高中生物必修1分子與細胞物質跨膜運輸?shù)膶嵗虒W設計

1、人教版高中生物必修1分子與細胞物質跨膜運輸?shù)膶嵗虒W設計一、教學背景分析一、教材分析物質跨膜運輸?shù)膶嵗侨私贪姹匦?分子與細胞中第4章第1行的內容。教材利用 一些具體例子和資料，介紹了兩方面的內容：水分子是順相對含量的梯度溝膜運輸?shù)?，一些離子 的跨膜運輸并非是順著離子的相對含量進行的，最后總結出細胞膜是選擇透過性膜。其中，“水 分的跨膜運輸”具有重要的教學價值，這是一個探討實驗，也是學生在高中時期第一次真正全面 接觸探討實驗，通過對植物細胞失水和吸水的探討，培育學生學會探討問題的一樣方式和步驟。 二、學情分析學生在初中做過或見過如此的實驗：泡在鹽水中的蘿卜條會軟縮，泡在清水中的蘿卜條會加 倍硬

2、挺。學生也有如此的生活體會：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 施肥過量會造成“燒苗”現(xiàn)象等，這些生活體會對學習本節(jié)內容都有幫忙。而本方內容需要學生 從微觀水平上明白得細胞吸水、失水的進程，明白得細胞膜是選擇透過性膜，內容本身較抽象, 難以明白得，學生學習起來會有必然困難。另外，學生在初中曾經(jīng)接觸到科學研究的一樣步驟, 但在如何提出問題、作出假設和設計實驗等環(huán)方都還缺乏訓練。二、目標表述一、知識與技術（1）說出細胞在什么情形下吸水和失水。（2）舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。（3）熟練制作臨時裝片和操作顯微鏡。二、進程與方式（1）嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設。（2）進行關

3、于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作。3、情感態(tài)度和價值觀體驗科學探討進程，培育學生質疑、求實、創(chuàng)新的科學態(tài)度和精神。三、教學重難點教學重點一、說明探討實驗的大體方式和一樣進程。二、讓學生明白細胞與外界溶液一路能夠組成一個滲透系統(tǒng)。3、舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。教學難點一、如何提出問題，做出假設。二、如何設計實驗進程（材料、實驗用具、試劑的選擇，實驗結果的預測等）。3、明白得細胞膜不僅是半透膜，仍是選擇透過性膜。四、教學設計思路本節(jié)課第一由“問題探討”引入，從“擴散”遷移到“滲透”。在生物小組課前完成滲透作 用探討實驗的基礎上，由學生分析實驗現(xiàn)象，總結出滲透作用發(fā)生的條件，表現(xiàn)“學生是學習

4、的 主體”。然后由滲透裝置類比聯(lián)想到細胞，分析教材給出的“水分進出哺乳動物紅細胞的狀況”，熟 悉動物細胞的吸水和失水是通過滲透作用完成的。在細胞的吸水和失水問題上，植物細胞和動物 細胞相似嗎？若是相似，植物細胞又有什么與動物細胞不同的地方呢？引出探討活動。探討植物 細胞的吸水和失水重在做好引導，訓練學生提出問題、作出假設和實驗設計的能力，歸納出科學 探討的一樣步驟，進一步通過動手實驗，鍛煉學生的操作能力。通過動植物細胞吸水和失水問題的分析，學生熟悉到水分子是能夠自由進出細胞膜的，而且 是順相對含量的梯度進行的。教材的資料分析提供的素材是無機鹽的吸收情形，通過度析討論, 引導學生歸納出：細胞對物

5、質的吸收不必然都是順相對含量的梯度進行的；細胞吸收物質是有選 擇的，說明細胞膜具有選擇透過性。本設計遵循的新課程理念是面向全部學生，提高生物科學素養(yǎng)，提倡探討性學習。依據(jù)“自 主學習”的原那么，以探討式教學方式為主線，以學習小組為單位，利用多種教學資源引導學生 自主學習，讓學生在討論、探討、交流中彼此啟發(fā)，取得新知，形成良好的學習適應和學習方式; 在學生自我監(jiān)控、自我評判、自我進展中培育學生獨立試探適應和創(chuàng)新意識，培育學生的探討能 力、分析比較和表達能力和合作精神。五、教學進程教學內容、過程安排設計意圖創(chuàng)設情境，導入新課.引言：噴灑香水，導入擴散的概念！ （1）演示實驗：一滴紅墨水滴入到清水中

