《物质跨膜运输方式》教学设计

《物质跨膜运输方式》教学设计

作为一名教师，总不可避免地需要编写教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。那么应当如何写教学设计呢？下面是小编整理的《物质跨膜运输方式》教学设计，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

一、教材分析

新教材必修1第3章介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜大致的功能，本章着重介绍细胞膜的控制物质进出这一重要功能。本章对培养学生多方面的能力有重要作用。

新课改背景下要求教师灵活运用教科书这一载体，在完成课程标准任务的前提下充分开发和利用课程资源。因此，为了适应教学实际，本章可以与第3章细胞膜的部分内容进行重新整合，在遵循人们探究事物的认知规律的基础上，通过对细胞膜功能的探究和认识，引申出对细胞膜成分和结构的探究。本课时将跨膜运输的实例和跨膜运输的方式合为一节，引导学生探究学习，而细胞膜的成分和结构将在下一课时完成。

二、教学目标

1. 举例说出细胞膜是选择透过性膜；

2.进行探究植物细胞失水和吸水的实验设计和操作；

3.举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；

4.正确解读坐标数据图表。

三、教学策略

本设计遵循的新课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。

本节课坚持“学生是学习主体”的教学原则，充分利用现代声像技术及多种媒体工具，借助多媒体动画，把有关渗透作用、跨膜运输的几种方式等直观地展示给学生，有利于学生由感性认识上升到理性认识。

在生物小组课前完成渗透作用探究实验的基础上，本节课设计了植物细胞失水和吸水的探究实验；学生在探究的过程中自我解决问题，教师适时进行点拨，以帮助学生建构正确的知识结构，同时把课堂的主动权交给学生。

本节课依据“自主学习”的原则，以探究式教学方法为主线，以学习小组为单位，利用多种教学资源引导学生自主学习，探究归纳出科学探究的一般步骤、质壁分离的条件、三种跨膜运输方式的区别等，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法；在学生自我监控、自我评价、自我发展中培养学生独立思考习惯和创新意识，培养学生的探究能力、分析比较和表达能力以及合作精神。

四、教学实施程序

教学程序图如下：

［生活常识引入新课］

你吃比较咸的食物如咸菜或连续嗑带盐的瓜子时，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？

当你把白菜剁碎准备做馅时，常常放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出。萎蔫的青菜放入水中一段时间后会变硬挺。

［引导学生提出有关问题］

用白菜做馅时水分从哪里来？为什么会有水分渗出？萎蔫的青菜放入水中为什么会变硬挺？水分是如何进出细胞的？

教师点拨，突破“如何发现问题和提出问题”这一难点。

展示渗透实验装置，由课外小组的同学介绍他们的探究实验结果：

1.水分子为什么能够扩散？

（学生汇报自己的结论，教师展示相关动画，帮助学生理解）

2.渗透作用发生的必需条件是什么？（学生汇报自己的结论）

［具体实例发现问题］

出示红细胞吸水和失水的图片，结合开题所留的生活常识的思考，通过类比，引导学生提出有探究价值的问题，如：植物细胞的失水和吸水与渗透作用相同吗？什么情况下失水？细胞内有半透膜吗？

［分组探究］

小组讨论，根据提出的问题作出假设，设计实验，进行分组实验。

教师从问题的提出、作出假设、实验设计、实验预期、结果分析、成果交流六个方面对应注意的问题进行点拨、指导。

学生进行分组实验，以洋葱（用紫色部分）、菠菜叶、玫瑰花瓣等做实验材料，用不同浓度的蔗糖溶液、盐酸、KNO3溶液等作为试剂做有关渗透作用的探究实验，目的是探究植物细胞吸水和失水的原理。

［成果交流］

教师出示成熟植物细胞图，提出原生质层的概念，小组间根据探究实验的结果和结论相互交流，教师点拨，得出原生质层相当于半透膜、细胞吸水和失水的条件等结论。

教师出示有关细胞选择性吸收离子的数据资料，引导学生发现并探究出不同植物对同一离子吸收量不同，同一植物对不同离子吸收量也不同，得出结论：细胞膜具有选择透过性。

［拓展延伸］

如何用已有知识和技能鉴别两种蔗糖溶液浓度的大小？用质量浓度为0.1 g/mL和0.8 g/mL的蔗糖溶液分别做前面的探究实验会有什么不同的结果？你得出的结论是什么？

