1、物质跨膜运输的实例教学设计（第一课时）解耀国 南昌 江西师范大学附属中学（330046）一、教学目标知识目标：1理解渗透作用的条件2能说明细胞吸水和失水的原理3了解科学探究的一般步骤能力目标：1通过渗透现象的演示实验，培养学生观察、分析、归纳能力2尝试对提出的问题作出假设3能够进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作情感态度价值观目标：1初步培养学生探究学习、合作学习能力2养成良好的实验习惯二、教学重点1理解渗透作用的条件2探究实验中怎样对提出的问题作出假设3探究实验中怎样进行实验设计三、教学难点1理解渗透作用的条件2探究实验中怎样对提出的问题作出假设3探究实验中怎样进行实验设计四、教学过程
2、教学环节学生活动老师的组织和引导设计意图课前准备预习1 准备演示实验器材2 帮助三名学生完成渗透作用实验（设计三组实验，第一组有半透膜和浓度差，第二组纱布和浓度差，第三组半透膜和两侧的同浓度溶液，每名学生完成一组）3 课前5分钟板书三组实验装置示意图4 课前分组学生完成的演示实验更直观真实。板书示意图更方便分析、且省时。分组更便于讨论、交流。引入答：水三名学生叙述实验的完成经过，展示实验结果，其他学生倾听、观察。我们已经知道，细胞膜可以控制物质进出，细胞所需的物质中，哪一种最多呢？我们就先从水开始，讨论物质进出细胞的问题。课前完成实验的三名学生分别叙述三组实验的完成经过，然后分别展示实验结果。
3、回顾已学知识，建立联系。激发学生兴趣渗透的条件：半透膜；浓度差。小组讨论，学生发言。1号装置出现的现象我们称之为渗透现象。1、2、3号装置的结果为什么不同？出现1号的渗透现象需要什么条件呢？理解渗透现象发生的条件，初步学会用对照的方法来分析问题。过渡答：红细胞吸水胀破获取细胞膜在具备这两个条件的情况下，烧杯中的水就渗透进入了蔗糖溶液中，或者说水被吸上去了。我们这节课讨论水进出细胞的问题，前面学习过什么与细胞吸水有关的问题呢？好，我们就以大家熟悉的红细胞为例，先来探讨水进出动物细胞的问题。回顾已学知识，进入下一内容。动物细胞的吸水和失水阅读课本60页的图4-1。答：第一幅图。还有第二幅图答：动物
4、一定有半透膜答：细胞膜哪幅图最类似第一套装置？那是不是只有第一幅图出现了渗透现象？这两幅图的结果告诉我们，对于动物细胞来讲，有浓度差就有渗透现象，而我们知道出现渗透现象除了要有浓度差之外，还必须要有半透膜，这说明了什么？哪个结构相当于半透膜呢？和学生一起理顺一下动物细胞吸水和失水的实验，按照“问题实验方案现象和结果结论”这样的科学探究的大体步骤。紧扣渗透现象的条件来分析动物细胞的吸水和失水实验。让学生初步了解科学探究的一般步骤。过渡思考对动物细胞来讲，有浓度差就有渗透现象，植物细胞是不是也是如此呢？用类似的问题非常自然的过渡到植物细胞的吸水、失水问题。植物细胞的吸水和失水1提出问题原生质层相当
5、于半透膜吗？2作出假设相当于半透膜3提出问题细胞壁和原生质层的伸缩性一样吗？4作出假设细胞壁的伸缩性更小。5设计实验方案6实施实验方案观察思考答：液泡中的细胞液。师生一起分析理由。倾听，理解，思考。答：在提供浓度差这一条件的情况下，如果植物细胞出现了渗透现象，说明原生质层相当于半透膜，如果没有出现渗透现象，说明不相当于。答：前一种可能。生活中有一些植物吸水和失水的现象。植物细胞的细胞膜和动物细胞的差不多，应该也相当于半透膜。思考答：细胞壁，还有原生质层。继续思考。认同师生共同思考、分析答：第3种。细胞壁的主要成分是纤维素，它的伸缩性应该比膜结构要更小。答：高浓度溶液好。因为吸水的现象和其他两种
6、情况差不多，没法区别。认可赞同。理解这相当于又观察了一次渗透现象，更能说明问题。小组讨论学生发言学生进行实验。这个问题显然要考虑植物细胞结构与动物细胞的区别。板书植物细胞模式图。1浓度差是指外界溶液与细胞本身溶液的浓度差，动物细胞的溶液指细胞质浓液，那植物细胞呢？师生一起分析理由。2外界溶液和细胞液所隔的结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和液泡膜，但细胞壁的孔径大，水分子和蔗糖分子都能通过，是全透的，因此两者之间实际上是被细胞膜、细胞质和液泡膜三者隔开的，它们在显微镜下看起来相当于一层，我们取了个名字叫原生质层。它相当于半透膜吗？分析动物细胞的细胞膜相当于半透膜的过程是否给了我们一点启发呢？那同学
