物质跨膜运输的实例教案.doc

.【教学目标】1、知识与技能目标通过对渗透作用现象的观察，阐明渗透作用发生的条件，推导渗透作用的概念；说出水分子跨膜运输的特点；举例说明动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。2、过程与方法目标由“问题探讨”入手，从“扩散”迁移到“渗透”，理解动物细胞的吸水和失水；通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水。3、情感与价值观目标尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性；设计植物细胞吸水和失水的实验，体验探索的乐趣。【教学重点】细胞是一个渗透系统，动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。解决方法：（1）通过渗透作用的演示实验，组织引导学生分析渗透现象。归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果，指出半透膜的特性。（2）通过分析水分进出红细胞的状况，总结出细胞膜相当于半透膜。（3）通过相关探究实验的设计，理解植物的原生质层相当于半透膜。【教学难点】尝试提出问题，作出假设，进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计。解决方法： （1）通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。爱因斯坦曾说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要。”（2）充分利用学生已有的知识和生活经验，引导学生对有关知识现象深入思考，提出相关问题，开展合作学习，利用小组活动讨论确定有价值的问题。【教具准备】多媒体课件，包括渗透作用的相关flash动画、大宝SOD蜜广告视频、红细胞在显微镜下吸水与失水的实拍视频【教学方法】学生观察、讨论、合作探究与教师讲述和启发引导相结合。【教学过程】课前分组：4人一组。创设情境激趣，诱发探究心理：视频播放：大宝SOD蜜广告。过渡：看完广告后，大家有没有买大宝的冲动？SOD是什么呢？我利用百度搜索了一下，网络告诉我（投影展示）：SOD（超氧化物歧化酶）是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充 SOD具有抗衰老的特殊效果。大宝 SOD 蜜，内含丰富的 SOD 活性物质，并加入人参、黄芪等天然植物的有效成分，它极易被皮肤吸收，并在皮肤表面形成一层保护膜，能不断地对皮肤补充 SOD 活性物，并能有效地防止角质层水分的散失。经常使用大宝SOD蜜，能延缓皮肤衰老，快速渗透，深入滋润，全家适用，四季皆宜。令您皮肤白皙，容颜娇美，青春永驻。引入新课：这段资料说明物质可以进入细胞。物质是如何进出细胞的？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）细心观察动画，自主构建模型：实验探究1：渗透作用的实验现象（1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象？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）提出问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样?投影播放渗透作用的flash动画，引导学生观察实验结果及微观上分子穿过半透膜的情况。（介绍：烧杯中是清水，漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层半透膜（多孔性薄膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，一段时间后，漏斗内的液面上升。）问题探讨，小组讨论：观察教材本节渗透现象示意图，讨论该实验：（1）漏斗内的液面为什么上升？（2）科学实验的一个重要原则是对照，你觉得本实验可以设置哪些对照实验？小组代表发言。教师点评：给学生适当的鼓励。总结：在本实验中，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧通过半透膜扩散这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。由以上几个问题归纳，要想发生渗透作用，必须具备什么条件？师生共同总结: 要有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。