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. 物質跨膜運輸?shù)姆绞健〗虒W設計 一、教學設計背景 （一）教材分析 本節(jié)課選自普通高中課程標準實驗教科書生物必修一第四章第3節(jié)。學生已經(jīng)了解了細胞膜具有控制細胞物質交換的功能，本章前兩節(jié)也已經(jīng)介紹了生物膜的結構特點(流動性)及功能特性(選擇透過性)，在此基礎上，本節(jié)課繼續(xù)探究細胞膜控制物質進出功能的方式和原理。本節(jié)教材以問題探討為引導，通過比較無蛋白質的脂雙層膜與生物膜在控制物質進出上的差異，從而大膽對物質跨膜運輸?shù)姆绞教岢霾孪搿４送?，本?jié)的教學應注意培養(yǎng)學生探究問題的能力和解讀圖表數(shù)據(jù)的能力；由于內容較抽象，可通過直觀的動畫展示，增強學生的感性認識；還應注意與生活實際相聯(lián)系，讓學生理解研究物質跨膜運輸?shù)囊饬x。 （二）學情分析 “物質跨膜運輸?shù)姆绞健敝械摹澳ぁ敝甘巧锬ぃㄟ@里主要是指細胞膜），而在這之前的第三章第一節(jié)學生已了解了細胞膜的成分和功能，本節(jié)就是更詳細的介紹其功能之一：控制物質進出細胞。功能總與結構相關，本章的前兩節(jié)已學習了生物膜的結構特點“流動鑲嵌模型”，知道生物膜是一層選擇透過性膜，但學生仍存許多疑問：各種小分子、離子進入細胞時又有什么不同？細胞產(chǎn)生一些大分子（如分泌蛋白）又是如何出細胞膜的？教師根據(jù)學生這樣的知識背景很容易把學生帶進課堂。 二、教學目標 （一）知識與技能 1、舉例說明物質跨膜運輸方式的類型及特點。 2、說出被動運輸與主動運輸?shù)漠愅c。 3、闡述主動運輸對細胞生活的意義。 4、正確解讀數(shù)據(jù)圖表。 （二）過程與方法 1、運用類比與對比的方法進行學習。 2、培養(yǎng)學生自主學習、合作學習、解決問題的能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1、 學生通過對細胞膜的結構和功能之間關系的討論，感悟并認同生物體的結構和功能相統(tǒng)一的觀點。 2、 學生在嘗試運用物理化學原理討論物質進出細胞時，對生命的物質性以及自然科學之間的聯(lián)系獲得一定的感悟和體驗。 3、通過分組探究，培養(yǎng)學生合作互助的精神。 4、體現(xiàn)社會主義核心價值觀：平等受教、平等學習、自由發(fā)言、友善互助、營造和諧的課堂氛圍 三、教學重難點 （一） 重點 物質進出細胞的幾種方式。 （二） 難點 主動運輸。 四、教具準備 多媒體課件，實驗用具（紅墨水、礦泉水瓶、水）。 五、教學設計思路 學生已經(jīng)初步掌握了細胞膜的結構和功能，并學習了水跨膜運輸?shù)膶嵗?，為本?jié)課的學習奠定了認知基礎。高一學生具備了一定的觀察、比較、分析、解決問題及表達的能力，基于這種學情，本節(jié)課結合生活實例，并充分利用教材的“問題探討”和圖表，以觀察現(xiàn)象——提出問題——觀察動畫過程——總結概念和特征——能力提升——練習鞏固為主線，引導學生積極的自主探究學習，最后以表格對比記憶，鞏固所學知識，以畫概念圖的形式小結所學內容，幫助學生將知識系統(tǒng)化，精選課堂練習，檢驗學習效果并學以致用。 六、教學實施過程 學習階段 教師的組織與引導 學生活動 設計意圖 導入新課 【復習】 幻燈片：呈現(xiàn)生物膜流動鑲嵌模型圖. 幻燈片： 1、化學組成： 生物膜主要由----構成，其基本支架是-----。2、結構特點： 生物膜具有-----，蛋白質在磷脂雙分子層上分布是-----。 3、功能特點： 生物膜是一種-------膜。 由“生物學的基本觀點是結構與功能相適應”這一觀點引出新問題：物質怎樣進行跨膜運輸來出入細胞的？由此引出新課： 幻燈片： 新課標題；教學目標；學習目標。 【提出問題】 呈現(xiàn)教材“問題探討”圖片: 什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？ 學生跟隨老師的引導，思考并回答。 看圖回答 復習舊知，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生探究問題的興趣。 在了解學習目標的基礎上有目標的學習。 思考并產(chǎn)生探索新知識的欲望。 實驗：探索擴散現(xiàn)象 【探究1】實驗：動畫展示氣體的擴散 【探究2】向一杯清水中滴一滴藍墨水。 