7、们更认可哪种可能？原因？引导：植物能吸水和失水应该是因为植物细胞能吸水和失水。还有液泡膜，它们都是生物膜，化学组成和结构基本相同，也应该相当于半透膜。相当于半透膜的细胞膜和液泡膜所夹的整体结构原生质层也就应该相当于半透膜。问题马上又出现了，在显微镜下你依据什么现象判断植物细胞发生了渗透呢？引导：动物细胞是以膨胀或皱缩这样的现象来判断的，因为细胞膜有伸缩性。植物细胞也会出现膨胀或皱缩这样的现象吗？关键看哪个结构？细胞壁也有伸缩性。这意味着比较细胞壁和原生质层的伸缩性大小很有必要，它直接决定我们能不能观察到渗透现象。师生共同分析伸缩性比较的三种情况，预测三种实验现象。1 相同：现象类同动物细胞2
8、细胞壁更大：现象类同动物细胞3 细胞壁更小：吸水：现象类同动物细胞 失水：皱缩，两者分离同学们更认可哪种可能？原因？好，那就是说，如果我们提供条件造成浓度差，预计在显微镜下将看到第3种情况的结果，请问是提供高浓度的溶液好还是低浓度的溶液好？为什么？出现了细胞壁和原生质层分离就可以证明细胞壁的伸缩性更小，同时说明出现了渗透现象，证明原生质层相当于半透膜。大家想想看，已经失水的细胞再让它吸水，是不是更能说明问题呢？我们分析了各种情况，也预测了实验结果，那这个实验具体应该怎么做呢？大体步骤是怎样的？引导：学生发言中对的予以肯定，错的予以纠正，不完善的再请其他学生补充。巡视、指导，共同解决实验中的问题
9、。书上有，但画在黑板上更方便于分析。紧扣渗透现象的条件来分析植物细胞的吸水和失水。师生共同提出问题后再分析问题，让学生尝试作出假设并给出这样假设的理由。恰当地引导学生设计实验，让学生想出实验方案。四、过程展示这节课的探究过程中学生表现相当活跃，主要体现在这么几个过程中：1、 课前完成实验的三名学生分别叙述三组实验的完成经过，然后分别展示实验结果由于是身旁的同学自亲做的实验，可信度很高，而且学生在叙述和展示的时候口头语言和和肢体语言都还不错，同学们笑声不断，自然对接下来的“1、2、3号装置的结果为什么不同？出现1号的渗透现象需要什么条件呢？”这两个问题思考非常深入，很容易就得到正确的答案。2、
10、对“原生质层相当于半透膜吗？”和“细胞壁和原生质层的伸缩性一样吗？”这两个问题的提出和作出假设由渗透现象过渡到动物细胞的吸水和失水，再由动物细胞的吸水和失水过渡到植物细胞的吸水和失水，这两个过渡非常自然。同学们的思考是建立在前面两个问题已经解决的基础上的，从而在“提出问题”和“作出假设”方面一点也不吃力，表现出了很好的迁移能力。3、 设计实验方案时学生的精彩表现 在深入思考作出了假设的基础上，去设计实验方案已经是呼之欲出了，此时学生表现出了很强的参与意识，在小组讨论后，各小组要求发言的同学络绎不绝，先是有同学将经过组内讨论的大致步骤说出来，马上组内有同学觉得有没说全的地方，站起来补充，接着别的
11、小组有同学或者是指出前面发言小组的不足，或者是给出另外一个方案，而立即又有同学对别的同学指出的不足予以说明或者完善五、课后反思这是必修课中的第一个“探究”，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练，而本节课的教学实践中，学生在探究实验中怎样对提出的问题作出假设以及怎样进行实验设计两方面都收到了很好的效果。而学生在课堂上活跃的原因可能在于以下几个方面：一是一开始就用三个演示实验的不同结果来设疑，学生亲眼见到，自然兴趣浓厚；二是自始至终都用连贯的问题环环相扣，学生一直处于回顾、思考和观察中，非常投入；三是小组讨论组织的好，学生团队意识较强；四是实施实验方案的过程中学生参与积极性高、小组协作比较好。这节课学生经历和体验了科学探究的一般过程，可以初步培养学生的探究能力。而探究活动应该以过程为重，如果确实是学生经过分析与深入思考设计出了合适的实验方案，就算是实验结果差强人意，至少思维训练的目的已经达到了。 在这次教学实践过程中我对这一点深有体会，即：在备课过程中，只有结合学生实际，设计出符合学生年龄思维特点和便于操作的教学方法、实验方法才能充分发挥学生的主体作用，激发学生探究问题的兴趣，完成相应的教学目标。