全章复习与测试名师教学设计1

《物质跨膜运输的方式》教学设计

一、教材的地位和作用

本节课选自人教版高中生物必修一第四章第3节。本节课不仅是本章的重点内容，而且是高考考纲要求的知识点之一。本节课是继第三章介绍了细胞的结构之后，对细胞功能特点的阐释，主要介绍细胞膜怎样控制物质运输这一重要功能，具有承上启下的重要作用，对学生理解细胞是基本的生命活动单位也有重要意义。

二、教学目标及重难点分析

（一）教学目标

1、知识目标：

a、举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点

b、说出被动运输与主动运输的异同点

c、阐述主动运输对细胞生命活动的意义

2、能力目标：

a、运用类比与对比的方法进行学习

b、运用表格的方式进行总结

3、情感态度与价值观：

a、认同主动运输对细胞生命活动具有重要的意义

（二）

教学重点：

物质跨膜运输的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输

（三）教学难点：主动运输

（四）

课时安排：1课时

三、学情分析

学生已经初步掌握了细胞膜的结构和功能特点，储备了一定的知识，为本节课的学习奠定了认知基础。高一学生具有探究事物的热情，希望自己解决问题从而获得成就感。但往往对探究的目的性及过程缺乏理性的思考。基于这种特殊的学情，本节课采用以下教法和学法。

四、教法学法分析

教法：采用教师主导，学生自主，合作和交流讨论相结合的方法，配以多媒体辅助教学，提高教学效率。使学生综合运用到课程标准所提到的“观察，描述，比较，概括，分析，”等技能。

学法：运用对比的学习方式进行学习，引导学生独立思考，自主探索解决问题。

五、教学过程

教学流

程

导

教师活动

前面我们已经学习了细胞膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的实例，但是，我们还没有了解到，物质究竟是怎样进入细胞膜的？通过什么样的方式进行跨膜运输？这些将是我们这节课学习的内容。

大家先看屏幕上的这个小动画，这个动画表示学生活动

快速回忆前边的内容，并联系到即将学习的内容上来；

入

新

课

的是几种不同物质，通过人工合成的脂双层膜的情况。大家仔细观察，他们的通过情况有何不同？什么样的物质可以通过？什么样的物质不能通过？

我们待会儿请同学来回答。

***同学，通过这个动画，你看到什么物质可以通过？

那哪些物质不能通过呢？

很好。大家再看这幅从课本封面截下来的图片，表示的是天然的细胞膜结构，跟左边动画里边的结构对比，这里多了什么物质？

没错，葡萄糖不能通过无蛋白质的磷脂双分子层，但却可以通过细胞膜，在小肠上皮细胞上被大量吸收，这里边，存在着跨膜运输的什么原理、方式？这些，将是我们本节课将要解决的问题。

我们先来看一个初中大家做过的一个实验。这是两个被玻璃隔开的广口瓶，分别盛有空气和氮气，大家请看动画演示。

我们可以看到，玻璃片拿开之后，氮气与空气互相进入对方的瓶中，但由于一开始双方的浓度并不一样，氮气的要高，所以现在氮气的扩散量比空气的要多，这种现象，我们从初中物理就开始将其称为扩散，我们可以看到，它的扩散方向是顺着浓度梯度的，即从浓度高扩向浓度低的方向。整个过程不需要借助外界的力量。

那么，假如这种简单的扩散现象在细胞中发生，用于进行物质的输送，又会是怎样的一种情况？我们大家来看动画，并注意观察物质的运输方向。

***同学，你来跟大家说下，动画里的物质是如何进行膜两侧的运输的？

非常好！这位同学观察得非常仔细。我们上课前就已经了解到了，氧气、水、甘油等小分子的物质可以直接跨越细胞膜，不需要借助外界的力量。但他们有一个规律，就像刚才这位同学所说的，由膜外的高浓度向膜内的低浓度运输，即顺浓度梯度进行。我们把细胞中这种类似物理上的扩散运动的运输方式称为扩散。因此，我们可以总结出自由扩散的概念。

那么，哪些物质能进行这种自由扩散呢？我们上课一开始的动画已经向大家展示出来了，由于自

观察，思考问题；

氧气，氮气，水，甘油等物质；

氨基酸、葡萄糖和各种金属离子；

蛋白质

物

理

上

的

扩

散

自

由

扩

散

观看动画

回忆初中物理知识

学生进行思维迁移

学生观看动画

膜两侧的物质类似物理上的扩散运动，互相进入对方的区域，但由于膜外的浓度高，因此整体表现为膜外向膜内运输。

注意教师所强调的特点

物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。

由扩散过程没有借助其他外界力量，仅仅简单地通过脂双层，根据相似相容的原理，能够进行这种运输的，应该是具有脂溶性的物质，或者是不带电的小分子物质。

协

助

扩

散

协

助

扩

散

小

结

OK，学习了自由扩散和协助扩散，请大家回忆一下刚才所观看的动画，回忆他们的概念，思考一下，他们有何异同。我们待会儿请同学来小结。

***同学，你来说一下，这两种运输方式存在着什么联系和区别？

很好，请坐。正如这位同学所说，自由扩散不需要载体蛋白的协助，而协助扩散需要载体蛋白；但这两种方式都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，也正是这个原因，我们将其称为被动运输。

