“細(xì)胞中的無機(jī)物”教學(xué)設(shè)計(jì)

欣向紅

1 教材分析

“細(xì)胞中的無機(jī)物”是人教版生物教科書必修1第二章第五節(jié)的內(nèi)容，在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞中的元素和化合物，為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)起到前期的鋪墊作用。本節(jié)的主要內(nèi)容是“水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和生理作用”，在課標(biāo)中的要求是了解層次。教材中通過“資料分析”“思考與討論”“與生活的聯(lián)系”“技能訓(xùn)練”等小欄目，給學(xué)生提供主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生通過動(dòng)手試做、閱讀分析、討論交流等學(xué)習(xí)方式，獲得知識(shí)，培養(yǎng)能力，提升素養(yǎng)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

說出水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。

2.2 能力目標(biāo)

（1） 學(xué)會(huì)自主性學(xué)習(xí);

（2） 學(xué)會(huì)閱讀圖表、資料，提取信息，分析歸納。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

（1） 認(rèn)同水是生命之源，形成自覺愛護(hù)水源的環(huán)保觀念;

（2） 學(xué)會(huì)關(guān)注生活，關(guān)注健康。

3 教學(xué)重難點(diǎn)

水和無機(jī)鹽在細(xì)胞中的作用是本節(jié)課的重點(diǎn);學(xué)生以前沒有接觸過結(jié)合水，在日常生活中見到的水都是流動(dòng)的，所以結(jié)合水的概念是本節(jié)課的難點(diǎn)。

4 教學(xué)用具準(zhǔn)備

提前摘取八角金盤的一片葉子，干燥處理后，備用。課前，摘取與之前同樣大小的新鮮葉片，備用;課前，制好漿糊塊、西瓜塊，備用;新鮮雞蛋、臭雞蛋;切刀、火柴等。

5 教學(xué)過程

5.1 動(dòng)手試做，發(fā)現(xiàn)問題，自然引入

教師首先讓學(xué)生掂量大小相似的八角金盤新鮮樹葉和枯葉的重量，再將枯樹葉點(diǎn)燃燒盡，從而引入本節(jié)課的教學(xué)。

教師提出問題：

① 兩組樹葉的質(zhì)量懸殊主要是由什么物質(zhì)的差異造成的？（水）

② 將枯樹葉點(diǎn)燃燒盡，燃燒掉的是什么類物質(zhì)？（有機(jī)物）得到的白色灰燼是什么成分？（無機(jī)鹽）

教師敘述水和無機(jī)鹽屬于細(xì)胞中的無機(jī)物，由此引出本課的教學(xué)內(nèi)容。

在討論有關(guān)細(xì)胞中水的存在形式時(shí)，教師讓學(xué)生用切刀分別切西瓜塊、漿糊塊，并提出問題：

① 西瓜塊、漿糊塊中都含有水嗎？（有）

② 切西瓜塊時(shí)會(huì)流出汁液，切漿糊塊時(shí)，卻沒有汁液流出。西瓜塊、漿糊塊中的水的存在的主要形式一樣嗎？（不一樣）從而引出自由水（以游離形式存在，可以自由流動(dòng)）、結(jié)合水（與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合）。

5.2 閱讀資料，提取信息，歸納總結(jié)

有關(guān)細(xì)胞中水含量的特點(diǎn)，教師投影呈現(xiàn)表1～表4，引導(dǎo)學(xué)生閱讀分析。

教師通過PPT投影一組填空題，引導(dǎo)學(xué)生自主歸納總結(jié)細(xì)胞中水的含量特點(diǎn)。

（1） 細(xì)胞中含量最多的化合物是 ? ?。

（2） 生物體的含水量隨著 ? 不同有所差別。

（3） 同種生物，在不同的 ? ?，含水量不同。

（4） 同種生物不同的 ? ?中，含水量不同。

教師通過PPT呈現(xiàn)有關(guān)細(xì)胞中水的作用的資料卡片，引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀，感悟水的作用。

火星是地球最近的鄰居，它一直被認(rèn)為最有可能存在生命。人類一直在試圖探測(cè)火星上是否有生命。所以，科學(xué)家們首先在尋找火星上有沒有水。

一個(gè)人在極限狀況下，可堅(jiān)持20 d以上不進(jìn)食?？梢粋€(gè)人不喝水，1 d后就會(huì)喪失意識(shí)，生命瀕臨終點(diǎn)。

