《细胞的多样性和统一性》教学设计【高中生物人教版必修1】

《细胞的多样性和统一性》教学设计
◆设计思路
本节课通过PPT投影教材“问题探讨”，让学生分析回答教材“问题探讨”讨论题做引入激发学生积极讨论，引入教学主题：细胞的多样性和统一性。

根据教材的实际需求把要完成的教学内容分解成层次由浅入深的各个小目标，让学生去感知教材，链接生活，最大限度的使学生动口、动手、动脑，把学习的主动权交给学生。

本节课利用多媒体资源对学生进行引导，让学生一边思考一边小结本节课的知识结构，起“温故而知新”的作用。

更重要的是让学生把新知识与旧知识联系，形成新的概念，在自己的认知结构中进行重组，完善知识结构。

教师按小组巡视并检查学生对问题的解决情况，收集学生的学习信息，及时引导，点拨，利用教学中预设的各个层次的问题，引导学生积极思考，养成良好的思维习惯。

诊断反馈环节是贯穿本模式的一条主线。

从形式上看，练既可以是综合、书面的，也可以是整体、口头的；
从内容上看，既可以是知识掌握，也可以是思维训练；既可以是巩固强化，也可以迁移延伸；
从教学程序上看，主要是安排在新课结束后巩固所学、迁移知识、培养能力，但也可以安排在新课开始前的导入性训练。

◆教材分析
《细胞的多样性和统一性》是本章的第二节，内容主要包括三方面内容：观察细胞、原核细胞和真核细胞、细胞学说建立的过程。

由于细胞十分微观，学生缺乏足够的感性、直观的认识,因此，本节教学内容的设计应以贯穿“观察、实证”的教学理念。

在教学中积极引导学生学会利用显微镜，观察、比较多种生物细胞，进一步认识真菌、低等植物细胞、高等植物细胞、动物细胞等不同细胞的形态、结构，丰富学生对细胞的感性认识，克服对细胞微观结构上认识的不足，并训练学生正确使用高倍显微镜和制作临时装片的实验技能，同时也从实验中理解细胞的多样性和统一性。

考虑到高一的学生情况比较特殊：在初中的时候已经学过相关的知识，但是由于初三一年都没有接触，难免会遗忘。

而这又只是高中生物的第二节课，学生还未能投入生物课程的学习中，针对这个情况，本课将采取学生动手操作、教师以图片、模型展示，结合多媒体教学以唤起学生的记忆，从而更利于知识的巩固。

◆教学目标
【知识与能力目标】
1．说明显微镜的构造和作用；
2．说出原核细胞和真核细胞的区别和联系；
3．说出原核生物和真核生物的常见类群；
4．说出细胞学说内容要点。

【过程与方法目标】
1．能独立使用高倍显微镜，观察到清晰的图像；
2．能制作细胞临时装片。

【情感态度价值观目标】
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．讨论技术进步在科学发展中作用；
3．在学习的过程中初步形成实事求是的科学态度，并初步形成利用辩证的观点分析问题的习惯。

◆教学重难点
【教学重点】
1．独立使用高倍显微镜。

2．分析细胞学说的建立过程
【教学难点】
1．独立使用高倍显微镜。

2．原核细胞和真核细胞的区别和联系。

◆课前准备
1．多媒体课件；
2．学生完成相应预习内容；
3．学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。

◆教学过程
环节一：课程导入
教师：PPT投影教材“问题探讨”，让学生观察教材“问题探讨”光学显微镜下几种细胞图片，分析回答讨论题：
（1）一个有几种细胞，有哪些共同结构？
细胞膜、细胞质、细胞核。

（2）不同种类细胞形态结构不同的原因？
细胞分化。

总结：不同种类细胞形态、大小、功能各不相同，但是都含有细胞的基本结构：细胞膜、细胞质、细胞核，体现了细胞的统一性，而细胞的多种多样体现了细胞的多样性，认识细胞的结构需要显微镜。

