《物质跨膜运输的实例》教学设计
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1 物质跨膜运输的实例 教学设计 姓名 侣瀚哲 学 号 12345678 年级 2014 级 班 级 教材 分析 本节课位于人教版高中生物必修一第四章第一节 必修一教材是以 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 教材设计了一个探究 实验 由于学生在高中阶段第一次接触探究实验 目的通过对植物细胞 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 学情 分析 授课对象为高一学生 高一学生具备了一定的观察和认知能力 同 时 高一学生具有好奇心强 观察能力强等特点 通过与学生交流知道 学生在初中时就已经知道了分子的热运动 这使学生很容易理解水分子 能够自由通过半透膜和细胞膜 在第三章第一节学生体验了制备细胞膜 的过程 是学生容易理解教材中 水分进出哺乳动物红细胞的状况 从而认识动物细胞的吸水和失水 学生在第三章已经知道了植物细胞的 与动物细胞在结构上的差别 也知道了植物细胞内的液体主要是细胞液 这对理解植物细胞的质壁分离现象和原生质层相当于一层半透膜做了铺 垫 学生在初中做过或见过这样的实验 泡在盐水中的萝卜条会软缩 泡在清水中的萝卜条会更加硬挺 学生也有这样的生活经验 做菜馅时 加入一些盐 蔬菜中的水分会大量渗出 对农作物施肥过多会造成 烧 苗 现象等 这些生活经验对学习本节内容都有帮助 2 学习 目标 1 知识目标 1 描述半透膜的特征 2 举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜 3 说明水的跨膜运输是顺浓度梯度 2 能力目标 1 尝试提出问题 作出假设 2 进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作 3 情感态度价值观目标 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 教学 重点 探究水分进出细胞是顺相对含量梯度的 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 掌握质壁分离及复原的规律 教学 方法 教法 多媒体展示法 谈话法 探究式教学法 学法 观察法 合作学习法 教学过程 时间 教师行为 预设学生行为 设计意图 导 入 3 min 1 创设情境 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 根据已有的知识 经验回答 在教 师的引导下想象 细胞膜作为边界 的作用 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 3 在学生回答问题的基础上 教 师及时补充 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 前面我们了解到 细胞膜能控制物质 进出细胞 那么 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 渗 透 作 用 的 实 验 现 象 8 min 2 渗透作用的实验现象 1 利用动画演示实验 渗透装置 提 问 漏斗颈部液面为什么会升高 2 提出探究问题 1 如果两种不同的溶液没有被一 层半透膜隔开 结果会怎样 2 如果有半透膜但半透膜两侧溶 液浓度一样 结果又会是什么样 教师总结半透膜的特性 小分子物 质可以通过 大分子物质不能通过 3 引导学生分析并认识到 1 蔗糖分子不能自由通过半透膜 而水分子可以 2 两侧的水分子都在运动 3 由于单位体积内 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 4 总体的扩散方向为水分子由烧 1 学生观察并回 答因为浓度不同 2 液面不会升高 用动画演示 直观生动 利于学生接 受 利用问 题的正反推 导会引起学 生强烈的求 知欲望 4 杯通过半透膜进入漏斗 因此漏斗管 内的液面上升 5 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 引导学生问题思考 漏斗内的液面 是否无限升高 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 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 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 水分子几乎相等 水分子的运动达到 动态平衡 漏斗内液面不再上升 4 引导学生共同讨论两个问题 总结 渗透作用的发生必需的条件有哪些 1 如果用一层纱布代替玻璃纸 漏 斗管内的液面还会升高吗 2 如果烧杯中不是清水 而是同样 浓度的蔗糖溶液 结果会怎样 师生共同总结 要有半透膜 半透 学生思考回答 会或者不会无限 升高 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 培养学生的 归纳能力及 5 膜两侧的溶液存在浓度差 合作精神 动 物 细 胞 的 吸 水 和 失 水 7 min 三 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 