细胞膜（1）细胞膜的结构、物质通过细胞膜的方式第二课时 公开课

物质通过细胞膜的方式

市西中学

金惠珍

一、学材分析

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

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的交换会有一定的困难。

2、学生差异方面

我校是一所实验性、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

理解物质跨膜关注信息获取和知识构通过学习感悟结构与功能相适应的运输的特点

建的方法；

经历合作学习的过程

辩证关系；

通过学习感悟科学实验对揭示生命现象本质的重要性

基于对学材和学情的分析，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、阅读学习资料，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。

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（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。

（选择透过性）

扩散

跨膜扩散

细胞膜

小分子

自由扩散

大分子

载体

协助扩散

载体

主动运输

ATP 六、教学板书

高浓度→低浓度

高浓度→低浓度

高浓度

低浓度

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七、教学过程

教学内容

引入

教师活动

演示实验：三色堇的花瓣放入冷水和沸水中，引导观察和思考：

1．

冷水中细胞内的色素分子为何不能出细胞？

2．

沸水中细胞内的色素分子为何能出细胞？

物质运动的方式——扩散

演示实验：红墨水滴入清水

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？

物质的跨膜扩散

演示实验：碘和淀粉的跨膜扩散

问题讨论：碘和淀粉是否能进行跨膜扩散？（提供学习资料）

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

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

帮助学生直观认识扩散思考分析回答问题

现象

学生分小组围绕教师提供的学习资料、提出的问题和要求展开讨论，并进行交流

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

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4

通过比较，理解物质通过

物质出入细胞膜的方式

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

1．动画演示：物质出入细胞的被动运输的两种方式，在此基础上引导建立物质跨越细胞膜扩散的模型，并得出细胞膜具有选择透过性功能的结论

2．提供资料引导认识物质逆浓度出入细胞膜的条件，在此基础上对物质出入细胞膜的模型进行补充完整

学生分小组围绕教师提供的学习资料、提出的问题和要求展开讨论，并进行交流

细胞膜的方式；理解细胞膜的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

物质出入细胞膜研究的新进展

提供阅读资料：2003年诺贝尔化学奖获得者的研究项目——水与离子如何通透细胞膜

介绍研究的主要内容

引导思考：此项研究的应用价值，例如与药物设计有什么关系

学生小组围绕教师提供的学习资料展开讨论，并进行交流

通过诺贝尔获奖项目的介绍，让学生关注生命科学领域研究的新进展

八、教学反思

本课以能力培养作为教学的重点目标，因此整堂课的设计始终围绕如何培养学生的科学思维能力，并通过用问题引导讨论的形式展开的，在这里，讨论问题的设计就成为了教学的关键点。本节课问题设计的依据是：

1．思辩性要强，不是直接可以在书上找到答案的。

2．有讨论的价值，即对问题思考的切入点不同，有可能会产生不同答案的。

据此，本课设计了两个讨论问题：

1．碘和淀粉是否能进行跨膜扩散？

通过问题讨论，理解物质跨膜扩散的知识点，培养对问题提出假设的能力，其中包括了科学的思维能力。

2．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？

通过问题讨论，理解物质出入细胞膜的方式，培养了科学思维的能力，并

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建立了相关的生物学观点。

值得思考的问题：

本节课曾在三个不同层次的学生群体中进行过教学，效果差异较大，教学目标，特别是过程与方法教学目标的达成度有明显不同，通过这次同课三上的教学实践，让我真正意识到了教学设计与学生认知能力水平的关系。新课程在对待教学关系上强调教师要帮助学生设计恰当的学习活动和形成有效的学习方式，这里恰当的含义我理解为是一种适合学生认知能力的教学设计，“每个学生都有自己独立的内心世界，精神世界和内心感受，有着不同于他人的的观察、思考和解决问题的方式，正如多元智力理论所指出的每个人的智慧类型不一样，他们的思考方式、学习需要、学习优势、学习风格也不一样，因此每个人的具体学习方式是不同的”。学生的认知能力是有差异的，我们在进行教学设计时，就不能回避这种差异，具体体现在当我们在组织某一教学内容时，应根据学生的认知基础和学习能力做出不同的教学设计。

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