展示本节学习目标？
【设计意图】回忆和讨论细胞的多样性和统一性，导入本节课题。

环节二：讲授新课
第1课时
一、观察细胞
教师：PPT投影普通光学显微镜图示，引导学生观察。

（一）显微镜构造与相关知识
1．显微镜构造
展示显微镜实物或图片，让学生说出显微镜各种结构名称，认识其功能。

学生观察、分析、讨论，并在小组内进行展示，最后达成共识。

教师讲授：一架普通的光学显微镜是由以下部件组成的：目镜、物镜、镜筒、转换器、载物台、通光孔、压片夹、遮光器、光圈、反光镜、镜座、镜柱、镜臂、细准焦螺旋和粗准焦螺旋。

其中，目镜和物镜能够放大物像，这两者的乘积就是这架显微镜的放大倍数；转换器能够调换物镜；遮光器能够调节光线的强弱；反光镜能够将光线反射进入镜筒；玻片标本需要放置在载物台上，压片夹能够固定玻片标本；镜座可以稳定镜身；镜柱能够支持镜身；粗、细准焦螺旋能够使镜筒升降，粗准焦螺旋使镜筒升降的范围大，细准焦螺旋使镜筒升降的范围小。

教师强调：利用显微镜观察一些微小的物体时，镜筒内需要有充足的光线，所以，显微镜的
结构中，能够调节光线强弱的结构有遮光器和反光镜，遮光器上有大小不等的光圈，反光镜有平面镜和凹面镜两面。

若外界的光线比较强，应该使用小光圈和平面镜；若外界的光线比较弱，应该使用大光圈和凹面镜。

【设计意图】认识显微镜构造与相关功能。

2．物镜和目镜的特征比较
PPT展示物镜和目镜实物或图片，让学生比较讨论，完成表格。

物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围
【设计意图】认识物镜和目镜相关知识。

3．显微镜的成像特点
讲述：显微镜下所成的像与实物相比是倒置的，即显微镜成倒像（左右相反、上下颠倒）。

若观察的实物为“b”，则显微镜中看到的物象应为“q”，将物像旋转180°与实物相同。

【设计意图】指导显微镜的成像特点。

4．显微镜的装片移动方向
讲述：视野中物象的移动方向与装片中实物的运动方向正好相反，所以移动装片时应按照同向原则。

同向原则——偏哪移哪：物像往哪里偏离，就将装片往哪移动，即可将物像移至视野中央。

【设计意图】能够判断显微镜装片的移动方向。

5．视野中污点位置的判断
让学生判断：
移动装片，污点不动，说明_______________。

转换物镜，仍可看到污点，说明______________。

旋转目镜镜头，污点不随镜头转动而转动，说明___________________ 。

污点不在装片上；污点不在物镜上；污点不在目镜上。

【设计意图】能够判断显微镜视野污点位置。

【典型例题】
下列有关普通光学显微镜的叙述.错误的是（）
A．放大倍数越大，视野内单位长度所代表的实际长度越小
B．视野中物像向右上方运动，为便于观察应将装片向左下方移动
C．当用低倍镜看清楚物像后，直接转换成高倍镜可能看不到或看不清物像
D．若视野中有一异物，移动装片和转动物镜后异物不动，则异物可能位于目镜上
【答案】B
【方法点拨】
1．物像在视野中偏向哪个方向，装片就向哪个方向移动，简称“偏哪移哪”。

2．判断“污物”位置。

【设计意图】掌握显微镜结构和功能相关知识。

6．显微镜视野中细胞数目的相关计算
讲解：（1）放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数;这里的放大倍数是指物像长度和宽度的放大倍数，而不是面积或体积。

（2）若视野中的细胞为单行，计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行计算。

【典型例题】1.当显微镜的目镜为10X、物镜为10X时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞。

