2020-2021学年第2节 细胞的多样性和统一性优秀教学设计

课题名

1.2细胞的多样性和统一性

教学目标

1. 目标与素养

(1)  通过使用高倍显微镜观察几种细胞的实验，掌握高倍显微镜的操作方法，达到熟练使用高倍镜观察多种多样的细胞的要求，培养科学探究核心素养。

(2)  通过比较原核细胞与真核细胞的异同，建立辩证统一的观点和结构，与功能相适应的生物学观点，培养生命观念核心素养。

(3)  通过归纳总结细胞的多样性和统一性，培养利用逻辑思维分析问题的能力。

2. 情景与问题

(1)  展示几张细胞显微图片，引导学生回忆和讨论，这些图像是如何观察到的，引导学生回顾的背显微镜的使用方法，并思考若要观察到更加细致的细胞结构应该如何操作，演出高倍镜的使用。

(2)  展示在实验课上用高倍镜观察到的多种细胞的图片，观察它们在结构上的差异性，演出细胞的多样性，观察它们在结构上的相似性，引出细胞的统一性，尝试对这些细胞进行分类，引出真核细胞和原核细胞的区别。

3. 过程与方法

(1)  通过合作探究，学习临时装片的制作和观察，练习高倍镜的使用，观察几种细胞，分析其结构的异同，归纳出细胞具有多样性和统一性的结论。

教学重点

1. 真核细胞和原核细胞的区别
2. 细胞结构的多样性和统一性

教学难点

1. 高倍镜显微镜的使用
2. 真核细胞和原核细胞的区别

教学准备

教师准备：教材、PPT

学生准备：教材、笔记本、笔

教学过程

1. 整体感知：

(1)  使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点。

(2)  比较原核细胞和真核细胞，说出它们的区别与联系。

(3)  通过比较、归纳、抽象和概括，阐明细胞有统一的结构模式。

学习任务一：使用高倍显微镜观察几种细胞，比较不同细胞的异同点

1. 课程导入：

教师引导学生一一说出问题讨论中相应图片展示的细胞名称，并再展示5种学生熟知的细胞名称的模式图。用生活常识引发学生兴趣，通过图片刺激学生感官，引领学生学习本节课程的好奇心。

【教师】我们初中的时候就曾经用显微镜观察过细胞，哪位同学可以告诉老师，问题探讨中的四个细胞分别是什么？除此之外，老师又给大家找了几种我们生活中很常见的5种细胞的图片，分别是肌肉细胞，神经细胞，卵细胞，精子还有红细胞。大家可以发现，这些细胞的形态各异，功能也都不同，比如，肌肉细胞是构成我们身体的肌肉使我们有力量的，红细胞是为我们的身体运输氧气的。由此说明，不同的细胞之间，形态不同，功能不同，我们把这种特性叫做细胞的多样性。

教师展示动物的红细胞和植物的保卫细胞让学生理解细胞有不同的结构是因为有不同的功能，从实例理解“结构与功能相适应”的生物学观点。

【教师】我们来看这样两个实例。我们都知道红细胞是可以运输氧气的，但是红细胞为什么可以运输氧气呢？红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧气充分接触，起到运输氧气的作用。我们再来看洋葱的表皮细胞，洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。在生物体内，细胞的位置不同，功能不同，细胞的结构要与其功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化的结果。

关于细胞分化的内容，可以让学生简单了解一下从受精卵发育成胎儿就是需要经过细胞的分化，这个过程中，细胞分为要承担不同的功能，所以就分化出了不同的形态。

【教师】关于细胞分化的具体内容，我们将在本书的第六章具体学习，同学们敬请期待。

教师展示植物细胞和动物细胞的模式图，引导学生找出两种细胞共有的结构：细胞膜，细胞质，细胞核等。引出“细胞具有统一性”的知识点。

【教师】各种各样的细胞是否具有共同点？我们来观察一下动物细胞与植物细胞，它们都有哪些共同点？都有细胞膜、细胞质、细胞核。不仅是动植物细胞，很多的细胞都有这三种结构，说明细胞除了具有多样性，在结构上还具有统一性的特点。

