丁3-教学设计(物质跨膜运输的方式).doc

物质跨膜运输的方式教学设计 一、教材分析“物质跨膜运输的方式” 是普通高中课程标准实验教科书生物必修一第四章第3节的内容。本章前两节已经介绍了生物膜的结构特点，及功能特性，本课继续探究物质跨膜运输的方式和原理。本节主要介绍两大块内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、协助扩散、主动运输，要求学生理解这三种方式的相同点和不同点，主要从膜两侧的浓度差、是否需要载体、是否需要消耗能量、代表的例子等方面来进行对比。二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐。此外，本节的教学应注意培养学生自学能力，解读图表数据的能力；由于内容较抽象，可通过直观的动画展示，增强学生的感性认识；还应注意与生活实际相联系，让学生理解研究物质跨膜运输的意义。二、学情分析学生正处在高三一轮复习时期，虽然经过两年的学习，以有一定的知识储备，但由于时间过长，大部分基础知识已经淡忘或只留下模糊的印象。学生虽然具有初步的生物学素养，和获取知识的急切心情，但他们自主学习能力和自我约束力较差，逻辑思维能力、实验设计能力还很薄弱。所以在教学中既要加强加深基础知识的教学，又要适当的对知识进行扩展，形成完善的知识网络，提高学生的科学素养，增强分析和解决问题的能力。三、教学目标设计1、知识与技能（1）举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。（2）说出被动运输与主动运输方式的异同点。（3）阐述主动运输对细胞生活的意义。（4）举例说明胞吞和胞吐的异同点。2、过程与方法（1）运用类比和对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。（2）运用表格的方式进行总结，简洁明了。3、情感态度与价值观树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点。三、教学重点和难点设计1、教学重点（1）小分子和离子跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散和主动运输。（2）大分子跨膜运输的方式：胞吞和胞吐。2、教学难点主动运输及其意义。四、教具准备自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐五种运输方式的多媒体演示课件。五、教学策略依据新课改“自主、合作、探究”的精神，本教学设计按“学生是主体，教师是主导”的原则，以探究式教学方法为主线，让学生课前预习，课上展示，教师答疑解惑，开展自主探究学习，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法。同时，充分利用现代声像技术及多种媒体工具，借助多媒体动画，把有关跨膜运输的几种方式直观地展示给学生，有利于学生由感性认识上升到理性认识。教师适时进行点拨，进行适当的知识扩展，帮助学生建构完善的知识结构，把课堂的主动权交给学生，调动学生的积极性。六、教学过程设计课前准备（1）用于指导学生对比学习三种运输方式以及胞吞和胞吐的表格。（2）自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞、胞吐五种运输方式的多媒体演示课件。（3）精选一些相关的习题，用于当堂训练。情境创设导课：播放一段“水污染现状”的视频。我们每天都要喝水，你喝的水安全吗？请大家看一段视频，全球水污染日益加剧，饮水不再安全。如果你是科学家，利用所学过的生物学知识，你能设计出净水装置吗？谁来分享一下你的想法？（教师引导，比如可以利用细胞的那个结构？）学生：利用细胞膜结构设计净水装置，教师：为什么选细胞膜？学生：因为他有选择透过性？教师：很好，一些小分子可以通过细胞膜，而其他的小分子则不能通过。点评：看来某同学具有当科学家的潜质，非常聪明，能够学以致用！加一分教师：要想利用细胞膜控制物质进出的功能，首先要了解它的原理。究竟那些物质能通过，且以何种方式进出细胞膜？这节课我们就一起复习物质跨膜运输的方式。情境1：教师展示人工合成的无蛋白质的脂双层膜。教师：大家仔细观察，这张图所反映的是不是生物膜？为什么？学生：不是生物膜，它中间没有镶嵌蛋白质，只有磷脂双分子层。教师：，大家看什么分子能通过，什么分子不能通过？学生：氧气、二氧化碳、氮气、水等小分子很容易通过合成的脂双层；苯、甘油、乙醇等脂溶性的分子也可以通过；葡萄糖和带电荷的离子则不能通。教师：观察很仔细，加一分，但大家都知道细胞能不断的从外界吸收葡萄糖、氨基酸和离子，这又该如何解释呢？学生：这与细胞膜上的蛋白质有关。师生互动1.小分子或离子的跨膜运输教师：那这些小分子物质跨膜运输的方式有哪些？（大家一起说）学生：自由扩散、协助扩散和主动运输，其中自由扩散和协助扩散称被动运输。教师：这几种方式有什么特点呢？下面我给大家展示几组动画，同学们判断分别是那种跨膜运输方式。我们如何来区分它们？情境2：教师展示三种跨膜运输方式的动画。【动画1】自由扩散对于分子直径较小，能从磷脂分子空隙进出细胞的小分子，他们可由高浓度向低浓度运动，相当于扩散运动，不耗能，不需载体蛋白参与，我们把这种跨膜运输的方式称为自由扩散。【动画2】协助扩散对于直径稍大一点的小分子，不能直接通过磷脂双分子层，借助膜上的载体蛋白通道，由高浓度向低浓度运输，不消耗能量。我们把这种运输方式称为协助扩散。【动画3】主动运输物质由低浓度向高浓度运输，相当于逆水行舟，需细胞提供能量，还需要载体蛋白的协助，这种运输方式称为主动运输。教师：主动运输可根据细胞自身的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。这正是主动运输的意义所在。与主动运输相比，自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，相当于顺水行舟，不消耗能量，因此统称为被动运输。