物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例教學(xué)設(shè)計(jì)

1、鹽道街外語學(xué)校“四三五”有效教學(xué)框架教案設(shè)計(jì)比賽四個理念：（四“全”突出小班特色）1、關(guān)注全體學(xué)生2、教師全心投入3、學(xué)生全員參與4、教學(xué)全程互動三個意識：1、 學(xué)習(xí)目標(biāo)意識2、 學(xué)生主體意識3、 思維訓(xùn)練意識五個環(huán)節(jié)：鹽道街外語學(xué)校小班課堂五步式課題：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 設(shè)計(jì)者：劉洋 課時：2課時學(xué)習(xí)目標(biāo)A類：說出植物細(xì)胞在什么情況下吸水和失水B類：(1)舉例說出生物膜是選擇透過性膜(2)熟練制作臨時裝片和操作顯微觀察C類：(1)嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)(2)學(xué)習(xí)進(jìn)行探究性問題的一般方法和步驟教學(xué)環(huán)節(jié)板塊一：啟中入（3分鐘）反饋調(diào)控同學(xué)們回憶一下贊美蓮藕的詩句“出淤泥而不染，濯青蓮

2、而不妖”。 蓮藕生長在污濁的泥土中卻能從環(huán)境中獲取蓮藕細(xì)胞生命活動需要的營養(yǎng)物質(zhì)，如水、氧氣、礦物質(zhì)等，而蓮藕細(xì)胞不需要的物質(zhì)分子則不能進(jìn)入。到底是什么控制物質(zhì)分子進(jìn)出細(xì)胞？（細(xì)胞膜）物質(zhì)分子是如何跨越細(xì)胞膜輸入和輸出細(xì)胞的？今天，我們先以水分為例，共同探究水分是怎樣通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的。（引出本節(jié)課題：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例）課堂反饋：在學(xué)生回答中，有細(xì)胞，細(xì)胞膜課堂調(diào)控：引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想蓮藕的生活環(huán)境，以及細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，第二章中細(xì)胞膜的功能得出細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出。板塊二：讀中思（15分鐘）反饋調(diào)控1、滲透作用原理（1）演示實(shí)驗(yàn)：一滴紅墨水滴入到清水中，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生觀察并回答。（2）提出探究

3、問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開，結(jié)果又會怎樣？演示：滲透作用的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師和各實(shí)驗(yàn)小組代表課前做好該實(shí)驗(yàn)（3）提出討論問題問題： 為什么漏斗內(nèi)的液面會上升？多媒體動畫演示，引導(dǎo)學(xué)生思考。 師生總結(jié)：水分子從數(shù)量多的一側(cè)向水分子數(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(yùn)輸?shù)?，這種現(xiàn)象稱為滲透作用。這個裝置叫滲透裝置。第2、3小組學(xué)生介紹演示實(shí)驗(yàn)、，展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師及時引導(dǎo)學(xué)生思考：比較組我們可以得出什么結(jié)論？第4小組學(xué)生介紹演示實(shí)驗(yàn)，展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過比較我們又可以得出什么結(jié)論？學(xué)生總結(jié)上面兩個結(jié)論得出滲透作用發(fā)生的條件： a要有半透膜；b半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差

4、。2、 探究植物細(xì)胞的吸水和失水教師提出：植物細(xì)胞吸水和失水的情況又怎樣呢？例如，在日常生活里，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(xì)胞也會吸水和失水。教師引導(dǎo)：我們要善于從生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題，提出問題。許多科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)并不都是從實(shí)驗(yàn)中得到，更多的是通過觀察生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題的。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題比解決一個問題更重要”。（1）提出問題教師：從生活中的現(xiàn)象，結(jié)合上面這些例子，你可以提出什么問題?提出了一個有價(jià)值的問題后,我們?nèi)绾稳パ芯克?（2）作出假設(shè) （以下以“探究植物細(xì)胞中哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜”

5、為例）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(yàn)（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)”。教師圖片展示：“成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖?！?提供信息：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。原生質(zhì)層：包括細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。教師引導(dǎo)，學(xué)生作出假設(shè)：假設(shè)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，也可以假設(shè)細(xì)胞壁相當(dāng)于原生質(zhì)層，或者假設(shè)原生質(zhì)層、細(xì)胞壁兩者都相當(dāng)于半透膜。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度，細(xì)胞吸水；當(dāng)細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度，細(xì)胞失水。教師可以適當(dāng)補(bǔ)充：細(xì)胞液中的水分

