《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗方虒W設(shè)計

1、物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗虒W設(shè)計（第一課時）運城中學馮建宇一、教材分析1 、本節(jié)內(nèi)容的分析本節(jié)是人教版普通高中課程標準實驗教科書生物必修1分子與細胞中第4 章第 1 節(jié)的內(nèi)容。這一節(jié)主要介紹的是以水和無機鹽的跨膜運輸為例，說明細胞膜是選擇透過性膜。其中的“植物細胞的吸水和失水的探究”是全書的第一個“探究”活動，通過這項探究活動，學生可以在提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗等環(huán)節(jié)得到一定的體驗和感悟，從而為學習后面的探究活動奠定一定的基礎(chǔ)。本節(jié)課既與前面學習過的組成細胞的分子和細胞的基本結(jié)構(gòu)等內(nèi)容相聯(lián)系，同是又為即將學習的細胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞降於嘶A(chǔ)，因此具有承上啟下的作用。2、教學目標（ 1

2、）、知識目標說出滲透作用的概念及發(fā)生條件；說出細胞在什么情況下吸水與失水；舉例說明動物細胞膜和植物原生質(zhì)層相當于半透膜；概述水的跨膜運輸方向與水濃度的關(guān)系。（ 2）、能力目標嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)；進行關(guān)于植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計。（ 3）、情感目標通過參與課堂學習，使學生養(yǎng)成積極思考、主動探究、合作交流的學習態(tài)度；體驗科學探究過程，培養(yǎng)學生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神。3、教學重點和難點（ 1）、重點：細胞吸水和失水的原理；嘗試提出問題、作出假設(shè)。（ 2）、難點：嘗試提出問題、作出假設(shè)；進行關(guān)于植物細胞吸水和失水的實驗設(shè)計。4、課時安排本節(jié)課教學內(nèi)容分2 課時完成，為了適

3、應(yīng)教學實際，我把滲透作用、動物細胞的吸水和失水及“植物細胞的吸水和失水”的探究實驗方案的設(shè)計作為第一課時，探究實驗方案的實施及其他物質(zhì)的跨膜運輸實例作為第二課時。二、學情分析學生在初中做過或見過這樣的實驗：泡在鹽水中的蘿卜條會軟縮，泡在清水中的蘿卜條會更加硬挺。學生也有這樣的生活經(jīng)驗：做菜餡時加入一些鹽，蔬菜中的水分會大量滲出；對農(nóng)作物施肥過多會造成“燒苗”現(xiàn)象等，這些生活經(jīng)驗對學習本節(jié)內(nèi)容都有幫助。而本節(jié)內(nèi)容需要學生從微觀水平上理解細胞吸水、失水的過程，理解細胞膜是選擇透過性膜，內(nèi)容本身較抽象，難以理解，學生學習起來會有一定的困難，1 / 7課堂上可以通過多媒體課件的演示，增強直觀性，幫助學

4、生理解微觀現(xiàn)象。另外，學生在初中曾經(jīng)接觸到科學研究的一般步驟，但在如何提出問題、作出假設(shè)和設(shè)計實驗等環(huán)節(jié)都還缺乏訓(xùn)練，在本節(jié)課中可讓學生就生活現(xiàn)象提出探究問題、作出假設(shè)并設(shè)計實驗，通過訓(xùn)練可以讓學生得到一定的體驗和感悟，從而為學習后面的探究活動奠定一定的基礎(chǔ)。三、教學設(shè)計思路通過創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課，由“問題探討”引入，通過滲透現(xiàn)象的分析，學生自主構(gòu)建滲透作用的概念及發(fā)生的條件；回憶細胞膜制備的實驗，分析“水分進出紅細胞的情況”認識到紅細胞的細胞膜相當于半透膜，吸水或失水取決于細胞內(nèi)外的濃度差；進而引導(dǎo)學生討論“植物細胞的吸水和失水”情況，以生活中相關(guān)現(xiàn)象和科學家們的故事為背景，引導(dǎo)學生發(fā)現(xiàn)問