熱帶草原的旱季，草葉凋零，一片枯黃;熱帶草原的雨季一到，則滿目翠綠，郁郁蔥蔥。（大屏幕同時(shí)投影熱帶草原的旱季與雨季的圖片）

教師要求學(xué)生思考：你還能說出哪些生命離不開水的事實(shí)？（學(xué)生討論交流）

師生歸納：生命離不開水，水是生命之源。

教師介紹自由水、結(jié)合水的作用：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分;自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，參與細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)， 運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物， 為細(xì)胞提供液體的環(huán)境。

教師投影有關(guān)無機(jī)鹽的作用的資料卡片，讓學(xué)生閱讀，引導(dǎo)學(xué)生思考?xì)w納無機(jī)鹽的作用。

鈣是骨骼、牙齒的重要組成部分。缺鈣可導(dǎo)致骨軟化病、骨質(zhì)疏松癥等。

鐵是組成紅細(xì)胞中血紅蛋白不可缺少的（同時(shí)看課本P35血紅蛋白分子局部圖）。缺鐵可使人疲乏、無力、注意力不集中、失眠，皮膚、毛發(fā)干燥并可導(dǎo)致貧血、抵抗力下降、易患感染。

教師要求學(xué)生思考：這些資料可說明無機(jī)鹽有什么作用？（有些無機(jī)鹽是細(xì)胞和生物體的重要組成部分）

缺鎂可導(dǎo)致神經(jīng)緊張、情緒不穩(wěn)、肌肉震顫等。

碘是甲狀腺激素的組成部分。缺碘會(huì)導(dǎo)致呆小癥、兒童及成人甲狀腺腫等。

鋅具有促進(jìn)生長發(fā)育的作用。兒童缺鋅可導(dǎo)致生長發(fā)育不良;孕婦缺鋅可導(dǎo)致嬰兒腦發(fā)育不良、智力低下，即使出生后補(bǔ)鋅也無濟(jì)于事。

教師要求學(xué)生思考：該資料可說明無機(jī)鹽有什么作用？（許多無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有非常重要的作用）

在學(xué)生閱讀歸納的基礎(chǔ)上，教師再進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)充，然后投影出無機(jī)鹽的功能：

① 一些無機(jī)鹽是細(xì)胞和生物體的重要組成部分。

② 許多無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。

③ 維持細(xì)胞的酸堿平衡。

④ 維持細(xì)胞正常形態(tài)。

5.3 聯(lián)系生活，延伸拓展，提升能力

有關(guān)自由水和結(jié)合水轉(zhuǎn)化及與細(xì)胞的代謝活動(dòng)的關(guān)系，教師聯(lián)系學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考，進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮由焱卣?，以加深學(xué)生對(duì)自由水和結(jié)合水作用的理解、掌握，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。

教師向?qū)W生展示新鮮雞蛋的蛋清和臭雞蛋的蛋清，要求學(xué)生思考：

① 新鮮雞蛋的蛋清里的水主要是什么形式？（新鮮的雞蛋清中大部分水與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，形成液態(tài)膠體，這樣的水為結(jié)合水）

② 臭雞蛋的蛋清為什么會(huì)變“稀”，為什么？（蛋白質(zhì)被微生物分解成小分子物質(zhì)，使這部分結(jié)合水釋放出來，轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/p>

③ 種子為什么要曬干貯存？（減少自由水的含量，降低呼吸作用）

④ 干燥的種子為什么必須吸足水才能萌發(fā)？（增加自由水的含量，增強(qiáng)種子的新陳代謝活動(dòng)）

⑤ 同體積的水和同體積的果汁放入冰箱中誰最先結(jié)冰？（水）

⑥ 根據(jù)問題⑤，生物體的抗寒性與自由水、結(jié)合水含量的關(guān)系是什么？（結(jié)合水含量越高，抗寒性相對(duì)較強(qiáng)）

在以上學(xué)生思考、分析的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納自由水與結(jié)合水的關(guān)系：

① 自由水與結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

② 自由水/結(jié)合水比例的大小，決定著細(xì)胞或生物體的代謝強(qiáng)度：比值越大，即自由水的相對(duì)含量越多，代謝越強(qiáng);反之，代謝越弱。生物的抗性與之相反，即二者比值越大，抗性越弱;比值越小，抗性越強(qiáng)。

5.4 關(guān)注健康，科學(xué)飲食，均衡營養(yǎng)

