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1、细胞吸水和失水原理教学设计方案1、 教材分析 细胞吸水和失水原理选自人教版高中生物必修一第四章第一节物质跨膜运输的实例的内容。本节以细胞吸水和失水原理为主要内容，对细胞膜的特点进行进一步的认识，它不仅承接了第三章所学内容，也为后续学习生物膜奠定了一定的基础。既在教材中起到了承上启下的作用，也是了解生物膜，学习分子与细胞的基础。2、 学情分析 高中一年级学生处在初中到高中的过渡期，对自然界保持一定的好奇心， 对科学的求知欲较强，想象丰富，有了一定的抽象思维，但是缺乏计划学习，缺乏专时专用、讲求效益，缺乏独立钻研、善于思考。为了体现课程理念，逐步养成学生有计划、有效率的学习习惯，激起学生对科学的探
2、知欲，教学过程中，要求学生除了从教材中学习知道外还要从教材外的资源中获取知识，如网络、教材光盘等，对于农村孩子来说条件所限，只有依靠老师从课堂中得到补充。 3、 教学目标（1） 通过挖掘生活中的现象，初步了解细胞吸水和失水（渗透作用）原理和概念；（2） 体验实验探究过程，体会细胞吸水和失水原理（渗透作用）的必要条件，并举例说明细胞吸水和失水原理。4、 教学重难点 重点：理解细胞吸水和失水（渗透作用）原理和概念；难点：细胞吸水和失水原理（渗透作用产生）条件及应用。5、 教学方法本节采用讲授法、谈话法以及直观教学法相结合的方法，适当创设课堂情境，通过设置问题科学回归生活，分析细胞吸水和失水现象所产
3、生的条件，促进学生知识与能力的自主建构，从而增强学生独立钻研、善于分析思考的能力。本节以细胞吸水和失水原理为核心，引出渗透作用的概念以及必备条件，整合课堂素材和学生已有知识，总结细胞吸水和失水原理和渗透作用产生的条件，从而体现良好的教学理念，实现学生知识能力的顺应与同化。6、 教学过程 教学环节教师行为预设学生行为意图联系生活设问激趣开场白： 相信大家在日常生活中都吃过凉拌黄瓜，那你们是否有观察到经凉拌后的黄瓜有什么样的变化呢？ 有同学说，有萎蔫现象，渗出少量的水，看来大家对日常生活还是比较关注的，那多余的水从何而来？（是的，来自黄瓜，黄瓜是一个生命体，是有细胞构成的，即是可以说水是来自细胞。
4、）继续提问：为什么水会从细胞中渗出来呢？其中的原理又是什么呢？今天我们就一起来探讨这个问题：细胞吸水和失水原理。 根据日常生活，学生回答问题。学生聆听，积极思考，进而回答问题。引起学生注意，激发学生学习兴趣以及好奇心实验探究挖掘新知有这样一个装置，如图所示，实验一：一个长颈漏斗下密封一层半透膜，漏斗内装有一定浓度的蔗糖溶液，在烧杯中则是装有清水，而且漏斗管内的液面与清水液面持平。什么是半透膜？我来做一个解释，其实在生活中是半透膜的有很多，像鸡蛋壳膜、鱼鳔、羊皮纸、膀胱膜、种皮等就相当于半透膜，而从字面上理解，半透膜就是半透过的膜，即是说一部分物质可以透过，一部分物质不可以透过，因此，在此装置中
5、，水分子是可以通过的，蔗糖分子是不可以通过的。好，大家预测一下，这样的装置，过一段时间，管内液面将会发生什么现象呢？（教师动作）贴出第二张图，大家看到了什么（学生做出回答），很明显的看到液面有所升高。（教师引导学生思考）问题组：1、那是什么进去了呢？2、大家再想想水分子是不是只进不出？（不是）3、那为什么水进去了呢，并且导至液面上升？液面上升的主要原因：水进去得多，出来得少。从水分子移动的总方向来看，很明显，水分子是从浓度低的溶液移向浓度高的溶液中，而浓度低的溶液中水分子的量比浓度高的溶液中的水分子要多一些，使得水分子进去多，出来的少，我们在生物学上，将水分子透过半透膜，从低浓度到高浓度扩散的
6、现象就叫做渗透作用。但是这并不严谨，不规范，我们应该考虑到单位时间、单位体积内，溶液中水分子量的扩散差异。 若改变其中的某个条件，会有什么现象？改变一：如果将蔗糖溶液换成了清水或者将清水换成了蔗糖溶液，一段时间后又会有怎样的现象发生呢？为什么？ 所以要发生渗透作用的一个条件：具有浓度差。改变二：，如果将半透膜换成纱布，液面又是如何变化的呢？而要发生渗透作用的另一个条件是要具有半透膜。经过以上分析，我们能总结出渗透作用发生的两个必备条件：1）半透膜；2）浓度差正如实验装置中，这两个条件都满足，是否意味着液面水平可以无限上升呢？如果不是，什么时候会停止？水是不会持续上升的，因为浓度差存在一种动力，
