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1、物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗虒W(xué)設(shè)計姓名侶瀚哲學(xué)號1234567812345678年級20142014 級班級教材分析本節(jié)課位于人教版高中生物必修一第四章第一節(jié)。必修一教材是以 細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)為主線展開的，從前到后依次講述它的物質(zhì)組成、 結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)展變化的。本章和第五章的內(nèi)容屬于細(xì)胞的功能。本節(jié) 改變了以往教材的呈現(xiàn)方式，沒有把水分放在代謝一章里，也沒有先講 植物的滲透作用，而是利用一些具體例子和資料，介紹了兩方面的內(nèi)容， 水分子是順著相對含量的梯度跨膜運輸?shù)模恍╇x子的跨膜運輸并不是 順著離子相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，最后總結(jié)出細(xì)胞膜是選擇透過性 膜。其中，水分的跨膜運輸含有重要的教學(xué)價值，

2、教材設(shè)計了一個探究 實驗，由于學(xué)生在咼中階段第一次接觸探究實驗，目的通過對植物細(xì)胞 失水和吸水的實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究問題的一般方法和步驟。學(xué)情分析授課對象為高一學(xué)生，高一學(xué)生具備了一定的觀察和認(rèn)知能力；同 時，高一學(xué)生具有好奇心強(qiáng)，觀察能力強(qiáng)等特點。通過與學(xué)生交流知道， 學(xué)生在初中時就已經(jīng)知道了分子的熱運動，這使學(xué)生很容易理解水分子 能夠自由通過半透膜和細(xì)胞膜。在第三章第一節(jié)學(xué)生體驗了制備細(xì)胞膜 的過程，是學(xué)生容易理解教材中“水分進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的狀況”， 從而認(rèn)識動物細(xì)胞的吸水和失水。學(xué)生在第三章已經(jīng)知道了植物細(xì)胞的 與動物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的差別，也知道了植物細(xì)胞內(nèi)的液體主要是細(xì)胞液， 這對

3、理解植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象和原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜做了鋪 墊。學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容都有幫助。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1.知識目標(biāo)：（1 1）描述半透膜的特征；（2 2） 舉例說明動物細(xì)胞膜和植物原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；（3 3） 說明水的跨膜運輸是順濃度梯度。2.2. 能力目標(biāo)：（1 1）嘗試提出問題，作出假設(shè)；（2 2）進(jìn)行關(guān)于植物細(xì)胞吸水和失水的實驗設(shè)計和操作。3.3.情感態(tài)度價值觀目標(biāo)：體驗科學(xué)探

4、究過程，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神。教學(xué)重點探究水分進(jìn)出細(xì)胞是順相對含量梯度的。教學(xué)難點細(xì)胞吸水和失水的原理；探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”； 掌握質(zhì)壁分離及復(fù)原的規(guī)律。教學(xué)方法教法：多媒體展示法；談話法；探究式教學(xué)法學(xué)法：觀察法；合作學(xué)習(xí)法教學(xué)過程時間教師行為預(yù)設(shè)學(xué)生行為設(shè)計意圖導(dǎo) 入3 3minmin一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課問題1 1：細(xì)胞是一個基本的生命系統(tǒng)， 這個系統(tǒng)的邊界是什么？冋題2 2:由于邊界的存在，進(jìn)而將細(xì) 胞與外界物質(zhì)分隔，這種分隔是不是 意味著細(xì)胞需要的物質(zhì)不能進(jìn)來，細(xì) 胞不需要的物質(zhì)不能出去，為什么？在學(xué)生回答問題的基礎(chǔ)上，教師 及時補充：任何一個生命系統(tǒng)都是

5、開 放的系統(tǒng)，都與外界有物質(zhì)的交換。 前面我們了解到一細(xì)胞膜能控制物質(zhì) 進(jìn)出細(xì)胞。那么，細(xì)胞膜是怎樣控制根據(jù)已有的知識 經(jīng)驗回答，在教師 的引導(dǎo)下想象細(xì) 胞膜作為邊界的 作用。通過創(chuàng)設(shè)問 題情境，引導(dǎo) 學(xué)生尋找新 舊知識的結(jié) 合點，使學(xué)生 主動地參與 學(xué)習(xí)過程。物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的？今天，我們以水分 為例，共同探討水分是怎樣通過細(xì)胞 膜進(jìn)出細(xì)胞的。滲 透 作 用 的 實 驗 現(xiàn) 象8 8 minmin二、滲透作用的實驗現(xiàn)象1.1.利用動畫演示實驗：滲透裝置。提 問：漏斗頸部液面為什么會升高？2.2.提出探究問題：（1 1）如果兩種不同的溶液沒有被一層 半透膜隔開，結(jié)果會怎樣？（2 2）如果有半透膜但