投影展示阶段小结：一、渗透作用（1） 渗透作用：指水分子通过半透膜，从相对含量高向相对含量低的方向扩散的现象，它是一种特殊方式的扩散。（2）发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。（3）原理：当溶液浓度AB时，水分子就通过半透膜由B流向A；当溶液浓度AB时，水分子就通过半透膜由A流向B；当溶液浓度AB时，则处于动态平衡。（4）渗透作用的结果：水分子可以通过半透膜进行双向扩散。从宏观观察，水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。寻求生活体验，合作解决问题：过渡：前面我们学习了渗透装置，细胞是否具备渗透装置的条件？细胞如何吸水和失水呢？我们以哺乳动物的红细胞为例来探究。讨论动物细胞的吸水与失水：投影：扫描电镜下的红细胞。视频：红细胞在显微镜下的吸水与失水。讨论分析:视频中的红细胞出现了哪些现象？你认为红细胞在什么条件下吸水或失水？你认为红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于什么膜？红细胞的吸水膨胀和失水皱缩是渗透现象吗？其他动物细胞呢？学生讨论总结 ，教师归纳讲述 ：二、细胞的吸水与失水1、动物细胞的吸水与失水（1）动物细胞相当于一个渗透装置。（2）动物细胞的吸水与失水原理：动物细胞吸水：动物细胞失水：动物细胞不吸水也不失水：（举例：静脉注射生理盐水）体验探究历程，提升思维品质：2、植物细胞的吸水与失水过渡：我们了解了动物细胞相当于一个渗透装置，细胞膜相当于半透膜。那么植物细胞能否吸水和失水，是不是和动物细胞的情况一样呢？投影：成熟植物细胞模式图。介绍成熟的植物细胞的相关背景知识：（细胞壁、细胞液、原生质层）积极思维：生活中有哪些植物细胞吸水或失水的实例？（家里买菜放置时间长了，拌黄瓜、西红柿、腌菜）你可以提出哪些问题来探究呢？（小组讨论）引导学生： 我们要善于从生活中的现象发现新的问题，提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的，例如，牛顿从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中出现的现象，提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的；爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。可见，提出一个有价值的问题，是创造发明的良好开端。从这现象中能发现什么问题？并举例说明。从中选一个有究价值的进行研究。（1）提出问题学生可能提出的问题：植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出？水分进出植物细胞要经过哪些结构？植物细胞的最外层多了一层细胞壁，它对细胞的吸水或失水有影响吗？植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？植物细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢?（失的水是细胞内的水还是细胞间隙的水？是自由水还是结合水？）筛选值得探究的问题。提出了一个有价值的问题后,我们如何去研究它呢?（2）作出假设当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验（必要时还要查找资料）分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。例如现在我们选第最后1个问题作探究：细胞什么情况下会失去水，什么情况下会吸水？首先分析现象：嗑瓜子引起口干，萝卜条渗水，盐水中的萝卜条失水体积变小，他们的共同点是细胞外有一定的盐分，所以我们尝试推理，是不是外界溶液的浓度过大，或者说大于细胞内的浓度时，细胞会失水呢，反之如果细胞外溶液浓度低于细胞内溶液的浓度时细胞则会吸水。（作这样一个假设）再如，教材上提供的参考案例。教师引导，作出假设：原生质层相当于半透膜。那么我们尝试作出的回答正确与否呢？我们作的假设正确吗？需要通过实验验证，接下来我们要设计实验、创造我们假设中所提出的条件。（3）设计实验：如果我们要检验“原生质层相当于一层半透膜”这个假设，在实验的设计上我们需要考虑哪些细节呢？首先我们要考虑“选择怎样的植物细胞材料来进行实验”，脱开书本，假如你是第一次碰到这样的问题，你会考虑选择怎样的材材料呢？（学生可能一时不能回答，可以引导学生分析：在这个实验中要观察的实验现象是什么？）学生活动：液泡和细胞体积、大小的变化。