高中生物-主动运输与胞吞胞吐教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计一、基本信息：教学设计名称《主动运输与胞吞、胞吐》课名《主动运输与胞吞、胞吐》学科（版本）生物（人民教育出版社）章节第4章第2节学时1课时年级高一二、学习目标：1.生命观念：从结构生物学的角度，深入理解运输方式与细胞结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。2.科学思维：通过材料分析，逐步得出主动运输、胞吞、胞吐的概念，对物质运输方式的对比，掌握不同运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。3.社会责任：学以致用，得出新冠病毒的入侵方式，从生物学的角度如何进行防治。三、学习过程：教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课展示学生做的病毒模型，观察病毒的结构，提出问题。许多病毒对人体具有侵染性，2019年的新冠病毒就具有较强的侵染性，他是通过什么方式进入细胞的呢？观看施一公院士的相关视频，了解结构生物学的研究领域。明晰要想了解病毒侵入，需要研究细胞膜的哪些结构与其控制物质进出的方式有关。思考：从结构生物学角度，自由扩散和协助扩散通过什么结构进出细胞？被动运输能不能体现细胞膜控制物质进出的功能？明晰本课是从结构生物学的角度进行学习。学生通过思考这里个问题对比得出自由扩散和协助扩散的区别是有没有转运蛋白参与，初步感悟结构决定功能。被动运输不能全面的体现细胞膜控制物质进出的功能。合作探究对自主学习材料资料一、二、三进行仔细分析。2、讨论每个资料的前三个问题。三个资料的设计目的是让学生自己分析得出主动运输、胞吞、胞吐的概念。展示交流资料一资料二1、分析资料：为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L等9种不同浓度的KH2PO4溶液，将大蒜的根系分别全部浸入200mL上述9种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4h后取出植株，测定得到如图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。追问：若测定大蒜根细胞中磷酸盐的浓度为0.04~0.12mmol/L，推测是否成立？请解释原因？追问：这一种新的运输方式有别于协助扩散，那协助它运输的结构又有什么不同？引入资料二：观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。结合资料1和资料2，描述主动运输的概念。追问：细胞即使付出能量的代价也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？追问：转运蛋白中通道蛋白和载体蛋白作用机理，参与协助扩散与主动运输的载体蛋白有何不同？7、囊性纤维病的发病机理？8、被动运输与主动运输对比1、学生对资料进行分析，根据上节课所学知识，推测大蒜细胞吸收磷是哪种运输方式？学生分析结果：因为曲线最后趋于平稳，说明不仅与浓度差有关，所以推出可能是协助扩散。2、学生分析：0.01mmol/L、0.025mmol/L细胞外浓度低于细胞内，依旧由外向内运输，推翻结论，不是协助扩散。3、学生分析：磷酸盐载体如何能特异性地识别磷酸盐离子呢？因为有特定的空间结构。分析植物吸收磷酸盐需要的条件有哪些？载体蛋白和能量4、物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这样方式叫做主动运输。5、学生思考：磷可以构成的物质和结构。6、通过查阅资料，学生分享自己的理解。学生通过观察，得到结构出现问题，功能也随之出现问题。完成表格梳理，阶段性总结。通过资料一，学生自己分析得出逆浓度梯度的运输存在。学生自己推翻结论，证明逆浓度梯度运输存在。通过资料二，学生分析出逆浓度梯度运输需要载体蛋白和能量。通过资料一二，学生找到了主动运输的三个关键点：逆浓度梯度、载体蛋白、能量，自己推出主动运输。相比被动运输，更清晰的明白细胞主动运输的意义。深刻的感知蛋白的结构不同，运输方式也不同。进一步理解：结构决定功能给学生留白得时间，进行运输方式梳理比较。展示交流资料三胞吐：分泌蛋白的例子有哪些？举例说明分泌蛋白的过程？胞吞：分析资料三胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中，即LDL进入细胞。追问：结合学过内容，细胞膜上识别LDL的蛋白质是什么？展示视频：变形虫的摄食与排泄学生通过回忆分泌蛋白的过程，特别是出细胞的过程，总结处胞吐的概念。思考：为什么动物细胞需要胆固醇？LDL进入细胞内部需要什么条件？描述胞吞的概念。学生思考胞吞时识别过程的结构基础是流动镶嵌模型中的糖蛋白。思考整个过程体现了细胞膜的什么结构特点？通过所学典型例子总结一类现象，得出概念。类比胞吐，分析材料得出胞吞的概念。