6、，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？學生規(guī)察并回答。（2）提出探究問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開，結果又會怎樣？一一導入新課展示兩個滲透裝置學生觀察一液面上升演示：滲透作用的實驗現(xiàn)象。教師和各實驗小組代表課前做好該實驗，實驗的內容設置如下：燒杯中是清水，漏斗內是30%的蔗糖溶液，兩種不同的溶液被一層玻璃紙（半透膜）隔開，實驗開始時，漏斗內外的液面在同一水平而上，靜置2 h后，漏斗內的液面有何變化？用一層紗布代替半透膜，其它的均與相同，漏斗內的液面有何變化？第1小組學生介紹演示實驗，展示實驗現(xiàn)象。（3）提出討論問題問題：為什么漏斗內的液面會上升？M媒體動畫演示，引導學生思考。師生總結：水分子從數(shù)量多的一

7、側向水分子數(shù)量少的一側擴散，這種現(xiàn)象稱為滲 透作用。這個裝置叫滲透裝電。學生總結上面兩個結論得出滲透作用發(fā)生的條件：a要有半透膜：b半透膜兩側的溶液存在濃度差?；犹骄浚抡n教學。1、動物細胞的吸水和失水類比滲透裝置與細胞，提出問題：細胞是一個滲透系統(tǒng)嗎？引導學生作出假設：動物細胞是一個滲透系統(tǒng)。創(chuàng)設情境,激起學生的學習欲望。學生親自實驗，展示實 驗現(xiàn)象，分析比較實驗 結果,得出結論，既鍛 煉r學生的動手操作 能力，也提高r學生分 析問題能力，更能激發(fā) 學生學習、探究的枳極 性，使學生真正感受到 課堂屬于自己。多媒體課件直觀演示, 利于學生理解抽象的 知識。通過引導學生自己得設計實驗，驗證假設

8、（學生完成）。動物細胞的細胞膜相當于半透膜，動物細胞 的細胞質是動物細胞內的液體環(huán)境C將哺乳動物的紅細胞分別放在濃鹽水、生理 鹽水、清水中，觀察紅細胞的形態(tài)。預期結果（學生完成）：紅細胞在濃鹽水中失水皺縮，在生理鹽水中保持原有形態(tài)，在清水中吸水膨脹。出結論并得出滲透作用發(fā)生的條件，將課堂的主動權交給學生。圖片展示：水分進出哺乳動物紅細胞的狀況C與外”聞油俏濃度與細里 質的濃段相同時,水分進 出細胞處于動態(tài)平銜當外界溶液的濃度比細胞成的濃度低時.細胞吸水膨脹當外界溶液的濃度 比細腮質的濃陵高 時，細胞失水皺縮分析結果，得出結論（學生完成）：當細胞內溶液濃度 外界溶液濃度，細胞吸水讓學生初步體會科

9、學探究的一股步驟。教給學生如何發(fā)現(xiàn)問當細胞內溶液濃度 外界溶液濃度，細胞失水當細胞內溶液濃度=外界溶液濃度，細胞形態(tài)不變動物細胞是一個滲透系統(tǒng)，水進出細胞是順相對含量的梯度，通過滲透作用進行 的。2、探究植物細胞的吸水和失水教師提出：植物細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：教師引導：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 科學家的發(fā)現(xiàn)并不都是從實驗中得到，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”。提出問題植物細胞是不是一個滲透系統(tǒng)，哪些結構相當于半透膜