那么，我们刚才介绍的这些物质里边，并没有葡萄糖，而上课一开始我们也已经了解到，葡萄糖并不能通过没有蛋白质的人工脂双层，那葡萄糖如何运输呢？我们先来看一个动画，然后请同学说下看到的现象。

***同学，这个动画，跟你之前看的自由扩散的动画有何不同呢？

没错，非常好，在这里我们看到，葡萄糖的跨膜运输，并不是简单地通过磷脂层，而是需要在蛋白质的辅助下，才能顺利通过，我们把这种蛋白质称为载体蛋白。除了需要载体蛋白，我们还发现，这种运输方式，与前边的自由扩散比较，有一个地方是相同的，是什么呢？大家回答。

没错，这种方式同样也是顺浓度梯度进行的。由于需要蛋白质的辅助，我们将它称为协助扩散，请大家归纳出协助扩散的定义。

学生大胆猜测应该存在其他的运输方式

认真观看动画

回答：需要借助蛋白质的辅助

掌握协助扩散的特点

从高浓度向低浓度运输

进出细胞的物质借助载体蛋白质的扩散，叫做协助扩散。

学生归纳小结

掌握被动运输的概念

主

动

运

输

从上边我们总结的被动运输的特点，我们可以看到，被动运输总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧进行的，但新陈代谢过程中，不可能细胞内的物质浓度总是低于细胞外。我们再来看一个表格。（展示丽藻细胞内外离子浓度对比的表格）

从这个表格我们可以看到，这些离子细胞内的浓度远远高于细胞外的，但仍然可以源源不断地向内运输来满足细胞新陈代谢所需。这种逆浓度梯度的运输时如何进行的？

我们再来看几张图片，这里表示上下坡运东西的情况，我们知道，如图所示，向下运输，我们可以借助重力势能的降低转化，而不需要施加外力；但向上运输的话，由于重力势能是升高的，所以我们需要施加外力。同样的道理，如果物质从细胞膜低浓度的一侧向高浓度的一侧运输，需要借助外界的能量。那么这个过程是如何实现的呢？大家注意看动画。

我们可以看到，在这里，葡萄糖和离子的运输，都是从低浓度向高浓度进行，因此他们在需要载体蛋白的辅助的同时，还接受了来自ATP的能量，从而顺利地进行物质运输。我们把这种方式称为主动运输，大家一起归纳一下它的概念。

从这个概念以及刚才的动画，我们可以看出，主动运输具有什么特征？

在生物体中，很多的物质运输都是通过主动运输进行的。比如各种离子，以及葡萄糖、氨基酸等各种物质。主动运输利用了能量，所以可以保证细胞根据自身的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。这正是主动运输的意义所在。

OK，到这里，我们已经将小分子物质运输需要能量与不需要能量、需要载体与不需要载体都学习完了，大家回顾一下，比较它们的异同，完成屏幕上的表格。（引导学生完成三种运输方式的比较）

那么，我们刚才所讲的都是小分子物质的运输，但我们在初中学习过，生物体的免疫系统可以将外来的大分子异物吞噬，这种过程又是如何实现的？大家请看屏幕。（演示胞吞动画）

通过这个动画我们可以看到，当大分子物质要通过细胞膜进入细胞时，需要首先与膜接触，细胞膜内陷形成小囊，接着小囊分离形成囊泡，从而最终进入细胞内部，我们将这种运输方式称为胞吞。

分析表中数据对比的情况

思考教师所提出的问题

由物体向上运输联想到细胞物质逆浓度跨膜运输亦需要能量；

仔细观察动画；

从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

学生集体归纳主动运输的三个特征。

掌握主动运输的例子与意义

完成三种运输方式的比较

观看胞吞动画

掌握胞吞过程、概念

小

结

胞

吞

与

胞

吐

同样的道理，当细胞需要向外排出异物时，也是首先形成囊泡，接着囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，从而将大分子物质运送出去。我们将其称为胞吐。

掌握胞吐的概念

课堂OK，到这里为止，我们已经将本节内容学习完与教师一起归纳本节内容

总

结

了，请大家梳理出本节主要内容，我们一起归纳。

随堂好，学习完本节内容后，大家来看一道练习，练

习

思考这里的问题，并作好分析。

作随堂练习题并作好题目分析、解释。

三、板书设计

第三节

物质跨膜运输的方式

条件：浓度差（从高浓度向低浓度）

③

①自由扩散

被动

例子：氧气、甘油等小分子自由通过细胞膜

运输

条件：浓度差（从高浓度向低浓度）

②协助扩散

例子：葡糖糖通过红细胞

条件：载体蛋白、消耗能量、浓度差（从低浓度向高浓度）

④主动运输

例子：离子通过细胞膜