通过板书对比不同运输方式，从没有蛋白质参与到蛋白质结构各异，运输方式不同，系统的体会了结构决定功能。知识升华：细胞膜有流动性才能进一步实现选择透过性。总结梳理通过板书，能清晰感知结构的层层变化，功能也在层层变化。通过一首诗来体会整个第四章的知识：掌控着道道闸门，驱动着各式舟车。输入输出中忙碌，被动主动间选择。生物大分子铸就，神奇的生命之膜。回扣目标：从结构生物学的角度，深入理解运输方式与细胞结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。问题解释重新展示病毒模型，它到底通过什么结果哪种方式进入细胞的呢？视频展示学生分析：通过胞吞的方式进入。回扣目标：学以致用，推断病毒进入细胞的方式。价值观升华病毒进入细胞后的治病机制是什么？人体会做出什么免疫反应？如何预防？施一公院士对学生的期望送给每个学生学生思考第四章第2节主动运输与胞吞、胞吐班级____________姓名_____________组别______________◆【学习目标】1.生命观念：从结构生物学的角度，深入理解运输方式与细胞结构的关系，进一步认识生物体结构与功能相适应的特点。2.科学思维：通过材料分析，逐步得出主动运输、胞吞、胞吐的概念，通过对物质运输方式的对比，掌握不同跨膜运输方式的特点及意义，提升比较归纳能力。3.社会责任：学以致用，得出新冠病毒的入侵方式，从生物学的角度思考如何进行疫情防控。◆【教学重点和难点】重点：掌握物质进出细胞的方式及特点。难点：深入理解运输方式与细胞结构的关系。◆【学习内容】一、主动运输1、【温故】——被动运输（1）复习回顾，完成下列表格：运输方式实例运输方向影响因素被动运输自由扩散协助扩散（2）思考：从结构生物学角度，自由扩散和协助扩散进行所需的结构基础是什么？（3）思考：被动运输能不能体现细胞膜控制物质进出的功能？2、【知新】——主动运输（1）资料一：H2PO4-的跨膜运输为开展用大蒜治理水体富营养化的研究，科研人员配制了浓度为0.01mmol/L、0.025mmol/L、0.1mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1.00mmol/L等9种不同浓度的KH2PO4溶液，将大蒜的根系分别全部浸入200mL上述9种溶液中，其他培养条件相同且适宜。4h后取出植株，测定得到如图所示的大蒜根系吸收磷的速率曲线。请根据第四章第一节所学知识，据图推测大蒜细胞吸收磷是哪种运输方式？若测定大蒜根细胞中磷酸盐浓度为0.04～0.12mmol/L，①的推测是否成立？请解释原因？若逆浓度梯度的运输存在，那么抵消化学势能障碍的力量是什么？（2）资料二：H2PO4-载体观察真核细胞膜上磷酸盐载体结构，其中的分子(中央圆圈圈定)为磷酸盐离子。当能量作用于磷酸盐载体时，载体蛋白空间结构发生改变，把磷酸盐从细胞外转运到细胞内。磷酸盐载体如何能特异性地识别磷酸盐离子呢？结合资料1和资料2，分析植物吸收磷酸盐需要的条件有哪些？结合资料1和资料2，描述主动运输的概念。细胞即使付出能量的代价也要吸收磷，吸收了磷以后有什么用途？比较归纳三种跨膜运输方式比较项目自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否需要转运蛋白是否消耗能量举例通过查阅资料，谈谈协助扩散与主动运输的转运蛋白有何不同？二、胞吞胞吐1、【温故】——胞吐（1）分泌蛋白的例子有哪些？（2）举例说明分泌蛋白的过程？（3）描述胞吐的概念。2、【知新】——胞吞资料三：胆固醇极难溶解，它以LDL(低密度脂蛋白，包括胆固醇、脂肪酸和蛋白质)的形式在血液中运输，并最终与细胞膜上的一种蛋白质相互识别并被“拽住”。细胞膜内陷形成小囊泡，在能量的作用下，最终小囊泡被“剪切”下来离开细胞膜进入细胞中，即LDL进入细胞。（1）为什么动物细胞需要胆固醇？（2）LDL进入细胞内部需要什么条件？描述胞吞的概念。结合学过内容，细胞膜上识别LDL的蛋白质是什么？胞吞胞吐体现了细胞膜什么结构特性？◆本节内容总结——构建概念模型◆我的困惑1.____________________________________________________2.____________________________________________________3.◆达标练习题组一主动运输1．正常生理条件下，红细胞内K＋浓度远高于细胞外，表明K＋转运进入红细胞的方式为()A．自由扩散 B．被动运输C．协助扩散 D．主动运输2．(2020·高一期末)下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体无关()A．O2通过细胞膜B．人的小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖C．肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na＋D．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸3．