摘要  以显微技术的进步和各种细胞器发现的时间为主线，运用实验和任务驱动的方法，引导学生认识细胞器的形态，理解细胞质和细胞器的功能，并不断强化结构与功能相统一的观点。教学过程中充分运用了数码显微互动系统，面向全体学生，提高了课堂教学的效率，有助于新课程理念的落实。

关键词  细胞质 细胞器 数码显微互动

1 教材分析

    本节课是苏教版必修1第三章第二节的内容，是第三章的重点，知识点多，且和各章节联系密切。如核糖体的结构与功能和第二章蛋白质的合成（脱水缩合）以及必修2的“基因控制蛋白质的合成”等有关，线粒体、叶绿体的结构知识和第四章“光合作用与细胞呼吸”密切相关。学生通过了解细胞器的结构和功能，理解细胞完成各项代谢活动的基础是细胞各结构之间的协调统一。

2 学情分析

    授课对象为高一学生，学习高中生物刚刚一个月的时间。在前一课时学生学习了原核细胞与真核细胞的区别，对细胞结构有了总体的认识。通过对细胞膜结构和功能的学习，使学生初步认识到亚显微结构与显微结构的不同，并通过分析科学家的研究史实，了解了一些研究细胞结构的方法。另外初中生物已经介绍了细胞质和叶绿体、线粒体以及液泡等重要细胞器，学生对于其主要功能已有一定的了解，这些都为本节课的学习奠定了良好的基础。通过本节课内容的学习，学生将在微观层面上更深入的了解生命的本质，了解细胞结构和功能的统一以及生物体部分与整体的统一，并有助于学生领悟自然界中客观现象的内在机理。

3 教学目标

3．1  知识目标：概述细胞质基质的成分和主要功能，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。

3．2  能力目标：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。

3．3  情感目标：认同生物科学的发展离不开有关技术的进步，确立“结构与功能相统一、局部与整体相统一”的观点

4 教学重点和难点

4.1  教学重点：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等主要细胞器的形态结构和功能。

4.2  教学难点：区别细胞质与细胞质基质，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。

5 教学方法与手段

5.1 教学方法  实验法、讨论法和任务驱动法

5.2 教学手段  网络及数码显微互动系统

6 设计思路

苏教版“细胞质与细胞器”的内容包含细胞质的概念、组成，各主要细胞器的形态、结构和功能，以及“观察叶绿体和线粒体”的实验。按照较为传统的教学设计，一般分为两个课时，第一课时是细胞质的概念，以及叶绿体和线粒体的结构功能（含实验）；第二课时是其它细胞器的结构和功能。但鉴于这一部分内容在教材中主要由图群的形式展现，直观、生动、整合，没有太多教条的内容，这其实是为教师的教学设计提供了足够的空间。教者进行了一些改变：借助显微镜带领学生重温细胞结构的发现之旅，第1课时仅研究细胞器的形态和功能，第2课时再介绍细胞器（尤其是线粒体和叶绿体）的具体结构。第1课时按科学家发现细胞结构（主要是细胞器）的顺序，以实验探究的形式展开学习。

设计思路图：

7 教学过程：

    课前准备：利用互联网查询有关列文虎克的资料，了解显微镜的发展历程。

    课堂引入：学生展示网上查到的有关列文虎克的资料、图片，介绍“他是一个技艺高超的磨镜片者，他制作的显微镜能够将微小物体放大300倍。他最早观察并描述了单细胞生物，是公认的微生物学的开拓者。”

师：人类对细胞的结构和功能的认识是随着显微技术的发展而不断深入的。那么我们就一起用手中的显微镜开始细胞结构的发现之旅吧！

【任务一】制作临时装片观察黑藻的叶细胞

教师强调黑藻不同于绿藻和蓝藻，属于高等植物（被子植物）。并简单说明制作临时装片及显微观察的要点。

学生制作装片（略）

教师操作电脑（教师机）利用数码互动平台调取学生屏幕，了解学生的实验情况，发现学生显微镜未调好的，可以针对性的指导，对于图像有问题的，教师可以直接通过教师机对其图像进行调整。

