分子与细胞第4章细胞的物质输入和输出教学设计：《一轮复习：物质跨膜运输的实例》

1、生物必修一分子与细胞一轮复习 第四章第1节：物质跨膜运输的实例教学设计一教学背景分析教材分析 物质跨膜运输的实例是人教版必修一分子与细胞第四章第1节的内容。教材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的相对含量进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。其中，“水分的跨膜运输”具有重要的教学价值，教材中还以实验体现，通过对植物细胞失水和吸水的探究，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。但是针对已经完成新课学习的学生进行一轮复习时，教材的处理和新课不同。关于渗透作用的概念、装置、条件、现象，以及动植物细胞的吸水和失水的条件、现象

2、等这部分内容可以指导学生阅读教材完成，课堂上重在解惑和评价，而针对教材实验，新课时学生已经进行过“洋葱外表皮细胞的质壁分离和复原的实验”，在复习时不必在做实验，可以在教材实验的基础上适当深挖，通过观察比较植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原的现象，引发思考、讨论，分析原因等，培养学生科学思维、科学探究的核心素养。2、学情分析学生在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。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水

3、的过程，内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定困难。虽然已经完成了新课的学习，但是或多或少都有遗忘，因此，给出清晰的阅读清单来指导学生阅读教材很有必要，通过实验激发学生对渗透作用原理的理解和应用。3、考情分析这一部分内容在高考中的考察，主要体现在对渗透作用的理解、应用和分析。即在准确识别记忆基本知识和基本原理基础之上，考察学生的理解能力、基本的实验操作能力，现象的分析能力。如：（2023年全国卷T4）将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。叙述正确的是() A04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B01 h

4、内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压二、教学目标知识与技能：（2）通过阅读教材掌握渗透作用发生的条件、装置、现象，理解渗透作用的概念。（3）说出细胞在什么情况下吸水和失水及动物细胞与植物细胞吸水和失水的区别。（4）学会探究性实验“植物细胞吸水和失水”的实验设计，培养科学探究的核心素养。（5）掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力，培养社会责任的核心素养。2、过程与方法（1）尝试从生活现象中提出问题，并运用生物学知识解释问题。（2）通过实验观察植物细胞在不容溶液中的质壁

5、分离和复原，锻炼学生的观察、分析和叙述能力，掌握渗透作用的原理和应用。3、情感态度和价值观（1）体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学探究的核心素养。（2）体验探究的一般过程，通过提出问题、作出假设等，培养学生良好的科学思维的核心素养。三、教学重难点及突破策略1、教学重点：（1）渗透作用的概念、模型、条件、现象；（2）动植物细胞的吸水和失水条件、原理和现象；（3）实验的基本操作能力。【突破策略】：通过细致、清晰的阅读清单指导学生正确认读教材中文字语言、符号语言、图形等，通过展示交流发现问题、解决问题；通过典型习题的练习进行审题阅读，及时检测，归纳方法；（3）通过大声朗读促

6、进基础知识的掌握。2、教学难点：渗透作用的应用，不同渗透装置中液面的变化；实验探究的一般方法，植物细胞在不同溶液中的吸水和失水差异及解释。【突破策略】：通过制作微课：观察植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原的视频将抽象、微观的内容可视化、直观化，并指导学生进行媒体的阅读；通过小组合作学习，促进学生思维碰撞、表达交流、大声说思维等；（3）通过小组之间的交流互辩，取长补短，培养学生批判性思维。四、教学方法与学生活动1、指导学生对教材正确认读，对习题审题阅读，对微课进行媒体的阅读，对基础知识朗读阅读；2、点拨讲解法、任务清单法；3、小组合作学习、展示交流、组间互辩。 （教学准备：阅读清单、多媒体课件

7、、实验微课视频、平板电脑、课堂小实验材料。）五、教学流程图课前阅读指导：读、思、写；课中展示交流：生生互评、互辩、纠错、完善训练及时检测，总结方法引入新课：1、课堂小实验 2、展示学习目标一、基础知识：阅读清单的交流展示二、能力提升1、科学探究的一般步骤2、媒体的阅读：植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原三、反思总结1、基础知识（答题必背）2、绘制自己的思维导图观察课堂小实验的实验现象激发兴趣、明确学习目标速读教材总结科学探究的一般步骤微课视频的阅读（阅读任务1、2）小组合作学习完成实验论述1、2，展示交流总结质壁分离和复原实验的应用训练及时检测朗读基础知识课后绘制思维导图观察实验现象（从微观