如图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下列选项中正确的是()A．①过程为协助扩散B．②过程需要消耗ATPC．③过程为主动运输D．Na＋进出肾小管上皮细胞需要载体蛋白题组二胞吞与胞吐4．(2020·阜新市第二高级中学高一期末)科学家预计在不久的将来，能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体的血液，可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式是()A．主动运输 B．胞吞C．被动运输 D．渗透作用5．(2020·北京高一期末)图示为吞噬细胞吞噬异物的过程。下列与该方式类似的过程是()A．胰腺细胞分泌胰蛋白酶B．肝脏细胞吸收葡萄糖C．性腺细胞分泌性激素D．甲状腺细胞吸收碘6．下列关于“胞吞”和“胞吐”过程的叙述，错误的是()A．在物质跨膜运输过程中，“胞吞”和“胞吐”过程是普遍存在的现象B．“胞吞”和“胞吐”过程均需要消耗细胞呼吸释放的能量C．“胞吞”形成的囊泡在细胞内可被溶酶体降解D．“胞吞”和“胞吐”过程均不需要与膜上的蛋白质结合，但离不开膜上磷脂双分子层的流动7．受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子，其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是()A．该过程以膜的流动性为基础B．该过程生物大分子需与受体结合C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式跨膜运输D．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能8．(2020·高一期末)下图是物质跨膜运输的示意图，其中①～④表示物质，a～d表示物质运输方式。回答下列相关问题：(1)①表示____________________，b、d分别表示____________和____________，水进出细胞的方式是________(填字母)。(2)钾离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过①，需要通过细胞膜上的③______________和④____________进行运输，这两种跨膜运输方式的区别是_______________________。(3)科学研究发现，在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有钙离子通道，像一扇大门一样控制钙离子的出入。细胞内钙离子浓度升高，可以引起细胞收缩，使血管阻力增大，血压升高。某治疗高血压的药物为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，请分析该药物治疗高血压的作用原理：_______________________________________________________________________________。课后反思本堂课在整堂课设计方面遵循了以学定教、先学后教的教学理念，以培养学生的能力为主要目的。整节课“结构决定功能”的主线贯穿始终，精彩的“搭台阶”式的问题设计使本节课流畅自然、水到渠成。通过本节课的学习，学生通过材料分析，自己逐步推出主动运输、胞吞、胞吐的概念、特点和意义。巧妙的板书设计汇总了自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐的跨膜运输方式所依赖的结构基础。新教材分析和使用到位，抓住了本节课新教材设计的核心，无论是从自由扩散到协助扩散有无蛋白质参与，还是从协助扩散到主动运输、胞吞、胞吐各类蛋白的差异，突出了结构决定功能的核心理念。本节课不足之处有:1.本课重视思维的挖掘，问题设计较多，时间相对较长，最后总结如果加入学生对本节课的总结会更好。2.最后病毒进入细胞后的反应，如何进行预防和治疗等相关内容，可以增加一个相关资料库的二维码，学生想了解更多的话课后可以扫码自学。课标分析本节课的内容包括主动运输与胞吞胞吐两个方面，课标做出了如下要求：1.举例说明有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。这两部分知识是建立在学生掌握了自由扩散和协助扩散原理的基础之上的。根据结构决定功能的生物学学科思想，生理功能不同，其背后的物质结构也会有所不同。我们可以先分析自由扩散的结构基础——只需要磷脂双分子层，协助扩散的结构基础——顺浓度驱动载体蛋白，将之前的已知知识和学科思想作为支架，建立合适的情景，立足学生的最近发展区，让学生利用自己的理性思维逐步思考在逆浓度的情况下如何将小分子物质由低浓度向高浓度转运？此时对细胞膜上的载体蛋白有哪些要求？以及当细胞需要将大分子物质运进或运出细胞时又将采取什么方式？然后借助课堂活动通过科学探究逐步推理和论证这些问题，进而落实课标对本节课的要求，实现学生对知识的识记，对学科思想的运用以及对核心素养的培养与提升。教材分析

本模块第3章己经