6、半透膜兩側(cè)溶液 濃度一樣，結(jié)果又會是什么樣？教師總結(jié)半透膜的特性：小分子物 質(zhì)可以通過，大分子物質(zhì)不能通過。3.3. 引導(dǎo)學(xué)生分析并認(rèn)識到：（1 1）蔗糖分子不能自由通過半透膜而 水分子可以。（2 2）兩側(cè)的水分子都在運動。（3 3）由于單位體積內(nèi)，水中的水分子 數(shù)量多，蔗糖溶液中的水分子數(shù)量少， 所以在單位時間內(nèi)，由燒杯通過半透 膜進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)量多于由漏斗 通過半透膜進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)量。（4 4）總體的擴(kuò)散方向為水分子由燒杯 通過半透膜進(jìn)入漏斗，因此漏斗管內(nèi) 的液面上升。（5 5）總結(jié)：水分子從數(shù)量多的一側(cè)向1.1.學(xué)生觀察并回 答因為濃度不同。2.2.液面不會升咼。 學(xué)生思考回答：

7、會 或者不會無限升 高。用動畫演示 直觀生動，利 于學(xué)生接受， 利用問題的 正反推導(dǎo)會 引起學(xué)生強(qiáng) 烈的求知欲 望。培養(yǎng)學(xué)生的 觀察、比較、 分析的能力； 培養(yǎng)學(xué)生綜 合不同學(xué)科 知識的能力。培養(yǎng)學(xué)生的 歸納能力及 合作精神。水分子數(shù)量少的一側(cè)擴(kuò)散，也就是說： 水分子是順著相對濃度梯度跨膜運輸 的，這種現(xiàn)象稱為滲透作用。這個裝 置叫滲透裝置。引導(dǎo)學(xué)生問題思考：漏斗內(nèi)的液面 是否無限升高？教師引導(dǎo)：開始時，水分子從數(shù)量 多的一側(cè)向水分子數(shù)量少的一側(cè)滲透 的趨勢，大于水分子從數(shù)量少的一側(cè) 向水分子數(shù)量多的一側(cè)滲透的趨勢， 當(dāng)漏斗內(nèi)的液面逐漸升高，蔗糖溶液 中的水分子數(shù)量逐漸增多，這是兩側(cè) 水分子幾

8、乎相等，水分子的運動達(dá)到 動態(tài)平衡，漏斗內(nèi)液面不再上升。4.4.引導(dǎo)學(xué)生共同討論兩個問題，總結(jié) 滲透作用的發(fā)生必需的條件有哪些？（1 1）如果用一層紗布代替玻璃紙，漏 斗管內(nèi)的液面還會升高嗎？（2 2）如果燒杯中不是清水，而是同樣 濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣？師生共同總結(jié)：要有半透膜；半透 膜兩側(cè)的溶液存在濃度差。動 物 細(xì) 胞 的 吸 水 和 失三、細(xì)胞的吸水和失水1 1、動物細(xì)胞的吸水和失水從生活中的例子引出動物細(xì)胞的 吸水和失水。例如，當(dāng)我們吃比較咸 的食物時，像腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶 鹽的瓜子等，你的嘴唇口腔會有什么 樣的感覺？為什么？有什么辦法解 決？學(xué)生回憶生活經(jīng) 歷，思考，回答：

9、會有干燥難受的 感覺，因為口腔細(xì) 胞失去水分，即水 分的輸出。這時及 時的喝水，可以緩 解。從生活中來， 到生活中去。 培養(yǎng)運用所 學(xué)的生物學(xué) 知識解釋生 活中一些實 際問題的能 力。minmin教師歸納：這些現(xiàn)象都說明動物細(xì)胞的吸水和失水。失水。圖片展示：哺乳動物紅細(xì)胞吸水和引導(dǎo)學(xué)生討論：什么情況下，哺乳動物紅細(xì)胞膨脹，皺縮或形態(tài)不變？師生共同總結(jié)：水分進(jìn)出細(xì)胞與細(xì)胞質(zhì)的濃度和外界溶液是否存在濃度差有關(guān)。minmin教師引導(dǎo)學(xué)生思考：細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜?教師引導(dǎo)： 細(xì)胞膜能讓水分子通過，而血紅蛋白（大分子物質(zhì)）不能通過，符合半透膜的特性，所以細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜。教師總結(jié)：動物細(xì)胞