6、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。將發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中時，會發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。作出的假設(shè)是否正確呢？就需要通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師引導(dǎo)學(xué)生考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的一些細(xì)節(jié)問題，例如：實(shí)驗(yàn)材料、試劑、用具的選擇材料的選擇：有顏色的還是沒有顏色的，細(xì)胞小的還是相對比較大的，為什么？試劑的選擇：糖水、酒精、醋酸、鹽水？實(shí)驗(yàn)用具的選擇：植物細(xì)胞的吸水和失水是一個微觀的過程，必須通過什么工具來觀察？教師提示：洋蔥表皮細(xì)胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取獲得。實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)胞應(yīng)處

7、于生活狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)步驟教師：實(shí)驗(yàn)材料、試劑、用具選好了，接下來要考慮整個實(shí)驗(yàn)具體的操作步驟。該如何具體操作? 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?實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)提示：第一步：用清水制作洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片，先用低倍鏡觀察。教師：如何使洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞處于失水狀態(tài)？第二步：嘗試用不同濃度梯度的蔗糖溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10、20、30、40%、50%）使洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。教師：如何使它們復(fù)原？第三步：使洋蔥表皮細(xì)胞浸潤于清水中，觀察質(zhì)壁分離的復(fù)原。 設(shè)計(jì)結(jié)果記錄表教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己做出的預(yù)期，明確在實(shí)驗(yàn)中需要重點(diǎn)觀察的內(nèi)容

8、：細(xì)胞壁的位置、原生質(zhì)層的位置、中央液泡的大小、細(xì)胞的大小、細(xì)胞液顏色的深淺變化。試劑中央液泡的大小原生質(zhì)層的位置細(xì)胞大小蔗糖溶液清水教師總結(jié)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。課堂反饋：（1）學(xué)生對于半透膜不熟悉，會提出半透膜的概念。課堂調(diào)控：在此應(yīng)該對半透膜進(jìn)行解釋課堂反饋（2）學(xué)生可能提出的疑問 漏斗內(nèi)的液面會不斷上升嗎 水分子只能從燒杯內(nèi)向漏斗中擴(kuò)散嗎課堂調(diào)控（2）水分子的進(jìn)出方向是雙向的，液面差產(chǎn)生了靜水壓，使進(jìn)入漏斗中的水分子速率減慢，最終和出漏斗的水分子速率相等，這時候漏斗中的液面就不再上升了。充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，學(xué)生自己能做的事由學(xué)生自己完成，教

9、師不要包辦。課堂反饋：學(xué)生可能提出的問題植物細(xì)胞能吸水和失水嗎？植物細(xì)胞在什么情況下會吸水和失水？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？課堂調(diào)控：對學(xué)生的問題都給予正面的肯定，緊扣本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容植物細(xì)胞的滲透裝置，引導(dǎo)學(xué)生篩選出最值得探究的問題植物細(xì)胞中哪些結(jié)構(gòu)相當(dāng)于半透膜。課堂反饋：各個小組可能會提出不同的假設(shè)，假設(shè)原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，也可以假設(shè)細(xì)胞壁相當(dāng)于原生質(zhì)層，或者假設(shè)原生質(zhì)層、細(xì)胞壁兩者都相當(dāng)于半透膜。課堂調(diào)控：應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生講述理由，然后一一排除，最后確定一個較合理的假設(shè)：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜。課堂反饋：學(xué)生可能提出的疑問（1） 細(xì)胞的顏色、大小與該實(shí)驗(yàn)有什么關(guān)系（2） 怎

10、樣選擇試劑，有什么具體要求（3）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?課堂調(diào)控：細(xì)胞的顏色，主要是細(xì)胞液中色素的顏色，可根據(jù)顏色范圍大小判斷細(xì)胞的失水和吸水；試劑的濃度必須是好控制的，試劑是容易獲得的，對細(xì)胞是沒有傷害的；先做裝片再加試劑好，這樣可以在顯微鏡下觀察細(xì)胞失水的變化過程。課堂反饋：學(xué)生可能提出的重點(diǎn)觀察的內(nèi)容，中央液泡的大小、細(xì)胞的大小等，但還不能說全。課堂調(diào)控：教師通過回憶植物細(xì)胞的滲透裝置，以及在選擇材料時，細(xì)胞液顏色的選擇，從而對重點(diǎn)觀察的內(nèi)容加以補(bǔ)充，還應(yīng)有細(xì)胞壁的位置、原生質(zhì)層的位置、細(xì)胞液顏色的深淺變化

