1、物质跨膜运输的实例(第一课时)的教学设计一、教学设计理念1、学生的认识活动是一个循序渐近的过程，本节课的设计在教学过程中巧妙的利用学生己有的生活知识和书本知识，用多媒体的教学手段呈现在同学们面前，增强学生的感性认识，这符合中学生的从感性认识到理性认识，从实践经验到认识书本知识的一般规律。在呈现的实验面前产生疑问，从现象中发现问题，利用已有知识理论来解决问题并提出问题，在此过程中让学生获得知识， 并学会将知识应用于实际生活来解决问题。2、提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究式学习，注重与现实生活的联系是高中生物新课程改革的基本理念。课堂教学中，教师是主导，学生是主体。教师的任务是为学生的学习
2、创造良好的学习条件、提供学习资料和适时的给以必要的帮助。二、教材分析物质跨膜运输的实例是人教版普通高中新课程标准实验教科书生物必修1分子与细胞中第4章第1节的内容。这一节主要介绍的是以水和无机盐的跨膜运输为例，说明细胞膜是选择透过性膜，是在学习了第2章组成细胞的分子和第3章细胞的基本结构的基础上再学习的，也是为进一步学习细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式，并从结构与功能相适应的角度来认识生物膜的结构和功能特点打好基础的。本节共分2课时完成，为了适应教学实际，我安排水的跨膜运输作为第一课时的主要内容，其中的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”，探究实验安排在第二课时进行。三、学情分
3、析 通过初中阶段以及必修一前几章节的学习，学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识，能理解细胞膜是系统的边界，并且大部分学生已经对生物有了较浓厚的学习兴趣，他们很渴望在此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的，有哪些方式等有关细胞功能方面的知识。本节的内容从知识上来看有一定的抽象性，加上学生基础薄弱，所以难度不宜过大，重基础，重联系实际，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，从而使学生在学习中做到融会贯通。结合学生实际进行内容安排，教学进度不宜过快。四、教学目标1、知识与技能：(1)说出渗透作用的概念和条件；(2)列举水及离子的跨膜运输
4、，说明细胞膜是选择透过性膜；2、过程与方法：(1)尝试从生活现象中提出问题，并能用理论来解释；(2)在分析问题时，学会用类比法举一反三。3、情感态度和价值观：(1)领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神；(2)学生在合作学习的过程中，学会与人交流、尊重他人；五、教学重点和难点（一）、教学重点1、渗透作用发生的条件，细胞就是一个渗透系统。2、动植物细胞吸水失水的条件及现象3、细胞膜及生物膜具有选择透过性。（二）教学难点如何运用已有理论知识来分析类似问题。六、教学方法1.师生合作探究2.类比迁移法七、教具准备：多媒体课件，动画八、所需课时：1课时九、教学过程：
5、教学内容、过程安排教学意图l复习导入问题1：细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是什么？问题2：由于边界的存在，进而将细胞与外界物质分隔，这种分隔是不是意味着细胞需要的物质不能进来，细胞不需要的物质不能出去，为什么？“任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。细胞膜能控制物质进出细胞出入。”引入新课：细胞膜是怎样控制物质进出细胞的？今天，我们以水分为例，共同探讨水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。l新课教学1、“问题探讨”（1）动画演示：渗透作用的实验现象介绍渗透装置：烧杯中是清水，漏斗内是30%的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层玻璃纸（半透膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一
6、水平面上，静置2 h后，漏斗内的液面上升。教师介绍演示实验，说明半透膜的特性。（2）提出讨论问题问题 为什么漏斗内的液面会上升？多媒体动画演示，引导学生思考：水分子往哪里移动,总体上向哪一个方向移动?引导学生联系其他学科知识分析：蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。两侧的水分子都在运动。由于单位体积内，清水中的水分子数量多，蔗糖溶液中的水分子数量少，所以在单位时间内，由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数量。总体的扩散方向为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗管内的液面上升。教师点评：给学生适当的鼓励。师生总结：水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一
7、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。接着小组讨论另两个问题，总结渗透作用的发生必需的条件有哪些?问题如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗?问题如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?学生回答：（略）师生共同总结渗透作用条件：a要有半透膜；b半透膜两侧的溶液存在浓度差。2、细胞的吸水和失水（1）动物细胞的吸水和失水从生活中的例子引出动物细胞的吸水和失水。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?为什么? 有什么办法解决？学生回答：(略)教师归纳：这些现象说明动物细