10、相當(dāng)于一個滲透裝置。2.2.探究植物細(xì)胞的吸水和失水例如，在日常生活里，白菜放置時間長了，以及蘿卜條放在鹽水中，都會萎蔫；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(xì)胞也會吸水和失水。（1 1）提出問題從生活中的現(xiàn)象，結(jié)合上面這些例子，大家可以提出什么問題？大家共同討論提的問題哪些是有價值的，值得探究的。本例子在學(xué)習(xí)制實驗現(xiàn)象分備細(xì)胞膜時學(xué)生析等一系列接觸過，所以大家探討活動，使很快就得出：學(xué)生體驗學(xué)當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度以致用，提高外界溶液濃度，細(xì)學(xué)生的科學(xué)胞吸水；當(dāng)細(xì)胞質(zhì)思維能力。濃度V外界溶液濃度，細(xì)胞失水；當(dāng)細(xì)胞質(zhì)濃度=外界溶液濃度，細(xì)胞形態(tài)不變。表面有很多小氣泡。學(xué)生思考學(xué)生：細(xì)

11、胞會失水嗎（滲出的水是細(xì)胞內(nèi)的水還是間隙的水）？細(xì)胞在什么情況下會失水，什么情況下會吸水呢？水分是如何進(jìn)出細(xì)胞的？植物細(xì)胞是不是一個滲透系統(tǒng),哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜?學(xué)生觀察圖片學(xué)生觀看動畫，分析規(guī)律，得出結(jié) 論：當(dāng)細(xì)胞液濃度 V外界溶液濃度， 細(xì)胞失水，質(zhì)壁分 離；當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度， 細(xì)胞吸水，質(zhì)壁分 離復(fù)原。學(xué)生討論總結(jié) 回答：(1)外因：原生 質(zhì)層內(nèi)外溶液存 在濃度差；(2)內(nèi)因：原生 質(zhì)層的伸縮性比 細(xì)胞壁的伸縮性 大。學(xué)生思考回答： 不會。因為植物細(xì) 胞有細(xì)胞壁的存 在，對整個細(xì)胞有 一個機(jī)械支持保 護(hù)作用，即存在一 定的束縛力。1.1. 討論回答：因為 蔗糖濃度過高了， 導(dǎo)

12、致細(xì)胞失水過 快而死亡。2.2. 學(xué)生討論學(xué)生回答能判斷 細(xì)胞的死活綜合得出：、和三個問題提 得不錯，可以探究。我們?nèi)绾稳パ芯?它呢？提出探究問題：植物細(xì)胞是不是一 個滲透系統(tǒng)，哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透 膜？(2)作出假設(shè)作出假設(shè)：當(dāng)一個問題提出后，我們 必須結(jié)合已有的知識或經(jīng)驗(必要時 還要查找資料)分析問題，并且作出 嘗試性的回答，這種嘗試性的回答稱 為“作出假設(shè)”。圖片展示：成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。 成熟植物細(xì)胞具有中央大液泡，占 整個細(xì)胞很大比例，因此成熟植物細(xì) 胞內(nèi)的液體環(huán)境主要考慮液泡中的細(xì) 胞液。 細(xì)胞壁的特點：全透性。 細(xì)胞膜、液泡膜都是半透膜。 原生質(zhì)層：包括細(xì)胞膜和液泡膜以 及兩層膜

