高一生物教案《物质跨膜运输的方式教学设计》南宁二中麦文喆

1、人教版高一必修1物质跨膜运输的方式 教学设计南宁二中 麦文喆一、 教学分析本节是新课标人教版高中生物必修1分子与细胞的第4章第1节。第4章课文都与细胞膜有关，先让学生探究物质跨膜运输的实际例子，再深入到细胞膜的结构，最后结合膜的结构学习跨膜运输的方式，这种设计符合学生由感性认识上升为理性认识的认知过程。本节课内容与其他章节有广泛的联系。（1）本节内容是第3章第一节“细胞膜系统的边界”的深入和延续。（2）本节的学习需要第4章第1、2节的知识作为基础。（3）本节内容和必修3第一章“人体的内环境与稳态”有联系。二、学情分析学生已经从本章第1、2节了解了物质跨膜运输的实例和流动镶嵌模型，为本课学习打好

2、了基础。学生通过之前课堂的锻炼已经可以根据提供的资料建构生物学知识。三、教学目标1知识目标（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。2能力目标（1）能够正确解读数据图表。（2）能将生命的微观现象用图表示。3情感目标（1）参与讨论与交流，学会合作。（2）培养科学的探究精神。四、教学重点（1）物质进出细胞膜的方式（2）图表数据的解读五、教学难点（1）主动运输（2）图表数据的解读六、教法、学法1.教法本节课主要设计微观分子的运动，难以实验直接观察。所以教学设计有大量的学生活动，主要采用了讨论法让学生建构知识。2.学法高中

3、新课程标准倡导探究学习，面向全体学生，注重与现实生活的联系，所以本课采用合作学习法。学生在相互合作交流中提升自己的推理能力和表达能力。七、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图一、准备工作确定学生是否已组成学习小组，了解每个小组的组长是谁。每个小组桌上有一个铁盘，内有磁贴若干及代表细胞膜流动镶嵌模型各分子的纸片。提前分小组，并选出组长，明确小组成员职责。二、导入同学们今天是否吃过早餐？我们的食物中有哪些人所需要的营养物质？这些物质必须在细胞内进行代谢，所以它们要穿过细胞的边界细胞膜。物质进出细胞膜的方式是一样的吗？呈现资料分析：不同物质进入红细胞的速度。为什么它们的速度各不相同？物质名称进入

4、红细胞的速度（mol/L/h）水1059葡萄糖841钾离子97所以我们今天要研究的就是，物质跨膜运输的不同方式。学生推测：红细胞吸收这些物质时，不是是利用同一种跨膜运输方式。从学生日常熟悉的情境导入，能拉近学生与知识的距离。三、自由扩散在学习新知识前，我们先复习细胞膜的有关知识。请学生说出：（1）细胞膜亚显微结构示意图中各分子的名称。（2）如何利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜？制备的原理是什么？所以可知，红细胞吸水时，外界水分子相对细胞内的多。请学生分小组，利用模型表示红细胞吸水时，水分子跨膜运输的方式。（提醒学生：每个小磁铁代表一个水分子，可以用小磁铁的多少（疏或密）表示单位体积的水分子数

5、）请学生展示小组讨论的成果。教师发现有的小组展示水分子从磷脂双分子层透过，有的则认为从蛋白质分子通过。针对学生出现的问题，提出新的问题：细胞膜跨膜运输水分子时，是否一定需要蛋白质的协助？展示资料下图所示为人工的无蛋白质的脂双层对不同分子的通透性播放水分子进出细胞膜的模式动画，说明细胞水分的顺浓度梯度运动和初中学习的扩散现象类似，得出自由扩散的概念：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。分析上图，说说还有哪些分子可以通过自由扩散这一方式进出。这些分子都有什么共同特点？学生回忆细胞膜的流动镶嵌模型。方法：在血细胞临时装片上滴蒸馏水，使红细胞破裂。原理：细胞膜相当于半透膜，细胞膜内液体溶液小