合理營養(yǎng)是青少年擁有一個(gè)健康強(qiáng)壯體魄的基本保障。許多青少年由于平時(shí)不注重營養(yǎng)的均衡攝入，體質(zhì)下降。在學(xué)生了解了水和無機(jī)鹽的作用后，教師通過提供“健康小貼士”的方式，引導(dǎo)學(xué)生在以后的生活中要學(xué)會(huì)科學(xué)飲食，做到均衡營養(yǎng)，以促進(jìn)健康成長。

健康小貼士：

青少年每天要保證1 500mL至2 000 mL的水分?jǐn)z入量，充足的水分可確保血液循環(huán)順暢，這樣大腦工作所需的氧及營養(yǎng)物質(zhì)才能得到及時(shí)供應(yīng)。

我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦青少年鈣每天適宜攝入量為1 200～1 500 mg。常見含鈣豐富的食物有鮮牛奶、酸奶、燕麥片、海參、豆類及其制品、金針菜等。

含鐵量較高的食物有動(dòng)物的肝、腎、肉類、血制品、蛋黃、海帶、紫菜、黑木耳、豆類等;其中以葷菜中的鐵含量最多且易被人體吸收，因此長期素食的人易患缺鐵癥。

我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦成年男性每天鋅的適宜攝入量為15.5 mg，成年女性每天鋅的適宜攝入量為11.5 mg。常見含鋅豐富的食物是肝、肉類、蛋類、牡蠣等。

我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦18歲以上成人的碘每天適宜攝入量為150 mg。常見含碘豐富的食物是海產(chǎn)品，如海帶、紫菜、干貝、海參等。

我國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦18歲以上成人的鎂每天適宜攝入量為350 mg。常見含鎂豐富的食物是新鮮綠葉蔬菜、堅(jiān)果、粗糧。

5.5 小組合作，自主探究，知識(shí)遷移

教師在教學(xué)中，通過“資料卡片”“健康小貼士”主要介紹無機(jī)鹽對(duì)動(dòng)物和人體的重要性，人體缺乏某種無機(jī)鹽所產(chǎn)生的癥狀以及如何合理從食物中獲取。植物生長發(fā)育需要哪些無機(jī)鹽？植物體缺乏某種無機(jī)鹽會(huì)出現(xiàn)什么癥狀？教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書P36的“技能訓(xùn)練”，以學(xué)習(xí)小組為單位上網(wǎng)查找資料，了解某一種植物（如小麥）在生長發(fā)育過程中需要哪些無機(jī)鹽，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明一種或幾種無機(jī)鹽是植物生長發(fā)育所必需的。通過小組的合作探究，使學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，深入體會(huì)科學(xué)探究的過程，提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)際操作的技能，以踐行“自主學(xué)習(xí)”“合作學(xué)習(xí)”“探究學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念。教師在整個(gè)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)，為學(xué)生的探究活動(dòng)創(chuàng)造必要的條件。

6 教學(xué)后記

考慮到教材中的“問題探討”不夠直觀，因此新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)采用讓學(xué)生動(dòng)手試做，在動(dòng)手中發(fā)現(xiàn)問題，從而自然地引入新課。雖然學(xué)生對(duì)于生活中的水有比較直觀、豐富的感受，但對(duì)活細(xì)胞中水的存在形式及作用卻缺乏正確、足夠的認(rèn)識(shí)，需要教師進(jìn)行糾正和完善。因此，教學(xué)中教師讓學(xué)生動(dòng)手切西瓜塊、漿糊塊，觀察新鮮雞蛋、臭雞蛋的蛋清，閱讀表格、資料卡片，聯(lián)系生活等形式，提供豐富材料，創(chuàng)設(shè)知識(shí)情境，讓學(xué)生在獲得感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題，積極思考。這樣調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提高了學(xué)生閱讀資料、提取信息、分析歸納的能力。

關(guān)于“無機(jī)鹽的生理作用”，教師則是從學(xué)生都關(guān)注的身體健康切入，通過閱讀資料、思考討論的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生歸納資料中所蘊(yùn)含的知識(shí)內(nèi)涵。

剛升入高一的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、自主探究等能力較為薄弱。對(duì)此，教師在本節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)了一項(xiàng)課后作業(yè)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——證明一種或幾種無機(jī)鹽是植物生長發(fā)育所必需的，以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、自主探究的能力。