13、之間的細(xì)胞質(zhì)。(原生質(zhì)層 為一個新概念，在此處重點強(qiáng)調(diào)。) 教師引導(dǎo)，作出假設(shè)：原生質(zhì)層相教師提供信息:學(xué)生思考討論，答 案不一。學(xué)生回答：可能有 些裝片中的洋蔥 表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì) 壁分離、有些裝片 中的洋蔥表皮細(xì) 胞的液泡會增大、 有些裝片中的洋 蔥表皮細(xì)胞不出 現(xiàn)明顯變化（即未 發(fā)生質(zhì)壁分離）。 學(xué)生回答：當(dāng)細(xì)胞 液濃度外界溶 液濃度，細(xì)胞吸 水。表現(xiàn)為洋蔥表 皮細(xì)胞的液泡會 增大； 當(dāng)細(xì)胞液濃度= 外界溶液濃度，進(jìn) 出細(xì)胞的水分子 達(dá)到動態(tài)平衡。表 現(xiàn)為洋蔥表皮細(xì) 胞不出現(xiàn)明顯變 化； 當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度，細(xì) 胞失水。表現(xiàn)為洋 蔥表皮細(xì)胞發(fā)生 質(zhì)壁分離。學(xué)生回答：可以，當(dāng)于半透膜。

14、（3 3）質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實驗動畫模擬展示：展示洋蔥外表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離及 質(zhì)壁分離復(fù)原實驗照片（此照片為學(xué) 生在實驗室操作所得真實照片）：教師補充：細(xì)胞液中的水分流失， 使細(xì)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(xì)胞壁的伸縮性大，當(dāng)細(xì)胞不斷失水 時，原生質(zhì)就會與細(xì)胞壁分離開來， 也就發(fā)生質(zhì)壁分離。教師提問：質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù) 原的外因和內(nèi)因是什么呢？教師追問：植物細(xì)胞會不會像動物 細(xì)胞一樣，不斷的吸水最后漲破呢？（4 4）分析現(xiàn)象，得出結(jié)論：就是洋蔥表皮細(xì) 胞不出現(xiàn)明顯變 化的那個裝片滴 加對應(yīng)的蔗糖溶 液的濃度。問題1 1:這個實驗中，如果開始使用 了

15、0.80.8 g/mLg/mL 的蔗糖溶液，很快就觀 察到了質(zhì)壁分離，但后來加清水怎么 也不能使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，這 是為什么呢？問題2 2:植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離及植 被分離復(fù)原的條件是什么呢？學(xué)生討論后，教師補充，共同總結(jié) 規(guī)律：（1 1）植物細(xì)胞是活細(xì)胞；（2 2）要具有大型液泡；（3 3）細(xì)胞內(nèi)外要有濃度差。（5 5）規(guī)律的應(yīng)用：提問：我們了解了植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁 分離及質(zhì)壁分離復(fù)原的基本條件后， 有哪些實際用途呢？教師追問：非常好，除此之外呢？ 教師補充情境：假如現(xiàn)有不同濃度 梯度的蔗糖溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1010%、 2020%、3030%、40%40% 50%50% 6060%. .

16、）， 我們?nèi)⊥谎笫[外表皮細(xì)胞制作若干 裝片，分別滴加不同濃度蔗糖溶液觀 察其發(fā)生質(zhì)壁分離的情況，可能會出 現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生回答后，教師繼續(xù)追問：這是 為什么呢？那么現(xiàn)在我們是否能粗略推知此洋 蔥表皮細(xì)胞液的濃度呢？教師總結(jié)：因此，利用植物細(xì)胞發(fā) 生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象不光 能判斷植物細(xì)胞的死活，測定植物細(xì)學(xué)生聆聽，思考問 題學(xué)生討論SS生枸IAKO憑桿曲-1.932-JI朋應(yīng)2HJ6物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠?、他實例6 6minmin胞的細(xì)胞液濃度。同樣的道理，我們 還可以判斷幾種未知溶液濃度的大 小。除此之外，還可以清楚地觀察到 細(xì)胞膜的存在等等。四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗^渡：通過前面的學(xué)

17、習(xí)，我們了解到 水分進(jìn)出細(xì)胞的方式是順著相對含量 梯度進(jìn)行的，其他物質(zhì)也是這樣嗎？ 展示資料，進(jìn)行分析：討論思考問題：1 1、水稻培養(yǎng)液里的鈣、鎂兩種離子濃度為什么會增高？2 2、不同作物對無機(jī)鹽的吸收有差異嗎？3 3、水分子的跨膜運輸是順相對含量梯 度的，其他物質(zhì)的跨膜運輸也是這樣 嗎？4 4、細(xì)胞對物質(zhì)的吸收有選擇性嗎？如 果有，這種選擇性普遍嗎？經(jīng)過分析討論，得出一致結(jié)論：物幾畤強(qiáng)葫物體內(nèi)的礦特圖含環(huán)（占金施妙樹唄的a asisi1 1- -質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量梯度 的，而且細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出 有選擇性，可以說細(xì)胞膜和其他生物 膜都是選擇性透過膜，這種膜可以讓 水分子自由通