10、？提出r 一個有價值的問題后，我們如何去研究它呢？作出假設（以下以“探究植物細胞中哪些結構相當于半透膜”為例）教師圖片展示：“成熟植物細胞結構圖。”題，提出問題，進而篩 選出有價值的研究問 題。提供信息：成熟植物細胞具有中央大液泡，占整個細胞很大比例，因此成熟植 物細胞內的液體環(huán)境主要考慮液泡中的細胞液。原生質層：包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。教師引導，學生作出假設：假設原生質層相當于半透膜，也可以假設細胞壁 相當于原生質層，或者假設原生質層、細胞壁兩者都相當于半透膜C各個小組可能會提出不同的假設，應引導學生講述理由，最后確定一個較合 理的假設：原生質層相當于半透膜。預測實驗結果：

11、當細胞液濃度 外界溶液濃度，細胞吸水：當細胞液濃度 外界溶液濃度，細胞失水。教師可以適當補充：細胞液中的水分流失，使細胞壁和原生質層都出現(xiàn)一定程度 的收縮，但由于原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原 生質就會與細胞壁分離開來，也就發(fā)生質壁分離。將發(fā)生質壁分離的細胞放入清 水中時，會發(fā)生質壁分離更原。作出的假設是否正確呢？就需要通過設計實驗來驗證。設計實驗教師引導學生考慮實驗設計上的一些細節(jié)問題，例如：實驗材料、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？（試劑的濃度必須是好控制的，試劑是 容易獲

12、得的，對細胞是沒有傷宙的）實驗用具的選擇：植物細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：洋蔥表皮細胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取獲得。實驗過程中細胞 應處于生活狀態(tài)。實驗步驟實驗要點提示：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。通過問題的設國，使學 生在思考領悟到選擇 合適實驗材料、試劑的 重要性。教師：如何使洋蔥鱗片葉表皮細胞處于失水狀態(tài)？第二步：嘗試用不同濃度梯度的蔗糖溶液（質量分數(shù)為30%、50%）使洋蔥表皮細 胞發(fā)生質壁分離。教師：如何使它們且原?第三步：使洋蔥表皮細胞浸澗于清水中，觀察質壁分離的更原。設計結果記錄表試劑中央液泡的大小原生

13、質層的位置細胞大小蔗糖溶液清水要求學生針教師引導學生結合自己做出的預期,明確在實驗中需要重點觀察的內容：細胞壁 的位置、原生質層的位置、中央液泡的大小、細胞的大小、細胞液顏色的深淺變 化。從實驗材料，方法的選 擇，實驗過程，結果分 析等一系列探究活動, 使學生體驗實驗設計 思路,提高學生的科學 思維。對探究的問題，以小組為玳位設計一份實驗方案。進行實驗學生分組進行實驗，教師參與其中，對于學生在實驗中出現(xiàn)的問題及時的發(fā)現(xiàn)，及時的解決，真正的融入到學生中間去。分析結果，得出結論做完實驗后，我們要對實驗結果進行分析，實驗結果是否與預期相吻合?是否支持 r我們最初的假設？當實驗結果與預期不符時，我們要

14、多思考,也不要急于認定假 設不成立，要考慮會不會是因為實驗操作的不正確導致不能達到預期結果的？會不 會有什么干擾因素呢？各組展示各自的實驗結果，描述所觀察到的實驗現(xiàn)象。教師及時引導學生思考實驗中出現(xiàn)的問題：例如這個實驗中，如果開始使用r g/ mL的蔗精溶液，很快就觀察到r質壁分離，但后來加清水怎么也不能使細胞發(fā)生 質壁分離紅原，能否斷定當外界濃度低的忖候細胞不能吸水呢?為什么？ （不能，因為蔗糖濃度過高r,導致細胞失水過快而死亡。）教師：所以無論實驗成功也好，失敗也好，都要認真分析C根據(jù)實驗結果得出實 驗結論，最終師生達成共識，植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。3、物質跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗毎奈褪撬肿禹樝鄬康奶荻瓤缒み\輸?shù)倪^程。其他物質呢？ 資料分析：P61學生討論學生：細胞對于物質的輸入