8、和宏观感知植物和细胞的失水和吸水）10分钟3分钟20-25分钟3分钟1分钟六、教学过程教学环节教学具体实施过程师生活动设计意图引入新课：课堂小实验（从宏观现象感知植物的吸水和失水）师：将萝卜泡在盐水中，萝卜条会变软，如果施肥过多，植物会“烧苗”，这些生活中的现象其实都与物质（水）的跨膜运输有关（学生跟答，引起共鸣）。接下来我们一起完成一个课堂小实验。（充满好奇，激发兴趣）实验操作：1、展示两瓶相同的清水在其中一瓶清水中加入大量食盐将同一颗新鲜的芹菜的两根叶柄剪下分别插入清水和盐水中，放置一段时间，下课观察。（留下悬念）师：同学生预测一下实验现象？生：盐水瓶中的芹菜会萎焉。师：请解释为什么会萎焉

9、？生：因为失水。师：根据已学的知识大家知道是因为失水，但难以解释清楚准确，接下来共同复习。课堂小实验：将芹菜叶柄分别放在清水和盐水中，下课时观察现象。问题串，启发学生思考，学生思维和状态渐入佳境。1、从生活中寻找例子，引起学生共鸣，激发兴趣。2、课堂简单的小实验，激发学生思考，尝试去解决解释生活中的实际问题，培养学生“社会责任”的生物学科核心素养。3、调整学生精神和思维状态。明确学习目标师：展示学习目标理解渗透作用发生的条件说出动植物细胞在什么情况下吸水和失水植物细胞失水和吸水的实验探究培养学生的阅读能力学生明确学习的内容和方向。1、学习目标的阅读，引领学习方向。一、基础知识：阅读清单的展示交

10、流1、渗透作用（概念、装置条件、现象）2、实例：动物细胞的吸水和失水（红细胞）；植物细胞的吸水和失水（洋葱外表皮细胞）。训练检测及时评价（课中拓展性阅读：审题阅读）展示交流：1、投影学生课前阅读清单2、生生互评，纠错、完善知识体系阅读清单：【及时检测1】把体积与质量百分比浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过，则刚开始短时间内和最终的液面的情况是（ ）A.甲高于乙 B.先甲低于乙，后乙低于甲C. 乙高于甲 D.先甲高于乙，后乙高于甲反思总结：1）渗透作用中的浓度指单位体积溶液中溶质分子数，即物质的量浓度。2）质量分数相等的葡萄糖和蔗糖溶液，葡萄糖的浓度更大。3

11、）半透膜允许什么通过，允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过。课前阅读完成阅读清单学生展示交流生生互评、纠错生生互辩、师生互辩。教师点拨讲解，注重细节、用规范学科语言表述。训练内化，及时评价学生个别回答问题，讲解交流。根据反馈，点拨讲解，总结方法。通过清楚、条理的阅读清单，指导学生进行教材和资料的阅读。通过展示交流促进学生学科语言和思维的发展，更好的掌握学科知识。通过生生互评，知识辩论，促进知识的在生成。4、通过训练检测及时评价，训练学生在课中拓展性阅读：审题阅读。能力提升实验探究1、科学探究的一般步骤一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统观察植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原现象媒体的阅读：任务

12、1：任务2：（从宏观到微观感知细胞的吸水和失水）小组合作学习讨论与叙述1：讨论与叙述2：质壁分离和复原实验的拓展应用训练检测及时评价科学探究的一般步骤1、提出问题：原生质层是一层半透膜吗？2、作出假设：原生质层是一层半透膜。3、设计实验：设计方案、预测结果。4、进行实验：按照设定方案进行实验。5、分析结果：分析实验结果，得出结论。6、表达与交流：总结，写实验报告并适当交流。二）一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统师：一个成熟植物的细胞是如何满足发生渗透作用的条件的？生：结合图片分析总结。师：成熟的植物细胞的失水和吸水可以通过质壁分离和复原的现象来观察，新课时完成了教材中的实验，用洋葱外表皮在0.

