细胞膜（1）细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式教学设计内容推荐

《物质跨膜运输的实例》（第2课时）教学设计

一、课程描述

本模块教材是以细胞是基本的生命系统为主线展开的，从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和发展变化的。本章和第五章的内容属于细胞的功能。本节改变了以往教材的呈现方式，没有把水分放在代谢一章里，也没有先讲植物的渗透作用，而是利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容，水分子是顺着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相对含量的梯度跨膜运输的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。

其中，水分的跨膜运输含有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的实验，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。

二、教学重点、难点

1、教学重点：探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的。

2、教学难点：细胞吸水和失水的原理；探究“植物细胞的吸水和失水”，尝试提出问题。

三、三维目标

1、知识方面：描述半透膜的特征；举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜；理解水的跨膜运输是顺浓度梯度。

2、能力方面：尝试提出问题，作出假设；进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3、情感态度和价值观方面：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；学生在合作的过程中,学会与人交流,尊重他人。

四、教学设计思路

由于本节教学内容十分接近生活，

因此采用“过程式的教学”和“学生的研究性学习”相结合的教学模式。通过创设问题情境导入新课，以“问题探讨（渗透作用的实验现象）”为切入点，并通过实验、板图及多媒体手段突破难点之一（漏斗内的液面上升原因），为学生更好的理解细胞吸水和失水原理做好铺垫；以生活中相关现象和科学家们的故事为背景，引导学生发现问题及提出有价值的问题；引导学生学会如何分析问题作出假设，并根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节(材料、试剂、用具的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等)。

五、教学主要手段：电脑多媒体和传统媒体。

六、

教学过程

教学内容、过程安排

一、复习导入

问题1：要发生渗透作用的条件是什么？

问题2：动物细胞在什么情况下吸水和失水，什么相当于一层半透膜？

引入新课：植物细胞会不会像动物细胞一样发生吸水和失水的现象，又是在什么情况下发生的？什么又相当于半透膜？

二、探究植物细胞的吸水和失水

教师提出：植物细胞吸水和失水的情况又是怎么样？

例如，在日常生活里, 夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水；而卖菜的教学意图

阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。

教师：许多科学家的发现问题并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的，我们先来观察老师事先准备好的两个杯子，其中一杯是将萝卜泡在自来水里，一杯是将萝卜泡在盐水里，我们通过观察来看下到底植物细胞会不会吸水和失水，吸水和失水的情况又是怎样的？

学生上讲台观察，并猜测哪个杯子里的萝卜发生什么情况。

教师：当发现一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢?这是高中生物第一个探究实验，这节课我们主要学习探究问题的一般方法和步骤。

1、提出问题

教师：从生活中的现象，结合上面这些例子，你可以提出什么问题? 从卖菜的阿姨的做法等现象，我们发现问题──“植物细胞也能吸水和失水，”；“植物细胞在什么情况下会吸水和失水？”；“植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？”等。

提出探究问题：植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？

2、作出假设

⑴作出假设：当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验（必要时还要查找资料）分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。

教师图片展示：“成熟植物细胞结构图。”

提供信息：①成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。

②细胞壁的特点：全透性的，伸缩性较小。

③细胞膜、液泡膜相当于半透膜。

④原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

教师引导，学生作出假设：原生质层相当于半透膜。

⑵预测实验结果：

当细胞液浓度

﹥外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离；

当细胞液浓度

﹤外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离复原

教师可以适当补充：细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。

教师联系上述动物细胞吸水情况，追问：植物细胞会不会像动物细胞一样，不断的吸水最后涨破呢？

学生回答。（略）

3、设计实验

教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题，例如：

①实验材料、试剂、用具的选择

材料的选择：有颜色的还是没有颜色的，细胞小的还是相对比较大的，为什么？

试剂的选择：糖水、酒精？

实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？

教师提示：洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得。实验过程细胞处于生活状态。

②实验步骤

教师：实验材料、试剂、用具选好了，接下来要考虑整个实验具体的操作步骤。该如何具体操作? 学生回答：（略）

实验要点提示：

第一步：用清水制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察。

教师：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态？

第二步：尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液（质量分数为10％、20％、30％、40%、50%）使洋葱表皮细胞发生质壁分离。

教师：如何使它们复原？

第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中，观察质壁分离的复原。

③设计结果记录表: 比较实验前后发生变化情况

中央大液泡的大小

原生质层的位置

4、进行实验

5、分析结果，得出结论

做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合?是否支持了我们最初的假设?当实验结果与预期不符时，我们要多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的?会不会有什么干扰因素呢? 例如这个实验中，如果开始使用了0.6 g/mL的蔗糖溶液，很快就观察到了质壁分离，但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原，能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢?为什么？

学生回答：不能，因为蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡。

教师：所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。

过渡：动植物细胞的吸水和失水都是水分子的顺相对含量的跨膜运输，是否其他物质也跟水分子一样跨膜运输呢？

三、物质跨膜运输的其他实例

学生自主观察图表，并思考水稻的培养液中Ca2+、Mg2+ 浓度升高的原因，是否是因为水稻不吸收Ca2+、Mg2+ 反而向培养液中吐出Ca2+、Mg2+ ？

〖提示〗1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收Ca2+、

Mg2+较少，结果导致水稻培养液里的Ca2+、Mg2+浓度增高。

2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。

3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生命活动的需要。

4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。

四、课堂小结

细胞的大小

0.3 g/mL蔗糖溶液

清

水

这节课复习了发生渗透作用的两个条件以及动物细胞发生渗透作用的条件，从生活中的现象我们发现植物细胞都能吸水和失水，重点学习探究的一般方法和基本步骤：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达与交流→进一步探究。下节课我们就到实验室来完成这个实验。

五、布置作业：《课时练》相关练习:温固而知新:

用问题吸引学生的注意

通过生活中例子引入到课堂中

提高学生的兴趣，让学生参与到课堂中来，加深印象。

联系生活中例子,培养运用所学的生物学知识解释生活中一些实际问题的能力。

培养学生的归纳能力及友好的合作精神。

培养运用所学的生物学知识解释生活中一些实际问题的能力。

让学生能够把所这知识联系在一起

通过问题的设置，使学生在思考领悟到选择合适实验材料、试剂的重要性。

使学生认识到实验设计的科学性

从实验材料,方法的选择,实验过程.结果分析等一系列探究活动,使学生体验实验设计思路,提高学生的科学思维。

从实验的讲解和多媒体的动画中得出，植物细胞的原生质层相当于半透膜，当细胞液浓度

﹥外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离；

当细胞液浓度

﹤外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离复原，发生质壁分离的原因是细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。

七、板书：

一、发生渗透作用的条件：

二、动物细胞的吸水和失水

三、植物细胞的吸水和失水

探究实验的一般方法和基本步骤：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达与交流→进一步探究。

当细胞液浓度

﹥外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离；

当细胞液浓度

﹤外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离复原

四、物质跨膜运输的其他实例