4.1《被動(dòng)運(yùn)輸》教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期生物人教版必修1

必修一第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)《被動(dòng)運(yùn)輸》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析

本節(jié)是人教版《普通高中生物學(xué)》必修一第四章第一節(jié)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容包括水進(jìn)出動(dòng)植物細(xì)胞原理、探究植物細(xì)胞的吸水和失水、被動(dòng)運(yùn)輸三部分，在新課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求是“分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的條件、原因”，“闡明被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)”，且探究植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)及滲透裝置的分析，屬于理解水平。但在教材中，在本節(jié)需要向?qū)W生介紹滲透作用這一概念。滲透作用對(duì)學(xué)生而言相對(duì)難以理解，因此，教師在講解過(guò)程中需要放慢語(yǔ)速，詳細(xì)講解滲透裝置所展現(xiàn)出來(lái)的滲透作用。首先從水分子進(jìn)出細(xì)胞的方式說(shuō)起，讓學(xué)生理解擴(kuò)散和滲透的原理，關(guān)于水進(jìn)出細(xì)胞的原理可以將動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)出水與植物細(xì)胞進(jìn)出水進(jìn)行類(lèi)比，先學(xué)水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞，再讓學(xué)生思考水進(jìn)出植物細(xì)胞的異同。進(jìn)而理解被動(dòng)運(yùn)輸，在此基礎(chǔ)上區(qū)分自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)主動(dòng)運(yùn)輸打下基礎(chǔ)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)還要培養(yǎng)學(xué)生“生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)”的生命觀念。本節(jié)包含兩個(gè)課程標(biāo)準(zhǔn)提出的應(yīng)展開(kāi)的教學(xué)活動(dòng)要求，分別為“通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的通透性”和“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離合復(fù)原”，本節(jié)建議采用3課時(shí)完成，其中含1節(jié)實(shí)驗(yàn)課，結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，爭(zhēng)取創(chuàng)造條件讓學(xué)生親歷活動(dòng)過(guò)程，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般方法。二、學(xué)情分析學(xué)生在初中做過(guò)或見(jiàn)過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：泡在鹽水中的蘿卜條會(huì)軟縮，泡在清水中的蘿卜條會(huì)更加硬挺。學(xué)生也有這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：做菜餡時(shí)加入一些鹽，蔬菜中的水分會(huì)大量滲出；對(duì)農(nóng)作物施肥過(guò)多會(huì)造成“燒苗”現(xiàn)象等，這些生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容都有幫助。而本節(jié)內(nèi)容需要學(xué)生從微觀水平上理解細(xì)胞吸水、失水的過(guò)程，理解細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，內(nèi)容本身較抽象，難以理解，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)有一定困難。此外，學(xué)生在初中曾經(jīng)接觸到科學(xué)研究的一般步驟，但在如何提出問(wèn)題、作出假設(shè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)都還缺乏訓(xùn)練。在初中的物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)物質(zhì)分子的擴(kuò)散現(xiàn)象也有基本的認(rèn)知，這些已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)可以作為本節(jié)課創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的理想素材，可以更好的幫助學(xué)生理解物質(zhì)，跨膜運(yùn)輸?shù)木唧w機(jī)制。第一課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)1. 通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性，闡明細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念；2. 通過(guò)對(duì)滲透作用現(xiàn)象進(jìn)行分析，理解滲透作用的原理及條件，提高分析與綜合的科學(xué)思維能力。3. 通過(guò)探究植物細(xì)胞的吸水和失水，培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施方案、分析結(jié)果、得出結(jié)論的科學(xué)探究能力。4.依據(jù)滲透作用原理，達(dá)成指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和選擇低鹽飲食的健康生活方式的社會(huì)責(zé)任。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)。（2）探究植物細(xì)胞的吸水和失水。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）探究植物細(xì)胞的吸水和失水。（2）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類(lèi)和作用。三、教學(xué)方法講授法、討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、自主學(xué)習(xí)法四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)流程教學(xué)流程情境設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)師生活動(dòng)情境：生活現(xiàn)象——吃比較咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜會(huì)覺(jué)得比較干、清水泡著的青菜、鹽腌制的黃瓜。