辽宁省大连市高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.3 物质跨膜运输的方式教案 新人教版必修1

辽宁省大连市高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.3物质跨膜运输的方式教案新人教版必修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学内容新人教版必修1第四章“细胞的物质输入和输出”中的4.3节“物质跨膜运输的方式”是本章的重点和难点。本节内容主要包括三种物质跨膜运输方式：自由扩散、协助扩散和主动运输的定义、特点和实例。学生需要通过本节学习，理解物质跨膜运输的机制，掌握各种运输方式的区别和联系，并能够运用这些知识解释生活中的生物学现象。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：生命观念、科学思维、科学探究和科学态度。通过学习物质跨膜运输的方式，学生将能够建立生命观念，理解细胞膜的重要性和功能；发展科学思维，分析问题和解决问题的能力，学会比较和归纳不同物质跨膜运输方式的特点；进行科学探究，通过实验和案例分析，培养学生的观察能力、实验设计和操作技能；培养科学态度，激发学生对生物学的好奇心和兴趣，培养学生的责任感和使命感。学情分析考虑到辽宁省大连市高中生物的学生的层次，他们在知识、能力和素质方面具有以下特点：

1.知识层面：学生在之前的生物学习中已经掌握了细胞的基本结构和功能，对细胞膜的概念和作用有一定的了解。然而，他们可能对物质跨膜运输的细节和机制认识不足，需要通过本节课的学习来补充和深化这方面的知识。

2.能力层面：学生在分析问题和解决问题方面具备一定的能力，能够进行简单的观察和实验操作。然而，他们在比较和归纳不同物质跨膜运输方式的特点方面可能存在一定的困难，需要通过教师的引导和实例分析来进行能力的提升。

3.素质层面：学生具备一定的学习积极性和好奇心，对生物学有一定的兴趣。然而，他们在自主学习和探究方面可能还不够积极主动，需要教师的激励和引导来培养他们的自主学习能力和科学探究精神。

学生的行为习惯方面，他们可能存在以下情况：

1.部分学生可能对理论知识的学习较为重视，但缺乏对实验和实际应用的关注，导致理论与实践的脱节。

2.部分学生可能对生物学的学习兴趣不足，缺乏学习的动力和积极性，容易在课堂上注意力不集中。

3.部分学生在学习过程中可能过于依赖教师的讲解，缺乏自主学习和思考的能力，容易陷入死记硬背的学习方式。

1.在教学内容的呈现上，需要结合学生的知识层次，由浅入深地介绍物质跨膜运输的方式，注重理论与实践的结合，以激发学生的学习兴趣和积极性。

2.在教学方法的选择上，需要采用多样化的教学手段，如案例分析、实验操作等，以适应不同学生的学习风格和能力水平，促进学生的主动参与和思考。

3.在教学目标的设定上，需要注重培养学生的核心素养，通过设计相关的活动和任务，提升学生的生命观念、科学思维、科学探究和科学态度。教学方法与手段1.教学方法：

（1）讲授法：在课堂上，教师可以通过系统的讲解，向学生传授物质跨膜运输的方式的相关知识，帮助学生建立完整的知识体系。

（2）讨论法：教师可以组织学生进行小组讨论，让学生分享自己的观点和理解，通过交流和互动，提高学生的思维能力和团队合作能力。

（3）实验法：教师可以安排实验课程，让学生亲自动手操作，观察和记录实验现象，通过实验验证物质跨膜运输的原理，提高学生的实践能力和科学探究能力。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：教师可以利用多媒体设备，展示相关的图片、视频和动画，生动形象地展示物质跨膜运输的过程，提高学生的学习兴趣和理解程度。

（2）教学软件：教师可以运用教学软件，进行互动式的教学活动，如知识问答、游戏等，激发学生的学习积极性和主动性。

（3）网络资源：教师可以引导学生利用网络资源，进行自主学习和探究，如查阅相关的论文、观看在线课程等，拓宽学生的知识视野，培养学生的自主学习能力。教学流程1.课前准备（5分钟）

教师提前准备相关的教学材料，包括PPT、实验器材和案例资料等。同时，教师可以通过线上平台或课堂问卷的形式，了解学生对细胞膜和物质跨膜运输的基础知识的掌握情况，以便更有针对性地进行教学设计。

2.课堂导入（5分钟）

教师可以通过一个简单的互动问题，如“你们知道我们身体里的细胞是如何获取营养和氧气的吗？”来引起学生的兴趣。然后，教师可以简要介绍本节课的主题和目标，引导学生进入学习状态。

3.知识讲授（15分钟）

教师使用PPT，系统地讲解物质跨膜运输的方式，包括自由扩散、协助扩散和主动运输的定义、特点和实例。在讲解过程中，教师可以通过生动的例子和图示，帮助学生理解和记忆。

