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物质跨膜运输的方式教学设计一、教学设计背景（一）教材分析本节课选自普通高中课程标准实验教科书生物必修一第四章第3节。学生已经了解了细胞膜具有控制细胞物质交换的功能，本章前两节也已经介绍了生物膜的结构特点(流动性)及功能特性(选择透过性)，在此基础上，本节课继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。本节教材以问题探讨为引导，通过比较无蛋白质的脂双层膜与生物膜在控制物质进出上的差异，从而大胆对物质跨膜运输的方式提出猜想。此外，本节的教学应注意培养学生探究问题的能力和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“物质跨膜运输的方式”中的“膜”指是生物膜（这里主要是指细胞膜），而在这之前的第三章第一节学生已了解了细胞膜的成分和功能，本节就是更详细的介绍其功能之一：控制物质进出细胞。功能总与结构相关，本章的前两节已学习了生物膜的结构特点“流动镶嵌模型”，知道生物膜是一层选择透过性膜，但学生仍存许多疑问：各种小分子、离子进入细胞时又有什么不同？细胞产生一些大分子（如分泌蛋白）又是如何出细胞膜的？教师根据学生这样的知识背景很容易把学生带进课堂。二、教学目标（一）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的异同点。3、阐述主动运输对细胞生活的意义。4、正确解读数据图表。（二）过程与方法1、运用类比与对比的方法进行学习。2、培养学生自主学习、合作学习、解决问题的能力。（三）情感态度与价值观1、学生通过对细胞膜的结构和功能之间关系的讨论，感悟并认同生物体的结构和功能相统一的观点。2、学生在尝试运用物理化学原理讨论物质进出细胞时，对生命的物质性以及自然科学之间的联系获得一定的感悟和体验。3、通过分组探究，培养学生合作互助的精神。4、体现社会主义核心价值观：平等受教、平等学习、自由发言、友善互助、营造和谐的课堂氛围三、教学重难点（一）重点物质进出细胞的几种方式。（二）难点主动运输。四、教具准备多媒体课件，实验用具（红墨水、矿泉水瓶、水）。五、教学设计思路学生已经初步掌握了细胞膜的结构和功能，并学习了水跨膜运输的实例，为本节课的学习奠定了认知基础。高一学生具备了一定的观察、比较、分析、解决问题及表达的能力，基于这种学情，本节课结合生活实例，并充分利用教材的“问题探讨”和图表，以观察现象——提出问题——观察动画过程——总结概念和特征——能力提升——练习巩固为主线，引导学生积极的自主探究学习，最后以表格对比记忆，巩固所学知识，以画概念图的形式小结所学内容，帮助学生将知识系统化，精选课堂练习，检验学习效果并学以致用。六、教学实施过程学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图导入新课【复习】幻灯片：呈现生物膜流动镶嵌复习旧知，创设问题情境，激发学生探究学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图模型图.幻灯片：1、化学组成：生物膜主要由----构成，其基本支架是-----。2、结构特点：生物膜具有-----，蛋白质在磷脂双分子层上分布是-----。3、功能特点：生物膜是一种-------膜。由“生物学的基本观点是结构与功能相适应”这一观点引出新问题：物质怎样进行跨膜运输来出入细胞的？由此引出新课：幻灯片：新课标题；教学目标；学习目标。【提出问题】呈现教材“问题探讨”图片:什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？学生跟随老师的引导，思考并回答。看图回答问题的兴趣。在了解学习目标的基础上有目标的学习。思考并产生探索新知识的欲望。实验：探索扩散现象【探究1】实验：动画展示气体的扩散【探究2】向一杯清水中滴一滴蓝墨水。老师演示，学生观察，并引导学生用生物学语言说出所观察到的现象。总结扩散现象的定义。【设疑】扩散现象是在什么课中学的？今天，在生物学中也要讲到扩散了。学生认真观察。说出所观察到的实验现象。学生回答：物理，化学。学生认真分析过程。感受生命的物质性。培养学生探究和观察的能力，调动学习积极性。体会自然科学的联系性，和生命的物质性。学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图【观察现象】幻灯片展示：氧气和二氧化碳在人身体中的扩散过程。自由扩散根据扩散的原理，提问：物质通过细胞膜时可以如同扩散一样自由通过细胞膜吗？请同学们观看幻灯片：物质跨膜运输模式图【总结概念】物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。打比方：球往地处滚；骑自行车下坡【总结特征】结合模式图，总结自由扩散的特征：1.顺浓度梯度运输2.不需要载体3.不需要消耗能量根据教材，归纳哪些物质可以通过自由扩散进出细胞膜？自由扩散的例子主要有三类：•①气体分子•②水分子、尿素•③脂溶性小分子，如乙醇,甘油，苯，脂肪酸【能力提升】自由扩散曲线图：物质自由扩散的速度与浓度差有什么联系？引导学生讨论并完成坐标图，并总结结论思考，回答。将教材相关概念画出来。认真阅读并回答。水、气体（）、脂溶性物质（）。思考，讨论并回答。引导学生完成第一种跨膜运输的方式──自由扩散的探究过程。学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图结论：扩散的速度跟浓度差成正比关系；自由扩散的扩散速度只受的限制。协助扩散【提出问题】呈现教材“问题探讨”图片：葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？【观察现象】幻灯片：协助扩散的动画.【总结概念】进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散叫协助扩散。