5、題及提出有價值的問題；引導(dǎo)學生學會如何分析問題作出假設(shè)，并根據(jù)所做的假設(shè)來設(shè)計實驗，考慮實驗操作的具體細節(jié)( 材料、試劑、用具的選擇，操作步驟，結(jié)果預(yù)期，設(shè)計記錄表格等) 。四、教學方法及教學媒體的設(shè)計1. 教法：采用啟發(fā)式及問題驅(qū)動法相結(jié)合。2. 學法：學生利用課本和多媒體課件提供的資源開展自主學習，通過小組討論、分析、對比等方法達成學習目標。3. 教學媒體的設(shè)計：利用多媒體展示相關(guān)的資料。五、教學過程教學內(nèi)容教師組織與引導(dǎo)學生活動章引言：問題 1：細胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的邊界是什么？由于邊界的存在，進而將細胞與外面物質(zhì)分隔，而細胞進行生命活動需要與外面進行物質(zhì)交換， 那么物

6、質(zhì)分子是如何跨越細胞膜輸入學生傾聽思考，和輸出的呢？今天我們就開始學習第四章在腦中建立聯(lián)系，形新課導(dǎo)入細胞的物質(zhì)輸入和輸出。成框架。節(jié)引言：教師簡介本章的三節(jié)內(nèi)容及聯(lián)系， 引出學習第一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?。問題 2：活細胞中含量最多的化合物是什么？下面我們以水為例，共同探討水分是怎樣進出細胞的。1、讓學生自主閱讀“問題探討”內(nèi)容及學生自主閱讀、示意圖，描述滲透裝置及滲透現(xiàn)象，教師課件口述滲透現(xiàn)象， 觀察演示滲透作用的實驗現(xiàn)象。演示。設(shè)計意圖章引言通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學生尋找新舊知識的結(jié)合點，使學生主動地參與學習過程。簡介本章三節(jié)內(nèi)容及聯(lián)系，讓學生對本章內(nèi)容有個整體認識，便于形成知識網(wǎng)絡(luò)。節(jié)引

7、言從學生很熟悉的也是活細胞中含量最多的化合物水入手，來探討物質(zhì)是如何進出細胞的。通過演示動畫，增強直觀感，利于學生理解微觀的現(xiàn)象，激發(fā)學生2 / 72、設(shè)置問題，讓學生思考、討論、回答。學習的興趣，并調(diào)(1)滲透作用進行時，蔗糖分子和半透膜動其思維。兩側(cè)的水分子是否都通過半透膜？(2)水分子向哪些方向移動, 總體向哪一設(shè)計“問題串”個方向移動 ? 為什么？學生思考討論是為了以問題驅(qū)動(3)漏斗的液面會無限上升嗎？為什么？交流得出答案學習 , 引導(dǎo)學生去(4)如果用一層紗布 ( 或塑料袋 ) 代替半透思考，層層剖析現(xiàn)滲透膜，結(jié)果會怎樣？原因？象后面的本質(zhì)作用(5)如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度

8、（問題探討）的蔗糖溶液，結(jié)果又會怎樣？原因？3、構(gòu)建模型，引導(dǎo)學生分析滲透現(xiàn)象。學生傾聽思考建構(gòu)模型，幫4、啟發(fā)學生自主構(gòu)建滲透作用的概念和助學生理解難點條件：學生歸納滲透(1)概念：水分子或其它溶劑分子通過半作用的概念及條件引導(dǎo)學生完成對知透膜從單位體積中多的一側(cè)向少的一側(cè)進行識的主動建構(gòu) , 為運輸。進一步學習“細胞(2)條件：要有半透膜；半透膜兩側(cè)的吸水和失水”打的溶液存在濃度差。下基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生的歸納能力。1、從生活中的例子引出動物細胞的吸水學生回答 : 會有和失水。例如，當我們吃比較咸的食物時，如干燥、口渴的感覺，腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔因為口腔細胞失去會有什么感覺

9、? 為什么 ? 有什么辦法解決？水分，即水分的輸教師歸納： 這些現(xiàn)象說明動物細胞的吸水出。這時及時的喝和失水，從而引出動物細胞的吸水和失水。水，可以緩解口渴。采用了類比推2、動物細胞類比滲透裝置理的方法，讓學生思考： 若把滲透裝置中的裝有蔗糖溶液大膽想象的長頸漏斗換成哺乳動物的紅細胞，結(jié)果會怎動物細胞的樣？吸水與失水思考： 若把滲透裝置中燒杯中的清水換學生思考回答成濃鹽水，紅細胞形態(tài)會發(fā)生什么變化？思考：將動物細胞類比成滲透裝置，有將微觀事物直哪些相似之處？觀展現(xiàn)，為學生的思考： 細胞膜是否相當于一層半透膜？推理提供依據(jù)。引導(dǎo)學生總結(jié)： 生活著的動物細胞就像一個滲透裝置，細胞膜相當于一層半透膜

