物质跨膜运输实例教学设计

《必修一·分子与细胞》第4章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例（第一课时·教学设计）学校：山东省广饶县第一中学姓名：任凤兰时间：2014年10月18日【课题】第4章第1节物质跨膜运输的实例（第一课时）【课型】新授课【授课人】任凤兰【教材分析】本节利用一些具体实例、资料结合探究实验，完成对水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的学习。实例主要突出的是水的跨膜运输原理---渗透。其中，水分的跨膜运输含有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的探究，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。由“问题探讨”引入，可以从“扩散”迁移到“渗透”。回忆细胞膜制备的实验，分析教材给出的“水分进出哺乳动物红细胞的状况”，认识动物细胞的吸水和失水就不困难了。探究植物细胞的吸水和失水重在做好引导。在细胞的吸水和失水问题上，植物细胞与动物细胞应该相近吗？如果相近，植物细胞又有什么与动物细胞的不同之处呢？这就需要探究活动来解决了。探究活动顺利，得出结论也就不难。组织好学生的讨论，教师帮助引导和归纳。关于细胞吸水和失水原理及探究的应用、细胞对其它物质的吸收不一定都是顺相对含量梯度、细胞吸收物质是有选择性的以及细胞膜具有选择透过性的内容，在第二课时解决。【教学目标】根据《根据课标》的要求，结合教材以及学生的实际情况，制定了以下三维目标知识目标（1）说出渗透作用的概念和产生的条件。（2）说出细胞在什么情况下吸水和失水。（3）理解水的跨膜运输是顺相对含量梯度（3）熟练制作临时装片和使用显微镜观察细胞3.能力目标（1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。（2）进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。2.情感态度和价值观：（1）体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。（2）学生在合作的过程中,学会与人交流,尊重他人。（3）在实验操作中，养成良好的实验品质【教学重点】（1）证明水分进出细胞是顺相对含量梯度的（2）如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。【教学难点】（1)尝试提出问题、作出假设；（2)进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。【教学用具】多媒体演示课件、探究植物细胞失水和吸水的实验材料与试剂等。【教学方法】学生观察、讨论与教师讲述和启发引导相结合。【课时计划】1课时【教学过程】教学过程活动设计意图导入新课：细胞是一个开放的生命系统，它不断地与外界环境进行着物质交换。我们先来分析活细胞中含量最多的物质──水是如何进出细胞的？首先观察一个现象演示：墨水滴入清水中的实验；这是什么现象的结果？今天，我们先来看一种特殊的扩散现象。演示：渗透作用的实验现象教师介绍实验装置：烧杯中是清水，漏斗内是的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层玻璃纸（半透膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，然后漏斗内的液面上升。教师介绍半透膜的特性。提出讨论问题：为什么漏斗内的液面会上升？多媒体动画演示引导学生分析①蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。②两侧的水分子都在运动。③由于单位体积内，清水中的水分子数量多，蔗糖溶液中的水分子数量少，所以在单位时间内，由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数量。④总体扩散方向为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗管内的液面上升。教师总结课件出示渗透作用的概念学生思考以下问题。（1）如果用一纱布或气球膜代替半透膜，结果会怎样？(2)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？学生结合问题思考渗透作用的条件师生共同总结渗透作用条件：a要有半透膜；b半透膜两侧的溶液存在浓度差。引导学生归纳水分子的运动方向那么细胞的吸水和失水是不是渗透作用？2、细胞的吸水和失水（1）动物细胞的吸水和失水联系细胞膜制备时红细胞的吸水情况课件出示图片进行比较引出问题：细胞膜是不是相当于一层半透膜？按照：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果得出结论→表达交流→进一步探究的探究思路引导学生分析。展示：哺乳动物红细胞吸水和失水的实验。观察实验结果，完成以下总结当细胞内液浓度﹥外界溶液浓度，细胞吸水当细胞内液浓度﹤外界溶液浓度，细胞失水当细胞内液浓度＝外界溶液浓度，细胞形态不变教师引导学生得出结论：细胞膜相当于一层半透膜。教师总结：动物细胞相当于一个渗透装置。引导学生分析：水分子进出细胞是顺相对含量梯度跨膜运输的。（2）探究植物细胞的吸水和失水教师提出：植物细胞吸水和失水的情况又是怎么样？课件出示生活实例：（1）用盐腌萝卜时会有水渗出，同时萝卜的体积会减少。（2）对花卉施肥过多造成烧苗（3）置于空气中刚刚萎蔫的白菜叶片置于清水中又变得硬挺（4）买菜的阿姨向青菜洒水，青菜变得硬挺。说明植物细胞也会吸水和失水。教师图片展示：“成熟植物细胞结构图。”提供信息：①成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。②细胞壁的特点：全透性的，伸缩性较小。③细胞膜、液泡膜相当于半透膜。④原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，伸缩性大。引导学生从植物细胞失水和吸水的实例中，结合植物细胞的结构，提出问题。那么，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢?这是高中生物第一个探究实验，下面我们来学习探究问题的一般方法和步骤。●提出问题学生分组讨论并提出提出探究问题，问题预设：植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？最后选择一个有价值的问题进行探究即原生质层相当于一层半透膜吗？●作出假设⑴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”。教师引导，学生作出假设：原生质层相当于一层半透膜。●设计实验教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题材料的选择：成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织，便于观察实验现象。（紫色洋葱表皮细胞等）试剂的选择：无毒、外界溶液浓度合适，溶液中溶质分子不能通过细胞膜（0.3g/ml蔗糖溶液）实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？②实验步骤制作装片换高浓度溶液换低浓度溶液③预测设计结果并设计记录表格进行实验记录结果课件出示步骤要点，教师巡回指导。及时反馈实验结果中央液泡大小原生质层的位置细胞大小现象名称蔗糖溶液清水分析结果，得出结论引导学生分析结果，得出结论。师生总结表达和交流进一步探究课件出示相关问题出示图片：师生总结对植物细胞来说：原生质层相当于一层半透膜。水分子是顺相对含量梯度跨膜运输的。联系实际：思考细胞失水与吸水原理的应用3课堂小结这节课我们学习了一种现象：渗透作用，一种研究方法：探究。共同探究了动、植物细胞的吸水和失水明确了水分子跨膜运输的方向。同时掌握了实验探究的一般方法和基本步骤。4布置作业：预习其他物质跨膜运输内容。通过创设问题情境，激发学生学习兴趣，使学生主动地参与学习过程。介绍实验过程,激起学生强烈的求知欲望。培养学生的观察、分析的能力。由扩散引入渗透作用的概念实现知识迁移让学生学会分析问题归纳总结激发学生思维导入下一环节学会善于发现问题初步培养学生探究能力培养学生观察能力学会分析结果得出结论引导学生了解相关信息，提出问题让学生学会比较并发现问题通过实验学会探究进一步学会分析现象提出问题学会根据提出的问题、作出假设学会选取实验材料与用具培养学生的实验设计能力培养学生动手能力和友好的合作精神。培养学生分析问题的能力培养良好实验品质学会理论联系实际学会对知识、方法进行总结【板书设计】§4.1物质跨膜运输的实例（一）渗透作用1概念2条件：细胞的吸水和失水1、动物细胞2、成熟植物细胞【教学反思】这节课从从“扩散”迁移到