《细胞学说的建立》教学设计 1.docx
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《细胞学说的建立》教学设计 1.docx
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《细胞学说的建立》教学设计1
《细胞学说的建立》教学设计
1.学情分析
1.1学习内容
必修一《分子与细胞》以细胞是一个开放的生命系统为线索,介绍了细胞的物质组成、结构、功能及其发展历程。
本课时所在的章节为该模块的第一章,主要介绍了细胞是最小的生命系统,是一切生物体结构和功能的基本单位,体现了学习细胞的重要性。
其中第二节“细胞的多样性和统一性”,内容包括观察细胞、原核细胞和真核细胞以及细胞学说建立的过程,让学生从亲身经历到对原核真核两种细胞的系统学习再到体会细胞学说的建立过程,使学习者对细胞具有多样性和统一性这一概念形成感性和理性认识,为进一步学习细胞的分子组成和基本结构奠定基础,进而更好地理解细胞作为生物体结构和功能的基本单位,因此对细胞的研究在解决生物科学问题中具有重要作用,从而为后面的学习奠定基础。
本课时——细胞学说建立的过程的内容是回顾科学家们对解决有机体结构问题的探索、发现细胞、提出并修正细胞学说的历史进程,其内容主要包括从人体的解剖和观察入手、显微镜下的重大发现、理论思维与科学实验的结合以及细胞学说在修正中前进这四个主要内容,旨在通过再现人类为解决有机体结构的问题及细胞学说的建立过程的科学探究,使学生了解细胞学说的建立过程并学习细胞学说的主要内容,教会学生以辩证的眼光看待问题,同时培养学生归纳总结的理性思维,从而认同生命体结构统一于细胞的结论。
首先学生通过了解维萨里和比夏的实验,肯定二者将有机体结构问题的研究从宏观进步到微观的贡献,认同科学的发展离不开科技水平的进步。
再通过了解罗伯特虎克和列文虎克利用先进的技术水平发现细胞并对其进行大量的观察,但却缺少理论的思维,体会到科学的发展促使技术进步,技术的进步推动科学的发展。
科学实验需要与理论思维相结合。
通过施莱登和施旺对海克尔从团藻实验中得出的结论作为启发对植物细胞和动物细胞进行大量研究,最终得出细胞学说的过程,了解到细胞学说的主要内容,同时认同科学实验需要与理论思维相结合。
最后在对细胞学说在修正中前进,感悟到科学发展是一个不断修正、完善的过程。
并引导学生领会科学家的思维方式和科学方法,养成大胆质疑、创新的科学精神,坚持不懈、严谨的科学态度,让学生形成细胞统一性和生物体结构统一的观念。
1.2学习者
本节课的授课对象为高一的学生,高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索充满好奇,又往往具有盲目性、缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
学生在初中阶段已学习过相关基础内容,如细胞是生命活动的基本单位、细胞通过分裂产生新细胞、生物的生殖和发育等相关知识,由于间隔时间过长,学生对这些知识难免遗忘或记忆模糊不清,因此教师在教学中需要组织初中知识的复习,才能进一步讲授新知识。
学生在本章《走进细胞》第一节学习了生命系统的结构层次,在此基础上教师进一步讲解细胞学说的主要内容,学生容易接受,而且在初中科学家的故事模块中,学生已对施莱登、施旺与细胞学说有所了解,但对细胞学说的内容描述比较抽象与概括化,学生思维的逻辑性不够完善,需要通过学习细胞学说的建立过程来引起和维持学生的学习兴趣和学习动机。
2教学目标
2.1知识目标
2.1.1了解细胞学说建立的过程;
2.1.2概述细胞学说的主要观点。
2.1.3概述科学发展的特点;
2.2能力目标
2.2.1运用归纳思维分析细胞学说的建立过程。
2.3情感态度价值观目标
2.3.1认同细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程;
2.3.2认同生物体结构统一性;
2.3.3认同科学的发展离不开科技水平的进步,关注我国科学技术的最新发展。
3教学重难点
3.1教学重点
3.1.1细胞学说建立的过程,细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程;
3.1.2细胞学说的主要观点。
3.2教学难点
3.2.1细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程;
4教学过程
教学环节
教师行为
预设学生行为
设计意图
环节一:
导入
一、复习旧知识
【指导学生】
1.回顾草履虫的生殖和人类的生长与发育;
2.回顾生命系统的结构层次;
3.对比原核与真核细胞的结构特征。
【总结归纳】
细胞是一切生命活动的基本单位,是生物体结构的基本组成,细胞具有多样性和统一性。
二、引入新知
【引出问题】
生物体的基本结构是如何被发现的?
【采用穿越时空的形式,带领学生走进科学家们建立细胞学说的时期】
引导学生阅读课本P10-11的“资料分析”,并思考课后讨论题:
1.通过分析细胞学说的建立过程,你领悟到科学发展有哪些特点?