10、，細胞學生思考討論引導(dǎo)學生怎樣質(zhì)和外界溶液構(gòu)成濃度差。交流并發(fā)言：把無生命的物理裝3、圖片展示：哺乳動物紅細胞的吸水和當細胞質(zhì)濃度置與有生命的動物失水。外界溶液濃度， 細細胞聯(lián)系在一起，3 / 7小組討論：什么情況下, 哺乳動物紅細胞胞吸水膨脹膨脹、皺縮或形態(tài)不變?當細胞質(zhì)濃度師生共同總結(jié):水分進出細胞與細胞質(zhì)外界溶液濃度，細的濃度和外界溶液是否存在濃度差有關(guān)，水是胞失水皺縮順濃度梯度運輸?shù)摹．敿毎|(zhì)濃度4、師生共同總結(jié)：動物細胞是一個滲透 外界溶液濃度，系統(tǒng)，水進出細胞是順相對含量的梯度，通過細胞形態(tài)不變滲透作用進行的。學生思考：輸液為什么要用0.9%的生理鹽學生回答水？1、教師舉例：在日常

11、生活里，夏天家里做涼伴黃瓜時有水出現(xiàn)，腌蘿卜條時灑上一些鹽會出水；而賣菜的阿姨經(jīng)常向青菜上灑水，青菜變得硬挺，說明植物細胞也會吸水和失水。教師提出： 植物細胞吸水和失水的情況又怎樣呢？2、探究過程學生提出問題：（ 1）提出問題細胞會失水從生活中的現(xiàn)象，結(jié)合上面這些例子，你嗎 ?( 滲出的水是細可以提出什么問題?將問題寫下來。胞內(nèi)的水還是間隙教師 : 大家一起來討論一下提的問題哪些的水 )是有價值的，值得探究的。細胞在什么植 物 細 胞 的教師引導(dǎo) : 我們要善于從生活中的現(xiàn)象發(fā)情況下會失水， 什么吸水與失水現(xiàn)新的問題，提出問題。許多科學家都善于通情況下會吸水呢?過觀察生活中的現(xiàn)象提出問題，例如

12、，牛頓從水分是如何蘋果掉下來的現(xiàn)象中提出地球引力的問題；細進出細胞的 ?菌學家弗萊明從一個長了青霉的細菌培養(yǎng)皿植物細胞是中出現(xiàn)的現(xiàn)象， 提出青霉的分泌物是否具有抑不是一個滲透系統(tǒng)，制葡萄球菌生活的作用，從而提取出青霉素哪些結(jié)構(gòu)相當于半的；愛因斯坦曾經(jīng)說過: “提出一個問題比解透膜？決一個問題更重要” ?？梢?，提出一個有價值 的問題，是創(chuàng)造發(fā)明的良好開端。教師可簡介 “什么是一個有價值的可探究的問題”。學生 :、和下面我們以第個問題為例，來學習探究三個問題提得好，問題的一般方法和步驟?？梢蕴骄?。提出探究問題： 植物細胞是不是一個滲透系統(tǒng)，哪些結(jié)構(gòu)相當于半透膜？并利用新舊知識的結(jié)合點，培養(yǎng)學生知識

13、的遷移能力，學會大膽猜想，同時培養(yǎng)學生觀察、比較、分析和總結(jié)，進而得出科學結(jié)論的能力。體驗學以致用的快樂。通過聯(lián)系生活實例，有利于提高學生的科學素養(yǎng)和運用生物學知識的能力，同時可以引導(dǎo)學生善于從生活實例中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)。4 / 7教師 : 好，提出了一個有價值的問題以后，我們?nèi)绾稳パ芯克?（ 2）作出假設(shè) （以下以“探究植物細胞中哪些結(jié)構(gòu)相當于半透膜”為例）作出假設(shè)：當一個問題提出后，我們必須學生嘗試根據(jù)結(jié)合已有的知識或經(jīng)驗（必要時還要查找資提出的問題， 作出假料）分析問題，并且作出嘗試性的回答，這種設(shè)：嘗試性的回答稱為“作出假設(shè)”。假設(shè)原生質(zhì)層教師圖片展示： “成熟植物細胞結(jié)