若目镜不变，物镜换成40X时，则在视野中可看到这行细胞中的（）
A．2个B．4个C．16个D．32个
【答案】A
【解析】显微镜的放大倍数是将材料的长和宽放大的倍数，在原显微镜组合中是将材料的长和宽分别放大100倍，而改换物镜后将把材料的长和宽分别放大400倍，放大后观察到的范围将是原来的1／4。

所以原来能看到一行细胞有8个，而现在只看到2个细胞。

(3)若细胞充满整个视野，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。

【典型例题】2.显微镜目镜为10X，物镜为10X视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。

若物镜转换为40X后，在视野中可检测到的分生组织细胞数为()
【答案】A
【解析】显微镜的放大倍数=目镜倍数×物镜倍数。

在放大100倍时，设视野中圆直径为d，则面积S=л(d/2)2。

此时视野中有64个细胞；当放大400倍时，圆的直径相当于原来的1／4，则圆面积S=л(d/8)2。

，即为原来的1／16，故看到的细胞数目为64／16=4个。

【设计意图】能够进行显微镜视野中细胞数目的相关计算。

（二）显微镜的使用
1．低倍显微镜的使用
让学生使用低倍镜观察固定装片，熟悉低倍显微镜的使用。

步骤：取镜→安放→ 对光→ 观察→ 整理
2．高倍显微镜的使用
（1）讲解高倍显微镜的使用步骤
在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移到视野中央；转动转换器，换成高倍物镜；调节光圈，让视野明亮；观察并用细准焦螺旋调焦。

（2）让学生使用高倍镜观察固定装片
【设计意图】熟悉显微镜的使用。

【典型例题】
①②③④⑤是操作显微镜的几个步骤。

如图为用显微镜观察的两个视野，其中标注黑色的细胞为主要观察对象。

由视野甲到视野乙时，操作过程正确的是()
①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③调节光圈④转动转换器⑤移动玻片
A．①②③④B．⑤④③② C．③①⑤④D．④⑤②③
【答案】B
【方法点拨】显微镜使用的“4”个易错点
(1)必须先用低倍物镜观察，找到要观察的物像，移到视野中央，然后再换用高倍物镜。

(2)换用高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。

(3)换用高倍物镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视
野明亮，再调节细准焦螺旋。

(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。

【设计意图】运用显微镜的操作回答相关问题
（三）实验：使用高倍镜观察细胞
指导学生阅读实验内容，熟悉目的、原理和材料。

1．目的要求
（1）学习使用高倍显微镜
（2）观察和比较不同种类的细胞
（3）练习制作临时装片
2．实验原理
高倍显微镜可以将细胞放大，更清晰地观察到细胞的形态、结构，有利于区别不同的细胞。