學(xué)習(xí)任務(wù)一：滲透裝置分析，歸納發(fā)生滲透作用的條件生活中我們會(huì)觀察到，吃比較咸或甜的食物，口腔和唇的黏膜會(huì)覺(jué)得比較干。用清水泡著的青菜卻都很硬挺；而用鹽腌制的黃瓜皺皺巴巴，還會(huì)出很多水。我們先來(lái)看看問(wèn)題探討中的模擬實(shí)驗(yàn)。1.裝置的漏斗管內(nèi)液面為什么會(huì)升高？2.用紗布代替玻璃紙漏斗管內(nèi)液面會(huì)升高嗎？3.清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？4.該裝置中，漏斗中液面是否會(huì)一直上升？5.當(dāng)裝置中，漏斗液面不再上升時(shí)，半透膜兩側(cè)溶液濃度相等嗎？師:設(shè)置情境，提出思考問(wèn)題。生：根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，小組討論完成相關(guān)問(wèn)題。設(shè)計(jì)意圖：從生活實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)情境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑和論辯?！練w納】滲透作用①概念：水分子（或其它溶劑分子）通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。②水分子的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)：順相對(duì)含量梯度運(yùn)輸，水往“高”處流【歸納】滲透作用③條件：a.具有半透膜半透膜；b.兩側(cè)的溶液具有濃度差學(xué)習(xí)任務(wù)二：通過(guò)水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的示意圖，分析水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理是通過(guò)滲透作用。提出問(wèn)題：如果將裝置中的漏斗換成紅細(xì)胞還會(huì)不會(huì)吸水？請(qǐng)大家閱讀教材P63圖41，思考討論以下問(wèn)題：1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過(guò)細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問(wèn)題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？思考：水進(jìn)出紅細(xì)胞的原理是什么？3.當(dāng)外界溶液濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而脹破嗎？4.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？師：從滲透裝置出發(fā)，引入動(dòng)物細(xì)胞的原理，并設(shè)置相關(guān)問(wèn)題思考。生：通過(guò)分組討論，得出動(dòng)物細(xì)胞吸水失水的原理。同時(shí)通過(guò)生活實(shí)例的探討，將所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)情境與問(wèn)題的設(shè)置，讓學(xué)生，掌握知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。任務(wù)三：水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理根據(jù)成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，討論植物細(xì)胞的滲透作用原理問(wèn)題探討：如果將裝置中的漏斗換成植物細(xì)胞會(huì)不會(huì)發(fā)生滲透作用？問(wèn)題：從結(jié)構(gòu)上看，植物細(xì)胞是否滿足滲透作用的條件？問(wèn)題：植物細(xì)胞在什么條件下吸水，在什么條件下失水師：設(shè)置情境，引發(fā)學(xué)生思考，植物細(xì)胞滲透作用的條件。生：通過(guò)小組討論與學(xué)案填寫(xiě)完成相關(guān)內(nèi)容。設(shè)計(jì)意圖：從生活實(shí)例出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念。教學(xué)流程探究植物細(xì)胞吸水失水的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)預(yù)案設(shè)計(jì)）問(wèn)題探討：探究實(shí)驗(yàn)的流程師：引導(dǎo)學(xué)生按照探究實(shí)驗(yàn)的一般流程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。生：分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，分析水分進(jìn)出植物細(xì)胞是通過(guò)滲透作用。教學(xué)流程總結(jié)提升：展示鹽堿地圖片，指導(dǎo)學(xué)生分析，鹽堿地不長(zhǎng)植物的原因。課堂總結(jié)請(qǐng)同學(xué)們解釋以下現(xiàn)象：1.分析鹽堿地不利于植物生長(zhǎng)的原因。為什么有些植物耐鹽堿？2.臨床上為什么使用0.9%NaCl即生理鹽水輸液?師生：學(xué)生討論，教師指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)動(dòng)植物細(xì)胞吸水和失水的區(qū)別和聯(lián)系，梳理質(zhì)壁分離與復(fù)原的概念，并由此歸納被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢⒈粍?dòng)運(yùn)輸對(duì)于細(xì)胞生命活動(dòng)的意義。引導(dǎo)學(xué)生形成生態(tài)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任。板書(shū)設(shè)計(jì)教學(xué)反思探究植物細(xì)胞的吸水和失水是高中生物學(xué)的第一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)予以高度重視。教學(xué)前要做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般步驟和方法，明確本實(shí)驗(yàn)的原理、思路和大致步驟。在學(xué)習(xí)原生質(zhì)層的概念時(shí)，不要告訴學(xué)生水分進(jìn)出前后植物細(xì)胞的變化，否則容易將本探究性實(shí)驗(yàn)變成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。第二課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)①通過(guò)探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”，說(shuō)明水分子進(jìn)出植物細(xì)胞的原理，闡釋原生質(zhì)層的選擇透過(guò)性與質(zhì)壁分離及其復(fù)原的關(guān)系。②通過(guò)水分子進(jìn)出細(xì)胞方式的探索學(xué)習(xí)，初步構(gòu)建被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍?，能比較自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同點(diǎn)③通過(guò)對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)木唧w實(shí)例的討論，分析細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸功能之間的關(guān)系，嘗試運(yùn)用物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹R(shí)解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題。二、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：①被動(dòng)運(yùn)輸?shù)脑砗吞攸c(diǎn)②探究植物細(xì)胞的吸水和失水教學(xué)難點(diǎn)：①探究植物細(xì)胞的吸水和失水②轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類(lèi)和作用三、教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程情境設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)師生活動(dòng)情境創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入任務(wù)一、探究植物細(xì)胞吸水失水的實(shí)驗(yàn)材料用具：紫色的洋蔥鱗片、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、清水、質(zhì)量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液、質(zhì)量濃度為0.5g/ml的蔗糖溶液.提出問(wèn)題：洋蔥細(xì)胞在什么條件下會(huì)失水和吸水？失水和吸水過(guò)程細(xì)胞形態(tài)出現(xiàn)了哪些變化？指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)操作，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。思考水分子進(jìn)出植物細(xì)胞的原理。思考植物細(xì)胞的吸水和失水的過(guò)程，為進(jìn)一步探究奠定良好的基礎(chǔ)。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：制作臨時(shí)裝片低倍鏡下觀察滴加0.3g/ml的蔗糖溶液低倍鏡下觀察滴加清水低倍鏡下觀察通過(guò)對(duì)生物學(xué)事實(shí)的觀察認(rèn)識(shí)水分進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程，并在探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)探究能力。實(shí)驗(yàn)操作討論交流觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的原理提出問(wèn)題：1.在未滴加蔗糖溶液之前，洋蔥鱗片葉外表皮的液泡大小如何？顏色如何？原生質(zhì)層的位置在哪？2.滴加蔗糖溶液之后，液泡的大小，顏色以及原生質(zhì)層出現(xiàn)了哪些變化？3.植物細(xì)胞的失水過(guò)程是否也是滲透作用？為什么說(shuō)原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜？4.與動(dòng)物細(xì)胞吸水過(guò)程相比，植物細(xì)胞吸水時(shí)是否也會(huì)出現(xiàn)皺縮？為什么？5.滴加清水之后，液泡的大小，顏色以及原生質(zhì)層出現(xiàn)了哪些變化？這說(shuō)明了什么？思考問(wèn)題1，認(rèn)識(shí)洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。思考問(wèn)題2，觀察細(xì)胞失水的現(xiàn)象，明確細(xì)胞失水水過(guò)程中細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的關(guān)系。思考問(wèn)題3，理解原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。思考問(wèn)題4，比較動(dòng)植物細(xì)胞失水過(guò)程中的異同。思考問(wèn)題5，觀察細(xì)胞吸水的現(xiàn)象，明確細(xì)胞吸水過(guò)程中，細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的關(guān)系。構(gòu)建概念任務(wù)二、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散圖片展示：人工合成的脂雙層對(duì)物質(zhì)的通透性自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散示意圖。思考與討論：1、哪些分子能夠通過(guò)脂雙層？哪些分子不能通過(guò)？為什么？2、葡萄糖不能通過(guò)無(wú)蛋白質(zhì)的脂雙層，但是，小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，對(duì)此該如何解釋?zhuān)繂?wèn)題1自由擴(kuò)散是否具有方向性？問(wèn)題2哪些物質(zhì)能夠通過(guò)自由擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞？3、葡萄糖不能通過(guò)無(wú)蛋白質(zhì)的脂雙層，但是，小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，對(duì)此該如何解釋?zhuān)繂?wèn)題3協(xié)助擴(kuò)散的特征？問(wèn)題4比較載體蛋白和通道蛋白的異同？歸納：自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散有哪些共性?指導(dǎo)學(xué)生觀察圖片，總結(jié)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的區(qū)別和聯(lián)系，以及載體蛋白和通道蛋白的區(qū)別和聯(lián)系。在觀察圖片的基礎(chǔ)上，通過(guò)歸納與概括、比較與推理等科學(xué)方法構(gòu)建被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍?，理解自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的異同點(diǎn)，形成對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的基本認(rèn)識(shí)?？偨Y(jié)升華小結(jié)：概念圖的構(gòu)建小組討論與交流形成概念圖。指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)動(dòng)植物細(xì)胞吸水和失水的區(qū)別和聯(lián)系，梳理質(zhì)壁分離和復(fù)原的概念，并由此歸納得出被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍?，以及被?dòng)