8、胞的吸水和失水。图片展示：哺乳动物红细胞吸水和失水小组讨论：什么情况下，哺乳动物红细胞膨胀,皱缩或形态不变?小组代表发言，教师补充完整：当细胞质浓度 外界溶液浓度，细胞吸水当细胞质浓度 外界溶液浓度，细胞失水当细胞质浓度 外界溶液浓度，细胞形态不变教师引导学生思考：水分进出细胞与细胞内液的浓度和外界溶液是否存在浓度差有关。细胞膜是否相当于一层半透膜？师生共同： 细胞膜能让水分子通过，而血红蛋白（大分子物质）不能通过，符合半透膜的特性，所以细胞膜相当于一层半透膜。教师总结：动物细胞相当于一个渗透装置。（2）探究植物细胞的吸水和失水教师提出：植物细胞吸水和失水的情况又是怎么样？例如，在日常生活里,
9、 夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。教师：从卖菜的阿姨的做法等现象，我们知道“植物细胞也能吸水和失水，”从生活中的现象，结合上面这些例子，提出以下问题引导学生思考：(1)植物细胞的结构特点是什么？(2) 成熟的植物细胞能看作一个渗透装置吗？如果能，那什么结构可看成半透膜？(3)什么情况下植物细胞会失水，现象如何？什么情况下植物细胞会吸水，现象如何？它会由于过多的吸水而涨破吗？学生进行交流，回答问题教师图片展示：“成熟植物细胞结构图。”提供信息：成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟
10、植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。细胞壁的特点：全透性的，伸缩性较小。细胞膜、液泡膜相当于半透膜。原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。多媒体动画演示植物细胞吸水失水的过程，师生共同归纳总结、得出结论：植物细胞是一个渗透装置：原生质层可看作半透膜。当细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离；当细胞液浓度 外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离复原教师可以适当补充：细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，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分离开来，也就发生质壁分离。教师联系上述动物细胞吸水情况，追问：植物细胞会
11、不会像动物细胞一样，不断的吸水最后涨破呢？学生回答。（略）教师引导学生总结归纳动植物细胞吸水和失水的异同学生总结：相同点在于都利用渗透原理；不同点在于失水或吸水后现象不同。（二）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提出问题：不同生物对同一种离子吸收相同吗？同一种生物对不同离子吸收相同吗？学生根据材料回答：不同，并举例说明。根据材料碘离子的吸收，分析讨论物质是否都与水一样顺浓度梯度运输的?学生小组交流，得出结论：不一定。学生：细胞对于物质的输入和输出有选择性。师生：细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜l课堂小结这节课通过渗透作用
12、的实验现象，了解渗透作用的原理以及渗透作用发生必需的两个条件；从生活中的现象我们发现动植物细胞都能吸水和失水， 细胞吸水失水都利用渗透原理，水分顺顺浓度梯度进出细胞，但是现象不同。细胞膜对不同的物质吸收是不同的，细胞膜和其他生物膜具有选择透过性。l布置作业：课后练习一，二温固而知新介绍实验过程,激起学生强烈的求知欲望。培养学生的观察、比较、分析的能力；培养学生综合不同学科知识的能力。同时，给学生适当的鼓励，有利于提高学生主动参与学习的积极性。让学生学会归纳总结联系生活中例子,培养运用所学的生物学知识解释生活中一些实际问题的能力。培养学生的归纳能力及友好的合作精神。培养运用所学的生物学知识解释生
13、活中一些实际问题的能力。锻炼学生的分析总结能力，学会应用所学知识原理来分析问题。让学生能够把所这知识联系在一起。让学生初步学会识图表提取信息十、板书设计第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用1、定义：2、发生条件：半透膜和半透膜两侧有浓度差二、动物细胞的吸水和失水三、植物细胞的吸水和失水原生质层：细胞膜、液泡膜、介于两者之间的细胞质。十一、教学反思本节课最大的优势就是运用多媒体教学手段开展教学活动，能够把学生看不到摸不着的东西通过动画的形式形象化、生动化，从而大大提高课堂教学的整体效率和时效性。（一）优点：1.问题串有梯度，能调动学生的积极思维，启发学生通过思考解决问题。2.多媒体课件直观演示，
14、利于学生内化知识；3.注重理论联系实际，将所学知识与生活实际联系起来，使教学内容具有亲切感，学生乐于并且易于接受。（二）本节课的不足之处这节课课堂教学时间安排相当紧，有些问题未能给学生充足的时间讨论，最后只有安排学生在课后完成。由于条件限制而不能同步做实验探究，学生对探究的过程未能及时理解和掌握。应多给学生展现自我的机会，比如让学生单独回答问题，提高其表达能力和分析问题的能力。（三）建议：可根据学生情况及课堂教学情况，对教材内容大胆取舍。既实现了教学目标，又能使课堂内容完整，重点突出。这节内容的教学，应当布置学生预习，并在课前检查学生预习的情况，这样，在课堂上就会有较多的时间开展生生之间、师生之间的讨论，问题解决的就会更透彻，更彻底，教学目标的达成度会更高。