引导学生总结出发生质壁分离和质壁分离复原的条件。

［问题探讨］

1.水分子可以很容易地进出细胞膜，蛋白质可以吗？

2.水分通过什么方式进出细胞？离子和蛋白质通过细胞膜的方式是相同的吗？

3.你还能提出有关物质出入细胞的其他问题吗？

［分组探究］

教师展示物质跨膜运输的'三种方式的Flash动画，学生仔细观察讨论，自学。

［成果交流，教师点拨］

让学生列表比较三种物质运输方式的异同。

［分析图表，拓展延伸］

出示三种跨膜运输方式的坐标曲线图，让学生观察，思考，讨论，理解每条曲线所表示的运输方式。

［复习小结，构建体系］

即板书设计，见下图。

五、教学反思

1.本节内容的整个教学过程设计为一种“指导型探究”过程，倡导探究性学习。在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求，教师要及时帮助学生解决探究实验和探究性学习过程中遇到的问题。教师在课堂上要细致地关注学生的即时表现、学生的观点和发言，通过关注学生的兴奋和疑惑，再对自己何时参与指导、如何进行指导作出决策。

2.新课改背景下，教师应灵活运用教材，充分开发和利用课程资源，合理设计，创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。

3.本节课设计了较多的学生探究活动，时间和效果较难把握。如条件允许用连堂的两个课时来完成效果更好。

一、教材分析

“物质跨膜运输的方式” 是高中生物必修一第四章第3节的内容。前两节已经介绍了生物膜的结构特点及功能特点, 本课是在了解前两节的知识基础之上，继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。

二、学情分析

本节的授课对象是高一的学生, 他们已经具备了一定的认知能力,能独立思考,对生活现象提出疑问,并通过多种途径找出解决的办法。通过前面章节的学习，已经掌握了细胞膜的结构特点,蛋白质多样性的相关内容,为新知识的学 ……此处隐藏1994个字……个过程称外排作用。

内吞作用与外排作用属于主动运输，因为它们与其他主动运输一样，也需要能量供应。有实验证明，如果氧化磷酸化被抑制，巨噬细胞的吞噬作用就会停止，如果是糖酵解被抑制则无阻碍作用。内吞与外排作用的一个重要特征，是细胞摄入的或分泌的大分子被收入在小囊泡中，而不与细胞中其他大分子或细胞器混合。小囊泡快速地大规模地形成和融合，是所有真核细胞的特征之一。

大分子物质通过内吞作用进入胞内，是通过受体分子介导的。首先，大分子结合到细胞表面特定的受体上，受体所处的细胞膜称为有被小窝。大分子与受体结合后，这部分细胞膜内陷，并最终从膜上脱落下来形成小囊泡，由于受体与大分子特异性结合，加之膜内陷与形成囊泡的速度极快，囊泡中含有的胞外液非常少。

细胞内合成的一些大分子若需转运到细胞外，首先包裹在囊泡中，然后转移到细胞膜并与细胞膜融合，囊泡中的物质排出细胞外，组成囊泡的膜成为细胞膜的一部分。胞外基质中的糖蛋白就是通过这种途径运到胞外的。对于一些特殊的细胞，它们分泌的产物如激素、神经递质等，也是通过这种方式释放到细胞外。但是，分泌产物的释放是受特定信号调节的。首先是分泌分子由囊泡包裹，移向细胞膜，当细胞接受到分泌信号后，囊泡与细胞膜融合，将分泌分子释放到胞外。

自我检测的答案和提示

一、概念检测

判断题

1、×。

2、×。

3、×。

4、×。

5、×。

选择题

1、D。

2、C。

画概念图

二、知识迁移

提示：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性。这与细胞的生活关系密切，细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质，细胞不需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外。

三、技能应用

提示：温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率。

实验方案设计如下：

按本章第1节渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加热升温；第二组烧杯外加冰块降温；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并记录液面变化及时间。

