高二生物物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

1、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例教學(xué)設(shè)計(jì)（第一課時(shí)）解耀國(guó) 南昌 江西師范大學(xué)附屬中學(xué)（330046）一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1理解滲透作用的條件2能說(shuō)明細(xì)胞吸水和失水的原理3了解科學(xué)探究的一般步驟能力目標(biāo)：1通過(guò)滲透現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力2嘗試對(duì)提出的問(wèn)題作出假設(shè)3能夠進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：1初步培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)能力2養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣二、教學(xué)重點(diǎn)1理解滲透作用的條件2探究實(shí)驗(yàn)中怎樣對(duì)提出的問(wèn)題作出假設(shè)3探究實(shí)驗(yàn)中怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三、教學(xué)難點(diǎn)1理解滲透作用的條件2探究實(shí)驗(yàn)中怎樣對(duì)提出的問(wèn)題作出假設(shè)3探究實(shí)驗(yàn)中怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)四、教學(xué)過(guò)程

2、教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生活動(dòng)老師的組織和引導(dǎo)設(shè)計(jì)意圖課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)1 準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)器材2 幫助三名學(xué)生完成滲透作用實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn)，第一組有半透膜和濃度差，第二組紗布和濃度差，第三組半透膜和兩側(cè)的同濃度溶液，每名學(xué)生完成一組）3 課前5分鐘板書(shū)三組實(shí)驗(yàn)裝置示意圖4 課前分組學(xué)生完成的演示實(shí)驗(yàn)更直觀真實(shí)。板書(shū)示意圖更方便分析、且省時(shí)。分組更便于討論、交流。引入答：水三名學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)的完成經(jīng)過(guò)，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其他學(xué)生傾聽(tīng)、觀察。我們已經(jīng)知道，細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出，細(xì)胞所需的物質(zhì)中，哪一種最多呢？我們就先從水開(kāi)始，討論物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的問(wèn)題。課前完成實(shí)驗(yàn)的三名學(xué)生分別敘述三組實(shí)驗(yàn)的完成經(jīng)過(guò)，然后分別展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3、回顧已學(xué)知識(shí)，建立聯(lián)系。激發(fā)學(xué)生興趣滲透的條件：半透膜；濃度差。小組討論，學(xué)生發(fā)言。1號(hào)裝置出現(xiàn)的現(xiàn)象我們稱(chēng)之為滲透現(xiàn)象。1、2、3號(hào)裝置的結(jié)果為什么不同？出現(xiàn)1號(hào)的滲透現(xiàn)象需要什么條件呢？理解滲透現(xiàn)象發(fā)生的條件，初步學(xué)會(huì)用對(duì)照的方法來(lái)分析問(wèn)題。過(guò)渡答：紅細(xì)胞吸水脹破獲取細(xì)胞膜在具備這兩個(gè)條件的情況下，燒杯中的水就滲透進(jìn)入了蔗糖溶液中，或者說(shuō)水被吸上去了。我們這節(jié)課討論水進(jìn)出細(xì)胞的問(wèn)題，前面學(xué)習(xí)過(guò)什么與細(xì)胞吸水有關(guān)的問(wèn)題呢？好，我們就以大家熟悉的紅細(xì)胞為例，先來(lái)探討水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的問(wèn)題?；仡櫼褜W(xué)知識(shí)，進(jìn)入下一內(nèi)容。動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水閱讀課本60頁(yè)的圖4-1。答：第一幅圖。還有第二幅圖答：動(dòng)物

4、一定有半透膜答：細(xì)胞膜哪幅圖最類(lèi)似第一套裝置？那是不是只有第一幅圖出現(xiàn)了滲透現(xiàn)象？這兩幅圖的結(jié)果告訴我們，對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)講，有濃度差就有滲透現(xiàn)象，而我們知道出現(xiàn)滲透現(xiàn)象除了要有濃度差之外，還必須要有半透膜，這說(shuō)明了什么？哪個(gè)結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜呢？和學(xué)生一起理順一下動(dòng)物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)，按照“問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象和結(jié)果結(jié)論”這樣的科學(xué)探究的大體步驟。緊扣滲透現(xiàn)象的條件來(lái)分析動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生初步了解科學(xué)探究的一般步驟。過(guò)渡思考對(duì)動(dòng)物細(xì)胞來(lái)講，有濃度差就有滲透現(xiàn)象，植物細(xì)胞是不是也是如此呢？用類(lèi)似的問(wèn)題非常自然的過(guò)渡到植物細(xì)胞的吸水、失水問(wèn)題。植物細(xì)胞的吸水和失水1提出問(wèn)題原生質(zhì)層相當(dāng)

