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1、第四章细胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输实例物质跨膜运输实例第一课时教学设计云南省曲靖市富源县第一中学 任娅娟一、教学背景分析1、教材分析本模块教材是以细胞是基本的生命系统为主线展开的，依次讲述细胞的物质组成、结构、功能和发展变化。本章重点介绍细胞膜作为细胞大门在控制物质进出中发挥的作用，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，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中，“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次真正全面接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的探究，培养学生学会探究问题的一般
2、方法和步骤。2、学情分析学生在初中做过或见过这样的实验：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。学生也有这样的生活经验：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，这些生活经验对学习本节内容都有帮助。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定困难。另外，学生在初中曾经接触到科学研究的一般步骤，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练。二、三维目标1、知识与技能：（1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。（2）举例说明细胞膜是选择透过性膜。2、过程
3、与方法：（1）举例说出半透膜的特点。（2）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。3、情感态度和价值观：（1）体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。（2）学生在合作的过程中，学会与人交流，尊重他人。三、教学重点与难点1、教学重点（1）说明探究实验的基本方法和一般过程。（2）让学生知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。（3）举例说明细胞膜是选择透过性膜。2、教学难点（1）如何提出问题，做出假设。（2）如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果预测等）。（3）理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。四、教学方法本节内容采取学生观察、讨论、合作探究与教师讲述和启
4、发引导相结合。五、教具准备渗透作用实验装置、多媒体课件，包括渗透作用的相关flash动画。六、教学设计思路本设计遵循的新课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。依据“自主学习”的原则，以探究式教学方法为主线，以学习小组为单位，首先由“问题探讨”引入，从“扩散”迁移到“渗透”。在完成渗透作用演示实验的基础上，由学生分析实验现象，总结出渗透作用发生的条件，体现“学生是学习的主体”。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”，认识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似吗？如果相似，植物细胞又有什么
5、与动物细胞不同之处呢？通过比较引出下一课时的探究活动，为下一节课的教学内容提前做好铺垫。七、教学过程创设情境，导入新课教师活动：多媒体播放：各类植物图片。引入新课：从这些图片中我们可以看到美丽的花儿在生存时是离不开水的，说明水可以进入细胞。那么水分究竟是如何进出细胞的？今天我们来学习第4章细胞的物质输入和输出（投影出题）第一节 物质跨膜运输的实例（板书）学生活动：看多媒体展示图片活动意图：通过创设情境，激发学生的兴趣和求知欲。教师活动：（1）教师演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，会出现什么现象？（2）提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样？（3）教师演示渗透作用的实验现
6、象。学生活动：（1）学生观察并回答。（扩散），扩散是分子从浓度相对较高的区域向浓度相对较低的区域运动的现象。(2)观察实验现象，漏斗的液面升高了。教师提出问题：为什么漏斗内的液面会上升？用一层纱布代替半透膜漏斗内的液面会什么变化？若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液，情况又是怎样的？活动意图：引导学生寻找新旧知识的结合点，使学生主动地参与学习过程。鼓励学生善于从生活现象中发现新的问题，提高了学生分析问题能力，提出问题。 教师活动：通过课件动画探讨漏斗内液面上升的原因，并引导学生总结渗透原理和条件。引导学生分析并认识到：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
7、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。总结：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。教师活动：作出假设：漏斗的液面升高是因为烧杯中的水分子进入了漏斗。如果用纱布代替玻璃纸漏斗中的液面不会升高；如果用蔗糖代替清水则不会出现上述现象。学生活动：随机叫一个学生到讲台进行实验：1、用纱布取代玻璃纸。2、把烧杯中的清水换成同等浓度的蔗糖溶液。
8、认真实验和讨论分析，得出结果。 总结渗透作用的发生必需的条件有哪些：一是要有半透膜。二是半透膜两侧的溶液存在浓度差。活动意图：由教师演示转为学生动手实验，提高了学生的动手能力、学生的归纳能力及友好的合作精神。教师活动：肯定学生总结出渗透作用发生的两个条件，提出：漏斗的液面会一直升高吗？学生活动：思考回答：不会，开始时，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧渗透的趋势（压力），大于水分子从数量少的一侧向水分子数量多的一侧渗透的趋势（压力）当漏斗内的液面逐渐升高，蔗糖溶液中的水分子数量逐渐增多，这是两侧压力几乎相等，水分子的运动达到动态平衡，漏斗内液面不再上升。活动意图：给学生适当的鼓励，有利于
9、提高学生主动参与学习的积极性。教师活动：复习细胞膜的功能和类比渗透装置与细胞。提出问题：细胞膜相当于一层半透膜吗？学生活动：学生们回顾细胞膜的功能：细胞膜相当于一层半透膜。教师活动：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，像腌制的咸菜、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？归纳：这些现象说明动物细胞的吸水和失水。那么请问：细胞是一个渗透系统吗？应该如何验证呢？学生活动：学生回答：1、会有干燥难受的感觉，因为口腔细胞失去水分，即水分的输出。这时及时的喝水，可以缓解口渴。2、做实验，作出假设： 动物细胞是一个渗透系统。活动意图：让学生初步
10、体会科学探究的一般步骤。教师活动：1、指导学生观察教材中：图4 -1水分进出哺乳动物红细胞的状况。2、让学生讨论哺乳动物红细胞什么情况下吸水和失水。学生活动：同学归纳：a.当细胞质浓度 外界溶液浓度，细胞吸水b.当细胞质浓度 外界溶液浓度，细胞失水c.当细胞质浓度 外界溶液浓度， 细胞形态不变活动意图：锻炼学生分析问题，归纳知识和良好的表达能力。教师活动：教师引导： 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。总结：动物细胞相当于一个渗透装置。学生活动：让学生归纳探究实验的一般过程：提出问题作出假设设计实验开展实验记录结果分析结果，得出结论表达与交流。活动意图：让学生明白科学探究的过程、成果。教师活动：回忆植物细胞的结构，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，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。学生活动：回答植物细胞的各种结构。活动意图：根据时间安排，先让学生理解成熟植物细胞的结构，然后提出植物细胞的失水和吸水和动物细胞的是否相似？最后布置作业，让学生设计一个探究性试验，从而不但为下节课完成教学任务做好了铺垫，而且还培养了学生的兴趣，能力。