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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 人教版必修一 第 4 章 第 1 节高中生物物质跨膜运输的实例教学设计 一、教学背景分析 1、教材分析物质跨膜运输的实例是人教版必修1分子与细胞中第4 章第 1 节的内容；教材利用一些详细例子和资料,介绍了两方面的内容：水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的,一些离子的跨膜运输并不是顺着离子的相对含量进行的,最终总结出细胞膜是挑选透过性膜；其中, “ 水分的跨膜运输” 具有重要的教学价值,这是一个探究试验,也是同学在高中阶段第一次真正全面接触探究试验,通过对植物细胞失水和吸水的探究,培育同学学会探究问题的一般方法和步骤；2、学情分析同学在中学做过或
2、见过这样的试验：泡在盐水中的萝卜条会软缩,泡在清水中的萝卜条会更加硬挺；同学也有这样的生活体会：做菜馅时加入一些盐,蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“ 烧苗” 现象等, 这些生活体会对学习本节内容都有帮忙；而本节 内容需要同学从微观水平上懂得细胞吸水、失水的过程, 懂得细胞膜是挑选透过性膜,内容 本身较抽象,难以懂得,同学学习起来会有肯定困难；另外,同学在中学曾经接触到科学研究的一般步骤,但在如何提出问题、作出假设和设计试验等环节都仍缺乏训练；二、教学目标分析 1、学问与技能1扩散的概念和渗透的概念；2懂得渗透作用发生的条件；3说出细胞在什么情形下吸水和失水及动物细胞与植物细胞吸
3、水和失水的区分；4学会探究性试验“ 植物细胞吸水和失水” 的试验设计；5把握细胞吸水和失水的条件,提高运用生物学学问说明生活实际现象的才能；2、过程与方法1尝试从生活现象中提出问题,作出假设；2进行关于植物细胞吸水和失水的试验设计和操作；3、情感态度和价值观1体验科学探究过程,培育同学质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2体验探究的一般过程,培育良好的探究性学习思维方法,通过提出问题、作出假设,培育科学的探究精神；三、教学重难点 教学重点 1、说明探究试验的基本方法和一般
4、过程；2、让同学知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统；3、举例说出细胞膜是挑选透过性膜；. 4、植物细胞的质壁别离及质壁别离复原 教学难点 1、细胞吸水和失水的原理；2、如何提出问题,做出假设；3、如何设计试验过程材料、试验用具、试剂的挑选,试验结果的推测等；4、懂得细胞膜不仅是半透膜,仍是挑选透过性膜；四、教学设计思路本节课第一由“ 问题探讨” 引入,从“ 扩散” 迁移到“ 渗透” ；在生物小组课前完成渗透作用探究试验的基础上,由同学分析试验现象,是学习的主体” ；总结出渗透作用发生的条件,表达“ 同学然后由渗透装置类比联想到细胞,分析教材给出的 “ 水分进出哺乳动物红细胞的状况”,熟
5、悉动物细胞的吸水和失水是通过渗透作用完成的；在细胞的吸水和失水问题上,植物细胞和动物细胞相像吗？假如相像,植物细胞又有什么与动物细胞不同之处呢？引出探究活动；探究植物细胞的吸水和失水重在做好引导,训练同学提出问题、 作出假设和试验设计的才能,归纳出科学探究的一般步骤,进一步通过动手试验,锤炼同学的操作才能；通过动植物细胞吸水和失水问题的分析,同学熟悉到水分子是可以自由进出细胞膜的,并且是顺相对含量的梯度进行的；教材的资料分析供应的素材是无机盐的吸取情形,通过分析争论, 引导同学归纳出：细胞对物质的吸取不肯定都是顺相对含量的梯度进行的；细胞吸收物质是有挑选的,说明细胞膜具有挑选透过性；本设计遵循
6、的新课程理念是面对全体同学,提高生物科学素养,提倡探究性学习； 依据“ 自主学习” 的原就,以探究式教学方法为主线,以学习小组为单位,利用多种教学资源引导同学自主学习,让同学在争论、探究、沟通中相互启发,获得新知,形成良好的学习习惯名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 和学习方法；在同学自我监控、自我评判、自我进展中培育同学独立摸索习惯和创新意识,培育同学的探究才能、分析比较和表达才能以及合作精神；五、教学过程教学内容、过程支配 设计意图 第 1 课时【创设情境,导入新课】引入： 出示荷花图片 老师：同学们看,这是一池
7、荷花,个个亭亭玉立,清净高雅,回忆一下,宋 创设情境,激起同学的 代有位哲学家周敦颐是如何赞扬莲藕的？学习欲望；同学：“ 出污泥而不染,濯青莲而不妖” ；老师：莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中猎取莲藕细胞生命活动需要的 养分物质,如水、氧气、矿物质等,而莲藕细胞不需要的物质分子就不能进入；【提问】那么究竟是什么掌握物质分子进出细胞？物质分子是如何跨过细胞膜输 细胞的物质输入与 入和输出细胞的？今日我们从细胞层次上来争论-第四章 输出；引出本章课题【板书】第四章 细胞的物质输入和输出 老师：进出细胞的物质很多比方水等问同学,不同的物质进出的方式一 样吗？我们先以水分为例,共同探究水分是怎样通过