5、于半透膜嗎？2作出假設(shè)相當(dāng)于半透膜3提出問(wèn)題細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性一樣嗎？4作出假設(shè)細(xì)胞壁的伸縮性更小。5設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案6實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案觀察思考答：液泡中的細(xì)胞液。師生一起分析理由。傾聽(tīng)，理解，思考。答：在提供濃度差這一條件的情況下，如果植物細(xì)胞出現(xiàn)了滲透現(xiàn)象，說(shuō)明原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，如果沒(méi)有出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，說(shuō)明不相當(dāng)于。答：前一種可能。生活中有一些植物吸水和失水的現(xiàn)象。植物細(xì)胞的細(xì)胞膜和動(dòng)物細(xì)胞的差不多，應(yīng)該也相當(dāng)于半透膜。思考答：細(xì)胞壁，還有原生質(zhì)層。繼續(xù)思考。認(rèn)同師生共同思考、分析答：第3種。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素，它的伸縮性應(yīng)該比膜結(jié)構(gòu)要更小。答：高濃度溶液好。因?yàn)槲默F(xiàn)象和其他兩種

6、情況差不多，沒(méi)法區(qū)別。認(rèn)可贊同。理解這相當(dāng)于又觀察了一次滲透現(xiàn)象，更能說(shuō)明問(wèn)題。小組討論學(xué)生發(fā)言學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)問(wèn)題顯然要考慮植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別。板書(shū)植物細(xì)胞模式圖。1濃度差是指外界溶液與細(xì)胞本身溶液的濃度差，動(dòng)物細(xì)胞的溶液指細(xì)胞質(zhì)濃液，那植物細(xì)胞呢？師生一起分析理由。2外界溶液和細(xì)胞液所隔的結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜，但細(xì)胞壁的孔徑大，水分子和蔗糖分子都能通過(guò)，是全透的，因此兩者之間實(shí)際上是被細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜三者隔開(kāi)的，它們?cè)陲@微鏡下看起來(lái)相當(dāng)于一層，我們?nèi)×藗€(gè)名字叫原生質(zhì)層。它相當(dāng)于半透膜嗎？分析動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜的過(guò)程是否給了我們一點(diǎn)啟發(fā)呢？那同學(xué)

7、們更認(rèn)可哪種可能？原因？引導(dǎo)：植物能吸水和失水應(yīng)該是因?yàn)橹参锛?xì)胞能吸水和失水。還有液泡膜，它們都是生物膜，化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)基本相同，也應(yīng)該相當(dāng)于半透膜。相當(dāng)于半透膜的細(xì)胞膜和液泡膜所夾的整體結(jié)構(gòu)原生質(zhì)層也就應(yīng)該相當(dāng)于半透膜。問(wèn)題馬上又出現(xiàn)了，在顯微鏡下你依據(jù)什么現(xiàn)象判斷植物細(xì)胞發(fā)生了滲透呢？引導(dǎo)：動(dòng)物細(xì)胞是以膨脹或皺縮這樣的現(xiàn)象來(lái)判斷的，因?yàn)榧?xì)胞膜有伸縮性。植物細(xì)胞也會(huì)出現(xiàn)膨脹或皺縮這樣的現(xiàn)象嗎？關(guān)鍵看哪個(gè)結(jié)構(gòu)？細(xì)胞壁也有伸縮性。這意味著比較細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性大小很有必要，它直接決定我們能不能觀察到滲透現(xiàn)象。師生共同分析伸縮性比較的三種情況，預(yù)測(cè)三種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。1 相同：現(xiàn)象類(lèi)同動(dòng)物細(xì)胞2