教师：下面给大家两分钟时间，完成学案上的表格1，比较小分子物质跨膜运输的方式，同桌之间可以相互讨论，之后找同学展示。写完了吗?谁能给大家展示，分享你的结果。情境3：下面找同学展示学案上三种跨膜运输方式的比较表：【展示1】项 目自由扩散协助扩散主动运输细胞膜两侧物质浓度差由高浓度到低浓度由高浓度到低浓度由低浓度到高浓度是否需要载体蛋白不需要需要需要是否消耗细胞内的能量不消耗不消耗需要消耗代表例子氧气、水、二氧化碳、苯等通过细胞膜葡萄糖通过红细胞膜葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜设计意图：让学生通过自学填写表格，培养学生阅读、归纳、总结、合作等能力。评价：归纳总结的很准确，和标准答案一样，字迹工整，声音洪亮，加一分。代表例子还可以补充几点教师：从表中发现：葡萄糖进红细胞是协助扩散，葡萄糖进小肠上皮细胞是主动运输，说明同种物质进出不同细胞时，运输的方式可能不同。在这三种运输方式中，只有主动运输是逆浓度梯度，并且消耗能量。教师：通过比较小分子物质跨膜运输的方式，思考能力提升第一题，影响物质跨膜运输的因素有哪些？（学生答出关键点即可，教师进一步总结和拓展）学生：影响自由扩散的因素是：浓度差。 影响协助扩散的因素是：浓度差和载体蛋白 影响主动运输的因素是：载体蛋白和能量。评价：老师发现你不仅听得仔细，说得也很好！ 教师：影响自由扩散的因素是：浓度差，只要存在浓度差，自由扩散就会一直进行，并且浓度差越大自由扩散的速率就越快。 影响协助扩散的因素是：浓度差和载体蛋白的种类和数量，载体蛋白具有专一性并且数量有限，因此具有“饱和效应”。 影响主动运输的因素是：载体蛋白和能量，凡是能影响产生能量的因素，都能影响主动运输速率，例：温度、氧气浓度等。情境3学以致用解读坐标图教师：你能根据影响跨膜运输的因素，来确定这三幅坐标图，分别代表哪种跨膜运输方式吗？A B C教师：解读曲线含义。先看横纵坐标分别代表什么，纵坐标随横坐标的变化而变化。学生：A是自由扩散，B是协助扩散，C是主动运输。教师：进一步补充，并设问曲线关键点的限制因素。学生：评价：同学们基本掌握了曲线题的解题思路，分析问题的能力进一步提升。 教师：你学会了吗？看这道题4.图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是A.载体数量、能量B.能量、载体数量C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度2.大分子的跨膜运输教师：载体蛋白虽能帮助许多小分子通过细胞膜，但对于一些像蛋白质这样的大分子的运输是无能为力的，那这些特别大的分子是如何进出细胞的呢？比如细胞合成的分泌蛋白是怎么排到细胞外的，白细胞怎么吞噬病菌的？学生：胞吞和胞吐情境4：给大家展示胞吞和胞吐的动画教师一边展示动画一边描述胞吞胞吐的过程。总结：胞吞胞吐整个过程体现膜的流动性，并且消耗能量，能量有谁直接提供，哪种细胞器供给？是否属于跨膜运输？给大家2分钟时间，完成表2，比较大分子物质进出细胞的方式,找同学展示大分子物质进出细胞方式的比较表【展示2】比较大分子物质进出细胞的方式胞吞胞吐结构基础方向是否需要载体是否需要能量实例评价：总结的很正确，学的很用心，总结归纳的很到位。以上就是物质跨膜运输方式的所有知识点，找同学总结本节课内容 。评价：大家说他总结的好不好，给点掌声鼓励一下，下面小试牛刀做几道练习题1、下列哪些物质进出细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（ ） 1.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于A.组织液中甘油的浓度B.细胞膜上甘油载体的数量C.细胞的呼吸作用强度D.细胞膜上载体的种类2.海带细胞中碘的浓度比海水中碘的浓度高很多倍，但仍然能吸收碘，原因是A.海带细胞能够通过自由扩散的方式吸收碘B.海带细胞膜上运载碘的载体多，通过协助扩散的方式吸收C.海带细胞膜上运载碘的载体多，通过主动运输方式吸收D.海带细胞不断消耗碘元素，细胞内碘浓度不断降低3.实验表明，K+不能通过磷脂双分子层的人工膜，但如在人工膜中加入少量缬氨霉素（含12个氨基酸的脂溶性抗菌素）时，K+则可以通过膜从高浓度处向低浓度处扩散。这种物质通过膜的方式是A.自由扩散B.协助扩散C.主动运输D.胞吞作用3.（2010广东1） 图1是植物从土壤中吸收某矿物质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )A. 自由扩散 B. 协助扩散C. 主动运输D. 被动运输4.图438为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 图438A代表_分子；B代表_；D代表_。细胞膜从功能上来说，它是一层_膜。科学家发现，当温度升高到一定程度时，B的厚度变薄而面积增大，这说明B具有_。在ae的五种过程中，代表被动运输的是_。可能代表氧气运输过程的是图中编号_；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_。细胞膜上与细胞识别、信息传递有密切关系的化学物质是_。5.图439中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运输速率。请据图回答：图439心肌细胞吸收氧气和葡萄糖的方式依次为_（填序号）。图B中出现平区的主要原因是_。若对心肌细胞施用某种毒素，结果钙离子吸收量明显减少，而钾离子、葡萄糖等物质的吸收量不受影响，其原因是_。若用呼吸抑制剂处理心肌细胞，则钙离子、钾离子、葡萄糖等物质的吸收均受到明显影响，其原因是_。今天的作业：利用你所掌握的知识（可以是生物、物理或化学知识），大胆想像，设计一款你理想中的净水器。七、板书设计第3节 物质跨膜运输的方式八、教学反思1、本节课采用了探究式教学