3．实验材料
（1）观察材料：
真菌（如酵母菌）细胞、低等植物（如水绵等丝状绿藻）细胞、高等植物细胞（如叶保卫细胞）、动物细胞（如鱼红细胞）。

（2）用具：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水、染色液。

4．操作步骤
（1）制作临时装片
引导学生回忆临时装片制作步骤，幻灯片讲解。

擦试干净载玻片、盖玻版；在载玻片中央滴加清水；取材；将材料平展放在水滴中；盖上盖玻片。

归纳为：擦→滴→取→放→盖。

（2）显微镜观察
让学生先低倍镜观察，后高倍镜观察。

【设计意图】熟悉实验目的、原理和材料。

5．多种多样的细胞
让学生交流观察到的各种细胞，说出名称，认识细胞的多样性和统一性。

【设计意图】能够制作临时装片；使用高倍显微镜。

环节三：课堂小结
共同回顾归纳本节主干知识：
显微镜使用顺口溜
一取二放，三安装。

转换低倍，来对光。

放上玻片，粗慢降。

缓升镜筒，细观赏。

物像移中，转高倍。

高倍使用，只细调。

收片整理，后归箱。

【设计意图】回顾归纳本节主干知识。

第2课时
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。

我们继续学习新的内容。

【设计意图】温故知新。

二、原核细胞和真核细胞
1．细菌和蓝藻
展示细菌和蓝藻的细胞结构模式图，阅读教材相关资料，完成下列表格。

【设计意图】说出细菌和蓝藻的区别和联系。

2．原核细胞和真核细胞
（1）原核细胞和真核细胞的概念
讲述：无以核膜为界限的细胞核的细胞为原核细胞，有以核膜为界限的细胞核的细胞为真核细胞。

（2）原核细胞和真核细胞的比较
让学生观察比较细菌（原核细胞）和高等植物细胞（真核细胞）结构图，完成原核细胞和真核细胞的比较表格。

【归纳整合】原核细胞和真核细胞的区别
强调：本质区别：有无成形的细胞核；或有无以核膜为界限的细胞核。

【设计意图】说出原核细胞和真核细胞的区别和联系。

【典型例题】如图所示四种不同生物，相关叙述正确的是( )
A ．甲和乙的主要区别在于乙具有细胞壁
B ．丙和丁的主要区别在于丙具有拟核
C ．甲和丙的主要区别在于甲具有细胞结构
D．乙和丁的主要区别在于丁没有核膜
【答案】C
【方法点拨】
甲、乙为原核细胞，丙为病毒，丁为真核细胞。

病毒无细胞结构。

原核细胞核区为拟核，为一个裸露DNA，无核膜。

【设计意图】能够判断原核细胞和真核细胞。

三、原核生物和真核生物
讲解原核生物和真核生物概念和主要类群：
原核生物：由原核细胞构成的生物，类群主要有：蓝藻、细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体(巧记：蓝蓝的细线织毛衣)。

真核生物：包括动植物和真菌。

【典型例题】
下列属于原核生物的是（）
①炭疽杆菌②烟草花叶病毒③颤藻④酵母⑤乳酸菌⑥ SARS病毒
⑦草履虫⑧小球藻⑨水绵⑩衣藻
【答案】①③⑤
【方法点拨】原核生物与真核生物的辨别
(1)“菌”类的判断：凡“菌”字前面有“杆”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是细菌，属于原核生物，而酵母菌、霉菌及食用菌等则为真核生物。

(2)“藻”类的判断：藻类的种类很多，常见的藻类有蓝藻(如念珠藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)，绿藻(如紫菜、石花菜等)，褐藻(如海带、裙带菜等)，红藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻等)。

其中蓝藻为原核生物，其他藻类为真核生物。

【设计意图】说出原核生物和真核生物的常见类群。

四、细胞学说的建立过程
1．细胞学说的建立过程
（1）让学生仔细阅读课本P10-12的“资料分析”思考下列几个问题：
①第一位发现并命名细胞的科学家是谁？
②细胞学说的建立者是谁？主要观点有哪些？
③细胞学说的建立过程给我们什么启示？你能从中领悟到科学发现具有哪些特点？
④细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是统一性？
⑤恩格斯给予细胞学说很高的评价，请你说说你对之的理解？
（2）共同归纳细胞学说的建立过程
①从人体的解剖和观察入手
1543年，比利时的维萨里发表的《人体构造》；法国的比夏指出器官由组织构成。

②显微镜下的重大发现
1665年，英国的罗伯特.虎克发现并命名“细胞”；荷兰的列文.虎克自制显微镜观察不同形态的细菌、红细胞和精子等。

③理论思维和科学实验的结合
1838年，施莱登首先提出细胞是构成植物的基本单位。

1839年，施旺发表了研究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》。

④细胞学说在修正中前进
1858年，德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞。

（3）通过细胞学说的建立过程，共同认识科学发现的特点
长期性：科学发现的过程是一个长期的过程。

合作性：科学发现是很多科学家的共同参与、共同努力的结果。

技术性：科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。

继承性、修正性：科学家的观点并不全是真理，科学发现还必须通过实践验证，需要理性思维和实验的结合。

【设计意图】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．细胞学说的内容要点
指导学生阅读教材，认识细胞学说的内容要点。