教师要求每组利用软件的拍照功能拍摄1～2张黑藻叶肉细胞叶绿体的照片，利用摄像功能拍摄30s左右的视频，显示细胞质的流动情况。

师：你观察到哪些细胞结构？

生：叶绿体、细胞壁、细胞膜、液泡和细胞核

教师展示初中学过的植物细胞图，复习相关结构，并说明细胞壁与细胞膜贴合在一起，不易区分。如学生对液泡及细胞核能否观察到存在疑问，可暂时搁置。

师：叶绿体（液泡）和细胞质的关系？

生：叶绿体属于细胞质。

导出细胞质的概念：是指在细胞膜以内、细胞核以外的部分。

细胞质基质的成分：水、无机盐、脂质、糖类、蛋白质、氨基酸、核苷酸等。

细胞质基质的功能：①为代谢提供场所和物质原料；

②提供了一定的环境条件；

③影响细胞的形状、分裂和运动，以及细胞器的转运等。

教师提问有关光合作用的知识，说明其与叶绿体的关系。

师：观察黑藻的临时装片，发现叶绿体是运动的（将学生制作的装片中典型的“画面”广播给学生），说明了细胞质是流动的，是细胞活力的象征。另可看到黑藻细胞中的空白区域，叶绿体围绕这一区域流动，可间接证明液泡的存在。要更直观的观察液泡，可进行以下活动。

【任务二】制作并观察洋葱鳞片叶外表皮临时装片

提问学生如何制作装片，尤其是怎样撕取洋葱鳞片叶的外表皮。

引导学生观察液泡、细胞核以及细胞壁（膜），指出其液泡明显是因为体积庞大并富含色素。叶绿体易于发现也与其体积大且含有色素有关。

教师全程利用互动终端观察学生的实验情况，及时指出学生存在的问题，挑选优秀的小组做公开展示。

【任务三】使用高倍镜观察线粒体

教师展示动物细胞的结构示意图，没有液泡、叶绿体，那里面还有什么细胞器？学生初中学过线粒体，可以很快答出。

使用高倍镜观察大鼠胰腺的铁苏木精染色玻片标本，找到染成蓝色的线粒体。

学生所用的装片中线粒体并不典型，教师在学生实验的同时，利用讲台上的数字显微镜找出典型的线粒体（形态清晰，大小适宜的），利用广播功能让学生清楚的看到线粒体的形态和结构，并要求学生用图像对比功能将教师的图像和自己制作的进行比较。最后要求学生拍摄1～2张照片。

资料分析：德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：

1．心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？

2．冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多的原因是什么？           

说明线粒体的主要功能，是进行有氧呼吸和形成ATP（产生能量）的主要场所。

    【任务四】发现其它细胞器

利用我们手中的光学显微镜，已经很难有新的发现了，但细胞结构是不是只有这些呢，科学家仍在探寻，我们也需要转换思路。

投影展现某动物细胞（有丝）分裂的图像，请学生分析：

1．上图所示的生物学现象是什么？

2．依据结构与功能相适应的原理，细胞中应有与该现象有关的结构。

3．很多细胞具有分泌功能，如唾液腺细胞能够分泌唾液淀粉酶，细胞中也应有相关的结构与之适应。

    学生阅读课本39页图群，认识中心体、高尔基体的形态，了解其功能。

    教师将中心体和高尔基体的图片（多张）发送至学生机，要求学生和课本的图片进行比较，加深对这些细胞器的认识。（有条件的可以当堂让学生利用互联网查找这两种细胞器的图片，并将好的、像素高的图片进行共享）

回顾细胞结构的发现史，在19世纪科学家们陆续发现了：液泡、叶绿体、中心体、线粒体和高尔基体。其中的线粒体和高尔基体由于需染色才能看到，所以发现较晚。

    进入20世纪，尤其是30年代卢斯卡等人发现了电子显微镜，使得细胞结构的研究又往前迈进了一大步。教师引导学生转换思路进行新的发现。

师：细胞中生物大分子合成的场所在哪里？

引导学生分析：淀粉在叶绿体中合成，核酸主要在细胞核中合成，蛋白质、脂质却不知道。

    学生阅读课本39页图群，寻找答案。认识内质网及核糖体。

【任务五】动植物细胞结构的比较

利用下图重温动植物细胞各个结构的名称，说出它们的功能，比较动植物细胞结构的区别。①细胞膜 ②细胞核 ③线粒体 ④内质网 ⑤核糖体 ⑥高尔基体 ⑦液泡 ⑧叶绿体 ⑨细胞壁 ⑩中心体。其中，①～⑥为动植物共有，⑦⑧⑨是植物所特有的，⑩是动物特有的。