8、细胞膜进出细胞的；引出 本节课题提问同学：为什么第一争论水的跨膜运输呢？同学：水在细胞中的含量很高；【板书】第1 节物质跨膜运输的实例；1、明白同学预习中存【出示学习目标】在的问题,使后续的教学活动做到有的放矢1、 渗透作用的概念和原理2、通过复习旧学问,2、 细胞失水和吸水的原理引导同学查找新旧知3、 植物细胞吸水和失水的原理及质壁别离原理识的结合点,启示思 维,产生质疑, 激发探4、 物质跨膜运输的其他实例【演示渗透现象、构建学问】索新知的欲望；3、让同学明确本节课 应把握的学问点；“ 问题探讨 ”1演示试验：一滴红墨水滴入到清水中,会显现什么现象？同学观看并答复：扩散名师归纳总结 2提出
9、探究问题：假如两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样？接展现试验现象, 分析比第 3 页,共 10 页下来老师将播放一个flash ,同学们认真观看试验过程中发生了什么现象,特别是较试验结果,得出结- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 液面的变化；为什么液面会上升？论,提高了同学分析问演示：渗透作用的试验现象；题才能,更能激发同学多媒体动画演示渗透作用过程,同时在相应位置暂停并说明渗透装置；向同学 学习、探究的积极性,说明烧杯内装的是清水,漏斗内装的是 30% 蔗糖溶液,漏斗口内包裹着一层半透 使同学真正感受到课膜,并提问：什么是半透膜？堂属于自己；
10、假设同学答不上来,就向同学说明：半透膜是答应一些小分子或离子透过,而不让别的一些大分子或离子透过的膜；连续播放视频；播放过程中提示同学留意观看试验现象；播放终止后,向学生提问看到了什么现象；ppt 展现问题多媒体课件直观演示,3提出争论问题利于同学懂得抽象的老师：为什么漏斗内的液面会上升？学问；同学：水分子进入了漏斗；老师：说得特别对； 在 ppt 上展现答案：单位时间内,进入半透膜的水分子数 渗出半透膜的水分子数；老师：假设果我们将视频中的某个试验条件转变,会是什么现象呢？那我们一起来探讨看看；ppt 上展现试验设计通过引导同学自己得出结论并得出渗透作用发生的条件, 将课堂的主动权交给同学；
11、A：漏斗外是清水 ,漏斗内是 30% 的蔗糖溶液 ,内外之间是完整的半透膜；B：与 A 基本相同 ,唯独差异就是半透膜用针扎了20 个小孔 ,破坏了半透膜让同学初步体会科学的半透性；探究的一般步骤；C：与 A 的差异是漏斗内外都是30% 的蔗糖溶液老师：向同学说明试验装置,并引导同学依据观看后视频猜想各个试验装置的试验现象,并让同学答复可能显现的结果,与同学一起争论；同学：依据看到的视频中的现象估计以上试验可能会显现的结果；名师归纳总结 老师：逐个在ppt 上出示答案：第 4 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A 装置漏斗内液面上升；B
12、、 C 漏斗内外液面没有明显变化 ,内外相平；A 装置中漏斗内液面上升 , 说明漏斗内的液体量是 _ 增多、削减 ;增多的液体应当是来自 _ ,即烧杯中的水分子通过半透膜,进入了漏斗；老师：既然是这样,B 装置中的半透膜被穿破了,为什么就不能显现 A 装置中漏斗管内的液面上升的现象了呢？同学：由于半透膜被穿破了,蔗糖分子可以自由进入清水中；老师：特别好；由于半透膜被穿破了,失去了原本的特性,蔗糖分子通过小孔进入清水中；好,我们看看装置 升,为什么你们会这么想呢？C 的现象,同学们的推测是漏斗液面不会上同学：由于半透膜内外都是相同浓度的蔗糖溶液；老师：对,大家特别棒！ppt 展现问题及其答案假如
13、烧杯内不是清水,而是同等浓度的蔗糖溶液,结果会怎样？答：液面不会上升 ,由于单位时间内透过渗透膜的水分子数等于渗出半透膜的水分子数量,半透膜两侧的溶液浓度相等,教给同学如何发觉问水分子匀称分布；题,提出问题, 进而筛选出有价值的争论问题；老师：从以上的试验中, 我们可以知道水分子发生了类似于扩散现象的过程,我们把这种现象称作渗透现象；那么什么是渗透作用呢？接下来我们连续学习；ppt 展现渗透作用的概念以上试验说明白水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散,也就是说：水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的,这种现象称为渗透作用；这个装置叫渗透装置；老师：通过 B 和 C 装置的试验现象,同学们可