老師演示，學生觀察，并引導學生用生物學語言說出所觀察到的現(xiàn)象。 總結擴散現(xiàn)象的定義。 【設疑】擴散現(xiàn)象是在什么課中學的？ 今天，在生物學中也要講到擴散了。 【觀察現(xiàn)象】幻燈片展示：氧氣和二氧化碳在人身體中的擴散過程。 學生認真觀察。說出所觀察到的實驗現(xiàn)象。 學生回答：物理，化學。 學生認真分析過程。感受生命的物質性。 培養(yǎng)學生探究和觀察的能力，調動學習積極性。 體會自然科學的聯(lián)系性，和生命的物質性。 自 由 擴 散 根據(jù)擴散的原理，提問：物質通過細胞膜時可以如同擴散一樣自由通過細胞膜嗎？ 請同學們觀看幻燈片：物質跨膜運輸模式圖 【總結概念】 物質通過簡單擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。 打比方：球往地處滾；騎自行車下坡 【總結特征】 結合模式圖，總結自由擴散的特征：1.順濃度梯度運輸 2.不需要載體 3.不需要消耗能量 根據(jù)教材，歸納哪些物質可以通過自由擴散進出細胞膜？ 自由擴散的例子主要有三類： ? ①氣體分子 ? 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】 自由擴散曲線圖： 物質自由擴散的速度與濃度差有什么聯(lián)系？ 引導學生討論并完成坐標圖，并總結結論 思考，回答。 將教材相關概念畫出來。 認真閱讀并回答。 水、氣體（ ）、脂溶性物質（ ）。 思考，討論并回答。 結論：擴散的速度跟濃度差成正比關系； 自由擴散的擴散速度只受 的限制。 引導學生完成第一種跨膜運輸?shù)姆绞僵ぉぷ杂蓴U散的探究過程。 協(xié)助擴散 【提出問題】 呈現(xiàn)教材“問題探討”圖片：葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層，但是，小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？ 【觀察現(xiàn)象】 幻燈片：協(xié)助擴散的動畫. 【總結概念】進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散叫協(xié)助擴散。 比方：卡車載貨下坡 【觀察過程】動畫：協(xié)助擴散的過程 【總結特征】 1.順濃度梯度運輸 2.需要載體參與 3.不需要消耗能量 歸納哪些物質可以通過協(xié)助擴散進出細胞膜。 葡萄糖進入紅細胞 【能力提升】 協(xié)助擴散曲線圖 老師給出“有限的卡車載無限的貨下坡”實例做引導，提示學生正確思考并作答。 引導學生討論并完成坐標圖，并總結結論 【隨堂小結】 總結被動運輸?shù)母拍罴胺诸悾? 自由擴散和協(xié)助擴散。 思考并回答。 學生在課本上畫出概念 讓真觀看、討論并總結出協(xié)助擴散的特征。 學生討論后畫出曲線圖，并請一學生解說圖形。 結論：一定范圍內，速度與濃度差成 關系； 達最大值后，擴散速度由于 而不再增加； 協(xié)助擴散受 和 的限制。 學生畫出課本概念 類比自由擴散，繼續(xù)探究協(xié)助擴散。 幫助學生內化知識，學以致用。 將知識系統(tǒng)化 分析圖表 歸納：通過以上的學習，了解了O2、CO2等物質能通過被動運輸進出細胞膜，但只能從高濃度向低濃度運輸。 提問：細胞能不能從低濃度向高濃度跨膜運輸物質呢？ 【觀察現(xiàn)象】 【探究3】請同學們分析教材P71的表4-1，分組討論： 【提出問題】 1、通過解讀左表數(shù)據(jù)，你能得到什么信息？ 2、猜測細胞逆濃度梯度吸收K+、Cl- 等離子需要哪些條件？ 分小組討論，猜想細胞逆濃度梯度運輸離子需要哪些條件，構建主動運輸這種跨膜運輸方式的模型。兩名學生代表報告討論結果。 引導學生分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生提出問題的能力，為主動運輸?shù)奶骄康於ɑA。 互助合作，友善和諧 主 動 運 輸 主 動 運 輸 【總結概念】 通過動畫，總結主動運輸?shù)母拍? 【觀察過程】 先不評價學生的推測，讓學生觀看主動運輸?shù)膭赢?，自己去判斷他們的猜想，然后結合書上71頁主動運輸?shù)膬热萦懻撝鲃舆\輸?shù)奶攸c。 【質疑】若膜上的K+載體比Na+載體多，誰運輸速度快？說明運輸速度與什么有關？ 若膜上沒有運載Si的載體，那請問Si能主動運輸進入嗎？