高中生物高中 分子與細胞第4章 細胞的物質輸入和輸出《物質跨膜運輸的實例》教學設計

1、物質跨膜運輸的實例教學設計（第1課時）四川省巴中中學 何艷一、教學目標（一）目標的確定本節(jié)內容新課標的要求是：概述滲透作用的概念及發(fā)生條件；動物細胞在什么情況下發(fā)生吸水、失水，表現什么現象并舉例說明動物細胞膜相當于一層半透膜。所以學生需要理解滲透作用發(fā)生的原理以及動物細胞發(fā)生吸水失水的原理和現象，并在學習過程中培養(yǎng)學生多種能力及對學生進行情感和價值觀的教育。 （二）三維目標1、知識與技能：（1）概述并理解滲透作用的概念及發(fā)生條件。（2）理解動物細胞的吸水和失水原理。 2、過程與方法：通過演示觀察、實驗、概況、表述等方法，掌握滲透現象和動物細胞吸水和失水現象。 3、情感態(tài)度與價值觀：（1）通過參

2、與課堂演示實驗學習，使學生養(yǎng)成積極思考、合作交流的學習態(tài)度；（2）體驗實驗操作的樂趣，培養(yǎng)學生尊重科學事實、積極創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神。 二、教學重點（一）重點的確定滲透作用的和動物細胞吸水、失水的原理。（二）重點動物細胞吸水和失水的原理；三、教學難點（一）難點的確定滲透現象發(fā)生的原理。（二）難點對滲透現象的理解。四、學情分析 本節(jié)內容屬于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)的內容，教學對象為高一學生。本節(jié)課主要以水的跨膜運輸為例，依滲透實驗為載體說明動物的細胞膜是選擇透過性膜。其中學生對滲透現象和動物細胞的吸水失水的認識較為抽象，難以理解，所以本節(jié)課利用演示實驗和

3、學生自己動手進行滲透實驗操作，以助于學生體驗、感悟并理解，從而為學習后面的探究活動奠定一定的基礎。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構等內容相聯系，同是又為即將學習的物質跨膜運輸的方式奠定基礎，因此具有承上啟下的作用。五、教學方法講述、討論、演示、實驗等方法相結合。六、教學準備教師準備：多媒體課件，操作實驗的視頻錄制，滲透裝置的制作。學生準備：做好課前預習、滲透實驗的操作。七、課時安排 本節(jié)教學內容分2課時完成，滲透作用、動物細胞的吸水和失水現象作為第一課時，“植物細胞的吸水和失水”的探究實驗及其他物質的跨膜運輸實例作為第二課時。八、教學過程：（第1課時） 教學內容 教師組織與

4、引導 學生活動 設計意圖復習、總結并導課：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？ 問題2：細胞要進行生命活動需要與外面進行物質交換嗎？那么物質分子是如何跨越細胞膜進行輸入和輸出的呢？今天我們就開始學習第四章細胞的物質輸入和輸出。簡要概述本章的內容框架，并引出本節(jié)課學習的內容：物質跨膜運輸的實例。（板書：物質跨膜運輸的實例）問題3：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。學生傾聽思考、答：細胞膜。學生答：需要。學生答：水。 通過創(chuàng)設問題情境，引導學生尋找新舊知識的結合點，使學生主動地參與學習過程。簡介本章三節(jié)的內容，讓學生對本章內容

5、有個整體認識，引出本節(jié)課的學習內容。 以問題的方式引出活細胞中含量最多的化合物水入手，來探討物質是如何進出細胞的。擴散現象滲透作用（問題探討）讓學生觀察演示實驗視頻。問題4：該現象屬于什么現象？概況擴散現象的概念：是指物質分子從相對含量高的區(qū)域向相對含量低的區(qū)域轉移直到的現象。問題5：如果兩種不同的溶液被某種間隔物隔開，結果又會怎樣？引入滲透實驗：兩種不容溶液的間隔物為雞蛋內膜和紗布并指導每組學生向已準備好的三組裝置中分別加入一定量的含紅墨水的30%的蔗糖溶液（注：內外液面齊平），靜置等待觀察現象。等待期間進行知識補充：雞蛋內膜是一層半透膜，半透膜是一類可以讓小分子物質通過，而較大分子物質不能

6、通過的一類多孔性膜（圖1）。如：玻璃紙，雞蛋內膜，膀胱膜等。問題5延伸：如果隔開兩種不同溶液的間隔物是半透膜，如圖2，會出現什么現象？同學生一起概述實驗現象：裝置1中漏斗內的液面升高，紅色物質位于膜內；裝置2中漏斗內的液面未升高，紅色物質位于膜內；裝置3中漏斗內的液面未升高，紅色物質出現在燒杯內的清水中；問題6：裝置1中為什么液面會升高？對學生的回答進行評價并歸納總結：單位時間內進入漏斗中的水分子數量比出來的水分子數量多。問題7：裝置2中將清水換成等濃度的蔗糖溶液，液面還會上升嗎？為什么？對學生的回答進行評價并歸納總結：不會。單位時間內進入漏斗的水分子數與出來的水分子數相等。水分子進出處于動態(tài)

