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《物质跨膜运输方式》的教学设计

一、教材分析

本节课内容是人民教育出版社编著的“普通高中课程标准实验教科书”《生物必修1》第四章第3节的内容。本章和第5章所讲述的内容都属于细胞的功能，与细胞膜的知识有重要联系。本章第1节主要通过以水和无机盐的跨膜运输为实例，说明细胞膜是选择透过性膜。具有选择透过性是因为功能与结构有关，于是第2节内容着重介绍细胞膜的结构。不同的物质是如何进出细胞膜的呢？在第3节则主要探讨了物质进出细胞的不同方式。三节内容之间存在着内在的联系。

二、教学内容分析

教材介绍了细胞膜的多方面的功能，对物质交换进行了重点研究，引出了不同物质的跨膜运输方式。一是小分子或离子进出细胞膜的方式，二是大分子物质进出细胞的方式。对于离子和小分子物质涉及到自由扩散、协助扩散、主动运输三种方式这几种方式学生可通过教材阅读分析加以了解并能掌握；大分子和颗粒包括胞吞和胞吐，这部分内容和第三章所学的生物膜系统“分泌蛋白的合成和运输”有关联的地方，同时又是对生物膜具有流动性的一个很好的佐证。本节内容属于细胞的功能之一，物质的输入和输出。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。可见本节所属的章节内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义。

三、学生分析

学生已经掌握了细胞膜的结构并已经了解细胞膜的结构特点（流动性），为新知识的学习奠定了认知基础。教材也配备了“简约”和“形象”的插图，但是由于物质进出细胞的方式内容为原理性的知识，较抽象、微观。学生较难建立知识结构模型。需要学生在课前利用导学案“学在先”对物质跨膜的方式有个初步的认识，在课堂上进行“小组合作学习”和“观看动画自己总结”等途径提高课堂的参与度和有效性，结合教师的引导进行学习探究。同时，高中学生虽具备了一定的认知能力，思维的连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的本质、规律的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，如三种运输方式的相关坐标曲线图，需要结合教师的引导。

四、教学目标

1、知识与技能：

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方式的异同点。

c、阐述主动运输对细胞生活的意义。

2、过程与方法：

a、运用对比的方法进行学习，抓住关键，掌握本质。

b、运用表格的方式进行总结。

C、利用小组合作交流的学习方法质疑、探讨、得出结论。

3、情感态度与价值观

通过探究培养学生的科学态度和合作精神。

五、教学难点与重点

1.教学重点

物质进出细胞的方式，说出被动运输与主动运输的异同点

2.教学难点

主动运输，正确解读坐标数据图表

六、教学策略

基于学生原有的知识情况和教材特点，本节课采用“自主合作探究式”教学模式。教学设计中落实以下几个措施

1、以学案为任务驱动，学生阅读教材、自主学习。

2、课堂上辅以生动形象的课件，创设情景，激发学生兴趣。引导学生合作探究、质疑。

3、为学生提供主动参与学习的机会。充分调动学生积极性，大胆展示，并质疑。

七、学时安排

1课时

八、教学环境和教学资源准备

学生以小组的形式参与课堂探究，座位以小组为单位设置。课前在超市对面包和牛奶的包装进行拍照做好课件，准备好面包、牛奶（以备在导入环节请同学食用），准备人体模型用于讲解食物的消化吸收路径，准备烧杯、手机（投影）、墨水演示扩散进而引出自由扩散，做好学案等。

九、教学实施的具体流程

教师活动

学生活动

教学意图

从图中获取信息，联系生活实际，思考物质的吸收途径。

激起学生兴趣。

通过学生对这些物质的描述，引出物质的跨膜运输（伏笔）。

利用人体模型构建教学情境，并且让学生质疑物质是如何跨膜进入细胞的？（产婆术方法）

过渡。引出本节课题。

【演示】

一、[导]：

学生上讲台吃面包多媒体展示“教师课前在超市用拍面包和牛奶的照片”喝牛奶

让同学们说出他们的营养成分，然后请同学上讲台面

对同学们吃一片面包然后和喝牛奶。

【回答】

蛋白质、脂肪、钠、【问】

水等。

1请问同学们刚才XXX同学吃的面包和喝的牛奶中都【思】

用哪些营养物质或者其他物质？

思考教师提出的问2.这些物质是如何被消化吸收的？

题

【听】

观察模型，听教师【讲解】

讲解食物消化和吸教师结合讲台上放的人体模型，讲解食物的消化过程。

收的过程。

【回答】

【问】

根据学生已有的知请问同学们，这些物质是如何被人体（小肠）吸收的？

识学生可能打不上如果学生答不上来，教师引导。

（但是学生已经预

习了，不一定。所

以要教师随机应

变）

【引导】

【回答】

可能同学们不知道如何回答，但是这些物质要想被小细胞膜

肠上皮细胞吸收必须要过上小肠上皮细胞的什么？

【反馈】

对，必须要跨过细胞膜，那么这些物质是如何跨过细

胞膜被细胞吸收的呢？让我们学习本节课，教师用

PPT呈现本节课主题《物质跨膜运输的方式》。

二、【学】

教师PPT展示“人工合成的无蛋白质的脂双层膜对不

同分子的通透性”图，这是科学家做的模拟实验，请同

学们参照课本P70上的图观察——什么样的分子能够

通过脂双层？什么样的分子不能通过？

【回答】

氧气、二氧化碳、氮气、苯、水、甘油、乙醇等能通过合成的脂双层；氨基酸、葡萄糖和离子等则不能通过合成的脂双层。

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。

【反馈】：可是同学们我们知道葡萄糖和氨基酸是人体需要的营养物质，人体肯定是要吸收这些物质的，这些物质是怎么进入细胞的呢？学完本节课就知道了。在学习新知识之前让我给同学们演示一个实验：教师给学生演示红墨水在清水中的简单扩散。