四、思维拓展

提示：在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进入细胞。当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，如果此时细胞的生命活动需要这些营养物质，细胞还能吸收这些营养物质，是通过主动运输。

教学设计与案例

《生物膜的流动镶嵌模型》

一、教学目标的确定

课程标准中与本节内容有关的具体内容标准是“简述细胞膜系统的结构和功能”。这项要求包括两层含义：一是简述细胞的生物膜系统的概念和功能；二是简述生物膜的结构。“生物膜系统的概念和功能”已安排在第3章第2节中，此外，在第3章第1节还讲述了细胞膜的功能。因此，本节在知识方面的教学目标可定为“简述生物膜的结构”。

本节教材介绍了人类探究生物膜结构的过程和方法，可以加深学生对科学的历史和本质的认识，特别是这些内容中所体现的结构与功能相统一、技术手段的进步促进科学的发展等观点，对学生情感态度与价值观领域的发展有重要价值，在确定教学目标时也应重视。

二、教学设计思路

生物膜结构模型的建构历程比较长，这方面的资料也比较多。教材仅选取了部分主要内容，基本按照时间进程排列，未加小标题。要想让学生自己理清脉络并体验结构模型的构建方法还是有一定难度的。可以对探索历程的内容添加小标题以凸显脉络，像层层剥去笋衣一样，将小标题作为思考讨论的切入点一一展开，帮助学生梳理并体验结构模型的建构方法，同时理解并能够描述流动镶嵌模型的基本内容。

“层层剥去笋衣”的过程无不显现了“结构与功能相适应”的生物学观点以及实验技术的进步对科学模型建立和发展所起的作用。以下思路供参考。

小标题一：从生理功能入手的科学探究

早期对于生物膜结构的探究为什么首先是从生理功能入手的呢？这是限于当时的技术条件，人类还不能亲眼看到生物膜，无法想像它的结构是什么样的。但尝试探究哪些物质能够透过生物膜则是可行的办法。正是有了实验观察，科学家才有了严谨的推理和大胆的想像。膜是由脂质组成的这一假说在19世纪被提出。

假说还需要进一步的实验和观察来验证和完善。20世纪红细胞膜的提取和分离不仅证实了细胞膜含有脂质，同时表明还含有蛋白质。细胞膜为双层脂质分子的结构也在此时提出。

小标题二：单位膜模型的提出

针对蛋白质分子的位置问题，有人提出了单位膜模型，即教科书中所说的蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。这一模型的直接证据来自电子显微镜的观察。但这一模型将生物膜描述为三明治式的静态统一结构，解释不了膜的许多生理功能。

小标题三：新技术带来新模型

技术的不断改进和创新让科学家发现，膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。

荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，以及相关的其他实验证据又表明，细胞膜具有流动性。

在这些新的实验证据及观察的基础上，又有学者提出了一些关于生物膜的新的分子结构模型。其中流动镶嵌模型因能够比较好地解释生物膜的生理功能，逐渐为大多数人所接受。

最后说明流动镶嵌模型的基本内容。

三、教学实施的程序

学生活动

教师的组织和引导

教学意图

1、回忆上节课的探究活动，思考生物膜对物质的选择性吸收是否与其特定的结构相关？

2、阅读教材正文第二、第三段，讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手？

3、思考与讨论（1）

4、继续阅读教材正文，讨论“单位膜模型”是怎样提出的。

5、阅读教材有关“对生物膜结构的探索历程”中余下的全部正文，完成思考与讨论（2）。

6、阅读有关流动镶嵌模型的正文。1、通过生物课的学习，我们早已有了“结构与功能相适应”的观点。

2、主要是限于当时的条件。实验、推理想像—假说—进一步验证完善。

3、“提出假说”的科学方法介绍。

4、提出技术进步推动了假说发展。

5、随着技术进步，假说不断被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想像—提出假说—进一步验证完善—不断发展。

6、归纳流动镶嵌模型的基本内容。1、引起对生物膜结构探讨的兴趣。

2、开始学习模型建构的方法。

3、假说是怎样提出的。

4、了解技术进步对科学研究发展的作用。

5、总结结构与功能相适应的观点。人类对自然的认识是永无止境的。

6、复习强化：流动镶嵌模型的基本内容。