细胞膜（1）细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式教学目标设计

高中生命科学学科基础课教学设计

物质通过细胞膜的方式

李学明

一、教材分析

本节内容为上海市科学技术出版社出版的高中“生命科学”第一册第3章“生命的结构基础”第1节“细胞膜”的学习内容。

“细胞膜”一节学习内容共包括四个部分，分别是：细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式、细胞的吸水和失水、细胞膜对信息的接受。其中“物质通过细胞膜的方式”包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐，由于细胞内外物质交换要跨越细胞膜，因此物质的跨膜运输是本节教学内容的核心知识之一。

“细胞膜的结构”是学习本节学习内容的基础，同时本节学习内容又能为学生理解认识被动运输、主动运输和胞吞胞吐的特点以及细胞膜的功能特点提供帮助。

本节教学内容在“上海市中小学生命科学课程标准”中的学***要求为“B”级，通过本节教学内容的学习，可以让学生形成结构与功能相统一的辨证思想。

二、学情分析

1、知识储备方面

学生在初中“生命科学”学科的学习中已经了解了细胞的结构，知道细胞膜是细胞的边界，细胞与外界的物质交换要通过细胞膜来完成。在高中“生命科学”学习中，学生学习了“生物体内的化合物”以及“细胞膜的结构”，对细胞膜脂质双层的特性、膜蛋白的功能也有所认识。

学生在初中物理学科的学习中，通过气体扩散实验对扩散的概念有了初步的认识，知道扩散是物质交换的一种方式。

但是，学生对扩散的认识只停留在物质之间无障碍的交换，对于两种物质之间隔膜是否还能进行扩散缺乏直观感性认识，因此对理解物质通过跨膜扩散的交换会有一定的困难。

2、学生差异方面

作为实验性、示范性高中，学生整体认知能力和思维水平相对较高，因此本教学片断的学习内容的目标，特别是过程与方法、情感态度与价值观的目标也要达到相对较高的一个层次，具体如下：

知识与技能

过程与方法

情感态度与价值观

理解物质跨1、关注信息获取和知识构1、通过学习感悟结构与功能相适应的辩证关系；

膜运输的特建的方法；

点

2、通过学习感悟科学实验对揭示生命现象本质的重要性

1 2、经历合作学习的过程

基于对教材和学情的分析，本节内容的教学将以演示实验的方式呈现（增加直观性），通过“问题引导思考→讨论构建知识→实验解决问题”的顺序推进教学过程（关注信息获取和知识构建的方法；经历合作学习的过程），最终让学生能够理解物质通过细胞膜的方式。

三、教学目标

1、知识和技能

（1）了解扩散的概念。

（2）理解物质的跨膜扩散。

（3）理解物质出入细胞膜的方式。

（4）理解细胞膜的选择透过性功能。

2、过程与方法

（1）通过观察演示实验，了解物质的扩散和理解跨膜扩散，培养获取信息、分析处理信息的能力。

（2）通过建立物质交换模型的过程，理解物质通过细胞膜的方式。

（3）通过小组讨论交流的活动过程，关注信息获取和知识构建的方法；经历合作学习的过程。

3、态度情感和价值观

（1）体会生物膜的生命特点，体会生命的精致完善。

（2）建立结构与功能相适应的生物学观点。

（3）关注生命科学领域研究的新进展。

（4）感悟科学实验对揭示生命现象本质的重要性

四、教学重点和难点

1、重点：

物质出入细胞摸的方式。

2、难点：

物质的跨膜运输。

五、教学方法：

讨论法、观察法、讲授法等。

六、教学板书

一、扩散

2

总趋势：高浓度→低浓度

二、跨膜扩散

* 高浓度→低浓度

* 受分子大小的影响

三、物质通过细胞膜的方式

1、被动运输：包括自由扩散和协助扩散

2、主动运输

七、教学过程

教学内容

引入

教师活动

1、回顾细胞膜的结构和特点。

2、提出问题：细胞膜的结构与它行使的功能之间有什么关系？

演示实验：红墨水滴入清水

物质运动的方式：扩散

多媒体演示：红墨水在清水中扩散现象

问题：

1、

实验演示的是物质哪一种运动方式？

2、物质在扩散运动中的总趋势是？

演示实验：碘和淀粉的跨膜扩散

物质的跨膜扩散

问题讨论：碘和淀粉是否能进行跨膜扩散？

讨论要求：

1、对问题作出假设

2、提供假设的依据

3、提出支持假设的实验结果预测

在此基础上引导建立物质跨越非生物膜扩散的模型

物质出入细胞膜的方式

淀粉溶液

玻璃纸

学生活动

明确学习内容

设计意图

激发学生探究新知识的欲望

观察演示实验

思考分析回答问题

帮助学生直观认识扩散现象

通过演示实验，帮助学生直观认识物质跨膜扩散的特点，感悟科学学生分小组围绕教师提出的问题和要求展开讨论，并进行交流

实验对揭示生命现象本质的重要性；

通过讨论与交流，关注信息获取和知识构建的方法；经历合作学习的过程

通过比较，理解物质通过细胞膜的方式；理解细胞膜的碘液

问题引入：物质通过玻璃纸（非生物膜）的扩散与通过细胞膜（生物膜）的扩散有什么不同？

引导学生分析玻璃纸和细胞膜的结构不同

3

1．提出问题：细胞要同外界进行物质交换，需通过细胞膜，而仅仅依靠跨膜扩散，是否可以满足所有小分子物质进出细胞？

举例：海带细胞中的碘浓度约是海水的200万倍，但海带细胞仍能从海水中吸收碘，海带吸收碘的方式是什么？

说明：分子也可从低浓度跨过细胞膜，运往高浓度。

2、动画演示：小分子物质出入细胞的三种方式动图，引导学生讨论三种运输方式（自由扩散、协助扩散和主动运输）的物质运输浓度方向、是否需蛋白质参与、是否消耗能量。

3．讨论：根据以上所学知识，判断以下几种物质的跨膜运输方式：氧气、乙醇、钠离子、水。

4、提出问题：是否所有小分子物质都可以进出细胞？

得出细胞膜是一层选择透过性膜。

提出问题：是否所有情况下细胞膜都具有选择透过性？通过实验探究。

演示实验：将苋菜分别放入两个烧杯中，一杯倒入清水（常温），一杯倒入开水。

提出问题：以上实验现象的原因是什么？

以上实验现象说明了什么？

引导学生得出：活细胞的细胞膜具有选择透过性。

总结

总结本节课中的所学习的三种物质跨膜运输方式

1、学生分小组围绕教师提出的问题和要求展开讨论。

2、学生选一位代表上台交流动画演示中教师提出三种跨膜运输方式的问题。

3、学生交流几种物质的跨膜运输方式。

4、观看苋菜实验，回答教师提出的问题。

选择透过性功能特点；建立结构与功能相适应的生物学观点

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