18、過，一些離子和小分子 也可以自由通過，而其他離子、小分 子和大分子則不能通過。生物膜這一 特性，與細(xì)胞的生命活動密切相關(guān)， 是活細(xì)胞的一個重要特征?？?結(jié) 歸 納3 3 minmin五、總結(jié)歸納，課堂小結(jié)本節(jié)課通過滲透作用的實驗現(xiàn)象，了 解滲透作用的原理以及滲透作用發(fā)生 必需的條件；從生活中的現(xiàn)象我們發(fā) 現(xiàn)動植物細(xì)胞都能吸水和失水，重點 學(xué)習(xí)探討了植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì) 壁分離復(fù)原現(xiàn)象，并得出其發(fā)生的本 質(zhì)規(guī)律。進(jìn)一步認(rèn)識到不是所有物質(zhì) 的跨膜運輸都和水分運輸一樣是順相 對含量梯度的，細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入 和輸出具有選擇性。認(rèn)真聽講，積極思 考。總結(jié)歸納整 節(jié)課的知識， 為學(xué)生建立 起知識框架設(shè)

19、 計 思 路 說 明本節(jié)課位于人教版高中生物必修一第四章第一節(jié)。本章和第五章的內(nèi)容屬于細(xì)胞的功能。本節(jié)改變了以往教材的呈現(xiàn)方式，沒有把水分放在代 謝一章里，也沒有先講植物的滲透作用，而是利用一些具體例子和資料， 介紹了兩方面的內(nèi)容，水分子是順著相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，一?離子的跨膜運輸并不是順著離子相對含量的梯度跨膜運輸?shù)?，最后總結(jié) 出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。其中，水分的跨膜運輸含有重要的教學(xué)價值，教材設(shè)計了一個探究 實驗，由于學(xué)生在咼中階段第一次接觸探究實驗，目的通過對植物細(xì)胞 失水和吸水的實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究問題的一般方法和步驟。為了完 成本節(jié)課的三維目標(biāo)，我的教學(xué)設(shè)計思路如下：一、創(chuàng)

20、設(shè)情境，導(dǎo)入新課相關(guān)，是活細(xì)胞的一個重要特征。4.1物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗紫认驅(qū)W生提問，在學(xué)生回答問題的基礎(chǔ)上，教師及時補充：任何 一個生命系統(tǒng)都是開放的系統(tǒng)，都與外界有物質(zhì)的交換。前面我們了解 到一細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。那么，細(xì)胞膜是怎樣控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì) 胞的？今天，我們以水分為例，共同探討水分是怎樣通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)利用動畫演示實驗：滲透裝置。提問液面升高的原因，進(jìn)而提出要 探究的問題。總結(jié)半透膜的特點。經(jīng)過一些列的師生互動，學(xué)生思考等, 總結(jié)出，液面升高是因為有半透膜，同時在半透膜兩側(cè)存在濃度差。從兩部分進(jìn)行講解，首先是動物細(xì)胞的吸水和失水。從生活經(jīng)驗（吃 比較咸的食物，嘴唇口腔會有什么感受）入手，歸納出這些都是細(xì)胞吸 水和失水的現(xiàn)象。然后展示圖片，哺乳動物紅細(xì)胞，得出動物細(xì)胞相當(dāng) 于一個滲透裝置的結(jié)論。然后是植物細(xì)胞的吸水和失水，還是從生活經(jīng) 歷入手。然后探究質(zhì)壁分離及復(fù)原。最后是規(guī)律的應(yīng)用。四、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?jīng)過分析討論，得出一致結(jié)論：物質(zhì)跨膜運輸并不都是順相對含量 梯度的，而且細(xì)胞對于物質(zhì)的輸入和輸出有選擇性，可以說細(xì)胞膜和其 他生物膜都是選擇性透過膜。生物膜這一特性，與細(xì)胞的生命活動密切本節(jié)課通過滲透作用的實驗現(xiàn)象，了解滲透作用的原理以及滲透作 用發(fā)生必需的條件；從生活中的現(xiàn)象我們發(fā)