De la biosfera a las células - objetivos de enseñanza
1. Objetivos de conocimiento
(1) Dar ejemplos de actividades vitales basadas en células.
(2) Dé ejemplos para ilustrar los niveles estructurales de los sistemas vivos.
Célula → Tejido → Órgano → Sistema → Individuo → Población → Comunidad → Ecosistema → Biosfera
2. Objetivos de habilidad
(1) Preliminarmente aprender a recolectar y Organizar la información biohistórica.
(2) Intentar expresar la información textual y gráfica obtenida.
3. Objetivos emocionales
(1) Estimular el interés por aprender la materia de biología y experimentar la alegría del aprendizaje cooperativo.
(2) Reconocer que las células son el sistema vivo básico y que las células son las unidades básicas que constituyen la estructura y función de los organismos de la biosfera.
De la Biosfera a las Células - Análisis de libros de texto
"De la Biosfera a las Células" es parte del Curso Obligatorio 1 de Biología - "Moléculas y Células" en el nuevo libro de texto experimental estándar para estudiantes de secundaria ordinarios. escuelas publicado por People's Education Press El contenido del Capítulo 1, Sección 1, consta de dos partes: "Las actividades de la vida son inseparables de las células" y "Niveles estructurales de los sistemas vivos". El núcleo de este módulo es guiar a los estudiantes para que comprendan las células, el sistema vital básico, y las dos partes de esta sección sirven para ayudar a los estudiantes a establecer inicialmente el punto de vista de que "las células también son el sistema vital básico". Gira en torno a "las células son el sistema de vida básico". Se construye basándose en la línea principal del "Sistema de Vida Básico": primero, desde la biosfera hasta las células, incluyendo los ecosistemas, las comunidades, las poblaciones, los individuos, los órganos, los tejidos, etc. son sistemas de vida en diferentes niveles, y todos pueden expresar actividades de vida. En segundo lugar, entre muchos niveles de sistemas de vida, las células son el sistema de vida más básico. Esto se debe a que todas las actividades de vida son inseparables de las células. unidades básicas de las actividades vitales, y las células también son las más pequeñas en el nivel de los sistemas vitales. En cuanto a los niveles que son más pequeños que las células, como los orgánulos, diversas moléculas, átomos en las células, etc., aunque también pueden considerarse sistemas, no pueden expresar actividades vitales completas, por lo que no son sistemas vivos. Esta sección sienta las bases para los capítulos siguientes. Los siguientes capítulos describirán la base material, la estructura, la función y el desarrollo y las reglas de cambio del sistema de vida básico de las células, revelando la integridad, la apertura, el orden y la dinámica del sistema de vida. un completo sistema de conocimiento.
De la biosfera a las células: análisis de la situación académica
Una vez que los estudiantes han completado la clase de biología de la escuela secundaria, ya tienen un conocimiento relativamente rico de las células, no solo de la estructura básica de las células. , pero también lo que sucede en las células. Algunos conocimientos sobre reacciones químicas, así como conocimientos sobre la diversidad biológica basada en las células. Los ejemplos y materiales enumerados en el análisis de datos de esta sección "La relación entre las actividades de la vida y las células" son aprendidos por los estudiantes en la escuela secundaria, pero se han ampliado en el contenido relevante en la escuela secundaria. Por ejemplo, durante la reproducción humana, el VIH destruye los linfocitos del sistema inmunológico humano. Los estudiantes han aprendido los niveles estructurales de organismos como células, tejidos, órganos y sistemas en la escuela secundaria. Esta sección agrega niveles como poblaciones y comunidades, ecosistemas y biosferas al plan de estudios de la escuela secundaria, que no solo juega un papel coherente. rol, pero también permite a los estudiantes comprender completamente todos los niveles de los sistemas vivos. De lo micro a lo macro, los estudiantes pueden comprender inicialmente que las estructuras que componen los sistemas vivos son jerárquicas, desde las células más pequeñas hasta la biosfera del sistema. La investigación de las ciencias de la vida se realiza y profundiza desde estos niveles, y las células son otras formas de vida. La base del nivel del sistema es el sistema de vida básico. Aunque los sistemas vivos son complejos, diversos y de diferentes tamaños, dependen capa por capa unos de otros y no pueden separarse del organismo vivo más básico, la célula. Por lo tanto, el libro de texto utiliza diagramas para presentar a los estudiantes una imagen de la vida desde lo micro a lo macro, ayudándoles a comprender los niveles estructurales de los sistemas de vida.