11、。板塊三：練中知（15分鐘）反饋調(diào)控典例精析導(dǎo)悟例1. 甜菜塊根細(xì)胞的液泡中有花青素，使塊根變?yōu)榧t色。將塊根切成小塊放在蒸餾水中，水無明顯的顏色變化。但用鹽酸處理這些根后，則能使水變紅。其原因是（ ）A花青素不溶于水而溶于鹽酸B鹽酸破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性C鹽酸破壞了原生質(zhì)層的選擇透過性D細(xì)胞壁被鹽酸破壞例2.食醋中的醋酸分子是活細(xì)胞所不選擇的小分子物質(zhì)，蔗糖是被選擇的大分子物質(zhì)。用食醋和蔗糖可將鮮蒜腌制成糖醋蒜。這是因?yàn)椋?）A、 醋酸和蔗糖分子均存在于活細(xì)胞間隙中B、 醋酸和蔗糖分解后被細(xì)胞吸收C、 腌制時間長，兩種物質(zhì)緩慢地滲入細(xì)胞內(nèi)部D、 醋酸殺死細(xì)胞，使細(xì)胞膜失去選擇透過性的功能例3

12、、下列現(xiàn)象中屬于滲透作用的是 （ ）A、水分子通過細(xì)胞壁 B、葡萄糖分子通過細(xì)胞膜C、K+離子通過原生質(zhì)層D、水分子通過原生質(zhì)層例4、放在0.3g/ml的蔗糖溶液中，會發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞是 （ ）A、人的口腔上皮細(xì)胞B、干種子細(xì)胞 C、洋蔥分生區(qū)的細(xì)胞D、洋蔥表皮細(xì)胞例5、下列四項(xiàng)中除了（ ）外，其余都是一個植物細(xì)胞組成的滲透系統(tǒng)的理由。A、纖維素和果膠構(gòu)成的細(xì)胞壁是全透性的B、由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、液泡膜構(gòu)成的原生質(zhì)層是選擇透過膜C、液泡中具有一定濃度的細(xì)胞液 D、細(xì)胞液的濃度大于（或小于）外界溶液的濃度例1和例2主要考查學(xué)生對原生質(zhì)層性質(zhì)的理解。課堂反饋：對于例1學(xué)生選擇B和C答案的較多，主要

13、是沒有理解原生質(zhì)層的具體內(nèi)容。課堂調(diào)控：引導(dǎo)學(xué)生審題，注意紅色是液泡中花青素的顏色，原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜、液泡膜、以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，故鹽酸破壞的不僅僅是細(xì)胞膜，應(yīng)該是原生質(zhì)層。例2是對例1的知識鞏固。例3主要考查滲透作用的概念課堂反饋：學(xué)生選擇C、D答案較多。課堂調(diào)控：注意引導(dǎo)學(xué)生理解滲透作用的概念，特別是溶劑分子的理解，避免錯選C例4考查質(zhì)壁分離的概念以及發(fā)生的條件。課堂反饋: 多數(shù)學(xué)生選D，少數(shù)學(xué)生選了A、C。課堂調(diào)節(jié)：對于選項(xiàng)A，要注意引導(dǎo)學(xué)生理解質(zhì)壁分離中質(zhì)是原生質(zhì)層，壁是細(xì)胞壁，動物細(xì)胞可以發(fā)生滲透作用，但不能發(fā)生質(zhì)壁分離；對于選項(xiàng)C，要注意質(zhì)壁分離發(fā)生的條件，必須是具有中央大液

14、泡的成熟的植物細(xì)胞，這樣就可以獲得正確答案D例5主要考查滲透裝置的條件課堂反饋：學(xué)生容易誤選A,說明對滲透裝置的條件還不是很清楚課堂調(diào)控：通過類比，動物細(xì)胞也可以發(fā)生滲透作用，但沒有細(xì)胞壁，所以細(xì)胞壁的有無不是滲透作用發(fā)生的必要條件，板塊四：拓中悟（5分鐘）反饋調(diào)控拓展延伸請嘗試把實(shí)驗(yàn)藥劑改為： 0.3g/mL的KNO3溶液，結(jié)果會怎樣？（通過拓展延伸訓(xùn)練，讓學(xué)生對滲透作用的原理加深理解，也提醒學(xué)生對于常見的題型更要認(rèn)真深入的思考，避免習(xí)慣性思維導(dǎo)致過失性失分）課堂反饋：類比0.3g/ml的蔗糖溶液中，植物細(xì)胞會發(fā)生質(zhì)壁分離，學(xué)生很容易得出“0.3g/mL的KNO3溶液中，植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離”。課堂調(diào)節(jié)：引導(dǎo)學(xué)生將KNO3與蔗糖分子進(jìn)行比較，蔗糖分子不能通過細(xì)胞膜，但KNO3以主動運(yùn)輸?shù)姆绞奖晃者M(jìn)入細(xì)胞