你的嘴唇口腔会有什么 样的感觉 为什么 有什么办法解 决 教师归纳 这些现象都说明动物细 胞的吸水和失水 图片展示 哺乳动物红细胞吸水和 失水 引导学生讨论 什么情况下 哺乳 动物红细胞膨胀 皱缩或形态不变 师生共同总结 水分进出细胞与细 胞质的浓度和外界溶液是否存在浓度 差有关 教师引导学生思考 细胞膜是否相 当于一层半透膜 教师引导 细胞膜能让水分子通 过 而血红蛋白 大分子物质 不能 通过 符合半透膜的特性 所以细胞 膜相当于一层半透膜 学生回忆生活经 历 思考 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 本例子在学习制 备细胞膜时学生 接触过 所以大 家很快就得出 当细胞质浓度 外界溶液浓度 细胞吸水 当细 胞质浓度 外界 溶液浓度 细胞 失水 当细胞质 浓度 外界溶液 浓度 细胞形态 不变 表面有很 多小气泡 学生思考 从生活中来 到生活中去 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 6 植 物 细 胞 的 吸 水 与 失 水 18 min 教师总结 动物细胞相当于一个渗 透装置 2 探究植物细胞的吸水和失水 例如 在日常生活里 白菜放置 时间长了 以及萝卜条放在盐水中 都 会萎蔫 而卖菜的阿姨经常向青菜上 洒水 青菜变得硬挺 说明植物细胞也 会吸水和失水 1 提出问题 从生活中的现象 结合上面这些例 子 大家可以提出什么问题 大家共同讨论提的问题哪些是有价 值的 值得探究的 综合得出 和 三个问题提 得不错 可以探究 我们如何去研究 它呢 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 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 学生 细胞会失水吗 渗出的水是细胞 内的水还是间隙 的水 细胞在什么情 况下会失水 什 么情况下会吸水 呢 水分是如何进 出细胞的 植物细胞是不 是一个渗透系统 哪些结构相当于 半透膜 实验现象分 析等一系列 探讨活动 使 学生体验学 以致用 提高 学生的科学 思维能力 7 出尝试性的回答 这种尝试性的回答 称为 作出假设 图片展示 成熟植物细胞结构图 教师提供信息 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 细胞壁的特点 全透性 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 原生质层 为一个新概念 在此处重点强调 教师引导 作出假设 原生质层相 当于半透膜 3 质壁分离与质壁分离复原实验 动画模拟展示 展示洋葱外表皮细胞发生质壁分离及 质壁分离复原实验照片 此照片为学 生在实验室操作所得真实照片 学生观察图片 学生观看动画 分析规律 得出 结论 当细胞液 浓度 外界溶液 浓度 细胞失水 8 教师补充 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 教师提问 质壁分离与质壁分离复 原的外因和内因是什么呢 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 质壁分离 当细 胞液浓度 外界 溶液浓度 细胞 吸水 质壁分离 复原 学生讨论总结 回答 1 外因 原生 质层内外溶液存 在浓度差 2 内因 原生 质层的伸缩性比 细胞壁的伸缩性 大 学生思考回答 不会 因为植物 细胞有细胞壁的 存在 对整个细 9 4 分析现象 得出结论 问题 1 这个实验中 如果开始使用 了 0 8 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 这 是为什么呢 问题 2 植物细胞发生质壁分离及植 被分离复原的条件是什么呢 学生讨论后 教师补充 共同总结 规律 1 植物细胞是活细胞 2 要具有大型液泡 3 细胞内外要有浓度差 5 规律的应用 提问 我们了解了植物细胞发生质壁 分离及质壁分离复原的基本条件后 有哪些实际用途呢 教师追问 非常好 除此之外呢 教师补充情境 假如现有不同浓度 梯度的蔗糖溶液 质量分数为 10 20 30 40 50 60 我们取同一洋葱外表皮细 胞制作若干装片 分别滴加不同浓度 蔗糖溶液观察其发生质壁分离的情况 可能会出现什么现象 胞有一个机械支 持保护作用 即 存在一定的束缚 力 1 讨论回答 因 为蔗糖浓度过高 了 导致细胞失 水过快而死亡 2 学生讨论 学生回答能判断 细胞的死活 学生思考讨论 答案不一 学生回答 可能 有些装片中的洋 葱表皮细胞发生 质壁分离 有些 10 学生回答后 教师继续追问 这是 为什么呢 那么现在我们是否能粗略推知此洋 葱表皮细胞液的浓度呢 教师总结 因此 利用植物细胞发 生质壁分离及质壁分离复原现象不光 能判断植物细胞的死活 测定植物细 胞的细胞液浓度 同样的道理 我们 还可以判断几种未知溶液浓度的大小 除此之外 还可以清楚地观察到细胞 膜的存在等等 装片中的洋葱表 皮细胞的液泡会 增大 有些装片 中的洋葱表皮细 胞不出现明显变 化 即未发生质 壁分离 学生回答 当细 胞液浓度 外界 溶液浓度 细胞 吸水 表现为洋 葱表皮细胞的液 泡会增大 当细胞液浓度 外界溶液浓度 进出细胞的水分 子达到动态平衡 表现为洋葱表皮 细胞不出现明显 