教师评价：要想观察液泡和细胞体积、大小的变化和植物细胞的吸水和失水这样一个微观的过程，必须使用什么仪器来观察？（用显微镜观察）教师：很好，当你选用了显微镜以后，你的选材就应注意要尽可能选容易做成装片的，在显微镜下容易看到的（如细胞比较大，或细胞有颜色等，如果没有颜色，能不能染色？）比如洋葱表皮细胞有紫色，也很好撕取做成装片，就可以考虑，那大家还能不能想到其他什么好材料呢？（水绵，水绵是绿色的，水绵是单层细胞。那葫芦藓也可以，它的叶是一层细胞的。美人蕉的花瓣表皮细胞中液泡颜色呈现红色。紫鸭跖草表皮容易撕取，紫色液泡大而明显，很容易找到。）教师：大家的思路开始打开了，想得很好，刚才你们提的材料很好，都可以用来尝试，或许这些材料都能成功，但也可能一些材料不能助你成功。那究竟这些材料好不好，大家也可以做为一个课题来研究，多选几种材料都试试，进行比较。好，那接下来我们还要考虑选用怎样的试剂好呢？（盐水、糖水、醋酸、酒精、海水。）教师：想得很好，这里我们同样也考虑这些问题，我们选的试剂会不会对细胞有伤害？能否保证细胞是活的？如醋酸就可能对细胞产生伤害；试剂的浓度我们最好是能控制的，海水的浓度我们不了控制。还有试剂是容易获得的。所以这里大家提的盐水和糖水是比较好的。材料、用具、试剂都选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤该如何。是先把洋葱泡在糖水中，10分钟后取出做成装片，显微镜下检测；还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢？（先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下监控细胞失水的变化过程。）教师：很好，现在我们还有一个重要的问题，那就是要预期一下实验结果，加了高浓度糖水后细胞会发生怎样的变化呢？（细胞会缩小。）教师：对，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。由于原生质层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。所以观察到质壁分离可以作为细胞失水的表现。预测了实验结果后，我们可以设计一个表格来记录实验结果，这个实验中的表格就较简单了。中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小03g/mL蔗糖溶液清水教师：大家可参考教材P62页的参考案例，讨论制订本小组的实验方案（选用不同的材料、试剂进行探究）（4）进行实验：（5）分析结果，得出结论：提供植物细胞质壁分离与复原的实验结果照片，引导学生用演绎推理间接论证的方法得出相应的结论，设置问题链：液泡变小、紫色加深现象说明了什么？水分子的运动方向怎样？假设原生质层是全透性结构，会发生质壁分离吗？如果原生质层是不透性结构呢？（原生质层相当于一层半透膜）阅读教材P63页第1自然段，师生小结成熟的植物细胞吸水与失水的原理。问题：有的结果与你的预期不吻合，说明你的假设不成立吗？应当如何解释？强调实验设计方案必须要有可重复性和易操作性。做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合?是否支持了我们最初的假设?当实验结果与预期不符时，我们要多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的?会不会有什么干扰因素呢?例如：如果开始使用了0.8g/ml蔗糖溶液,很快就能观察到质壁分离,但加清水后怎么也观察不到质壁分离复原,能否断定当外界浓度低时细胞不能吸水呢？（）教师：所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。如果确实找不到实验设计上的原因也找不到实验操作上的原因，始终也未能得预期的结果，这就要认定假设是错的了。这时又要重新回头做新的假设，然后设计别的实验了。失败不要紧，很多伟大的发现都不可能一次就成功的，都是要经过多次，有的甚至千百次的失败后才成功的，失败是成功之母嘛。（6）表达和交流进一步探究：如植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？蔗糖溶液的浓度是否越高效果越好？用其它溶液如KNO3效果又如何？根尖分生区细胞也会发生质壁分离和复原的现象吗？（撰写实验方案）小结：进行科学探究的方式是多种多样的。一般来说，其基本过程具有六个要素：提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划，设计实验；观察与实验，获取事实与证据；检验与评价；表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。