分子与细胞第4章细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的实例教学设计

1、物质跨膜运输的实例教学设计一、教材分析本节选自人教版高中生物必修一第四章第一节，包括细胞的吸水和失水以及物质跨膜运输的其他实例两部分内容，并安排了探究植物细胞的吸水和失水实验。本节课是第四章的重要内容之一，以细胞质膜的物质交换功能为基础，进一步阐明质膜具有选择透过性。同时，为生物膜的流动镶嵌模型奠定了基础。本节内容可分两个课时教学。本节课为第一课时，主要学习细胞的吸水和失水以及探究植物细胞的吸水和失水的演示实。基于生物学学科核心素养的培养要求，本教师联系学生常见的生活现象创设情境，组织学生开展科学探究活动，以实验设计和实验操作为载体，发展学生的科学思维与科学探究能力，通过学以致用提高素养活动，

2、提高社会责任感，渗透家国教育。二、学情分析学生在生物必修分子与细胞第章第节体验制备细胞膜的实验中，对细胞的吸水和失水现象已经有了直观的认识，在初中时也已了解分子的热运动，对生活中的扩散现象和农作物施肥过多会造成“烧苗”现象也较为熟悉，这些知识和经验都有利于学生理解本节内容。但渗透作用发生在生物体内部，学生无法直接感知，学习起来会有一定的困难。而且，学生在初中只接触到科学研究的一般步骤，对于如何提出问题、作出假设和进行实验设计还缺乏训练。三、教学目标1.通过学习渗透作用的概念和细胞的吸水和失水，建立“结构和功能观”和“稳态和平衡观”等生命观点。2.通过进行植物细胞吸水和失水的实验设计和操作，提升

3、合作意识、科学思维和科学探究的能力。3.通过分析生活实例，尝试解决生活中的生物学问题，提升社会责任感。四、教学重难点1.重点：渗透作用发生的条件及原理植物细胞失水或吸水的条件及原生质层的选择透过性。2.难点：原生质层的选择透过性。教学过程教学教师活动学生活动设计思路环节一：创设情境情景导入：如果把糖撒在西红柿上或者将萎蔫的花朵放在清水中，一段时间后分别会出现什么现象呢？ 问：为什么会出现该现象呢？问：植物细胞失水和吸水是常见的一种生命现象，那这现象背后隐藏着什么样的规律呢？今天就让老师带领大家一起通过科学探究的方法，一起来探索植物细胞吸水和失水背后的奥秘。【板书】物质跨膜运输的实例植物细胞的吸

4、水与失水学生：会有水出现，花变坚挺了植物细胞失水和吸水以生活情境开头，激发学生兴趣和求知欲环节二：科学探究老师现在将科学探究的6大秘诀传授给大家：分别是提出问题、作出假设、设计实验、进行试验、分析实验结果、得出结论。【提出问题】问：1.根据植物细胞吸水和失水的现象，你们能够提出哪些探究性的问题？并将你们探究的问题写在导学案上。2.刚才各个小组提出的问题你们认为是否有探究的意义？【作出假设】当一个问题提出之后，我们必须结合已有的知识或经验分析问题，并尝试性的回答，这种尝试性回答就称为“作出假设”。首先，我们需要储备相关知识经验。储备知识1：渗透作用问：一滴红色的蔗糖溶液滴加清水中，会发生什么现象

5、？问：如果在红色蔗糖溶液和清水之间加上一层玻璃纸（一种半透膜），又会发生什么现象？问：为什么会上升？问：水分子只能从清水向蔗糖溶液转移吗？玻璃管的液面会一直升高吗？我们一起来看该装置的放大示意图。总结：像水分子等分子通过半透膜从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧扩散的现象，称为渗透现象。问：如果将半透膜换成具有全透性的纱布或是将半透膜两侧都换成同样的浓度的蔗糖溶液，液面是否会上升？归纳：发生渗透作用需要具备哪两个条件？ 设疑：如果将渗透装置的漏斗换成一个植物细胞，又会发生什么现象？储备知识2：植物细胞画一画：首先请同学们在导学案相应位置画出一个植物细胞，并标出相应的结构。问：1.植物细胞中的水

6、分主要储存在哪里？ 2. 外界的水进入细胞经过了哪些结构？ 3.原生质层由那几部分组成？ 4.细胞壁能否作为半透膜？为什么？问：请同学们根据渗透作用和植物细胞结构两个知识，你们能够作出哪些假设假设？【设计实验】要验证我们的假设是否正确，需设计实验进行验证，接下来请同学们讨论在设计实验过程中的一些问题。1.实验步骤设计探讨：（1）植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，借助什么仪器来观察？ （2）从下列材料中选择合适的实验材料：洋葱外表皮细胞、内表皮细胞、根尖分生区细胞（3）30%的蔗糖溶液、8%的盐酸、清水（4）用同一组洋葱细胞作为实验材料，是先观察该细胞的失水还是吸水、为什么？（5）如何使洋葱

7、外表皮细胞处于失水状态？（6）如何使失水的洋葱外表皮细胞复原（吸水）？（7）在观察洋葱细胞的吸水前，是否有必要保证洋葱细胞的活性？这对试剂的选择上和实验操作上有什么要求？2.实验观察指标探讨问：细胞吸水和失水导致细胞哪些变化可以作为观察的指标？师：请小组根据上述变化，设计结果纪录表，并预测实验结果。 师：请小组为单位设计实验，写出详细的实验设计方案，在下节课我们将根据该实验方案进行以下探究步骤：【进行实验】根据各个小组的实验设计，进行试验【分析实验结果】实验结果是否与预期吻合，进行结果分析【得出结论】总结实验结论，判断你做出的假设是否成立小组讨论1分钟植物细胞能吸水和失水么？植物细胞为什么会吸

8、水和失水？植物细胞在什么情况下失水和吸水？细胞如何吸水和失水？学生讨论筛选探究的问题扩散玻璃管的液面会上升水分子进到了蔗糖溶液中生观看视频双向的进出半透膜的水分子达到平衡。不会半透膜和浓度差一名同学在黑办上画，其余同学绘制在导学案上液泡细胞膜、细胞质、液泡膜、细胞壁细胞膜、细胞质、液泡膜、不能，具有全透性假设植物细胞吸水和失水是通过渗透作用，假设细胞吸水和失水是因为内外的浓度差，假设原生质层相当于是一层半透膜小组讨论显微镜洋葱外表皮蔗糖溶液，清水先失水，因为先吸水不容易看到变化将细胞制作成装片，然后在一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复3-4次不能破坏洋葱的活性，浓度过大会导致洋葱失水过多而死亡，操作要快液泡大小，液泡颜色，原生质层的位置等学生小组参与科学探究的各个步骤，在讨论和争辩中碰撞出思维的火花，体验科学探究的乐趣，有利于培养学