De la biosfera a las células: aspectos importantes y difíciles de la enseñanza
1. Enfoque de la enseñanza
(1) Las actividades de la vida se basan en las células.
(2) Niveles estructurales de los sistemas vivos.
2. Dificultades didácticas
Comprender los niveles estructurales de los sistemas vivos y reconocer que las células son los sistemas vivos básicos.
De la biosfera a las células - métodos de enseñanza
Combinando métodos de enseñanza heurísticos y métodos de discusión.
El profesor es el líder y los estudiantes son el cuerpo principal. Los materiales gráficos proporcionados en el libro de texto se utilizan para guiar a los estudiantes a analizar, discutir y construir conceptos, para que los estudiantes sientan que el conocimiento biológico es un conocimiento útil. y puedo resolver problemas con conocimiento, para que pueda aceptarlo y gustarme en mi corazón.
De la biosfera a la célula: el proceso de enseñanza
A principios de la primavera y el verano de 2003, estalló el SARS en mi país. Se cerraron escuelas, fábricas y centros comerciales. En algunas ciudades, este fenómeno ha provocado que muchas personas que trabajan y viven con pacientes de SARS sean puestas en cuarentena en sus hogares. ¿Por qué la gente tiene tanto miedo al SARS? Esto se debe a que tiene una alta tasa de contagio y mortalidad, y es el virus del SARS el que causa el SARS. Recuerde lo que aprendió sobre los virus en la escuela secundaria. Según su comprensión, ¿qué tipo de organismo es el virus del SARS (los virus no tienen estructura celular)? Podemos ver la discusión de preguntas en la página 2 del libro de texto. . Diagrama modelo de un virus. En esta imagen podemos ver su estructura. (Explicación del dibujo) La capa externa es una capa de proteína, llamada cápside. El interior de la cápside es el ácido nucleico. Rodeado por una cápsula, las pequeñas protuberancias de la cápsula se llaman espinas. La estructura de un virus general suele constar de dos partes: cubierta proteica y ácido nucleico. Hay dos tipos de ácidos nucleicos virales. El ácido nucleico del virus del SARS es el ARN y el otro ácido nucleico del virus de la hepatitis B es el ADN.
En esta imagen podemos ver que el virus del SARS infecta principalmente las células pulmonares humanas y las células del tracto respiratorio superior. Debido al daño a las células pulmonares, los pacientes tienen dificultad para respirar y eventualmente mueren por insuficiencia respiratoria. Entonces, ¿cómo infecta el virus del SARS las células humanas? Para responder a esta pregunta, debemos observar el proceso por el que el virus infecta las células. (Explicación de la imagen: adsorción-inyección-replicación de ácido nucleico, síntesis de proteínas-ensamblaje-escisión) El virus primero se adsorbe en el exterior de la célula huésped y luego inyecta el ácido nucleico en la célula huésped, utilizando los materiales de la célula huésped. para la síntesis de proteínas y la replicación de ácidos nucleicos se utilizan proteínas y ácidos nucleicos sintetizados para ensamblar nuevos virus. Finalmente, las células huésped se lisan y los virus se liberan, y luego continúan infectando otras células del cuerpo humano. Podemos ver que durante este proceso, las células humanas se destruyen. Por lo tanto, incluso si algunos pacientes de SARS se han curado, todavía tendrán secuelas. Las más graves pueden provocar incapacidad para moverse y una discapacidad de por vida.
De la introducción anterior, entendemos que los virus no tienen estructura celular una vez que abandonan las células vivas, ya no expresarán fenómenos vitales ni realizarán actividades vitales. ¿Qué actividades vitales suelen exhibir los organismos? ¿Son todas las actividades vitales inseparables de las células? Esto es lo que aprenderemos a continuación.