6、于外界溶液时，外界的水分透过半透膜进入细胞。回忆细胞吸水的过程，摆出示意图。学生展示讨论成果。水分子不一定需要蛋白质的协助就可以通过细胞膜氧气、乙醇等也可通过自由扩散进出细胞膜。自由扩散都是顺浓度梯度运动，且不需要细胞膜上蛋白质的协助。复习旧知，引入新知。以学生熟悉的细胞失水的现象为背景，让学生自由讨论和假设，以培养其发散思维和理性推理。四、协助扩散在上图中我们知道，葡萄糖不能通过无蛋白的脂双层，但细胞是怎样吸收葡萄糖的？请学生尝试搭建模型说明红细胞怎么吸收血浆中的葡萄糖。我们把镶嵌在细胞膜上能协助葡萄糖等一些物质顺浓度梯度跨膜运输的蛋白质，称为载体蛋白。投影协助扩散的概念。学生想到葡萄糖可能

7、需要细胞膜上的蛋白协助。再次讨论并展示成果。归纳出协助扩散的特点：顺浓度梯度和需要载体蛋白协助。以资料出发，激发学生思维。五、主动运输呈现资料：根据以下丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比，判断细胞吸收离子的方式是自由扩散还是协助扩散。离子细胞液浓度/池水浓度(H2PO4)-18050K+1065Cl-100Na+46SO42-25Ca2+13Mg2+10所以，这些离子进入丽藻细胞是另一种新的跨膜方式。补充资料：使用有氧呼吸抑制剂处理丽藻后，测得吸收速度下降。根据以上两则资料，尝试搭建模型说明细胞吸收离子的过程。教师发现有的组展示离子通过所有的载体蛋白，有的只通过一种载体蛋白。哪一种学生的假设才是

8、正确的呢？呈现资料：用特异性药品处理红细胞，细胞膜上有一种蛋白质受到抑制，导致红细胞吸收K+的能力丧失，但其他离子吸收不受影响。请分析原因。播放主动运输的动画。综上所述，某些离子从低浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。而之前介绍的自由扩散和协助扩散则属于被动运输。对细胞而言，为什么需要主动运输这种跨膜运输方式，分析主动运输对细胞的意义。利用黑板上的表格比较以上三种跨膜运输方式的区别。运输方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散方向载体能量举例分析资料，讨论发现丽藻细胞吸收这些离子是逆浓度梯度的，既不是自由扩散也不是主动运输。学生讨论后，展示

9、细胞吸收离子的方式。理解载体蛋白运输的物质是有专一性的。主动运输能主动地吸收所需要的营养物质，及排除代谢的废物和对细胞有害的物质。梳理总结各方式的异同。产生原有概念冲突，学生思维跨越。通过一系列的资料使学生自主建构主动运输的概念，而不是由老师直接提出概念。归纳总结三种运输方式的异同，对三种运输方式有了清晰的认识。六、胞吞 和胞吐载体蛋白能协助离子和小的分子通过细胞膜，但大分子蛋白质不能通过载体蛋白进出细胞，那么大分子蛋白质是怎样进入细胞的？这种方式我们称之为胞吐。与之相反还有胞吞。播放胞吞过程的动画回忆起细胞器一节中利用囊泡运输分泌蛋白这一知识。观察胞吞和胞吐示意图，理解变化过程。为将来学习必

10、修3免疫调节中的吞噬细胞的作用打下理论基础。七、练习刚才我们了解了食物中的营养是怎样进入人体细胞的，那么水稻植株需要从外界环境吸收哪些物质？这些物质是通过哪种跨膜运输方式进入细胞膜的？这种方式有什么特点？思考、回答。讲老师教授的知识，通过学生自己口头表述出来，加深知识印象。八、板书设计第4章第3节物质跨膜运输的方式运输方式被动运输主动运输自由扩散协助扩散方向顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度载体不需要需要需要能量不消耗不消耗消耗举例O2、CO2、甘油、乙醇血浆中葡萄糖进入红细胞Na+，K+等离子九、教学反思在新课标下生物课堂中，教师通过一系列预设促进学生自主生成知识，这些活动可以包括分析资料、小组讨论、课堂展示等，可以看到学生在脑、眼、耳、口、手等多