（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。

（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

（3）新细胞可以从老细胞中产生。

【设计意图】说出细胞学说内容要点。

【典型例题】细胞学说建立的过程是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。

下列叙述正确的是()
A.英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B.细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
C.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
D.德国科学家魏尔肖对细胞学说的补充是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
【方法点拨】
1．细胞学说只揭示了生物的统一性，未揭示生物的多样性。

2．德国科学家施莱登和施旺是细胞学说的创立者。

3．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。

【设计意图】熟悉细胞学说内容。

环节三：课堂小结
共同回顾归纳本节主干知识：
细胞的多样性和统一性
细胞的多样性：真核细胞、原核细胞多种多样，真核细胞和原核细胞又不一样，这都体现了细胞的多样性。

细胞的统一性：原核和真核细胞均具细胞膜、细胞质（含核糖体）、DNA，这些都体现了真核细胞和原核细胞的统一性。

【设计意图】回顾归纳本节主干知识。

环节四：课堂练习
【课堂诊断】
1.下列关于显微镜的使用，正确的是（D ）
A．在高倍镜下，为了使物象更清晰，应先调节粗准焦螺旋，再调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察人口腔上皮细胞，可以观察到核糖体，以及线粒体等结构
C．因为藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
D．观察植物细胞装片时，如果将低倍物镜转换成高倍物镜，看到的情况是细胞数目少，视野小而暗
2、下列关于高倍物镜的叙述中，正确的是(B)
A.藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，可以直接使用高倍物镜观察
B.为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用更大的光圈或凹面反光镜
C.换上高倍物镜后，先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D.要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中甲方向移动
3.2005年诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的病原体，下图为该病原体的结构模式图。

该生物属于（A ）
4.下列叙述错误的是（B ）
A．H1N1病毒虽不具有细胞结构，但其体内也存在遗传物质
B．大肠杆菌和酵母菌的体内都没有以核膜为界限的细胞核
C．植物细胞存在核酸、蛋白质、细胞核和细胞壁等物质或结构
D．蓝藻体内没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素
5.细胞学说的建立过程是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。

下列相关说法正确的是（C）
A．英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
【设计意图】突出本节重难点。

教学反思
本节《细胞的多样性和统一性》内容中有关实验“使用高倍显微镜观察几种细胞”的教学，我在授课的几天前就询问过学生“有没有使用过显微镜”，结果四个班的同学中只有五个是用过显微镜的，所以我觉得先帮学生复习显微镜的构造和使用步骤是非常有必要的，只有在有了一定的理论知识的基础上再进行具体的操作，学生才不至于手忙脚乱、也能减少由于操作失误而导致显微镜的损坏。

通过这节课，我深刻领会了“知彼知己，百战不殆”的道理，备课中，不仅要熟悉教材，更要充分了解学生。

从学生熟悉的知识背景出发，充分利用学生已有的知识和生活体验，遵循一般的认知规律，循序渐进，循环往复，螺旋式上升。

上课之前，首先要知道学生已有的知识储备，并通过下发预习学案，布置预习任务，让他们充分了解学习内容，明确学习目标，必要时，可作诊断性训练，以做到心中有数；再根据学生实际，适当调整教学内容，保证教学效果；教学过程中，更要灵活应变，做一个智慧型的老师！即使是没有达到教学目的，还应该有补救的措施：诸如及时补充显微镜的相关知识，设计有关的训练题目，有针对性的进行反馈训练，甚至让学生重做实验······
总之，实验课的教学，既是生物课教学的重点，同时，也是难点。

要上好这样的课，既要让老师有充分的准备，也要让学生有充分的准备；既要发挥“学生的主体作用”，又不能忽视“教师的主导作用”；既要考虑学生的实际，又要达到课标的要求；既要尊重教材，又要创造性地使用教材。

只有这样，才能真正体现新课标理念。