2.细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?
回顾并思考之前所掌握的知识点,在教师的引导下得出总结:
细胞是生物体的基本结构
阅读课本【资料分析】,并思考尝试回答资料后的讨论题。
对问题的回答有初步的思考
使学生回顾细胞是地球上最小的生命系统,获得细胞多样性和统一性的理性认识
采用穿越时空的形式,激发学生的学习兴趣,进行自主阅读、获取信息的训练。
将课后讨论题作为内在线索来分析科学史,使学生带着问题进行细胞学说建立的科学史的学习。
环节二:
新课教学
三、新课讲解
(一)器官、组织结构的发现
【引导学生】
从16世纪开始,科学家们就围绕“生命有机体到底是由什么构成的”这一问题展开研究。
在16世纪,比利时著名的医生、解剖学家维萨里通过大量的尸体解剖,发表了巨著《人体构造》,揭示了人体在器官水平上的结构。
而在18世纪,法国的比夏又指出了器官由低一级的结构——组织构成,并把组织分成了21种。
但是,由于比夏不相信当时已经发明了的显微镜,使其对有机体结构的研究只达到组织水平。
【提出问题】
1.维萨里和比夏两位科学家,他们在研究手段上有什么相同之处?
2.为什么他们的研究仅停留在器官与组织水平,我们能从中得到什么启发?
【过渡】
由于比夏不相信科学技术,使其对有机体结构的探究受到局限,这启发我们,科学技术可以促进科学的发展,科学发展离不开技术的支持,那么,科学技术到底是如何对科学发展产生影响的?
(二)细胞结构的发现
【引导学生】
公元1世纪时,罗马学者曾谈到装有水的水晶器皿可以放大字母。
16世纪中期,瑞士的一位博物学家用放大镜描述了蜗牛壳和原生动物。
1610年,伽利略根据望远镜倒视时有放大物体的特点,制成了一台显微镜,并对昆虫进行了观察。
之后,自制显微镜的人日益增多,直到1665年,英国科学家罗伯特,虎克通过自制的显微镜观察植物的木栓组织,发现其由许多规则的小室组成,他把观察到的图像画了下来,并把“小室”称为cell——细胞,至此人类对于生物结构的研究进入了细胞水平。
【过渡】
实际上,虎克在显微镜下看到的是植物死的细胞壁及其围成的腔隙,并没看到原生质体,已经谈不上是完整的活细胞了。
而他自制的显微镜放大倍数也只有140倍,因此他看到的细胞是相当不清晰的,这也导致了他没能进一步揭示细胞的奥秘。
那么,到底是谁第一次观察到了活的、完整的细胞,第一次观察到了构成生物体结构和功能的基本单位的呢?
其实在当时的17世纪,还有许多显微镜的制造者,同时也是生物体微观结构的研究者。
【展示细菌、红细胞和精子的图片,并讲解】
图片为17世纪荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜观察到的不同形态的细胞。
意大利的生物学家马尔比基也用显微镜观察了动植物的微细结构。
【提出问题】
为什么列文虎克和马尔比基已经观察到了红细胞精子等微观结构,却没有用“细胞”这一词来描述其发现呢?
请学生上台分享课前所查找的列文虎克及马尔比基的资料,并根据他们的生平回答上述问题。
【引导学生】
评价、肯定学生的分享与回答,总结列文虎克的生平:
因其家庭背景和教育经历的局限,使其缺乏理论思维,而马尔比基虽也看到活细胞,但未进行实验,因此他们都未能进一步考虑到生物体结构的一致性。
这启发我们什么呢?
【过渡】
至此,同学们都知道了理论思维和科学实验在科学发现中的重要性,那后来的科学家们又是如何将这两者结合,真正发现细胞是构成生物体的基本结构的呢?
(三)细胞学说的建立
介绍海克尔的研究内容及研究结论:
18世纪海克尔进行团藻观察,发现团藻是以4-16个细胞为整体生活,提出复杂的有机体都是一种球状小泡似的纤毛虫的聚合体,纤毛虫失去了自己的独立性而将其生命从属于一个整体。
【放映团藻分裂动图,解释团藻以4-16个细胞为整体生活的现象。
】
介绍施旺与施莱登在海克尔的启发下建立细胞学说的过程:
当时施莱登通过研究植物的生长发育首先提出细胞是构成植物体的基本单位,而施旺正在研究脊椎动物。
当海克尔提出他的理论时,施莱登和施旺受其启发并将其理论思维与自己正在进行的实验相结合,提出细胞学说,推倒了分隔动植物界的巨大屏障。
【提出问题】
为什么施莱登和施旺能提出细胞学说?
与之前的科学家相比,他们成功的关键是什么?