8 课堂反馈

填表：

9 总结与反思

本节课的知识容量比较大，加上实验操作就更显得时间紧张，学生讨论交流的时间不多，很容易发生教师为了赶时间而忽略学生自己的体悟，甚至有灌输知识的现象出现。在整体的教学设计中应更多的突出学生的主体作用，课堂的教学应是始终围绕学生的，而不是围绕教师的。对于课程标准的理解不够，没有做到像汪忠教授讲的那样：“教师要理解教材，但不能拘泥于教材，要跳出教材教。”本节课的实验操作比较多，但由于时间紧，给予学生的提示较少，对高一的新生而言，操作起来难免会有手忙脚乱的现象。教师在利用数码显微互动系统时，对做得好的学生关注较多，常常将他们的“视野”展示出来，作为范例，而对于学生存在的问题，有的关注到了，有的则被忽略了，需更好的调整内容，想办法提高实验的效率，力争面向全体学生。利用数码显微互动实验室上课，课堂的信息量显著增加，学生做实验的兴趣也提高了，教师可随时检查学生的实验进展，对知识内容的掌握熟练程度，对教学质量进行实时监控，教学效率有很大提高。但学生和教师都会不同程度表现出对显微互动实验教学系统的依赖，原本应该注重的一些实验技能被弱化，如调节显微镜时，很多学生不再通过看目镜调节，直接通过电脑屏幕观察，以至于再用普通的光学显微镜时，学生已经不会正确操作，显得很被动。要解决这些问题，需要教师在教学中把基本实验技能的培养纳入教学目标，减少对“高端”设备的依赖，发展自身的实验能力。

本节专家点评

王苏豫/江苏省教授级高级教师

课题由来：长期以来，对于生物教学中的探究性课堂建构，仍然是高中生物教学中的一个难题，怎样在重视知识层面的概念教学的基础上，创设展示概念形成和发展的知识建构过程，使学生在探究性学习知识的过程中“创造”知识，是生物教学中值得探讨的问题。当然，传统的以概念内涵为核心的教学方式，也有其独特的教学效果。基于对教学方式的思考与实践，许峰老师选择“细胞质和细胞器”一节与同行进行了同课异构的交流。

教学方式：以探究性教学方式推动教学内容的开展，是“细胞质和细胞器”的基本指导思想和行为依据，通过实验法、讨论法和任务驱动法使教学意图得以在课堂中有效实施。在教学设计中，最重要的探究思路是：细胞是组成生物体的微小结构，发现细胞并进一步发现细胞中的结构，对于人类深刻认识微观世界的生命现象和本质的关系，具有至关重要的作用。在学习“细胞质和细胞器”的结构时，许老师以显微技术的进步对发现各种细胞器的技术支持、化学等科学实验方法对定性地研究生命物质的可能性、科学思想的进步对于人们客观地认识生物体结构与功能的统一性等基本事实为线索，利用数码显微镜的互动功能，以实验课的形式进行了教学活动。

教学效果：评价一节课是容易的，听课人可以从学生活动、教师活动、课堂反馈等多方面进行评价、甚至给出一个分值。但是，我们更加相信，深植于教学理念的期盼——使学生获得可持续发展的空间，是我们进行教学研究和探究性教学实践的动力。许老师以“细胞质和细胞器”一课，不仅让我们看到课堂上学生主动学习、积极思维、乐于动手实验的景象，也展示了一位年轻教师的较为扎实的教学功力、较为丰富的知识储备、甚为灵敏的教学机智，更展现了生物课堂教学的新鲜气氛，生物教学研究的生动活力。

教学建议：正如许老师自己在总结中所述，本节课还有许多地方可以探讨。例如，学生实验能力的提高，不是一朝一夕一节课可以完成的，重视平时的实验操作、提供更多的课堂实验机会，使学生的课堂实验成为常态，那么，学生也不会因为生疏而在实验中手忙脚乱、会有更多的精力，集中于实验的内容而不是实验的操作。等等。怎样进行生物教学的探究性课堂建构，还需要我们继续探究。