【问】

请问同学们老师刚才演示的这个现象叫做什么？

【过渡】

那现在我给同学们播放一个视频，请你们看看这是什么现象（播放视频前教师要对视频中的呈现内容进行描述，让学生明白细胞的内外，以及水分子浓度的高低）？

【反馈】

那么自由扩散的概念怎么定义？

【问】那么请同学们对比一下扩散和自由扩散有什么区别？

【板书】自由扩散

教师引导学生总结自由扩散的特点，问同学们谁能说出自由扩散的例子。

【板书】教师根据学生的举例写在黑板上，引导学生总结自由扩散包括三类：水、气体、脂溶性物质。

让学生在P70左下角相关信息位置笔记：自由扩散举例：水、“气”、“油”，教师呈现PPT相关内容。

【教授】

那么我们现在能不能尝试画出自由扩散的坐标图呢？

【展示】

教师展示PPT自由扩散的坐标图，对横坐标和纵坐标进行描述，然后画出自由扩散的变化曲线。

【过渡】

教师展示PPT 【问】

葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是，小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，讨论葡萄糖是如何进入细胞的？

【回答】

扩散

【回答】

自由扩散

设置教学情境，让同学们学会知识迁移，由简单的扩散现象，迁移到自由扩散，利用扩散和自由扩散的对比学习，让学生深入了解自由扩散。

【回答】

自由扩散的概念

【回答】

自由扩散是进出细胞，而扩散没有进出细胞。

【描述】学生描述自由扩散的例子

【笔记】自由扩散举例：水、气、油

【笔记】学生做笔记画出自由扩散的曲线

【回答】

协助扩散

如果学生回答不上明确自由扩散是跨膜的而扩散没有跨膜

通过观看形象的动画使学生能对基本原理正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力。

【展示】

教师先描述PPT图中的相关结构，然后展示动画，板书协助扩散的特点，问协助扩散的特点是什么，并且让学生举例？

【讲授】那我们根据自由扩散的坐标图同样也可以画出协助扩散的坐标图，请同学们自己动手在草稿纸上画出来，请一位同学上讲台画。

【反馈】

教师对同学们画出的坐标图进行反馈评价

【小结】

对照自由扩散和协助扩散的图让学生回答分组讨论一下问题（2分钟）：

1.自由扩散与协助扩散需要消耗能量吗？

2.自由扩散与协助扩散有什么异同？

3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？

【讲授】

丽藻细胞液与池水多种离子浓度比，让学生明确丽藻吸收这些物质是逆着浓度梯度的。那么这种方式叫做什么呢？

【反馈】

是的，主动运输。

【过渡】那我们现在来看一个动画，我不再讲解，同学们根据动画自己总结主动运输的特点和例子。

三、【展】

【展示】教师用PPT展示主动运输的动画。

【引导】教师引导学生思考主动运输有什么意义？

如果学生回答不上来可以借鉴课本P71-72回答

【过渡】同学们，那我们同样也可以画出主动运输的坐标曲线图，请同学们在草稿纸上尝试画出，请一位同学在黑板上画。

来，请同学们阅读P70最后一段和P71第一段回答

【回答】

协助扩散的特点

【举例】葡萄糖进入红细胞

【画】根据教师的引导画出协助扩散的坐标图

【小组合作】以下组为单位探讨教师提出的问题

【回答】

主动运输

【观看

】

观看主动运输的动画

【总结】总结主动运输的特点和回答主动运输的例子。

【思考】学生根据教师提出的问题进行思考

培养学生观察能力、描述能力和分析坐标图的能力

让学生熟悉自由扩散、协助扩散浩和主动运输的特点，学会对比和总结，培养学生的小组合作能力、总结能力、沟通能力、表达能力

通过本问题的设置让学生明确生物膜是选择透过性膜，生物主动地吸收所需要的营养物质，排除不需要的垃圾和代谢废物

四、【评】教师对学生画出的坐标图进行点评

五、【测】

1.利用下列表格进行检测

物质出入细细胞膜胞的方式

内外物质的浓度

自由扩散

协助扩散

主动运输

是否需是否需要出入细要载体消耗细胞胞的物蛋白质

内的能量

质举例

【画】学生画出主动运输的坐标曲线图

【做题】学生根据教师展示的试题进行做题

培养学生观察能力、描述能力和分析坐标图的能力

对所学知识进行检测、强化、训练。

2.习题检测

3.

思维导图的梳理本节课知识

六、【反思】