2024-2025学年高中生物 第3章 第3节 物质的跨膜运输教案 苏教版必修1

2024-2025学年高中生物第3章第3节物质的跨膜运输教案苏教版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析本节课为人教版高中生物必修1第三单元第三章第三节“物质的跨膜运输”。该节内容主要涉及自由扩散、协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式的区别和特点。学生已掌握细胞膜的结构和功能，为本节课的学习奠定了基础。

本节课通过分析不同物质的跨膜运输方式，使学生了解细胞膜的选择性透过性，进一步理解细胞内外环境平衡的维持。在教学过程中，应注重理论与实验相结合，激发学生的兴趣，培养学生的观察能力和思考能力。

教学重点为三种跨膜运输方式的概念、特点及实例，教学难点为主动运输的过程及其与能量的关系。在教学过程中，要注重引导学生通过观察、思考、讨论等方式，深入理解物质跨膜运输的原理，提高学生的生物学素养。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和生物伦理等方面的核心素养。

1.生命观念：通过学习物质的跨膜运输，使学生理解细胞膜的选择性透过性，认识到细胞内外环境平衡的重要性，树立生命观念。

2.科学思维：引导学生分析三种跨膜运输方式的特点和实例，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力。

3.科学探究：鼓励学生参与课堂讨论，观察实验现象，通过自主学习、合作学习等方式，提高学生的科学探究能力。

4.生物伦理：在教学过程中，教师可引导学生思考物质跨膜运输与人类健康、疾病治疗等方面的联系，培养学生的生物伦理意识。重点难点及解决办法重点：1.物质的跨膜运输方式的概念和特点。2.主动运输的过程及其与能量的关系。

难点：1.三种跨膜运输方式的区分和理解。2.主动运输的机制和能量供应。

解决办法：1.通过对比分析，让学生理解不同跨膜运输方式的特点。利用表格、图示等教学辅助工具，帮助学生直观地比较三种运输方式。2.利用实验教学，让学生亲身体验和观察物质的跨膜运输过程，从而加深对主动运输机制的理解。3.结合生活实例，让学生将理论知识与实际应用相结合，提高学习的兴趣和效果。4.分组讨论和探究，鼓励学生主动参与课堂，培养学生的思考能力和团队合作精神。5.提供充足的练习题，让学生在课后巩固所学知识，并及时发现和解决学习中存在的问题。教学方法与手段教学方法：

1.问题驱动法：通过提出问题，引发学生思考，激发学生的学习兴趣和主动性。例如，在讲解物质的跨膜运输时，教师可以提问：“细胞是如何控制物质进出的？”引导学生思考和探讨。

2.案例分析法：通过分析具体的实例，让学生理解物质的跨膜运输方式及其应用。例如，教师可以提供一些实例，如红细胞吸收葡萄糖、肾小管重吸收水分等，让学生分析其跨膜运输方式。

3.分组讨论法：通过小组讨论，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队合作精神。例如，教师可以让学生分组讨论物质的跨膜运输方式的异同，并汇报讨论结果。

教学手段：

1.多媒体教学：利用多媒体设备，展示细胞膜的动画、实验过程等，使抽象的知识具体化、形象化，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.虚拟实验：利用教学软件，模拟物质的跨膜运输实验，让学生亲身体验和观察实验现象，加深对知识的理解。例如，教师可以使用虚拟实验软件，让学生模拟完成物质跨膜运输的实验操作。

3.在线学习平台：利用在线学习平台，提供丰富的学习资源，包括视频、课件、练习题等，方便学生自主学习，提高学习效果。例如，教师可以在平台上发布相关视频教程，供学生课前预习和课后复习。

4.互动式教学：利用教学互动平台，进行实时问答、讨论等活动，增加课堂的互动性，提高学生的参与度。例如，教师可以利用互动平台进行随堂测验，及时了解学生的学习情况。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解物质的跨膜运输的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习物质的跨膜运输内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确物质的跨膜运输教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习物质的跨膜运输的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的细胞膜的结构和功能，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为新的学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解物质的跨膜运输知识点，结合实例帮助学生理解。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕物质的跨膜运输问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。

在知识讲解和互动探究后，对物质的跨膜运输知识点进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对物质的跨膜运输知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决难题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与物质的跨膜运输内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合物质的跨膜运输内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的物质的跨膜运输内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的物质的跨膜运输内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.物质跨膜运输的定义：物质跨膜运输是指物质在细胞膜上的通过过程，包括自由扩散、协助扩散和主动运输三种方式。

2.自由扩散：自由扩散是指物质在高浓度区域自动向低浓度区域移动的过程，不需要载体和能量。例如，氧气、二氧化碳、水等小分子物质通过细胞膜的方式就是自由扩散。

3.协助扩散：协助扩散是指物质在高浓度区域借助载体蛋白的帮助向低浓度区域移动的过程，不需要能量。例如，葡萄糖进入红细胞就是通过协助扩散。

4.主动运输：主动运输是指物质在低浓度区域借助载体蛋白的帮助向高浓度区域移动的过程，需要消耗能量。例如，葡萄糖、氨基酸等营养物质进入细胞就是通过主动运输。

5.跨膜运输的载体蛋白：载体蛋白是细胞膜上的一种特殊蛋白质，它能够帮助物质跨越细胞膜。根据载体蛋白的特性和功能，可以分为两大类：通道蛋白和载体蛋白。通道蛋白形成跨膜通道，使物质可以直接通过；载体蛋白则通过结合物质并发生构象变化，使物质跨越细胞膜。