肯定、总结学生的回答
【过渡】
展示当时细胞学说的内容。
问题:
同学们,根据我们刚才所介绍的细胞学说,你们有没有发现该细胞学说有哪些不足之处?
(四)细胞学说的修正
施莱登施旺所说的“新细胞从老细胞中产生”,被描述为从老细胞核中长出一个新细胞,或者是在细胞质中像结晶那样产生新细胞。
但是随着技术的发展,耐格里通过显微镜观察多种植物分生区细胞分裂的结果,发现新细胞是由老细胞分裂产生的结果,后来也有许多学者观察了动物受精卵的分裂。
在此基础上,魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,从而修正了施旺和施莱登的细胞学说,真正的细胞学说的建立过程才告一段落。
【提出问题】
恩格斯把细胞学说、能量转化与守恒定律、达尔文的进化论并列为十九世纪自然科学的三大发现。
细胞学说的地位和意义为什么如此重要?
认同科学家维萨里、比夏将有机体结构问题的研究从宏观进步到微观的贡献。
思考并回答:
1.维萨里和比夏都是停留在肉眼观察。
2.他们没有借助当时先进的仪器设备。
这启发我们,科学的发展离不开技术的支持,要善于利用科技发明。
倾听并思考
认同科学技术的发展在有机体结构研究中所产生的影响。
认同科学家罗伯特虎克在有机体结构研究中作出的贡献。
认真倾听
倾听并思考:
科学发现的进步需要伴随着技术水平的提高。
学生根据课前所收集的列文虎克的生平资料积极主动地发言,与其他同学进行分享,并得出:
列文虎克之所以没有用“细胞”这一词来描述其发现,是由于其家庭背景和教育经历的局限,幼时家庭贫穷的他没有经过正规的教育,缺乏许多专业知识,这使他所报道的内容仅仅限于观察到的一些事实。
马尔比基也只是用显微镜广泛地观察了动植物的细微结构,未进行实验。
学生思考并回答:
科学发现需要理论思维和科学实验相结合。
观看团藻分裂动图,思考为什么分裂出去的团藻能继续分解,而原来的不分裂,对团藻的生命活动形成感性认识。
认同科学家施莱登和施旺在有机体结构研究中作出的贡献。
思考,将施莱登和施旺与之前的科学家进行对比并回答:
施莱登和施旺将海克尔的理论思维和科学实验相结合,才提出了细胞学说等。
思考,细胞学说有什么不足
认同细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程
思考为什么细胞学说有如此重大的意义。
分析细胞学说,进行从科学史中提取信息的能力训练,进行情感态度价值观的养成和完善。
通过科学研究成果伴随科学技术的发展而不断深入的科学史实,使学生认同科学技术的发展在科学发现过程中的重要性。
激发学生的学习兴趣
对学生进行自主查找资料、分析资料并从资料中获取信息,回答问题的能力训练。
通过与他人分享学习资料,使课堂的互动性加强,使学生之间的交流加强,使其认同交流讨论学习的重要性
通过放映团藻动图,让学生对团藻的生命活动形成感性认识。
通过比较,让学生自行总结出将理论思维和科学实验相结合是施莱登和施旺成功的关键。
提出问题,让学生从一个历史的角度对细胞学说的地位有进一步的认识。
环节三:
归纳总结
四、归纳总结
【列表归纳】
教师引导学生根据细胞学说建立的过程列出历史研究年表并填写年表的相关内容。
从细胞学说的建立过程中逐一体会和归纳总结出科学发现的特征:
1.科学发现需要科学家的实践活动;
2.科学发现离不开技术的支持;
3.理论思维与科学实践相结合;
4.细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程。
【引导学生分组讨论】
1.归纳细胞学说对生物界统一性的体现;
2.归纳细胞学说的地位和意义。
归纳总结学生的回答。
运用归纳思维分析细胞学说的建立过程。
进一步认同细胞学说的建立是一个开拓,继承,修正和发展的过程
通过对细胞学说建立过程的学习,学生分组讨论细胞学说对生物界统一性的体现及其地位和意义。
并派代表上台阐述讨论成果。
让学生一同分析细胞学说建立的过程,进行归纳思维的训练,并认同科学发现的特征。
运用学过的知识分析新知识,认同生物体结构的统一性及细胞学说的地位和意义。
学生分组讨论,养成善于、敢于分享自主观点的素质。
环节四:
深化扩展
五、深化拓展
课后引导学生以小组为单位搜集资料,了解从显微镜发明至今的400多年中,显微镜的改进是如何推动人们对细胞更深层次、更微观的认识。
要求学生以报告的形式汇报其成果。
分组合作,收集材料,认同科学的发展离不开科技水平的进步,关注我国科学技术的最新发展。
将课堂知识应用与生活实际,提高信息收集能力,学会运用与分享信息。
5板书设计
6教学反思
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