En la clase de biología de la escuela secundaria, conocimos a una pequeña estrella que parecía sandalias de paja. ¿Aún la recuerdas? (Paramecium)
El paramecio es un organismo unicelular. Tiene una sola célula Podemos observar que Paramecium tiene una estructura completa:
Surco bucal: para la alimentación. Se estima que un Paramecio puede formar unas 60 vacuolas alimentarias por hora
Vacuolas alimentarias: Las vacuolas alimentarias se producen por endocitosis del Paramecio. Las vacuolas alimentarias fluyen con el citoplasma y el alimento que contienen se absorbe gradualmente. Digestión.
Membrana superficial: ingesta de oxígeno y emisión de dióxido de carbono
Núcleo grande: metabolismo nutricional
Núcleo pequeño: Contiene material genético, función reproductiva
Burbujas telescópicas y tubos recolectores: recogen los desechos metabólicos y el exceso de agua y los descargan fuera del cuerpo
Ano: descarga residuos de alimentos no digeribles
Cilios: el paramecio depende de los cilios para el movimiento auxiliar La oscilación del paramecio gira hacia adelante en el agua.
De esta manera, el paramecio puede completar de forma independiente diversas actividades vitales, como respirar, alimentarse y excretar. Sin una estructura celular completa, Paramecium no podría completar estas actividades vitales.
En comparación con el paramecio, los seres humanos son un organismo multicelular. ¿De qué célula comienza el desarrollo humano (los espermatozoides y los óvulos forman óvulos fertilizados a través de la fertilización y los óvulos fertilizados se dividen celularmente? Un gran número Se producen varias células, que también se diferencian en células musculares, células hepáticas, células de la piel, etc., y finalmente se convierten en fetos. El desarrollo embrionario se logra mediante procesos de división y diferenciación celular. Esto demuestra que la reproducción y el desarrollo también son inseparables de las células. .
Después de ver el análisis de datos tres en el libro, ¿algún estudiante puede recordar las estructuras básicas del arco reflejo? (Receptores - nervios aferentes - centro nervioso - nervios eferentes - efectores) En la imagen, ¿qué células corresponden? a los receptores, nervios aferentes y eferentes, centros nerviosos y efectores del reflejo de retirada de la mano (¿Hay muchos receptores de calor en la piel de los dedos, que generan impulsos nerviosos después de recibir estimulación térmica. Los impulsos nerviosos pasan a través de la transmisión El nervio aferente conduce? a centros nerviosos específicos en la médula espinal. Las neuronas en el centro nervioso generan impulsos inmediatamente después de recibir la señal "caliente" y pasan los impulsos a los nervios eferentes. Los nervios eferentes transmiten rápidamente los impulsos desde el centro a estos dedos. Las terminaciones nerviosas de los músculos controlan la contracción muscular. Las terminaciones nerviosas de los nervios eferentes y los músculos correspondientes forman efectores). La realización de un simple reflejo de retirada de la mano requiere la participación de muchos tipos de células, como los receptores formados por las terminaciones nerviosas aferentes. Neuronas aferentes, interneuronas, neuronas eferentes, células del músculo esquelético relacionadas... Otro ejemplo es que cuando leemos y estudiamos, nuestros ojos reciben información del libro, y luego las células nerviosas pasan y las células cerebrales procesan la información. Después del análisis, el contenido finalmente es escrito o leído por las células musculares. (Las actividades de aprendizaje humano requieren la participación de una amplia variedad y cantidad de células. Las células forman tejidos, varios tejidos forman órganos y los órganos forman sistemas. Sólo mediante la cooperación de múltiples sistemas se pueden completar las actividades de aprendizaje. Las actividades de aprendizaje involucran una variedad de células en el cuerpo humano, pero afecta principalmente a las células nerviosas)
El SIDA es causado por el virus VIH que infecta los linfocitos del sistema inmunológico humano. Esta enfermedad fue descubierta en 1981. Aunque hay muchos investigadores, todavía no es específica. se ha encontrado la cura. La razón es que el virus del VIH destruye los linfocitos, lo que provoca la destrucción del sistema inmunológico del cuerpo. Una vez que se reduce la inmunidad del paciente, es fácil infectarse con otras enfermedades. Por lo tanto, la mayoría de los pacientes con SIDA mueren a causa de una infección por otros microorganismos patógenos. ¿Qué conclusiones puede sacar de este ejemplo? (El daño a una determinada célula de un organismo también afectará las actividades vitales del organismo e incluso provocará su muerte). Por ejemplo, el virus de la hepatitis B destruye las células del hígado, lo que provoca la hepatitis B. islote pancreático B El daño a las células provoca diabetes, etc.
