物质跨膜运输的方式

1、第三节 物质跨膜运输的方式教学设计开课教师：蔡文春 开课级别：县级开课时间：2017-12-8 开课班级：高一（4）班一、 设计思路教材分析：本节为普通高中课程标准实验教科书生物1必修分子与细胞（人民教育出版社）第四章细胞的物质输入和输出中第3节内容。课程标准的要求是说明物质进出细胞的方式。和图表数据的解读。本节课在第一节物质跨膜运输的实例和细胞膜流动镶嵌模型的基础上，从微观层面介绍了不同物质通过细胞膜的机制，体现生命物质性观点，强调了生命活动具有的物质基础，帮助学生树立辩证唯物主义观点，同时体现了生物体结构和功能的统一性。教材先介绍了小分子物质跨膜运输的不同方式，之后又简单介绍了大分子物质进

2、出细胞膜的方式，完整呈现了物质通过细胞膜的各种方式。并通过图形、文字结合的方式，将微观问题宏观呈现、抽象问题具体呈现，有利于学生对内容的理解，又提供给授课教师较大的发挥空间，使授课教师可以根据教学对象的学习能力来进行有针对性的呈现、梳理和提升知识。本节教材有较多的图表，教师可以充分利用这些图表，培养学生的观察能力、图表转换能力、逻辑分析能力和表达能力。本节课主动运输方式需要能量，这能量来自哪里？为后续课程细胞的能量“通货”ATP的学习埋下伏笔，因此本节课的教学在学生知识体系建构中起到承上启下的作用。学情分析： 学生通过前面三章和本章前两节课的学习，已经明白细胞膜是一种选择透过性膜，通过细胞膜模

3、型的建构过程，学生初步建立结构与功能相适应的观点，因此对生物膜结构和功能有一定的知识贮备。本班学生中等生较多，对生物有钻研的偏少，因此对主动运输的特点及意义以及对图表数据的分析和转换能力及探究能力偏弱，需要利用本节课加强训练。教学策略：如何将这些抽象的、学生肉眼难以观察到的知识在学生脑海里建构出来，是本节课设计的难点。在教学过程中，本人充分利用教学图片、动画和实验数据等，采用提问、设计问题串、讨论等教学方法，使学生主动接近物质通过细胞膜的运输方式。本人首先通过生活实例导入本节课题，引发学生兴趣，继而通过对细胞膜结构的的简单复习，让知识复现，为理解本节内容做铺垫。通过扩散的概念将生命现象引入到对

4、生命的物质本质的讨论，然后引入自由扩散和协助扩散的教学，教学过程中通过两组实验数据的讨论，让学生理解这两种方式的异同。怎样让学生理解难以肉眼看见的主动运输对于生命的意义，是本节课的教学难点。本节课通过创设学生熟悉的生活情景：木材（或竹捆）从河的上游随水漂到下游；船装白糖（或食盐、化肥）从河的上游漂到下游（不开发动机）；船装着货物由下游开往上游，船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。引导学生思考：1.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？ 2.上述船装着货物由下游开往上游，船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。与前二种情形不同在哪儿？3.结合课本P63资料分析、P71右栏图表、P73技能训练，你能总结出什

5、么结论？师生共同总结出主动运输的特点，从而突破难点。最后通过引导学生比较三种跨膜运输方式的异同，使本节课的教学摆脱机械的知识点识记，回到细胞生命活动的层面来理解物质的跨膜运输方式。生命科学是一门来自于生活实践的科学，整节课的教学设计时从生活实例导入，最后回到物质跨膜运输在实践中的应用，使教学贴近学生的生活实际，也体现了“STS”的教学理念。在学生能力培养方面，本节课通过自由扩散、协助扩散的实验数据分析和结果的展示，培养学生分析、处理实验数据，并且通过描点法画出曲线来表达实验结果。生命科学是一门实验科学，对实验数据的处理和分析有助于提升学生的生命科学素养。本节课还通过课堂典例进一步训练学生的探究

6、能力和文字表述能力。二、教学目标1、知识与技能：（1）说出物质跨膜运输的方式。（2）理解物质跨膜运输的异同。（3）理解物质进出细胞对细胞生活的意义。2、过程与方法： （1）经历探究和讨论的学习过程，认识和比较物质跨膜运输的方式。（2）通过实例分析、解读数据来理解物质跨膜运输的特点和意义3、情感态度与价值观：（1）随着探索比较等思维活动的深入展开，树立探索生命本质的科学精神和科学的思维方法。 （2）树立辩证唯物主义观点，提高对生命活动的物质性的认识。（3）提高比较、分析、表达等学习能力。三、教学重点和难点教学重点：主动运输方式的特点教学难点：1 主动运输方式的特点2 图标数据的解读与展示四、教学

7、准备自制PPT五、教学过程教学内容教师行为学生行为教学说明导入提问：糖醋蒜是大家比较喜欢的一种食品，但如果只用蔗糖来颜值大蒜，糖分很难进入其内部，如果与醋酸共同使用，醋酸就会杀死大蒜细胞，糖分就很容易进入其内部。由此可见，物质进出细胞都要经过细胞膜。那么物质如何进出细胞？细胞又如何控制物质进出的呢？思考并回答联系生活实际，引出本节课题复习本章前两节内容展示ppt：植物细胞吸水和失水及细胞膜的流动镶嵌模型引导学生巩固细胞膜的结构特点和功能特性。观察并回答：细胞膜结构特点：具有一定流动性；功能特性：选择透过性 知识复现，为理解本节内容做铺垫问题探讨：物质通过人工脂双层的实验展示图片：物质透过人工合