14、以得出什么结论呢？同学总结上面两个结论得出渗透作用发生的条件：a 要有半透膜； b 半透膜两侧的溶液存在浓度差；老师：没错,发生渗透作用是有条件的,依据试验,证明白发生渗透作用要同时具备两个条件,那就是1具有半透膜 2半透膜两侧的溶液具有浓度差并在 ppt 上展现名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 老师：既然我们知道了发生渗透作用的条件,那么渗透作用是如何发生的呢？它的原理是什么呢？我们来学习一下；Ppt 展现渗透作用的原理,并向同学说明要点师生总结：渗透作用的原理：1宏观：由低浓度溶液向高浓度溶液扩散即：溶液 A
15、浓度 溶液 B 浓度,水分子从 BA 移动溶液 A 浓度 溶液 B 浓度,水分子从 A B 移动2微观：单位体积的水分子由多向少扩散互动探究,新课教学；1、 动物细胞的吸水和失水类比渗透装置与细胞,提出问题：细胞是一个渗透系统吗？从生活中的例子入手,例如,当我们吃比较咸的食物时,如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等,你的口腔会有什么感觉 . 引出动物细胞的吸水和失水；引导同学 作出假设：动物细胞是一个渗透系统；设计试验,验证假设同学完成 ；动物细胞的细胞膜相当于半透膜,动物细胞的细胞质是动物细胞内的液体环境；将哺乳动物的红细胞分别放在浓盐水、生理盐水、清水中,观看红细胞的形状；预期结果 同学完成：
16、红细胞在浓盐水中失水皱缩,在生理盐水中保持原有形 态,在清水中吸水膨胀；图片展现：水分进出哺乳动物红细胞的状况；通过问题的设置, 使学 生在摸索领会到挑选合适试验材料、 试剂的 重要性；从试验材料 , 方法的选 择,试验过程, 结果分分析结果,得出结论同学完成 ：名师归纳总结 当细胞内溶液浓度 外界溶液浓度,细胞吸水析等一系列探究活动,第 6 页,共 10 页当细胞内溶液浓度 外界溶液浓度,细胞失水使同学体验试验设计当细胞内溶液浓度 外界溶液浓度,细胞形状不变思路 , 提高同学的科学思维；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 动物细胞是一个渗透系统,水进出
17、细胞是顺相对含量的梯度,通过渗透作用进行 的；2、 探究植物细胞的吸水和失水 老师提出：植物细胞吸水和失水的情形又怎样呢？例如,在日常生活里,夏天家里做凉伴黄瓜时有水显现,腌萝卜条时洒上一些盐 会出水；而卖菜的阿姨常常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸 水和失水；老师引导：我们要善于从生活中的现象发觉新的问题,提出问题；很多科学家的 发觉并不都是从试验中得到,更多的是通过观看生活中的现象发觉问题的；爱因斯坦曾经说过：“ 提出一个问题比解决一个问题更重要” ；提出问题 老师：从生活中的现象,结合上面这些例子,你可以提出什么问题 . 植物细胞能吸水和失水吗？植物细胞在什么情形下会吸水和
18、失水？植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜？挑选值得探究的问题：植物细胞在什么情形下会吸水和失水？植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜？提出了一个有价值的问题后 , 我们如何去争论它呢 . 作出假设以下以“ 探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜” 为例作出假设：当一个问题提出后,我们必需结合已有的学问或体会必要时仍要 查找资料分析问题,并且作出尝试性的答复,这种尝试性的答复称为“ 作出假 设” ；老师图片展现：“ 成熟植物细胞结构图；”供应信息：成熟植物细胞具有中心大液泡,占整个细胞很大比例,因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液；充分发挥同学的主体原生质层：
19、包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质；位置,同学自己能做的 事由同学自己完成, 教名师归纳总结 老师引导,同学作出假设：假设原生质层相当于半透膜,也可以假设细胞壁师不要包办；第 7 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 相当于原生质层,或者假设原生质层、细胞壁两者都相当于半透膜；各个小组可能会提出不同的假设,应引导同学叙述理由,最终确定一个较合 理的假设：原生质层相当于半透膜；同学小结有助于学问 推测试验结果：的条理化、系统化；当细胞液浓度 外界溶液浓度,细胞吸水；当细胞液浓度 外界溶液浓度,细胞失水；老师可以适当补充：细胞液中的水分流