【教师】老师已经展示了很多细胞的形态，我们通过观察这些细胞的结构初步了解到了细胞的多样性与统一性，那我们思考一个问题，我们是如何看到这些细胞的？是肉眼吗？还是通过放大镜？是通过显微镜。那我们接下来就通过学习显微镜的知识，观察更多的细胞。

2.新知探究：

教师讲解光学显微镜的结构，(有条件的话可配合实物)，建议按照光学部分和机械部分两方面讲解。

【教师】

一、观察细胞

1.光学显微镜的结构

光学部分：

目镜：接触眼睛，无螺纹，可替换

精通：连接目镜与物镜，中空。

物镜：接触装片，有螺纹，可替换

遮光器：上有不同大小的空洞，称作光圈。选择不同大小的光圈，可控制进光多少，调节视野亮度

反光镜：分平面镜和凹面镜两面，可将阳光反射进镜筒。

机械部分：

镜臂和镜座：拿取显微镜的正确方式，一手拿镜臂，一手托镜座，轻拿轻放。

载物台：可放置装片

通光孔：载物台上可透光的孔洞

压片夹：固定装片

转换器：一般可安装三种放大倍数不同的物镜，有螺纹，可将物镜旋转安装或取下。

粗准焦螺旋：粗略调节镜筒与载物台之间的距离，调节幅度一般肉眼可见，低倍镜使用

细准焦螺旋：细微调节镜筒与载物台之间的距离，调节幅度一般肉眼不可见，高倍镜使用

教师手持显微镜进行示范操作，一边操作，一边讲解显微镜的使用方法，以及注意事项。

【教师】

2.光学显微镜的使用方法：

(1).取镜和安放：

        一手握住镜臂，一手托住镜座；

        把显微镜放在实验台上，略偏左，安装好目镜和物镜。

(2).对光：

        转动转换器，使低倍物镜对准通光孔；

        转动遮光器，把一个较大的光圈对准通光孔；

        眼睛注视目镜，转动反光镜，直到看到一个明亮的视野。

(3).安放装片：

        把所要观察的玻片标本放在载物台上，用压片夹夹住，标本要正对通光孔的中心；

(4).观察：

        转动粗准焦螺旋，使镜臂缓缓下降，直到接近装片约2毫米处；

        眼睛注视目镜，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到发现物像为止，再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。

(5).整理：

        实验完毕，应该把显微镜的外表擦拭干净，转动转换器，把两个物镜偏到两旁，降低镜筒到初始位置，最后把显微镜放进镜箱里，送回原处。

【教师】初中阶段我们就已经学会用显微镜观察细胞，相比关于显微镜使用的知识大家已经掌握了，但是初中我们用的都是低倍显微镜，观察的细胞有限，高中阶段我们将继续学习显微镜的使用——高倍镜的使用方法，用来观察更多种类的细胞。

教师展示教材中高倍显微镜使用的图，配合手中的显微镜，继续为学生演示高倍镜的使用步骤，以及注意事项。

【教师】老师把高倍镜的使用步骤浓缩成了十二个字的口诀：“调亮度、选目标、换高倍、调细焦。”

【注】

1.镜头中目标偏向哪，载玻片就向哪移；

2.使用高倍物镜，不可调节粗准焦螺旋；

PPT详细讲解完显微镜的使用步骤，紧接着播放PPT中的视频，为学生巩固新学知识，将前面学习的内容形成整体印象。

【教师】我们接下来通过一个视频来整体的学习一下高倍镜使用的过程，以及我们用高倍镜可以观察到的几种细胞的形态。

3.知识拓展

1.显微镜成像原理

【教师】老师刚才讲解了几点注意，其中一点就是“视野中，目标偏向哪，装片就向哪里移动。”有同学可能有疑问，生活中我们要观察的目标偏向哪里，我们不是应该往偏移的反方向移动吗？这就和显微镜的成像原理有关系了。我们通过一个视频来学习下显微镜的成像原理。

播放PPT中关于“显微镜成像原理”的视频。便于学生理解“目标偏向哪，装片就向哪儿移动”的注意事项。

【教师】通过显微镜，人们观察到的是物质倒置放大的虚像。如果我们在视野中发现目标在右下方，实际上目标在左上方，所以我们要把装片往右下方移动。

2. 显微镜放大倍数

教师展示目镜与物镜的实物照片，引导学生找到镜头上的数字，通过提问的方式引发学生的讨论。

【教师】仔细观察目镜和物镜上，会有相应的数字标识，表示镜头放大的倍数。所以物质放大的总倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。那么同学们思考一个问题：显微镜放大的是物品的长和宽还是面积？