比方：卡车载货下坡【观察过程】动画：协助扩散的过程【总结特征】1.顺浓度梯度运输2.需要载体参与3.不需要消耗能量归纳哪些物质可以通过协助扩散进出细胞膜。葡萄糖进入红细胞【能力提升】协助扩散曲线图老师给出“有限的卡车载无限的货下坡”实例做引导，提示学生正确思考并作答。引导学生讨论并完成坐标图，并总结结论思考并回答。学生在课本上画出概念让真观看、讨论并总结出协助扩散的特征。学生讨论后画出曲线图，并请一学生解说图形。结论：一定范围内，速度与浓度差成关系；类比自由扩散，继续探究协助扩散。帮助学生内化知识，学以致用。学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图【随堂小结】总结被动运输的概念及分类：自由扩散和协助扩散。达最大值后，扩散速度由于而不再增加；协助扩散受和的限制。学生画出课本概念将知识系统化分析图表归纳：通过以上的学习，了解了O2、CO2等物质能通过被动运输进出细胞膜，但只能从高浓度向低浓度运输。提问：细胞能不能从低浓度向高浓度跨膜运输物质呢？【观察现象】【探究3】请同学们分析教材P71的表4-1，分组讨论：【提出问题】1、通过解读左表数据，你能得到什么信息？2、猜测细胞逆浓度梯度吸收K+、Cl-等离子需要哪些条件？分小组讨论，猜想细胞逆浓度梯度运输离子需要哪些条件，构建主动运输这种跨膜运输方式的模型。两名学生代表报告讨论结果。引导学生分析数据，培养学生提出问题的能力，为主动运输的探究奠定基础。互助合作，友善和谐主动运输【总结概念】通过动画，总结主动运输的概念【观察过程】先不评价学生的推测，让学生观看主动运输的动画，自己去判断他们的猜想，然后结合书上71页主动运输的内容讨论主动运输的特点。【质疑】若膜上的K+载体比Na+载体多，谁运输速度快？说明运输速度与什么有关？若膜上没有运载Si的载体，那请问Si能主动运输进入吗？这说明进出物质的种类取决于什么？学生观看动画，总结主动运输的概念及特点。学生思考后回答：K+运输速度快与载体的数量。不能。取决于载体的种类。学生自主探究主动运输。锻炼学生自主学习能力和识图能力。自由、平等的学习学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图主动运输【总结特征】特征：1.可以逆浓度梯度运输2.需要载体3.需要消耗能量归纳哪些物质可以通过协助扩散进出细胞膜？例:各种离子、小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸【能力提升】主动运输曲线图引导学生讨论并完成坐标图，并总结结论比方：有限的卡车载无限货物上坡【随堂练习】1.丽藻细胞中K+的浓度比周围环境中髙1065倍，这说明K+跨膜运输的方向为_____________,根据上面的不能自由通过磷脂双分子层的例子，说明K+跨膜运输需要________，同时该过程还需要消耗，这种运输方式为______________。2.丽藻细胞吸收各种离子的比例差别很大，这说明其对离子的吸收具有__________，起选择作用的物质是____________，该过程体现了膜的功能特性是__________学生讨论后完成坐标图结论：一定范围内，速度与能量成关系；达最大值后，扩散速度由于而不再增加；物质运输速度与和有关。学生思考后积极举手回答训练识图能力，帮助学生内化，深化知识，并学以致用。及时练习，巩固新知，突破重点。认可生物体的结构和功能相统一观点（细胞外浓度）时间细胞外浓度细胞细胞内浓度内浓度学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图3.主动运输的基本条件是什么?4.主动运输的动力是什么？引导学生思考：主动运输的意义？评价后幻灯片呈现：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。学生思考后回答感受生命的主动性奥秘。物质跨膜运输的三种方式的比较以上学习了物质跨膜运输的三种方式，让学生在同一个细胞中体会物质跨膜运输的三种方式的动画模型，从以下四个方面对比总结三种方式，完成表格。【能力提升】幻灯片呈现几幅坐标图，学生独立思考回答表示的分别是哪种物质运输方式独立归纳总结，完成表格中的内容：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实例比较归纳，培养学生独立思考的能力。培养识图能力学习阶段教师的组织与引导学生活动设计意图胞吞和胞吐归纳并设疑：跨膜运输的物质都是小分子，蛋白质等大分子以及病毒等颗粒状物质是怎样进出细胞的呢？请学生观看胞吞和胞吐的动画模型，然后结合书72页最后一段的内容，自己描述胞吞和胞吐的过程。思考：1.胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的_。3.胞吞和胞吐与主动运输一样也需要供应，如果分泌细胞的能量合成受阻，则胞吐作用不能继续进行。学生作答：胞吞和胞吐。学生观看动画，阅读教材，描述胞吞、胞吐的过程。思考并作答。学生自主探究胞吞和胞吐。课堂小结用概念图的形式将本节知识点归纳出来，让学生填写。识图辨析：三种方式跨膜运输图，引导学生辨析总结、归纳本节知识，完成概念图知识系统化，培养学生归纳、提炼知识的能力。随堂训练多媒体展示题目学生思考，解答。反馈学生的课堂学习效果，巩固重点知识。七、教学反思本节课针对具体的学情，重新组合教材内容，通过精心设计，沿着观察现象——提出问题——解决问题——应用知识的学习思路，引导学生主动探究学习。这也是该教学设计最大的亮点。从而提高学生归纳总结、图文转换、解读图表数据的能力。针对本节课的难点──主动运输，不是采用学习、识记相关知识的方法，而是引导学生观察现象，提出问题，观察动画过程，再自己归纳总结主动运输的特点，通过对坐标图的讨论分析，提升能力，深化理解知识，随后及时练习内化巩固新知。实践证明，本节课的设计不仅落实了新课标落实了新课标倡导的自主、探究、合作学习的理念，让学生在思考、交流中充分感受学习的快乐，也让课堂的每个环节都受控于授课教师，使课堂的主题仅仅围绕在本节课的学习中。本节课恰当的体现了社会主义核心价值观。