20、失,使细胞壁和原生质层都显现肯定程度 的收缩,但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原 生质就会与细胞壁别离开来,也就发生质壁别离；将发生质壁别离的细胞放入清 水中时,会发生质壁别离复原；作出的假设是否正确呢？就需要通过设计试验来验证； 设计试验 老师引导同学考虑试验设计上的一些细节问题,例如：试验材料、试剂、用具的挑选 材料的挑选：有颜色的仍是没有颜色的,细胞小的仍是相比照较大的,为什么？试剂的挑选：糖水、酒精、醋酸、盐水？试剂的浓度必需是好掌握的,试剂是 简单获得的,对细胞是没有损害的试验用具的挑选：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程,必需通过什么工具 来观看？老师
21、提示：洋葱表皮细胞有紫色液泡,而且表皮简单撕取获得；试验过程中细胞 应处于生活状态；试验步骤 老师：试验材料、试剂、用具选好了,接下来要考虑整个试验详细的操作步骤；该如何详细操作 . 是先把洋葱泡在蔗糖溶液中,10 min 后取出做成装片,显微镜 下观看；仍是先做好装片,再想方法往里加入试剂呢 . 先做装片再加试剂好,这样可以在显微镜下观看细胞失水的变化过程；试验要点提示：第一步：用清水制作洋葱鳞片叶表皮的暂时装片,先用低倍镜观看；老师：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态？其次步： 尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液质量分数为10 、20、30、40% 、50% 使洋葱表皮细胞发生质壁别离；老师：
22、如何使它们复原？名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中,观看质壁别离的复原；设计结果记录表老师引导同学结合自己做出的预期,明确在试验中需要重点观看的内容：细胞壁的位置、原生质层的位置、中心液泡的大小、细胞的大小、细胞液颜色的深浅变化；试剂中心液泡的大小原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液清水要求同学针对探究的问题,以小组为单位设计一份试验方案；第 2 课时老师检查同学的试验设计；同学小组代表展现试验设计内容； 进行试验同学进行试验,老师参加其中,对于同学在试验中显现的问题准时的发觉,准时的解
23、决,真正的融入到同学中间去； 分析结果,得出结论做完试验后,我们要对试验结果进行分析,试验结果是否与预期相吻合 .是否支持了我们最初的假设 .当试验结果与预期不符时,我们要多摸索,也不要急于认定假设不成立, 要考虑会不会是由于试验操作的不正确导致不能到达预期结果的 .会不会有什么干扰因素呢 . 各组展现各自的试验结果,描述所观看到的试验现象；老师准时引导同学摸索试验中显现的问题：例如这个试验中,假如开头使用了 0.6 g/mL 的蔗糖溶液,很快就观看到了质壁别离,但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁别离复原,能否肯定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢 .为什么？不能,由于蔗糖浓度过高了,导致细胞
24、失水过快而死亡；老师：所以无论试验胜利也好,失败也好,都要认真分析；依据试验结果得出实验结论,最终师生达成共识,植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；3、 物质跨膜运输的其他实例细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程；其他物质呢？资料分析： P64 同学争论同学：细胞对于物质的输入和输出有挑选性；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 师生：细胞膜和其他生物膜都是挑选透过性膜；准时反馈,愉悦总结；练习是使同学把握学问形成技能进展智力的重要手段,设计练习时尽量地做到科学、合理,表达出肯定的层次性和针对性,难易
25、适中,对所学内容进行及时的反馈；教学内容进行完后给同学肯定的时间,反思自己思维中的不足,消化所学知识；然后老师指导同学用概念图的形式进行课堂小结；六、教学反思这节课,通过对同学提出问题、作出假设、设计试验、实施试验、分析试验现象等环节的学习训练, 一方面提高了同学的生命科学试验探究才能；另一方面丰富了同学的学习方式,变单一的个体学习为接受与体验、争论、 发觉相结合的小组合作式的学习,强调同学主体参与的同时, 更强调同学之间的相互合作,培育同学的合作互助意识,形成学习与沟通的合作技能；更重要的是同学初步感受物质进出细胞的详细过程,由宏观的感性熟悉上升到微观的理性的分析过程中,突破了有可能会显现的懂得误区；其次, 使同学体会到依据实际情形设计出合理模拟试验来争论问题的思想方法,激发同学积极争论实际生活中的生物现象的热情,逐步形成实事求是、锲而不舍、探究创新的科学态度,提高了同学的科学素养；本节课设计了较多的同学探究活动,时间和成效较难把握；如条件答应用连堂的两个课时来完成成效更好；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页