愛華網(wǎng)《細(xì)胞中的元素和化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)
生物科學(xué)B班余春麗1050802041
1教材及學(xué)情分析
1.1本節(jié)地位和重難點(diǎn)
本節(jié)是人教版高中必修1《分子與細(xì)胞》第二章第一節(jié)“細(xì)胞中的元素和化合物”的內(nèi)容。由于生物科學(xué)的許多問題都是在細(xì)胞層次上尋求解答的，要深入闡明細(xì)胞生命活動的規(guī)律，必須要了解生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能。要從系統(tǒng)的視角來認(rèn)識細(xì)胞，首先要了解細(xì)胞這個系統(tǒng)的物質(zhì)組成。因此，本章節(jié)內(nèi)容是學(xué)習(xí)本模塊其它章節(jié)的基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)高中生物課程其它模塊的基礎(chǔ)。教材從組成細(xì)胞中的最基本物質(zhì)——元素，再深入到化合物，這樣層層深入，也符合學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知過程。同時(shí)，也使學(xué)生在微觀層面上了解生命的物質(zhì)性和生物界的物質(zhì)統(tǒng)一性，為后續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)一步打下基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)一是闡明組成細(xì)胞的主要元素和化合物，二是解釋.構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳，三是檢測生物組織中的糖類、脂肪。
1.2學(xué)生特點(diǎn)
本節(jié)的知識相對簡單，學(xué)生需要牢固的掌握知識，并在此基礎(chǔ)上掌握好實(shí)驗(yàn)技能。高中學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)生物，動手能力比較差，在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候闡述清楚實(shí)驗(yàn)原理并且做好演示實(shí)驗(yàn)對學(xué)生來說是很重要的，在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程中需要樹立學(xué)生不斷思考的能力，學(xué)會用探究性思維解決實(shí)際問題。
2教學(xué)目的
2.1知識方面
1．概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。
2．簡述核酸的結(jié)構(gòu)和功能。
3．概述糖類的種類和作用。
4．舉例說出脂質(zhì)的種類和作用。
5．說明生物大分子以碳鏈為骨架。
6．說出水和無機(jī)鹽的作用。
2.2能力方面
1．嘗試檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。
2．以人的口腔上皮細(xì)胞為材料，進(jìn)行特定的染色，觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。
2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀方面
1．認(rèn)同生命的物質(zhì)性，探討組成細(xì)胞的分子的重要作用。
2．認(rèn)同生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。
3.崇尚生命物質(zhì)和諧之美，珍愛生命。
4.為生命的奧秘所折服。
5.珍惜水、節(jié)約水的意識滲透。
6.對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
與原來的高中教材相比，本章的內(nèi)容有所拓展。基本概念和原理基本沒有增加，補(bǔ)充的是課堂上即可完成的學(xué)生活動，如“問題探討”，“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”，關(guān)于“氨基酸結(jié)構(gòu)通式”、“脂肪的分布和作用”、“無機(jī)鹽的重要生理功能”等內(nèi)容的“思考與討論”；以及所學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活、人體健康的聯(lián)系，科學(xué)史話和科學(xué)前沿等。
3教學(xué)方法和手段
利用投影或掛圖，創(chuàng)設(shè)形象生動的直觀教學(xué)氛圍。同時(shí)，應(yīng)用談話法、比較分析法、啟發(fā)式討論法等，引導(dǎo)學(xué)生思考一系列問題，使他們積極主動參與到教學(xué)中，在獲取知識的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較和總結(jié)歸納的能力。
4教學(xué)思路
1.思路設(shè)計(jì)
導(dǎo)入：地殼元素與細(xì)胞元素含量對比表格得出差異并引入細(xì)胞中元素的概念，具體介紹元素（包括元素的分類，占細(xì)胞干重鮮重的百分比，并重點(diǎn)講解C元素之所以是基本元素的原因）
由元素引出化合物概念，并介紹化合物（包括化合物的分類，主要化合物種類以及其含量的差異），讓學(xué)生思考和討論細(xì)胞中化合物應(yīng)該如何提取并引出一下三個實(shí)驗(yàn)
分別介紹糖類，脂肪，蛋白質(zhì)檢測的具體原理方法并做演示實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)
5教學(xué)流程
(1)導(dǎo)入新課列出地殼與細(xì)胞中元素差異的表格，提出問題：“從表格中大家可以得出什么結(jié)論。”學(xué)生回答：“硅元素在地殼含量比較高，但是在細(xì)胞中含量就比較低，但是地殼中所元素細(xì)胞中都有……”通過學(xué)生的回答可以總結(jié)得出結(jié)論如下：
1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無機(jī)環(huán)境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的；
2.元素在細(xì)胞中和無機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.從而引入組成生物元素的概念。
(2)新課講授