8、細(xì)胞壁更大：現(xiàn)象類(lèi)同動(dòng)物細(xì)胞3 細(xì)胞壁更?。何含F(xiàn)象類(lèi)同動(dòng)物細(xì)胞 失水：皺縮，兩者分離同學(xué)們更認(rèn)可哪種可能？原因？好，那就是說(shuō)，如果我們提供條件造成濃度差，預(yù)計(jì)在顯微鏡下將看到第3種情況的結(jié)果，請(qǐng)問(wèn)是提供高濃度的溶液好還是低濃度的溶液好？為什么？出現(xiàn)了細(xì)胞壁和原生質(zhì)層分離就可以證明細(xì)胞壁的伸縮性更小，同時(shí)說(shuō)明出現(xiàn)了滲透現(xiàn)象，證明原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。大家想想看，已經(jīng)失水的細(xì)胞再讓它吸水，是不是更能說(shuō)明問(wèn)題呢？我們分析了各種情況，也預(yù)測(cè)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那這個(gè)實(shí)驗(yàn)具體應(yīng)該怎么做呢？大體步驟是怎樣的？引導(dǎo)：學(xué)生發(fā)言中對(duì)的予以肯定，錯(cuò)的予以糾正，不完善的再請(qǐng)其他學(xué)生補(bǔ)充。巡視、指導(dǎo)，共同解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題

9、。書(shū)上有，但畫(huà)在黑板上更方便于分析。緊扣滲透現(xiàn)象的條件來(lái)分析植物細(xì)胞的吸水和失水。師生共同提出問(wèn)題后再分析問(wèn)題，讓學(xué)生嘗試作出假設(shè)并給出這樣假設(shè)的理由。恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生想出實(shí)驗(yàn)方案。四、過(guò)程展示這節(jié)課的探究過(guò)程中學(xué)生表現(xiàn)相當(dāng)活躍，主要體現(xiàn)在這么幾個(gè)過(guò)程中：1、 課前完成實(shí)驗(yàn)的三名學(xué)生分別敘述三組實(shí)驗(yàn)的完成經(jīng)過(guò)，然后分別展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果由于是身旁的同學(xué)自親做的實(shí)驗(yàn)，可信度很高，而且學(xué)生在敘述和展示的時(shí)候口頭語(yǔ)言和和肢體語(yǔ)言都還不錯(cuò)，同學(xué)們笑聲不斷，自然對(duì)接下來(lái)的“1、2、3號(hào)裝置的結(jié)果為什么不同？出現(xiàn)1號(hào)的滲透現(xiàn)象需要什么條件呢？”這兩個(gè)問(wèn)題思考非常深入，很容易就得到正確的答案。2、

10、對(duì)“原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜嗎？”和“細(xì)胞壁和原生質(zhì)層的伸縮性一樣嗎？”這兩個(gè)問(wèn)題的提出和作出假設(shè)由滲透現(xiàn)象過(guò)渡到動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水，再由動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水過(guò)渡到植物細(xì)胞的吸水和失水，這兩個(gè)過(guò)渡非常自然。同學(xué)們的思考是建立在前面兩個(gè)問(wèn)題已經(jīng)解決的基礎(chǔ)上的，從而在“提出問(wèn)題”和“作出假設(shè)”方面一點(diǎn)也不吃力，表現(xiàn)出了很好的遷移能力。3、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)學(xué)生的精彩表現(xiàn) 在深入思考作出了假設(shè)的基礎(chǔ)上，去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)是呼之欲出了，此時(shí)學(xué)生表現(xiàn)出了很強(qiáng)的參與意識(shí)，在小組討論后，各小組要求發(fā)言的同學(xué)絡(luò)繹不絕，先是有同學(xué)將經(jīng)過(guò)組內(nèi)討論的大致步驟說(shuō)出來(lái)，馬上組內(nèi)有同學(xué)覺(jué)得有沒(méi)說(shuō)全的地方，站起來(lái)補(bǔ)充，接著別的

11、小組有同學(xué)或者是指出前面發(fā)言小組的不足，或者是給出另外一個(gè)方案，而立即又有同學(xué)對(duì)別的同學(xué)指出的不足予以說(shuō)明或者完善五、課后反思這是必修課中的第一個(gè)“探究”，學(xué)生在如何提出問(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，而本節(jié)課的教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)中怎樣對(duì)提出的問(wèn)題作出假設(shè)以及怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兩方面都收到了很好的效果。而學(xué)生在課堂上活躍的原因可能在于以下幾個(gè)方面：一是一開(kāi)始就用三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果來(lái)設(shè)疑，學(xué)生親眼見(jiàn)到，自然興趣濃厚；二是自始至終都用連貫的問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生一直處于回顧、思考和觀察中，非常投入；三是小組討論組織的好，學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)較強(qiáng)；四是實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中學(xué)生參與積極性高、小組協(xié)作比較好。這節(jié)課學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)了科學(xué)探究的一般過(guò)程，可以初步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。而探究活動(dòng)應(yīng)該以過(guò)程為重，如果確實(shí)是