7、平衡。問題8：裝置3中用紗布代替半透膜，液面還會升高嗎?為什么？對學生的回答進行評價并歸納總結：不會。紗布的孔隙很大，蔗糖和水分子都能自由通過紗布。紗布兩側溶液的濃度相等，水分子進出處于動態(tài)平衡。提示:裝置1中所發(fā)生的現象就是滲透作用。（板書：一、滲透作用）以問題串的形式對滲透作用進行歸納總結：問題9：什么是滲透作用？水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴散的過程。（板書：1、概念：水分子或其他溶劑分子透過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液擴散的過程。）問題10：水分子的擴散方向？若相對于溶液濃度來說，水分子是從低濃度溶液向高濃度溶液移動。若相對水自身含量來說，水分子是從水相

8、對含量多的地方向水相對含量少的地方移動。問題11：發(fā)生滲透作用的條件？有半透膜；半透膜兩側的溶液存在濃度。（板書：2、條件：半透膜；濃度差）問題12：裝置1中的漏斗內的液面會一直升高嗎，為什么？不會，隨著漏斗內的液面上升，液面高度差產生的靜水壓也開始增大，壓迫水分從膜內向燒杯移動的速度加快，當膜內外水分進出達到動態(tài)平衡，液面就不再上升。練習：見導學案。學生答：擴散現象。學生聆聽并進行實驗操作。 學生傾聽思考學生觀察滲透實驗的現象并回答（略）。同時通過實驗現象思考本質。學生討論交流并回答（略）。學生討論交流并回答（略）。學生討論交流并回答（略）。學生討論回答（略）。學生討論交流并回答（略）。學生

9、討論交流并回答（略）。學生討論交流并回答（略）。 通過演示實驗視頻，增強直觀感，激發(fā)學生學習的興趣，并調動其思維。利用問題引入滲透實驗。培養(yǎng)學生的實際動手能力和核心素養(yǎng)。 培養(yǎng)學生的語言表達、概述能力和思維模式。 引導學生討論思考問題并回答,培養(yǎng)學生的歸納總結能力。引導學生從實驗中歸納滲透作用的概念，培養(yǎng)學生的學習能力引導學生從裝置1和3，1和2分別進行對照得出結論，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)能力動物細胞的吸水與失水問題13：如果將裝置中的漏斗換成細胞還會不會吸水？（圖略）通過問題引出動物細胞能否發(fā)生吸水和失水現象？引入演示實驗視頻：將實驗兔的紅細胞分別置于質量分數為%、%、%的NaCl溶液，制成是臨

10、時裝片在數碼顯微鏡下放大1000倍后，觀察細胞的形態(tài)變化。并思考不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞分別發(fā)生什么現象？%的NaCl溶液中：進入細胞的水多，出來的水少，水分總體情況表現進入細胞，所以細胞吸水膨脹；%的NaCl溶液中：進入細胞的水和出來的水一樣多，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，所以細胞維持正常形態(tài)；%的NaCl溶液中：進入細胞的水少，出來的水多，水分總體情況表現從細胞中流出，所以細胞失水皺縮；讓學生關注教材61頁的思考與討論：1、紅細胞內的血紅蛋白等有機物能夠透過細胞膜嗎？一般不能。2、紅細胞處于低濃度溶液時，一定會吸水而漲破嗎？不一定3、紅細胞吸水或失水的多少取決于什么條件？細胞質與外界溶液的濃

11、度差4、紅細胞的細胞膜是不是相當于半透膜？是歸納動物細胞的吸水和失水：原理：滲透作用，其中細胞膜就相當于半透膜；細胞質相當于蔗糖溶液；細胞外液相當于清水。外界溶液濃度等于細胞質濃度：水分進出處動態(tài)平衡。外界溶液濃度小于細胞質濃度：細胞吸水膨脹。外界溶液濃度大于細胞質濃度：細胞失水皺縮。吸失水的量取決于：細胞膜內外兩側的濃度差。學生討論交流回答：（略） 學生回答：一般不能學生回答：不一定學生討論發(fā)言：略學生回答：是學生歸納發(fā)言： 當細胞質濃度外界溶液濃度，細胞形態(tài)不變 。當細胞質濃度外界溶液濃度，細胞失水皺縮 。當細胞質濃度外界溶液濃度，細胞吸水膨脹。 學生回答：略 采用了類比推理的方法，引導學生怎樣把無生命的物理裝置與有生命的動物細胞聯系在一起，并利用新舊知識的結合點，培養(yǎng)學生知識的遷移能力，學會大膽猜想，同時培養(yǎng)學生觀察、比較、分析和總結，進而得出科學結論的能力。將微觀事物直觀展現，為學生的推理提供依據。體驗學以致用的快