14、構(gòu)圖。 ”相當于半透膜；提供信息： 成熟植物細胞具有中央大液假設(shè)細胞壁相泡，占整個細胞很大比例，因此成熟植物細胞當于原生質(zhì)層；內(nèi)的液體環(huán)境主要考慮液泡中的細胞液。假設(shè)原生質(zhì)層、原生質(zhì)層： 包括細胞膜和液泡膜以及兩細胞壁兩者都相當層膜之間的細胞質(zhì)。于半透膜。使學生掌握科教師引導(dǎo)學生作出假設(shè)， 各個小組可能會學探究的一般方法提出不同的假設(shè)，應(yīng)引導(dǎo)學生講述理由，最后和步驟確定一個較合理的假設(shè)： 原生質(zhì)層相當于半透膜。植物細胞的（ 3）設(shè)計實驗吸水與失水教師：怎樣才能夠知道我們的假設(shè)是否正確呢？教師：怎么去做實驗，做實驗之前我們要學生：做實驗。做哪些準備工作呢？基本思路： 類似于哺乳動物紅細胞的吸水學

15、生：先應(yīng)該設(shè)和失水，先把植物細胞放在濃度較高的溶液計實驗方案。中，觀察細胞的大小變化；再將細胞放在清水中，觀察細胞的大小變化。教師可以適當補充：細胞液中的水分流失，使細胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮，但由于原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質(zhì)層就會與細胞壁分離開來，也就發(fā)生了質(zhì)壁分離。將發(fā)生了質(zhì)壁分離的細胞放入清水中時，會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。引導(dǎo)學生預(yù)測實驗結(jié)果。學生預(yù)測結(jié)果：教師引導(dǎo)學生考慮這個實驗設(shè)計上的一當細胞液濃度些細節(jié)問題，例如：外界溶液濃度， 細實驗材料、試劑、用具的選擇胞失水質(zhì)壁分材料的選擇：有顏色的還是沒有顏色的，離5 / 7課堂小結(jié)布置作業(yè)細胞小的還

16、是相對比較大的，為什么？當細胞液濃度通過問題的設(shè)教師補充：洋蔥表皮細胞有紫色液泡，而外界溶液濃度， 細置，使學生在思考且表皮容易撕取獲得，我們可以考慮。胞吸水質(zhì)壁分領(lǐng)悟到選擇合適實試劑的選擇：糖水、鹽水、醋酸、酒精？離的復(fù)原驗材料、試劑的重實驗用具的選擇： 植物細胞的吸水和失水要性。是一個微觀的過程，必須通過什么工具來觀察？學生 : 用顯微鏡實驗步驟觀察。教師：實驗材料、試劑、用具選好了，接下來我們要考慮整個實驗具體的操作步驟。是先把洋蔥泡在蔗糖溶液中， 10 min 后取出做成裝片，顯微鏡下觀察; 還是先做好裝片，再想辦法往里加入試劑呢?學生回答 : 先做使學生認識到實驗要點提示：裝片再加試

17、劑好， 這實驗設(shè)計的科學第一步：制作洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝樣可以在顯微鏡下性。片，先用低倍鏡觀察。觀察細胞失水的變設(shè)問：如何使洋蔥鱗片葉表皮細胞處于失化過程。水狀態(tài)？第二步： 嘗試用不同濃度梯度的蔗糖溶液（質(zhì)量分數(shù)為 10、 20、 30、 40%、 50%、60、）使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離。學生思考感悟設(shè)問：如何使它們復(fù)原？第三步：使洋蔥表皮細胞浸潤于清水中，觀察質(zhì)壁分離的復(fù)原。設(shè)計結(jié)果記錄表格教師引導(dǎo)學生結(jié)合自己做出的預(yù)期，明確在實驗中需要重點觀察的內(nèi)容：細胞壁的位訓(xùn)練學生思置、原生質(zhì)層的位置、中央液泡的大小、細胞維，設(shè)計表格的能的大小、細胞液顏色的深淺變化，設(shè)計成記錄力。表格。引導(dǎo)學生對本節(jié)內(nèi)容進行總結(jié)，著重指出滲透作用的概念及發(fā)生的條件，探究