我们进行科学探究是领悟科学探究的思想，培养自己进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。总结反馈矫正，形成知识体系：课堂小结：这节课通过渗透作用的实验现象，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，重点学习探究的一般方法和基本步骤:提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果，得出结论表达与交流进一步探究。下节课我们就到实验室来完成这个实验。课堂反馈：略。布置作业：（1）小组合作设计一份植物细胞吸水和失水的实验探究方案；（2）预习其他物质跨膜运输内容。【板书设计】物质跨膜运输的实例一、渗透作用概念：条件：二、细胞的吸水和失水动物细胞植物细胞三、探究的一般过程物质跨膜运输的实例（）一课的教学反思南京市江宁高级中学汪久佳新课程改革要求课堂教学要以学生为本，以学生的发展为本，以培养、提高学生的创新精神和实践能力为目的。课堂教学最重要的是培养学生的自主学习能力和创新素质，核心的问题是把学生思维的过程归还给学生，把探索的过程留给学生，让学生自己去感悟！我在设计这堂课时，努力做到从教学设计到课程实施体现学生主体，倡导自主建构、合作探究的学习方式，坚持以情境引导感悟，以问题激发思考的思路，让学生从欣赏、探索、讨论、交流、感悟等一系列活动中，高效地理解教学内容，以顺利达成教育教学目标。细究这节课，有如下感悟：1、教学情境的创设有一定新意。苏霍姆林斯基曾说过：“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么，这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”因此，在教学过程中，应通过创设各种情境，引起学生的共鸣，并使这种共鸣转化为求知欲，进而把注意转移到新知识的学习上。导入新课情境的创设，尤其能激发学生探求新知的兴趣。我在新课引入部分用了大宝SOD蜜的广告视频，用这样一个源于生活的例子拉近与学生的距离，并用SOD这样一种学生并不熟悉的物质激发学生的求知欲，实践下来，效果良好。原来的设计中还设想加入讨论：SOD能被细胞顺利吸收么？引导学生对物质跨膜的兴趣，但由于时间上的考虑，舍弃了这一内容。除了导入部分，我在本节课中还综合运用了问题情境、模拟情境（红细胞吸水与失水的视频）、虚拟情境（如渗透作用的动画）、协作情境等，帮助学生建立新旧知识之间的联系，促进学生的思维发展，为学生进行有意义的建构提供支撑。在情境的创设中，多媒体辅助教学手段的使用，把学生看不到摸不着的东西通过动画、视频的形式形象化、生动化，大大提高了课堂教学的整体效率和时效性。2、知识的建构体现学生的自主。建构主义认为：学生的学习过程是学习主体（学生）和客体（学习内容）发生交互作用的过程，是一个持续不断的内化过程，要么通过同化作用，把新知识纳入已有的认知结构；要么通过顺应作用，改组扩大原有的认知结构，把新知识包容进去。它并非是一个被动的接受过程，而是一个自主的、自动的建构过程。本节课渗透作用的教学，学生对扩散已有一定认识，我在处理时由扩散过渡到渗透，并提了两个中心问题：漏斗中的液面为什么会升高？你觉得可为本实验设置哪些对照？在对第1个问题的解决过程中，根据学生的回答状况做进一步的引导：水分子的运动方向如何？液面何时不再升高？学生对渗透现象的理解加深了。而对于第2个问题，个人感觉这有些新意，通过对照实验的设计学生对渗透作用发生的条件更加深入。在此基础上过渡到动物细胞和植物细胞时吸水和失水的内容，学生已有了渗透作用的相关知识，进一步建构就显得比较容易。3、尝试进行小组合作学习。合作学习是我国新一轮基础教育改革所倡导的一种重要的学习方式。合作学习的研究表明，合作能有效调动所有参与者的积极性，充分发挥每个人的聪明才智，激发高度的求异思维，从而创造性地解决问题。因此，课堂教学中我们应把多种形式的讨论作为教学常态，以合作学习为主要形式，引导学生利用多样化的学习资源，达到合作解疑的目的。本节课在课前我把学生分成4组，在教学过程中安排了2次小组讨论，一次是对渗透实验的理解上，第2次是植物细胞吸水和失水提出问题的环节上，每次分组讨论后我给了小组派代表展示的机会，并针对学生的作答适时给出相应的评价，多以鼓励为主。这样做，有效调动了学生学习的积极性和主动性。学生经小组讨论后的作答有一定的思维含量，课堂气氛也很热烈。4、引导学生进行科学探究。英国学者贝尔纳在1939年就指出：“如果学生不能够以某种方式亲自参加科学发现的过程，就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”学生与科学家的探究思维本质