物质跨膜运输实例

中学生物学习方法指导

高中生物《物质跨膜运输的实例》学案设计

一、教学背景分析

1、教材分析

《物质跨膜运输的实例》是人教版必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。教材利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容：水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的，一些离子的跨膜运输并不是顺着离子的相对含量进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中，“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段一次真正全面接触探究实验，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。

2、学情分析

学生在初中做过或见过这样的实验：泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺。学生也有这样的生活经验：做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等，这些生活经验对学习本节内容都有帮助。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定困难。另外，学生在初中曾经接触到科学研究的一般步骤，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练。

二、教学目标

1、知识目标

（1） 举例说出细胞膜是选择透过性膜；

（2） 尝试提出问题，作出假设；

（3）理解动物细胞的吸水和失水；

（4）通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水；

（5）根据资料分析了解其他物质跨膜运输的情况从而获得总体体会；

2、能力目标

（1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。

（2）举例说出细胞膜是选择透过性膜。

（3）熟练制作临时装片和操作显微镜。

（4）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。

（5）进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3、情感目标

（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）尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性。

三、教学重难点

教学重点

1、说明探究实验的基本方法和一般过程。

2、让学生知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。

3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。

教学难点

1、如何提出问题，做出假设。

2、如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测等）。

3、理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。

四、教学设计思路

本节课首先由“问题探讨”引入，从“扩散”迁移到“渗透”。在生物小组课前完成渗透作用探究实验的基础上，由学生分析实验现象，总结出渗透作用发生的条件，体现“学生是学习的主体”。 然后由渗透装置类比联想到细胞，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是通过渗透作用完成的。

在细胞的吸水和失水问题上植物细胞和动物细胞相似吗？

如果相似，植物细胞又有什么与动物细胞不同之处呢？

引出探究活动。探究植物细胞的吸水和失水重在做好引导，训练学生提出问题、作出假设和实验设计的能力，归纳出科学探究的一般步骤，进一步通过动手实验，锻炼学生的操作能力。 通过动植物细胞吸水和失水问题的分析，学生认识到水分子是可以自由进出细胞膜的，并且是顺相对含量的梯度进行的。

教材的资料分析提供的素材是无机盐的吸收情况，通过分析讨论，引导学生归纳出：细胞对物质的吸收不一定都是顺相对含量的梯度进行的；细胞吸收物质是有选择的，说明细胞膜具有选择透过性。

本设计遵循的新课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。依据“自主学习”的原则，以探究式教学方法为主线，以学习小组为单位，利用多种教学资源引导学生自主学习，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法；在学生自我监控、自我评价、自我发展中培养学生独立思考习惯和创新意识，培养学生的探究能力、分析比较和表达能力以及合作精神。

五、教学过程

创设情境，导入新课。

引言：

同学们回忆一下赞美莲藕的诗句“出淤泥而不染，濯青莲而不妖”。

莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质，如水、氧气、矿物质等，而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞？

（细胞膜）物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的？（引出本章课题）

今天，我们先以水分为例，共同探究水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。（引出本节课题） 问题探讨”

（1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，会出现什么现象？

学生观察并回答。

（2）提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样？ 演示：渗透作用的实验现象。

教师和各实验小组代表课前做好该实验，实验的内容设置如下：

①烧杯中是清水，漏斗内是30%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，静置2 h后，漏斗内的液面有何变化？ ②用一层纱布代替半透膜，其它的均与①相同，漏斗内的液面有何变化？

③用一层塑料布代替半透膜，其它的也与①相同，漏斗内的液面会有什么变化？ ④若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液，情况又是怎样的？若漏斗内外都是清水呢？ 第1小组学生介绍演示实验①，展示实验现象。

（3）提出讨论问题

问题：为什么漏斗内的液面会上升？

多媒体动画演示，引导学生思考。

师生总结：水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散，也就是说：水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的，这种现象称为渗透作用。