Los cuatro ejemplos anteriores ilustran desde diferentes ángulos el hecho básico de que las actividades vitales de los organismos son inseparables de las células. Además, las actividades vitales también dependen del entorno que rodea al organismo, que depende del entorno para proporcionar materia y energía. ¿Puede dar otros ejemplos para ilustrar que las actividades de la vida son inseparables de las células? (Células glandulares-secreción de glándulas salivales)
Recuerde: cuando estábamos en la escuela secundaria, aprendimos sobre los niveles estructurales de los organismos superiores. ¿Algún compañero recuerda las plantas? ¿Cuáles son los niveles estructurales de los animales y las plantas?
Plantas: células-tejidos-órganos-cuerpos de las plantas
Animales: células-tejidos-órganos-sistemas- cuerpos de animales
Los libros de texto de la escuela secundaria introducen que las plantas tienen seis órganos principales y los humanos tienen ocho sistemas principales. Pídele a un compañero que te ayude a recordar:
Los seis órganos principales de las plantas: raíces, tallos, hojas, flores y frutos, semillas
Los ocho sistemas humanos principales: sistema motor, sistema digestivo, sistema circulatorio, sistema respiratorio, sistema urinario, sistema nervioso, sistema reproductivo, sistema endocrino
Después de recordar el contenido anterior, los estudiantes miran la imagen 1-1 del libro de texto "Niveles estructurales de los sistemas vivos" y piensan en las siguientes preguntas:
1. ¿Cuáles son los niveles de vida? ¿Cúal es su orden de pequeño a grande?
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(Células, tejidos, órganos, sistemas, individuos, poblaciones, comunidades, ecosistemas, biosfera)
2 . Nombra varios otros niveles de sistemas de vida además del concepto de poblaciones y comunidades.
(Puedes poner un ejemplo sencillo para explicar qué son una población y una comunidad. Por ejemplo, todas las carpas de un estanque son una población, y todos los organismos del estanque constituyen una comunidad)
3. Enumere ejemplos específicos de otros sistemas vivos además de los del libro de texto.
4. ¿Cómo entender que las células son el nivel más básico de los sistemas de vida?
(Los niveles estructurales más pequeños que las células, como las moléculas y los átomos, no pueden completar las actividades de la vida de forma independiente)
5. Tomando como ejemplo una persona, un pino o un paramecio, enumere los diferentes niveles del sistema de vida.
6. Los diferentes organismos tienen diferentes sistemas de vida específicos. ¿Qué significa esto?
(Cuanto más altos son los organismos, más complejos son sus sistemas de vida, mientras que los organismos inferiores son más complejos. . Simple.
Esto ilustra la complejidad y diversidad de los sistemas vivos)
De lo anterior se puede ver que las estructuras que constituyen los sistemas vivos son jerárquicas, complejas y diversas. Desde la célula más pequeña hasta la biosfera del sistema, aunque los sistemas de vida son complejos, diversos y de diferentes tamaños, están capa por capa y estrechamente conectados, y son inseparables de la célula, el sistema de vida más básico. En el estudio de este módulo, comenzaremos desde el sistema de vida básico de las células.
(Guía a los estudiantes para que resuman el contenido de esta sección y demuestra los puntos importantes y difíciles con diapositivas)
Asigna tareas para después de clase y tareas previas a la clase para la siguiente clase.