变化 当细胞液浓度 外界溶液浓度 细胞失水 表现 为洋葱表皮细胞 发生质壁分离 学生回答 可以 就是洋葱表皮细 胞不出现明显变 化的那个装片滴 加对应的蔗糖溶 11 液的浓度 物 质 跨 膜 运 输 的 其 他 实 例 6 min 四 物质跨膜运输的其他实例 过渡 通过前面的学习 我们了解到 水分进出细胞的方式是顺着相对含量 梯度进行的 其他物质也是这样吗 展示资料 进行分析 讨论思考问题 1 水稻培养液里的钙 镁两种离子 浓度为什么会增高 2 不同作物对无机盐的吸收有差异 吗 3 水分子的跨膜运输是顺相对含量 梯度的 其他物质的跨膜运输也是这 样吗 4 细胞对物质的吸收有选择性吗 如果有 这种选择性普遍吗 经过分析讨论 得出一致结论 物 学生聆听 思考 问题 学生讨论 12 质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度 的 而且细胞对于物质的输入和输出 有选择性 可以说细胞膜和其他生物 膜都是选择性透过膜 这种膜可以让 水分子自由通过 一些离子和小分子 也可以自由通过 而其他离子 小分 子和大分子则不能通过 生物膜这一 特性 与细胞的生命活动密切相关 是活细胞的一个重要特征 总 结 归 纳 3 min 五 总结归纳 课堂小结 本节课通过渗透作用的实验现象 了 解渗透作用的原理以及渗透作用发生 必需的条件 从生活中的现象我们发 现动植物细胞都能吸水和失水 重点 学习探讨了植物细胞的质壁分离和质 壁分离复原现象 并得出其发生的本 质规律 进一步认识到不是所有物质 的跨膜运输都和水分运输一样是顺相 对含量梯度的 细胞对于物质的输入 和输出具有选择性 认真听讲 积极 思考 总结归纳整 节课的知识 为学生建立 起知识框架 设 计 思 路 说 明 本节课位于人教版高中生物必修一第四章第一节 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 教材设计了一个探究 实验 由于学生在高中阶段第一次接触探究实验 目的通过对植物细胞 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 为了完 成本节课的三维目标 我的教学设计思路如下 13 一 创设情境 导入新课 首先向学生提问 在学生回答问题的基础上 教师及时补充 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 前面我们了解 到 细胞膜能控制物质进出细胞 那么 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 二 渗透作用的实验现象 利用动画演示实验 渗透装置 提问液面升高的原因 进而提出要 探究的问题 总结半透膜的特点 经过一些列的师生互动 学生思考等 总结出 液面升高是因为有半透膜 同时在半透膜两侧存在浓度差 3 细胞的吸水和失水 从两部分进行讲解 首先是动物细胞的吸水和失水 从生活经验 吃比较咸的食物 嘴唇口腔会有什么感受 入手 归纳出这些都是细 胞吸水和失水的现象 然后展示图片 哺乳动物红细胞 得出动物细胞 相当于一个渗透装置的结论 然后是植物细胞的吸水和失水 还是从生 活经历入手 然后探究质壁分离及复原 最后是规律的应用 四 物质跨膜运输的其他实例 经过分析讨论 得出一致结论 物质跨膜运输并不都是顺相对含 量梯度的 而且细胞对于物质的输入和输出有选择性 可以说细胞膜和 其他生物膜都是选择性透过膜 生物膜这一特性 与细胞的生命活动密 切相关 是活细胞的一个重要特征 5 总结归纳 课堂小结 本节课通过渗透作用的实验现象 了解渗透作用的原理以及渗透作 用发生必需的条件 从生活中的现象我们发现动植物细胞都能吸水和失 水 重点学习探讨了植物细胞的质壁分离和质壁分离复原现象 并得出 其发生的本质规律 进一步认识到不是所有物质的跨膜运输都和水分运 输一样是顺相对含量梯度的 细胞对于物质的输入和输出具有选择性 14 6 板书设计 辅助教学 教学流程图见下页 4 1 物质跨膜运输的实例 一 渗透作用 半透膜 膜两侧存在浓度差 二 动物细胞的吸水和失水 三 植物细胞的吸水和失水 质壁分离与复原实验 四 其他实例 15 附 教学流程图 开始 16 思考问题 尝试回答 创设情境 导入 新课 激发兴趣 动画演示 实验 简介渗透装置 引导学生观察 实验现象 最 后总结发生渗 透的条件 观察实验 生成概念 实验演示 设置 问题串 引导学 生得出概念 PPT 展示 图片 引导学生思考 动物细胞的变 化 得出动物 细胞相当于一 个渗透装置 观察现象 感知气孔 PPT 展示和师生 互动 引导学生 得出相应知识 明确学习 目标 明确下部分学习 目标 前后结构 完整 PPT 展示图 片 演示 实验图片 类比动物细胞 找 到植物细胞中充当 渗透装置的部分 演示质壁分离与复 原实验的图片 讲解其他实例 总结 结束 提问 知道动物细胞相当于渗 透装置了 那么植物细胞呢 聆听讲解 观 看教具 化抽 象为具体 形 成对气孔的开 闭过程的具体 认知 认真听讲 深刻体会 呈现图片 辅 助问题 促进 理解 明晰原 理 联系实际 再 认识 提问 细胞膜是怎么控制物 质进出细胞的呢 物质跨膜运输的实例 教学设 计 学院 教师教育学院 班级 2014 级生物行知 班 姓名 贾博 学号 2014000212- 配套讲稿:
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