引导学生自己思考，由用放大镜放大一条直线，让学生体会显微镜头标注的数目指的是放大的是物质的长和宽的倍数，而不是放大面积的倍数。

【注】镜头标注的放大倍数，指的是将物质的长和宽放大,而不是面积。

4.归纳总结

目镜与物镜的异同点

5.巩固提升：

1.有一架光学显微镜的镜盒内有2个镜头，甲的一端有螺纹，乙无螺纹，甲、分别为(  B  )

A.目镜、物镜                            C.均为物镜

B.物镜、目镜                            D.均为目镜

2. 在显微镜的低倍镜下，看到一个细胞偏向左上方。再换高倍镜观察前，应该把该细胞移到视野中央，具体的做法是( C  )

A.向左上方移动装片

B.向右上方移动装片

C.向左下方移动装片

D.向右下方移动装片

学习任务二：比较原核细胞和真核细胞，说出它们的区别与联系。

6.新课导入：

教师展示高等植物细胞与蓝细菌，通过相同结构的对比，使学生感受到两种细胞在相同点之外的差别——蓝细菌没有细胞核，但有拟核。

【教师】通过显微镜观察，了解了细胞的多样性，同时也看到细胞都有相似的基本结构。如细胞膜、细胞质和细胞核，这反映了细胞的统一性。我们来观察这样两个细胞模式图。通过观察我们发现，这两种细胞都有细胞壁，细胞膜，细胞质，植物细胞还有细胞核，蓝细菌有没有细胞核？没有。但是蓝细菌的中间有一个部分像细胞核的位置，我们把它称作“拟核”。生物界中的细胞多种多样，科学家以“有无核膜为界限的细胞核”将细胞大致分为两类，没有成型细胞核的原核细胞、拥有细胞核的真核细胞。我们接下来学习第二个知识点：原核细胞和真核细胞。

7.新知探究

二、原核细胞和真核细胞

科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。

教师展示高等植物细胞示意图，可简单讲解真核生物的结构特点，涉及到学生不熟悉的知识可稍微展开一点介绍。更具体的内容待第三章细胞的结构再深入学习。

1.真核细胞：

(1)显著特点：有以核膜为界限的细胞核。

(2)结构特点：

植物和真菌有细胞壁、动物细胞无细胞壁

有核糖体、线粒体等多种复杂细胞器

有成型细胞核，有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体。

(3)由真核细胞构成的生物为真核生物。

常见真核生物：动物、植物(如衣藻、团藻)、真菌(如霉菌、酵母菌)等。【口诀】：衣团酵母(发)霉(了)

【教师】大家在生活中肯定经常吃木耳、银耳、蘑菇等等，这些都是真菌，它们属于真核生物。核糖体是合成蛋白质的场所，线粒体可进行有氧呼吸，除此之外真核细胞还有很多复杂的细胞器，我们将在第三章具体学习。我们知道DNA是遗传物质，而DNA在我们真核生物体内是和蛋白质结合成染色体存在于我们的细胞中的。

2.原核细胞：

(1)显著特点：无以核膜为界限的细胞核。

(2)结构特点：

大多有细胞壁，支原体无细胞壁

只有一种细胞器——核糖体

无成型细胞核，无核膜和核仁，有环状的DNA分子位于细胞的特定区域，这个区域叫做拟核，有质粒。

(3)由原核细胞构成的生物为原核生物。

常见真核生物：蓝细菌、细菌、放线菌、支原体、衣原体等。

【口诀】：蓝(色)细线支(毛)衣

【教师】原核生物还存在一种小型的环状DNA，称为质粒，在基因工程中起到巨大的作用。支原体是目前为止发现的最小的原核生物，多数存在于人类与动物的消化道、呼吸道和泌尿生殖道中，可导致疾病，有的枝原体可导致植物病害。

