全章复习与测试名师教学设计

普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 高中生物新课标教学设计

4.3物质跨膜运输的实例

永丰中学 生物组

一、

教材分析

（1）本节课的知识结构

在物质的跨膜运输这一节课的教学中，我采用讲授和讨论相结合的方式，基本思路可以确定为：展示现象→提出问题→解释原理→总结概念。

（2）本节课的生物学概念

被动运输和主动运输的概念与区别，自由扩散和协助扩散的异同，胞吞和胞吐的概念。制作被动运输和主动运输的异同表。

二、教学目标

1、知识与技能：

（1）举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点

（2）说出被动运输与主动运输方式的异同

（3）阐述主动运输对细胞生活的意义

2、过程与方法：

（1）能够根据资料提出问题并获取知识，培养学生的探究归纳能力。

（2）解读示意图、概念图、坐标图等图表。

3、情感态度与价值观：

（1）参与讨论与交流，学会合作。

（2）通过物质跨膜运输的方式的学习，培养科学的探究精神。

三、重点难点

1、重点：物质跨膜运输的三种主要方式

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普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 2、难点：（1）主动运输（2）图表数据的解读

四、教学环节

教学内容

引入、教师活动

学生活动

教师呈现“问题探讨”中的实验现象，组织学生讨观察图表，思考问题探论三个问题。

讨

问题1：什么样的分子能通过脂双层？什么样的分子不问题。学能通过？

生分组问题2：葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小讨论，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，如何解释？

组代表问题3：观察此图表，联系已学过的知识，你还能提出发表看其他问题吗？

法

教师积极鼓励学生提出问题，如通过观察此图还可联想

第一节内容提出，“细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输？”等问题。

问题探讨

1.从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还是脂溶性的）很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。

2.提示：葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，第

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普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。

3.提示：通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。

被动运输

教师引导：回顾“植物细胞吸水和失水”实验，与学生总这种扩散比较，让学生分析水分子进出细胞是不是与上结

述扩散相似？

再列举氧和二氧化碳进出细胞的现象

自由扩散的概念。

特点：物质由高浓度一边扩散到低浓度一边，既不需载

体，也不消耗能量

接着教师设问：提出“水分子能够通过脂双层，葡萄糖学生尝不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，这是为试作出什么？”

教师提示：载体蛋白的作用

师生总结：得出协助扩散的概念

解释

特点：物质由高浓度一边扩散到低浓度一边，需要载体，

也不消耗能量

教师讲述：自由扩散和协助扩散统称被动运输；展示“自

由扩散和协助扩散示意图”

并通过CAI展示下列情景：①木材（或竹捆）从河的上

游随水漂到下游；②船装白糖（或食盐、化肥）从河的

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普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 上游漂到下游（不开发动机）；③船装着货物由下游开

往上游，船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。

学生思考：①自由扩散和协助扩散需要能量吗？为什学生回么？

②自由扩散和协助扩散有什么不同？

③为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

思考与讨论

1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。

2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。

3.因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，所以统称为被动运输。

主动运输

教师继续：上述③船装着货物由下游开往上游，船学生回尾冒着白烟且伴有发动机的声音。与前二种情形不同在答

哪儿？

教师指导学生看课本图表P71；P73；P63

答

背景资料：轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境

中K+ 多63倍，海带细胞中的I- 比海水高出40倍，

人的红细胞中的K+比血浆高30倍，而红细胞中的Na+

浓度却是血浆中Na+ 的浓度的1／6。

学生回联系第一节内容并设问：这些离子为什么能逆浓度答

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普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 梯度运输呢？

师生得出：主动运输的概念；展示“主动运输的示

意图”

特点：物质从低浓度一边被运输到高浓度一边，不仅需要载体的协助，而且也需要消耗细胞活动产生的能量

再现CAI展示三种情景，提问学生：自由扩散、协助扩散和主动运输各与哪一类情景相似？为什么？对于细胞生活有什么意义？

请学生完成下表：

运输方浓度梯度

式

载体

不需要

能量

不需

教师巡回指导，学生完成后可稍作点评。

教师归纳：

不同物质通过细胞膜的方式是不同的，也就说明细胞膜对通过的物质具有选择性，它是一种选择透过性膜。具体表现在：水分子可以自由通过，细胞要第

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学生回答

自由扩由高到低（氧气，水，不散

甘油等小分子脂溶性物需质）

要

协助扩由高到低（葡萄糖入红需散

细胞）

要

要

需要

主动运由低到高（小肠吸收葡需输

萄糖，氨基酸，无机盐）

要

普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节

选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他离子、小

分子和大分子则不能通过。

教师提出一些问题启发学生进行议论，以加深理解

和巩固所学知识。

①

物质通过细胞膜出入细胞的三种方式中，你认为哪种学生回方式对于活细胞完成各项生命活动最重要，为什么？

答

技能训练

1.K+和Mg2+是通过主动运输进入细胞的。

2.Na+和Cl－是通过主动运输排出细胞的。

3.提示：因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。

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普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 胞吞和②细胞膜是选择透过性膜。即水分子等细胞要选择吸收

胞吞

的离子和小分子可以通过，而其它的离子、小分子和大

分子不能通过细胞膜。那么大分子如何出入细胞呢？例

如水中的有机物颗粒是如何进入原生动物草履虫体内

的，未被消化的食物残渣又是如何排出体外的？

教师指出，物质出入细胞除上述三种方式外，还有其它

特殊方式。大分子物质不能直接通过细胞膜不等于大分

子物质不能出入细胞。一些大分子物质是以一定方式出

入细胞的，如细胞的内吞作用和外排作用，白细胞对异

物的吞噬作用，胰岛细胞对胰岛素的分泌作用等。

让学生自己识图P72 大分子物质出入细胞的方式，需要能量，不需载体，同时证明了细胞膜的流动性。

原理：依靠细胞膜的流动性。白细胞的吞噬作用，变形虫摄食，分泌蛋白的分泌。

旁栏思考题

提示：这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细胞新陈代谢的正常进行

五、作业

1、任何一种细胞均有细胞膜，它是由什么组成的（

）

A．只是脂质

B．只是蛋白质

C．脂质和糖类

D．脂质、蛋白质和少量糖类

六、板书设计

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学生自己识图

普通高中课程标准实验教科书《生物》必修一第四章第三节 项目

细胞膜两侧浓度差

是否需要载体蛋白

是否消耗能量

代表例子

自由扩散

由高浓度到低浓度

不需要

协助扩散

由高浓度到低浓度

需要

主动运输

由低浓度到高浓度

需要

不消耗

不消耗

消耗

水

氧气

甘油

乙醇等

葡萄糖通过红细胞膜

葡萄糖

氨基酸通过小肠上皮细胞

七、教学反思

本节课的授课对象是高一的学生。他们已经学习了初中生物学的内容，具备了一定的生物学基础。学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运输的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。

物质的跨膜运输是学习细胞内环境平衡的基础，是本章的重点和难点，需要教师在这节课上提供给学生较多的直观材料，帮助其降低学习难度。

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