(1)認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界,對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。
(2)通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)會(huì)相互協(xié)作,并養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】
重點(diǎn)：(1)細(xì)胞膜的成分和功能。(2)細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。
難點(diǎn)：(1)體驗(yàn)用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法。(2)認(rèn)同細(xì)胞膜對(duì)于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義。
【VR教學(xué)過程】
一、課堂導(dǎo)入
不管是微小的細(xì)菌還是參天大樹和龐大的鯨魚都是由細(xì)胞構(gòu)成的。引用翟中和院士的一句話:我確信哪怕一個(gè)最簡(jiǎn)單的細(xì)胞,也比迄今為止設(shè)計(jì)出的任何智能電腦更精巧。通過初中內(nèi)容的學(xué)習(xí),我們知道細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。
【提問】科學(xué)家用顯微注射器將一種叫伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi),伊紅很快擴(kuò)散進(jìn)整個(gè)細(xì)胞,卻不能逸出細(xì)胞。這說明了什么問題?
任何系統(tǒng)都有邊界。細(xì)胞作為一個(gè)完整的系統(tǒng),它是有邊界的。那么細(xì)胞作為最基本的生命系統(tǒng),它與外界的邊界是?
【學(xué)生回答】細(xì)胞膜。
二、講授新課
(一)細(xì)胞膜的成分
1.體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法
【過渡】今天我們就一起來研究一下最基本的生命系統(tǒng)細(xì)胞的邊界—細(xì)胞膜。要研究細(xì)胞膜,必須先獲得細(xì)胞膜。我們選取什么樣的材料來獲取細(xì)胞膜呢?
【屏幕顯示】動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、細(xì)菌。
【學(xué)生活動(dòng)】回答:動(dòng)物細(xì)胞,說明理由:動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁。
【提問】動(dòng)物細(xì)胞的種類多種多樣,應(yīng)該選擇哪種動(dòng)物細(xì)胞呢?
【屏幕顯示】哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、人的口腔上皮細(xì)胞。
【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)預(yù)習(xí)情況回答出哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞。并回答理由。
【講解】哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和其他復(fù)雜細(xì)胞器。意義是:為血紅蛋白運(yùn)輸氧氣騰出更多的空間。
【提問】有了實(shí)驗(yàn)材料后,我們采用什么樣的方法破壞細(xì)胞獲得細(xì)胞膜呢?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生在老師引導(dǎo)下進(jìn)行討論得出不同答案:用針扎,用鑷子剝下,等等。
【講解】用針扎和用鑷子剝下都不可行,因?yàn)榧?xì)胞太小了。
【屏幕顯示】紅細(xì)胞在高滲溶液中、等滲溶液中和低滲溶液中的狀態(tài)
【提問】要得到紅細(xì)胞的細(xì)胞膜,應(yīng)該把紅細(xì)胞置于高濃度溶液還是低濃度溶液中?
【學(xué)生活動(dòng)】回答:低濃度溶液中。
【講解】實(shí)驗(yàn)方法:紅細(xì)胞吸水漲破。實(shí)驗(yàn)原理:滲透作用原理。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材的獲取細(xì)胞膜的“方法步驟”
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生閱讀教材的“方法步驟”
【屏幕顯示】分布圖示步驟
【講解】體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的步驟。
【提問】漲破的細(xì)胞膜和其它物質(zhì)混合在一起,我們?nèi)绾潍@取較純的細(xì)胞膜呢?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生積極思考討論回答問題,并得出離心的方法。
【屏幕顯示】離心機(jī)及其工作原理
【提問】如果上述實(shí)驗(yàn)在試管中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)步驟是怎樣的?
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生積極思考并分組討論,回答問題。
【講解】取哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞制備紅細(xì)胞稀釋液,往試管中滴加清水,待紅細(xì)胞吸水漲破之后,用離心的方法,取離心管的沉淀物。
2.細(xì)胞膜的成分
【過渡】科學(xué)家將這樣提純獲得的細(xì)胞膜進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析,以此來鑒定細(xì)胞膜的化學(xué)成分和含量。我們一起來看一看科學(xué)家做了怎樣的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)大家看資料分析一:
【屏幕顯示】資料分析1: ①1859年,歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬(wàn)次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),容易穿過膜,反之 ,不易溶于脂質(zhì)的物質(zhì),也不易穿過膜。
教師提示相似相溶原理,以問題串的方式引導(dǎo)學(xué)生分析資料
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生閱讀資料,思考、分析,在教師引導(dǎo)下得出:因?yàn)橹|(zhì)能溶于細(xì)胞膜中的脂質(zhì),所以可以穿過細(xì)胞膜。所以細(xì)胞膜中含有脂質(zhì)
【過渡】細(xì)胞膜中除了脂質(zhì)還有別的成分嗎?科學(xué)家并沒有停止他們探究的步伐。我們一起來看科學(xué)家又做了怎樣的實(shí)驗(yàn)。
【屏幕顯示】資料分析2:科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜會(huì)被蛋白酶分解。
蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的只對(duì)蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)。設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生分析材料得出結(jié)論。
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生閱讀資料,思考、分析,討論總結(jié)出結(jié)論:細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)。
【講解】細(xì)胞膜中主要含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì),此外還含有少量的糖類。他們的含量分別是脂質(zhì)(約50%)蛋白質(zhì)(約40%)糖類(約2% -10%)。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂含量最多,是建構(gòu)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的主要成分。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能中期重要作用,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。如細(xì)胞癌變,膜上的蛋白質(zhì)種類及含量發(fā)生變化,并可經(jīng)醫(yī)學(xué)檢測(cè)出來。
【屏幕顯示】打開VR教學(xué)資源視頻環(huán)節(jié)：高中生物——生命基礎(chǔ)——細(xì)胞膜的生理機(jī)能
【屏幕顯示】打開VR教學(xué)資源互動(dòng)環(huán)節(jié)：高中生物——生命基礎(chǔ)——細(xì)胞膜的生理機(jī)能，
按照課件上的指導(dǎo)進(jìn)行操作，讓學(xué)生了解細(xì)胞膜中各物質(zhì)的功能。
三、課堂小結(jié)
通過今天的學(xué)習(xí),我們體驗(yàn)了制備細(xì)胞膜的方法,了解了細(xì)胞的成分和功能。
下面進(jìn)行復(fù)習(xí)提問。
【提問】1.體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)中,為什么選擇哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料?實(shí)驗(yàn)原理是什么?
細(xì)胞膜的主要成分是什么?
細(xì)胞膜的功能是什么?
【學(xué)生活動(dòng)】討論并回答。
四、布置作業(yè)
書本練習(xí)。