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1、名校名 推荐 物质跨膜运输的实例教学设计案例一、课程描述（一）教材分析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
2、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
3、“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）教学方法：学生实验观察、讨论与教师讲述和启发引导相结合。（七）教学时间： 1 课时二、教学过程（一）创
4、设问题情境，导入新课问题 1：细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是什么？问题 2：由于边界的存在，进而将细胞与外界物质分隔，这种分隔是不是意味着细胞需要的物质不能进来，细胞不需要的物质不能出去，为什么？问题 3：从“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。细胞膜能控制物质进出细胞”切入，设疑并引入新课：细胞膜是怎样控制物质进出细胞的？今天，我们以水分为例，共同探讨水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。 设计意图 : 通过创设问题情境， 引导学生寻找新旧知识的结合点，使学生主动地参与学习过程。 第一节：物质跨膜运输的实例水分1名校名 推荐 （二）探索新知1、“问题探讨” ：渗透作用
5、的实验现象（ 1）演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象？学生观察并回答。（ 2）提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开, 结果又会怎样 ?教师说明半透膜的特性。在此基础上， 播放兴趣小组亲自实验过程录像，并由其中一同学作代表汇报实验情况，其他同学边观看边听汇报：烧杯中是清水，漏斗内是30%的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层鸡蛋壳膜（半透膜）隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，静置2 h 后，漏斗内的液面上升。 设计意图 : 由兴趣小组亲自实验，增加可信度， 而且这种出乎意料的实验结果恰恰会引起学生强烈的求知欲望。小组讨论：为什么漏斗内的液面会上升？小组代表发言。教
6、师点评：给学生适当的鼓励。多媒体动画演示，引导学生思考：水分子向哪些方向移动, 总体向哪一个方向移动?（ 3）引导学生分析并认识到：蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。两侧的水分子都在运动。由于单位体积内， 清水中的水分子数量多， 蔗糖溶液中的水分子数量少， 所以在单位时间内，由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数量。总体的扩散方向为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗管内的液面上升。总结： 水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散，也就是说： 水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的，这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。学生思考：漏斗内的液面是
7、否无限升高？教师引导：开始时，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧渗透的趋势（压力），大于水分子从数量少的一侧向水分子数量多的一侧渗透的趋势（压力） 当漏斗内的液面逐渐升高，蔗糖溶液中的水分子数量逐渐增多，这是两侧压力几乎相等，水分子的运动达到动态平衡，漏斗内液面不再上升。 设计意图 :培养学生的观察、比较、分析的能力；培养学生综合不同学科知识的能力。同时，给学生适当的鼓励，有利于提高学生主动参与学习的积极性。3、小组讨论两个问题，总结渗透作用的发生必需的条件有哪些 ? 如果用一层纱布代替玻璃纸 , 漏斗管内的液面还会升高吗 ? 如果烧杯中不是清水 , 而是同样浓度的蔗糖溶液 , 结果会怎
8、样 ? 师生共同总结 : 要有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。 设计意图 :培养学生的归纳能力及友好的合作精神。2、细胞的吸水和失水（ 1）动物细胞的吸水和失水从生活中的例子引出动物细胞的吸水和失水。例如，当我们吃比较咸的食物时，像腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔会有什么感觉?为什么 ? 有什么办法解决？学生回答 : 会有干燥难受的感觉， 因为口腔细胞失去水分， 即水分的输出。 这时及时的喝水，可以缓解口渴。教师归纳：这些现象说明动物细胞的吸水和失水。2名校名 推荐 片展示：哺乳 物 胞吸水和失水小 ：什么情况下, 哺乳 物 胞膨 , 或形 不 ?小 代表 言：当 胞 度 外界溶液
9、 度， 胞吸水当 胞 度 外界溶液 度， 胞失水当 胞 度 外界溶液 度， 胞形 不 生共同 :水分 出 胞与 胞 的 度和外界溶液是否存在 度差有关。学生思考： 胞膜是否相当于一 半透膜？教 引 ： 胞膜能 水分子通 ，而血 蛋白（大分子物 ）不能通 ，符合半透膜的特性，所以 胞膜相当于一 半透膜。教 ： 物 胞相当于一个渗透装置。 意 :从生活中来，到生活中去。培养运用所学的生物学知 解 生活中一些 的能力。 （ 2）探究植物 胞的吸水和失水例如，在日常生活里 , 白菜放置 了 , 以及 卜条放在 水中 , 都会萎蔫； 而 菜的阿姨 常向青菜上洒水 , 青菜 得硬挺 , 明植物 胞也会吸水
10、和失水。提出 教 :从生活中的 象， 合上面 些例子，你可以提出什么 ?将 写下来。学生 : 胞会失水 ?( 渗出的水是 胞内的水 是 隙的水) 胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢?水分是如何 出 胞的?植物 胞是不是一个渗透系 ，哪些 构相当于半透膜？教 : 大家一起来 一下提的 哪些是有价 的， 得探究的。学生 :、和三个 提得好，可以探究。教 引 : 我 要善于从生活中的 象 新的 ，提出 。 多科学家的 并不都是从 中得到， 更多的是通 察生活中的 象 的， 例如，牛 从苹果掉下来的 象中提出地球引力的 ； 菌学家弗莱明从一个 了青霉的 菌培养皿中出 的 象，提出青霉的分泌物是否
11、具有抑制葡萄球菌生活的作用， 从而提取出青霉素的； 因斯坦曾 说过 : “提出一个 比解决一个 更重要” 。可 ，提出一个有价 的 ，是 造 明的良好开端。教 : 好，提出了一个有价 的 以后， 我 如何去研究它呢 ? 是高中生物第一个探究 ， 我 主要学 探究 的一般方法和步 。我 再回到植物 胞的失水与吸水， 从 菜的阿姨的做法等 象， 我 植物 胞也能吸水和失水，接着我 提出若干 ，并 得出有价 的， 得探究的 。下面我 先以第个 例，来学 探究 的一般方法和步 。提出探究 ：植物 胞是不是一个渗透系 ，哪些 构相当于半透膜？作出假 作出假 : 当一个 提出后，我 必 合已有的知 或 （
12、必要 要 找 料）分析 ，并且作出 性的回答， 种 性的回答称 “作出假 ”。 片展示：成熟植物 胞 构 。提供信息： 成熟植物 胞具有中央大液泡， 占整个 胞很大比例， 因此成熟植物 胞内的液体 境主要考 液泡中的 胞液。 胞壁的特点：全透性。3名校名 推荐 细胞膜、液泡膜都是半透膜。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，作出假设：原生质层相当于半透膜。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，质壁分离复原在此处， 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
13、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。（ 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：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？教师补充：洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得，我们可以考虑。试剂的选择：糖水、盐水、海水、酒精？ 设计意图 :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。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？学生 : 用显微镜观察。实验步骤教师转承：