7、这种动力使得水分子通过半透膜从外侧进入漏斗，但在水柱产生的同时，也会产生漏斗内部的压力一种阻止水分子从外侧进入内侧的压力。当动力=阻力时，就停止上升。 聆听，提问：什么是半透膜？ 通过解释，学生明白半透膜的概念，从而解释哪种物质可通过半透膜，哪些不可以通过半透膜。 学生通过现已有知识，作出预测。并对该现象产生原因进行思考。思考，并回答学生同老师一同分析，并建构渗透作用的概念。通过前后比较，学生做出猜测，并结合渗透作用进行分析学生思考，结合前面所讲内容进行分析 提出问题，引发思考 解释学生所产生的疑惑， 通过实验探究，学会挖掘问题，解决问题，从中提取信息，并整理信息，提高学生的求知欲，增强学生独
8、立钻研、善于分析思考的能力 培养学生分析问题的能力。扩展新知升华迁移通过对渗透作用的认识，我们了解到了渗透作用的发生。那么细胞是否也具备这样的条件呢？首先看看动物细胞，将其与渗透装置做一个比较。动物细胞一般有哪些结构？（边画边说）我们都知道细胞膜可控制物质进出，使得一部分物质可通过，一部分物质不可以通过，所以这里的细胞膜就相当于装置中的半透膜。由于细胞内存在一些物质，包括哪些？（糖类、无机盐、蛋白质和核酸等物质）说明细胞内存在一定的浓度，如果将动物细胞放入清水中，就使得膜两侧存在着浓度差。那我们就可以说动物细胞具备渗透作用发生的两个必备条件。大家请翻开60页（图4-1），它是制备细胞膜的实验，
9、是把哺乳动物的红细胞放入不同浓度的溶液中所发生的不同现象，细胞放入清水中发生了吸水膨胀，当放入高浓度的溶液中时，发生了失水皱缩，放在浓度相等的溶液中时发生了动态平衡。细胞的吸水和失水现象都有一个共性，是什么？请大家分组讨论。（水分子通过细胞膜，从低浓度到高浓度移动所产生的，即是说发生了渗透作用。）通过以上的分析，我们可以得出这样一个结论：渗透作用是动物细胞失水和吸水的原理。 在我们的日常生活中也有类似的现象，比如长期吃瓜子，是不是觉得口干舌燥呢？还比如打点滴，其实这些都是因为细胞发生渗透作用造成的。所以我们学了生物学知识以后，还要能够尝试解决生活中的一些问题。那我们再来看看植物细胞，看它是否具
10、备渗透作用的条件？请同学们看书61页植物细胞结构示意图，示意图中，植物细胞有什么结构？（画出植物细胞的简图）植物细胞里的细胞膜、液泡膜跟动物细胞的细胞膜一样，同样相当于一层半透膜。在生物学上，我们将细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质称为原生质层。但是由于液泡占据空间较大，将细胞质挤成薄薄的一层，所以原生质层就相当于一层半透膜。另外，液泡内含有糖类、无机盐色素和蛋白质等物质，这些说明液泡内具有一定浓度。这样一来，植物细胞跟动物细胞很相似，都具备了渗透作用发生的两个必备条件，由此推出：植物细胞吸水和失水的原理同样是渗透作用。 学生聆听比较分析，学生与老师一起推测学生思考，积极回答问题 学生分组讨论分
11、析，得出共性。学生聆听，并适当作答学生一起作答，回忆之前所学知识 循序渐进，达到升华扩展的目的，同时培养学生懂得举一反三的，延伸问题，从而培养自主学习的能力。调动全班同学，参与活动，活跃课堂调动全班同学，参与活动，活跃课堂适当反馈学生对之前所学内容的掌握情况回归生活延伸设问那谁来解释一下课前落下的问题，水是如何渗出黄瓜的，其原理是什么？（学生作答）但是我们忽略了一个细节，我们都知道植物细胞的细胞膜外多了一层细胞壁，那细胞壁的性质有哪些？它的存在是否影响到细胞的吸水和失水呢？从而延伸下一节课所学内容：实验植物细胞的质壁分离与复原。 学生根据本堂所学内容，回答问题。回归生活，解决生活中的问题，从而培养学生知识 的应用能力。设置问题疑，激发学生趣，并引出下节课所学内容。七、 板书设计细胞吸水和失水原理1、 渗透作用1、渗透作用的概念2、渗透作用产生条件 半透膜 浓度差2、 细胞的渗透作用 1、动物细胞 细胞膜半透膜 2、植物细胞 1）原生质层半透膜 2）原生质层：细胞膜细胞质液泡膜