8、成的脂质双分子层实验。提问：哪些物质可以通过人工脂双层，哪些物质不能通过？氧气、二氧化碳和苯可以自由透过磷脂双分子层；甘油、乙醇等也可以透过；氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电离子则无法透过。通过解读现象引导学生提出问题。教师补充：葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是细胞主要利用葡萄糖来功能，这该如何解释？从而引入新课。观察、思考、回答并尝试学会提出问题。通过实验现象的观察、分析，引出小分子物质跨膜运输的方式。训练学生如何提出问题。一小分子物质跨膜运输的方式：被动运输二小分子物质跨膜运输的方式：主动运输 一小分子物质跨膜运输的方式：被动运输引导学生通读教材，进行自主学习。1、自由扩散展示自由

9、扩散的动画。自由扩散的特点就是小分子物质在高浓度一侧直接通过磷脂双分子层间隙向低浓度一侧运动。提问：（1）你能据图描述自由扩散的特点吗？物质从高浓度一侧到低浓度一侧（2）从化合物的物理化学性质分析，怎样的化合物比较容易以自由扩散的方式进出细胞膜？ 小分子气体、脂溶性的物质（比如氧气、二氧化碳、苯等）2.协助扩散回顾：葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是细胞主要利用葡萄糖来功能，这该如何解释？展示协助扩散动画提问：（1）你能据图描述协助扩散的特点吗？物质从高浓度一侧到低浓度一侧；需要载体蛋白协助（2）自由扩散和协助扩散的共同点是什么？物质从高浓度一侧到低浓度一侧被动运输（讨论材料一）自由扩散和协

10、助扩散的实验数据。（讨论材料二）水能否象小分子气体或小分子脂溶性物质那样以自由扩散的方式进出细胞膜？展示水进出细胞膜的方式的图片，分析水通道的实验。一定量的水可以自由扩散进出细胞，但大量水借助水通道进出细胞。分离水通道的蛋白的P.Agre和测定钾离子通道的R.Mackinon分享了 2003年诺贝尔化学奖提问：是不是所有的物质进出都是从高浓度向低浓度呢？引出：二小分子物质跨膜运输的方式：主动运输情景：木材（或竹捆）从河的上游随水漂到下游；船装白糖（或食盐、化肥）从河的上游漂到下游（不开发动机）；船装着货物由下游开往上游，船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。引导学生思考：1.为什么自由扩散和协助扩散

11、被称为被动运输？2.上述船装着货物由下游开往上游，船尾冒着白烟且伴有发动机的声音。与前二种情形不同在哪儿？3.结合课本P63资料分析、P71右栏图表、P73技能训练，你能总结出什么结论？展示主动运输动画，引导学生总结主动运输特点。4.通过讨论材料三引导学生对小分子物质运输方式进行比较总结并对主动运输的重要意义进行总结。表三：主动运输：讨论材料三：小分子物质跨膜运输的方式有被动运输（自由扩散和协助扩散）、主动运输，请同学们对这三种方式进行比较学习，并采用一种合理的方式进行表达你的比较结果。任务1：自主学习(阅读教材p70-73，思考并完成以下问题）1.什么是被动运输？什么是主动运输？ 2.什么是

12、自由扩散？什么是协助扩散？区别是什么？它们是属于被动运输还是主动运输？ 3.主动运输有什么特点？ 4.大分子物质是通过什么方式进出细胞？任务2：观看被动运输动画，分析表格数据学生分组讨论、分析、处理实验数据，用曲线图来表达处理结果。思考并回答从水分子的理化特性分析、讨论水分子进出细胞膜的方式。观察、思考、回答材料二为备用材料，如时间不允许，就作为课后作业拓展观察、回答任务3：比较情景、分析数据、观看动画、得出主动运输的特点。比较三种情景的异同点，找出第三种情景的不同点。分组讨论P63资料分析、P71右栏图表、P73技能训练，观看主动运输动画等。代表发言，总结出主动运输的特点：1.逆浓度运输2.

13、需要载体3.需要能量观察、分析得出自由扩散的特点。提高学生对生命的物质本质的认识。引入协助扩散。观察、分析得出协助扩散的特点。培养学生分析、处理实验数据的能力、图表转换的能力。理解自由扩散和协助扩散的异同，初步掌握比较事物的方法。培养学生探索生命本质的科学精神、勤于思辨的思维方法。树立辩证唯物主义观点，提高对生命活动的物质性的认识。联系生活实际，理解主动运输的条件，感悟主动运输的意义。通过三种方式异、同的比较，进一步掌握比较学习的方法，培养学生严谨的思维品质。 三大分子物质进出细胞膜的方式展示胞吞、胞吐的图片提问：1、胞吞、胞吐需要消耗能量吗？2、胞吞、胞吐体现出细胞膜具有什么结构特性？观看图

14、片思考并回答完善学生对物质进出细胞膜方式的认知结构。典例： 1.（2017江苏卷.22）下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（）A蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞CATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞例2已知红细胞以协助扩赛的方式吸收葡萄糖，而有人认为小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖。请设计实验加以确定。(1) 实验步骤：(2) 第一步：取甲乙两组审理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的航油葡萄糖的培养液中。(3) 第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件， ，其他条件相同且适宜。(4) 第三步： （2）预测实验结果并分析：a.若 ，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散。b.若 ，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。联系社会、生活（STS）并布置作业。名校学案P36-37细胞膜通过控制物质进出细胞，保持细胞内环境的相对稳定。举例：种子生活力测定；肝功能血检报告单的分析联系生活：人工肾有人说世上现有的任何一台计算机其精密程度都不如生命体的细胞，物质跨膜运输只是细胞生命调节机制中的一隅。