分别展示蓝细菌与细菌，为学生详细讲解这两种原核生物的代表生物的特点。

【教师】蓝细菌是常见的原核生物，也叫蓝藻。一般来水我们肉眼是无法见到蓝细菌的，但我们生活中一定见过有一层绿色浮游生物的水塘，这种现象叫做“水华”，淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，生成水华，影响水质和水生动物的生活。

(4)原核生物代表——蓝细菌

【特点】

  无叶绿体，但细胞质中有叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用，为自养型生物

【教师】我们知道植物是可以进行光合作用的，进行光合作用的场所是细胞中一种叫做“叶绿体”的细胞器。蓝细菌也是可以进行光合作用的，但是蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，它可以进行光合作用的原因是细胞中含有“叶绿素和藻蓝素”，所以蓝细菌是自养型生物。

【常见蓝细菌】

色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠连细菌、发菜等等。

【教师】发菜顾名思义，它的外形很像人的头发，因而得名“发菜”。但因“发菜”与“发财”谐音，人们会在一些重要的宴会上吃发菜，类似我们过年吃白菜馅儿饺子，寓意“百财”一样，都是为了讨个好彩头，但因人们过度采挖发菜破坏了生态，目前我国已将发菜列位国家一级重点保护生物。

教师对照图简单介绍细菌的结构。纤毛、鞭毛有运动作用。通过提问“乳酸菌是细菌还是真菌”引出细菌的特点。

(4)  原核生物代表——细菌

【教师】我们前面学习过真核生物，除了动植物以外，真菌也是真核生物，比如酵母菌。大家平时喝酸奶吗？大家知道酸奶是怎么生产的吗？是由一种叫做“乳酸菌”的微生物产生的。那么同学们可以猜想一下，乳酸菌是真菌还是细菌呢？不论同学们的答案是哪一个，相信通过接下来的学习，大家会有一个正确的判断。

【特点】

  凡是“菌”前面有“杆”、“球”、“螺旋”、“弧”等形状描述的菌，都是细菌。

【教师】同学们再来想一下，乳酸菌是真菌还是细菌？其实乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称，有乳酸杆菌、乳酸链球菌等等，所以通过我们刚才所学可知，乳酸菌是细菌，属于原核生物。常见的细菌还有醋酸菌、根瘤菌等等。

【常见细菌】

大肠杆菌、乳酸菌(乳酸杆菌)，醋酸菌(醋酸杆菌)，根瘤菌等

通过表格对比原核细胞与真核细胞，归纳总结相关知识点，使学生巩固记忆，加深理解。

【教师】至此，我们对细胞的多样性又有了进一步的认识：真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞核原核细胞又有这么多的不一样。但原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，又都已DNA作为遗传物质，这让我们再一次看到了原核细胞和真核细胞的统一性。总之，大千世界，万千生物，细胞之间既有多样性，又有统一性。通过以后的学习，我们可以更加深入地去了解细胞内部的微观世界。

8.巩固提升

3.下列不是原核细胞中的物质或结构的是( C )

A.细胞膜         B.DNA

C.染色体         D.细胞质

4.发菜的细胞结构与酵母菌的细胞结构最明显的区别是( A )

A.有无核膜       B.有无细胞壁

C.有无细胞膜     D.有无DNA

5.下列四组生物中，有属于真核生物的是( C )

A.链球菌 水棉    B.烟草 大肠杆菌

C.小麦 番茄      D.酵母菌 流感病毒

布置作业

课后习题及相关习题

板书设计

第2节细胞的多样性和统一性

一．观察细胞

1．光学显微镜的结构

2．光学显微镜的使用方法

3．高倍镜的使用方法

二．原核细胞和真核细胞

1．真核细胞

2．原核细胞

教学反思

本节有关“使用高倍显微镜观察几种细胞”的教学，教师应准备显微镜，一边实际操作一边讲解显微镜的使用及其注意事项，通过图片、视频、实操三个方面巩固显微镜的相关知识，在操作过程可点名学生上台进行操作，带动学生们学习的积极性。

真核细胞与原核细胞的区别于联系有会出现许多第三章的内容，这部分内容学生没有学习过，会比较陌生，教师在讲解这部分知识点的时候要从学生以往的生活常识入手，浅显解释一下蛋白质合成、呼吸作用、光合作用以及进行这几种生命活动的场所，引发学生继续学习的兴趣。