13、3g/ml的蔗糖溶液中会发生质壁分离的现象，那么洋葱外表皮细胞在相同质量浓度的不同溶液中，和不同质量浓度的相同溶液中会发生什么现象呢？观看微课视频：观察植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原进行媒体的阅读：阅读任务1：观察洋葱外表皮在不同质量浓度的相同溶液中质壁分离与复原情况（0.3g/ml蔗糖溶液、0.5g/ml蔗糖溶液）。阅读任务2：观察洋葱外表皮在相同质量浓度的不同溶液中的质壁分离与复原情况（0.3g/ml蔗糖溶液、0.3g/mlKNO3溶液、0.3g/mlNaCl溶液）。小组合作学习讨论与叙述讨论与叙述1：为什么在0.3g/ml的NaCl溶液中质壁分离现象比0.3g/ml的蔗糖溶液中明显

14、？讨论与叙述2：为什么在KNO3溶液中细胞可以自动复原？但复原情况没有清水复原效果好，分析影响自动复原的原因？小组间交流展示：讨论与叙述1：0.3g/ml的NaCl溶液比0.3g/ml的蔗糖溶液物质的量浓度大，即前者单位体积中溶质颗粒多于后者，因此前者与植物细胞液的浓度差更大，植物细胞失水更快、更多，因此质壁分离现象更加明显。讨论与叙述2：KNO3溶于水后成为K+，NO3-离子，可以通过主动运输的方式被植物细胞吸收，一段时间后，细胞液浓度会大于外界溶液，细胞吸水自动复原。由于细胞液与外界KNO3溶液的浓度差没有与清水的溶度差大，因此复原现象不如清水明显。影响自动复原的原因：细胞代谢程度、膜上载

15、体的数量、外界溶液的浓度等。质壁分离和复原实验的拓展应用判断成熟植物细胞的死活比较外界溶液浓度的大小比较不同细胞的细胞液浓度的大小测定不同细胞液的浓度范围鉴别不同种类的溶液，如KNO3和蔗糖。【及时检测2】以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长度和细胞长度分别用X和Y表示，在处理时间相同的前提下（ ）A同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅B同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高C不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原D不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高学生快速阅读教材

16、，结合教材举例总结科学探究的一般步骤。结合图片分析总结：成熟植物的细胞是如何满足发生渗透作用的条件的。根据任务1、2，观看实验微课视频。小组合作学习，讨论与叙述。组内交流和组间展示交流。师生归纳，整理表达。通过实验探究归纳出质壁分离和复原实验的拓展应用。（课堂生成）8、训练内化，及时反馈，评价。1、对学生进行快速阅读的训练。通过图示法联系教材中的渗透装置和植物细胞本身，找出其中的联系。进行媒体视频的阅读，训练学生在动态画面中获取信息、分析、总结的能力。通过实验探究培养学生科学思维和科学探究的生物学科核心素养。小组合作学习，培养学生。6、通过训练检测及时评价，训练学生在课中拓展性阅读：审题阅读。

17、反思总结基础知识（答题必背）2、绘制自己的思维导图3、观察课堂小实验的实验现象（回到宏观现象透彻理解植物和细胞的渗透作用）三、反思总结一）基础知识答题必背1、渗透作用是指水分子或其他溶剂分子，通过半透膜从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧扩散，即水分子从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。2、水分子通过半透膜的进出是双向的，达到动态平衡时，水分子的进等于出。3、动物细胞发生渗透作用的条件：一是细胞膜是一层半透膜，二是细胞质与外界溶液存在浓度差；成熟的植物细胞发生渗透作用的条件：一是原生质层相当于一层半透膜，二是细胞液与外界溶液存在浓度差。4、成熟的植物细胞发生质壁分离的原因：一是原生质层相当于一层半透

18、膜，二是原生质层的伸缩性大于细胞壁，三是外界溶液的浓度大于细胞液。5、细胞膜以及其他生物膜都是选择透过性 膜：可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。2、绘制自己的思维导图（课后完成）展示，观察课堂小实验的实验结果盐水中的芹菜叶柄变软了，清水中的依然坚挺。1、朗读基础知识，答题必背。2、观察课堂小实验的实验结果。针对基础知识进行朗读（出声的阅读）。通过思维导图这种图示法促进知识的理解和掌握。通过观察课堂小实验的实验现象，回到宏观现象透彻理解植物和细胞的渗透作用。七、板书设计 一轮复习 4.1 物质跨膜运输的实例基础知识（阅读清单） 二、实验：观察植物细胞在不同溶液中的质壁分离和复原渗透作用：概念、装置、条件、现象 质壁分离的原因：外因 内因 实例 论述（讨论与叙述）：动物细胞吸水和失水（红细胞）植物细胞的吸水和失水（洋葱外表皮细胞） 3、实验：探究植物细胞的失水和吸水 三、反思总结论述1：论述2八、教学反思 本节课是在新课基础上的一轮复习课，针对教材中新课时已经完成学习的基础知识，课上不再赘述，而是通过清楚的阅读清单指导学生阅读教材和资料，完成自主的复习。在课堂上进行展示交流，也是检查学生完成情况，经过实践，学生在这一环节完成情况比较好。通过一套典型的习题在对掌握的情况及时检测，在根