這說明進出物質的種類取決于什么？ 【總結特征】 特征： 1.可以 逆濃度梯度運輸 2.需要載體 3.需要消耗能量 歸納哪些物質可以通過協(xié)助擴散進出細胞膜？ 例:各種離子、小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸 【能力提升】 主動運輸曲線圖 引導學生討論并完成坐標圖，并總結結論 比方：有限的卡車載無限貨物上坡 【隨堂練習】 1.麗藻細胞中K+的濃度比周圍環(huán)境中髙1065倍，這說明K+跨膜運輸?shù)姆较驗開____________,根據(jù)上面的不能自由通過磷脂雙分子層的例子，說明K+跨膜運輸需要________，同時該過程還需要消耗 ，這種運輸方式為______________。 2.麗藻細胞吸收各種離子的比例差別很大，這說明其對離子的吸收具有__________，起選擇作用的物質是____________，該過程體現(xiàn)了膜的功能特性是__________ 3.主動運輸?shù)幕緱l件是什么? 4.主動運輸?shù)膭恿κ鞘裁矗? 引導學生思考： 主動運輸?shù)囊饬x？ 評價后幻燈片呈現(xiàn)： 保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。 學生觀看動畫，總結主動運輸?shù)母拍罴疤攸c。 學生思考后回答： K+運輸速度快 與載體的數(shù)量。 不能。 取決于載體的種類。 學生討論后完成坐標圖 細胞細胞內濃度內濃度 （細胞外濃度） 時間 細胞外濃度 結論：一定范圍內，速度與能量成 關系； 達最大值后，擴散速度由于而不再增加； 物質運輸速度與和 有關。 學生思考后積極舉手回答 學生思考后回答 學生自主探究主動運輸。鍛煉學生自主學習能力和識圖能力。自由、平等的學習 訓練識圖能力， 幫助學生內化，深化知識，并學以致用。 及時練習，鞏固新知，突破重點。 認可生物體的結構和功能相統(tǒng)一觀點 感受生命的主動性奧秘。 物質跨膜運輸?shù)娜N方式的比較 以上學習了物質跨膜運輸?shù)娜N方式，讓學生在同一個細胞中體會物質跨膜運輸?shù)娜N方式的動畫模型，從以下四個方面對比總結三種方式，完成表格。 【能力提升】 幻燈片呈現(xiàn)幾幅坐標圖，學生獨立思考回答表示的分別是哪種物質運輸方式 獨立歸納總結，完成表格中的內容： 運輸方式 被動運輸 主動運輸 自由擴散 協(xié)助擴散 方向 載體 能量 實例 比較歸納，培養(yǎng)學生獨立思考的能力。 培養(yǎng)識圖能力 胞吞 和 胞吐 歸納并設疑：跨膜運輸?shù)奈镔|都是小分子，蛋白質等大分子以及病毒等顆粒狀物質是怎樣進出細胞的呢？ 請學生觀看胞吞和胞吐的動畫模型，然后結合書72頁最后一段的內容，自己描述胞吞和胞吐的過程。 思考： 1.胞吞和胞吐進行的結構基礎是細胞膜的_ 。 3.胞吞和胞吐與主動運輸一樣也需要 供應，如果分泌細胞的能量合成受阻，則胞吐作用不能繼續(xù)進行。 學生作答： 胞吞和胞吐。 學生觀看動畫， 閱讀教材，描述胞吞、胞吐的過程。 思考并作答。 學生自主探究胞吞和胞吐。 課堂小結 用概念圖的形式將本節(jié)知識點歸納出來，讓學生填寫。 識圖辨析：三種方式跨膜運輸圖，引導學生辨析 總結、歸納本節(jié)知識，完成概念圖 知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)學生歸納、提煉知識的能力。 隨堂訓練 多媒體展示題目 學生思考，解答。 反饋學生的課堂學習效果，鞏固重點知識。 七、教學反思 本節(jié)課針對具體的學情，重新組合教材內容，通過精心設計，沿著觀察現(xiàn)象——提出問題——解決問題——應用知識的學習思路，引導學生主動探究學習。這也是該教學設計最大的亮點。從而提高學生歸納總結、圖文轉換、解讀圖表數(shù)據(jù)的能力。 針對本節(jié)課的難點──主動運輸，不是采用學習、識記相關知識的方法，而是引導學生觀察現(xiàn)象，提出問題，觀察動畫過程，再自己歸納總結主動運輸?shù)奶攸c，通過對坐標圖的討論分析，提升能力，深化理解知識，隨后及時練習內化鞏固新知。 實踐證明，本節(jié)課的設計不僅落實了新課標落實了新課標倡導的自主、探究、合作學習的理念，讓學生在思考、交流中充分感受學習的快樂，也讓課堂的每個環(huán)節(jié)都受控于授課教師，使課堂的主題僅僅圍繞在本節(jié)課的學習中。 本節(jié)課恰當?shù)捏w現(xiàn)了社會主義核心價值觀。 .