組成細(xì)胞的元素分別在黑板上列出常見化學(xué)元素，通過畫圖來區(qū)分元素含量所劃分的元素種類，即大量元素，微量元素，基本元素。、在講解過元素分類之后，著重講解C元素之所以成為基本元素的原因，在此之前，首先使用一組數(shù)據(jù)對比，即組成人體細(xì)胞的主要元素占細(xì)胞干重和細(xì)胞濕重的比例，并提出問題：“占細(xì)胞鮮重最多的元素是什么？占干重最多的元素又是什么？怎么來解釋這種現(xiàn)象?！边@個時(shí)候?qū)W生回答：“分別是氧和碳……”作為學(xué)生可能不能直接說出這個現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，所以就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，提出問題：“鮮重和干重最主要的區(qū)別是什么？”學(xué)生回答：“水分?！边@樣進(jìn)一步提出問題：“那么水是由什么元素組成的呢？”學(xué)生回答：“氫和氧。”這樣的進(jìn)一步引導(dǎo)，可以再問一次：“那么鮮重干重元素含量差異的因素究竟是什么？”學(xué)生回答：“組成細(xì)胞化合物最多的元素應(yīng)該是C?！苯又釂栕寣W(xué)生思考：“那么為什么最多的是C,C具備哪些特性才使得自己成為基本元素?！苯處熆梢酝瑯硬捎靡龑?dǎo)的方法讓學(xué)生思考這個問題：“同學(xué)們可以回憶一下碳元素的相關(guān)化學(xué)知識?！蓖ㄟ^這種引導(dǎo)使得學(xué)生回憶舊知，并在此基礎(chǔ)上分析出碳元素電子排布使得碳元素相對穩(wěn)定，不易在普通條件下發(fā)生反應(yīng)，故而是組成生命各種化合物的基本組成成分。所以說C是細(xì)胞中的基本元素。由此也可以引入細(xì)胞中化合物的概念。
細(xì)胞中的化合物在黑板列出表格，讓同學(xué)自己填空，表格設(shè)置如下：
組成細(xì)胞的化合物｛
通過讓同學(xué)們自己回憶舊知，來完成填空，并牢固記憶六大類物質(zhì)。列出六大類物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表格，讓學(xué)生討論比較各個組分的比重并提出問題：“細(xì)胞中最多化合物最多的是什么？推測一下其對于生命的意義。那么這些物質(zhì)該怎樣被鑒定呢？”學(xué)生不一定能夠答好以上提出的問題，但是可以由此引入接下來要做的三個實(shí)驗(yàn)。
（3）實(shí)驗(yàn)
借助剛剛的問題引入實(shí)驗(yàn)，直接闡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑硪约胺椒?，其中最?yīng)注意的是在雙縮脲試劑和菲林試劑的配置和使用方法上加以強(qiáng)調(diào)，并列出其配方，供學(xué)生區(qū)分清楚。在闡述過具體實(shí)驗(yàn)步驟之后，教師做一遍演示實(shí)驗(yàn)，接下來讓學(xué)生動手開始做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的流程主要如下：
還原糖的檢測和觀察
向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。向試管內(nèi)注入1mL斐林試劑（甲乙液等量混合均勻后再注入）。將試管放入盛有50～65°C溫水的大燒杯中加熱約2min。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如果待測組織樣液中還原糖含量較高，可見溶液的變化為：淺藍(lán)色→綠色→棕黃色→磚紅色沉淀。
脂肪的檢測和觀察（一）
向待測組織樣液中滴加3滴蘇丹Ⅲ染液，觀察不同生物組織樣液被染色的情況。
脂肪的檢測和觀察（二）
制作花生子葉臨時(shí)切片，用顯微鏡觀察子葉細(xì)胞的著色情況。
取材取一粒浸泡過的花生種子，去掉種皮。
切片用刀片在花生子葉的橫斷面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中待用。
制片
選材：從培養(yǎng)皿中選取最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央。
染色：在花生子葉薄片上滴2～3滴蘇丹Ⅲ染液，染色3min（如果用蘇丹Ⅳ染液，染色1min）。
清洗：用吸水紙吸去染液，再滴加1～2滴體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液，洗去浮色。
蓋片：用吸水紙吸去薄片周圍的酒精，滴一滴蒸餾水，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。
觀察在低倍鏡下尋找花生子葉薄片的最薄處，移到視野中央，將影像調(diào)節(jié)清楚后換高倍鏡觀察。在視野中可以清晰地看到被染成橘黃色的脂肪顆粒。
蛋白質(zhì)的檢測和觀察
向試管內(nèi)注入待測組織樣液2mL。向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑A液1mL,搖勻；再注入雙縮脲試劑B液4滴,搖勻。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如果待測組織樣液中蛋白質(zhì)含量較高，可以觀察到待測組織樣液變成紫色。
淀粉的檢測和觀察
向試管內(nèi)注入2mL待測組織樣液。向試管內(nèi)滴加2滴碘液，觀察顏色變化。
5．需要注意的幾個問題
（1）實(shí)驗(yàn)前安排學(xué)生做好預(yù)習(xí)，了解相關(guān)背景知識和實(shí)驗(yàn)原理。
（2）課上教師利用演示實(shí)驗(yàn)講解實(shí)驗(yàn)原理后，學(xué)生要將實(shí)驗(yàn)材料、用具和試劑按所檢測的物質(zhì)的不同分別擺放成幾組。學(xué)生在給實(shí)驗(yàn)材料、用具和試劑分組的過程中能加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解，進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)的方法步驟，以利于在后續(xù)的操作過程中快速、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)操作。
6、板書設(shè)計(jì)
第2章組成細(xì)胞的分子
第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物
一、組成細(xì)胞的元素
組成細(xì)胞的基本元素：C
主要元素：C、H、O、N、P、S
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo
二、組成細(xì)胞的化合物
1．實(shí)驗(yàn)：檢測生物組織中的化合物種類
2組成細(xì)胞的化合物