6.跨膜运输的能量来源：主动运输过程中，物质跨越细胞膜需要消耗能量。这些能量主要来源于细胞内的线粒体，通过细胞呼吸作用产生。

7.影响跨膜运输的因素：包括物质浓度梯度、载体蛋白的数量和活性、细胞膜的通透性、温度、pH值等。

8.实例分析：通过具体的实例分析，让学生理解不同物质的跨膜运输方式。例如，红细胞吸收葡萄糖是通过协助扩散，肾小管重吸收水分是通过自由扩散，氨基酸进入肠上皮细胞是通过主动运输等。

9.物质跨膜运输在生活中的应用：物质跨膜运输是生命活动中必不可少的一部分，它保证了细胞内外环境的稳定，参与了营养物质吸收、代谢废物排出、信号传递等生物学过程。

10.物质跨膜运输的研究意义：物质跨膜运输的研究有助于揭示生命活动的基本规律，为疾病治疗、生物技术开发等领域提供了理论基础和实践指导。典型例题讲解1.例题一：自由扩散的实例判断

【题目】判断下列物质跨膜运输方式的正确性：氧气进入肺泡上皮细胞是通过自由扩散。

【答案】正确。

【解析】氧气在肺泡和血液之间的浓度梯度较大，因此可以通过自由扩散的方式从高浓度区域进入低浓度区域。

2.例题二：协助扩散的实例判断

【题目】判断下列物质跨膜运输方式的正确性：葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散。

【答案】正确。

【解析】葡萄糖需要通过载体蛋白协助才能进入红细胞，但不需要消耗能量，因此属于协助扩散。

3.例题三：主动运输的实例判断

【题目】判断下列物质跨膜运输方式的正确性：氨基酸进入肠上皮细胞是通过主动运输。

【答案】正确。

【解析】氨基酸在肠上皮细胞内外浓度梯度较小，需要通过载体蛋白协助并消耗能量才能进入细胞内，因此属于主动运输。

4.例题四：跨膜运输方式的区分

【题目】区分下列物质跨膜运输方式的不同：二氧化碳、水、氧气、葡萄糖、氨基酸。

【答案】

（1）二氧化碳、水、氧气的跨膜运输方式是自由扩散。

（2）葡萄糖的跨膜运输方式是协助扩散或主动运输。

（3）氨基酸的跨膜运输方式是主动运输。

【解析】这些物质跨膜运输方式的不同主要在于它们在细胞膜两侧的浓度梯度、是否需要载体蛋白以及是否需要消耗能量。

5.例题五：影响跨膜运输速率的因素分析

【题目】分析下列因素对物质跨膜运输速率的影响：物质浓度梯度、载体蛋白的数量和活性、细胞膜的通透性、温度、pH值。

【答案】

（1）物质浓度梯度：浓度梯度越大，跨膜运输速率越快。

（2）载体蛋白的数量和活性：载体蛋白越多，活性越高，跨膜运输速率越快。

（3）细胞膜的通透性：通透性越高，跨膜运输速率越快。

（4）温度：温度越高，跨膜运输速率越快。

（5）pH值：pH值会影响载体蛋白的活性，进而影响跨膜运输速率。

【解析】这些因素都会影响物质跨膜运输的速率，需要综合考虑它们的作用。教学反思与总结今天我讲授了“物质的跨膜运输”，这是一节非常关键的课程，涉及到自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的理解和区分。在教学过程中，我采用了问题驱动法、案例分析法和分组讨论法等多种教学方法，以及多媒体教学、虚拟实验等教学手段，旨在提高学生的学习兴趣和主动性。

首先，我感到自己在课堂导入环节做得不够好，没有充分激发学生的兴趣。在今后的教学中，我应该更加注重激发学生的兴趣，通过展示与课程内容相关的图片、视频或故事等方式，吸引学生的注意力。

其次，在知识讲解环节，我应该更加注重突出重点和难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。同时，我应该更加关注学生的反馈，及时调整教学进度和难度，确保每位学生都能跟上教学节奏。

再次，我在互动探究环节做得不够充分，没有充分调动学生的积极性和参与度。在今后的教学中，我应该设计更多的互动环节，鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

最后，我对学生的评价和反馈不够及时和具体，没有充分关注每位学生的学习情况。在今后的教学中，我应该更加关注学生的学习效果，及时给予反馈和指导，帮助学生发现问题并解决问题。内容逻辑关系1.物质的跨膜运输方式

①自由扩散：物质从高浓度向低浓度移动，不需要载体和能量。

②协助扩散：物质从高浓度向低浓度移动，需要载体帮助，但不消耗能量。

③主动运输：物质从低浓度向高浓度移动，需要载体帮助和能量。

2.载体蛋白的作用

①通道蛋白：形成跨膜通道，使物质可以直接通过。

②载体蛋白：通过结合物质并发生构象变化，使物质跨越细胞膜。

3.影响跨膜运输的因素

①物质浓度梯度：浓度梯度越大，跨膜运输速率越快。

②载体蛋白的数量和活性：载体蛋白越多，活性越高，跨膜运输速率越快。

③细胞膜的通透性：通透性越高，跨膜运输速率越快。

④温度：温度越高，跨膜运输速率越快。

⑤pH值：pH值会影响载体蛋白的活性，进而影响跨膜运输速率