4.案例分析（10分钟）

教师提供一个与物质跨膜运输相关的案例，如细胞对葡萄糖的吸收，让学生分小组进行讨论和分析。学生需要运用所学的知识，解释案例中的现象，并讨论不同运输方式的特点和适用情况。

5.实验操作（10分钟）

教师安排一个简单的实验，如观察红墨水通过半透膜的扩散，让学生亲自动手操作。学生可以通过观察实验现象，加深对物质跨膜运输的理解和认识。

6.总结与反思（5分钟）

教师引导学生总结本节课的重点内容，并鼓励学生分享自己的学习心得和感悟。教师可以对学生的表现进行点评和鼓励，同时指出学生的不足之处，提醒他们在今后的学习中加以改进。

7.课后作业（5分钟）

教师布置相关的作业，如复习PPT中的内容，完成练习题等，帮助学生巩固所学知识，并提高学生的自主学习能力。

整个教学流程共计45分钟，通过课前的准备，课中的导入、讲授、案例分析、实验操作和总结与反思，以及课后的作业，教师可以全面地引导学生学习和掌握物质跨膜运输的知识，提高学生的学科素养和综合能力。教学资源拓展（1）科普文章：介绍物质跨膜运输的相关科普文章，如《细胞膜的奇妙之旅》、《物质跨膜运输的奥秘》等，帮助学生更好地理解和形象化物质跨膜运输的过程。

（2）实验视频：提供一些关于物质跨膜运输实验的视频，如《红墨水扩散实验》、《葡萄糖吸收实验》等，让学生通过视频直观地观察和理解实验现象。

（3）学术文章：推荐一些关于物质跨膜运输的学术论文，如《分子机制下的物质跨膜运输研究》等，供学有余力的学生进一步深入学习和研究。

2.拓展建议：

（1）学生可以利用课后时间，阅读科普文章，通过生动的语言和形象的比喻，更好地理解物质跨膜运输的原理和过程。

（2）学生可以观看实验视频，通过慢动作回放和详细讲解，更直观地观察实验现象，加深对物质跨膜运输的理解。

（3）对于对物质跨膜运输有进一步兴趣和需求的学生，可以阅读相关的学术论文，了解最新的研究成果和进展，提高自己的学术素养和研究能力。教学评价与反馈1.课堂表现：教师可以通过观察学生的课堂表现，如参与度、注意力集中程度、提问回答情况等，了解学生的学习状态和理解程度。

2.小组讨论成果展示：教师可以评估学生在小组讨论中的表现，如合作能力、思考深度、表达能力等，了解学生对物质跨膜运输的理解和应用能力。

3.随堂测试：教师可以设计一些与物质跨膜运输相关的随堂测试题，测试学生的知识掌握和应用能力，通过学生的答题情况，了解学生的学习效果。

4.实验操作：教师可以评估学生在实验操作中的表现，如实验操作的准确性、观察和记录实验现象的能力等，了解学生对物质跨膜运输实验的理解和操作能力。

5.作业完成情况：教师可以检查学生完成作业的情况，如作业的准确性、完成质量等，了解学生的学习态度和知识掌握情况。

教师评价与反馈：根据以上的评价结果，教师可以给予学生及时的反馈和评价，指出学生的优点和不足之处，鼓励学生的正确表现，指导学生改进学习方法和策略，促进学生的持续进步和提高。同时，教师可以根据学生的整体表现，调整教学方法和策略，以更好地满足学生的学习需求和提高教学效果。内容逻辑关系①自由扩散：分子通过细胞膜的随机运动，从高浓度区域向低浓度区域扩散，不需要载体和能量。

②协助扩散：分子通过细胞膜的特定载体蛋白，从高浓度区域向低浓度区域扩散，不需要能量。

③主动运输：分子通过细胞膜的特定载体蛋白，从低浓度区域向高浓度区域运输，需要能量。

2.不同运输方式的比较

①自由扩散：无需载体，不消耗能量，实例：氧气、水、二氧化碳等。

②协助扩散：需要载体，不消耗能量，实例：葡萄糖进入红细胞。

③主动运输：需要载体，消耗能量，实例：氨基酸、钾离子、钠离子的运输。

3.物质跨膜运输的实例分析

①氧气进入细胞：通过自由扩散的方式，从高浓度的空气中进入细胞内。

②葡萄糖进入红细胞：通过协助扩散的方式，依赖于载体蛋白GLUT1。

③氨基酸进入细胞：通过主动运输的方式，依赖于载体蛋白ASN1。

板书设计：

一、物质跨膜运输的方式

1.自由扩散

2.协助扩散

3.主动运输

二、不同运输方式的比较

1.自由扩散：无需载体，不消耗能量

2.协助扩散：需要载体，不消耗能量

3.主动运输：需要载体，消耗能量

三、物质跨膜运输的实例分析

1.氧气进入细胞：自由扩散

2.葡萄糖进入红细胞：协助扩散

3.氨基酸进入细胞：主动运输重点题型整理1.填空题：

（1）物质跨膜运输的方式包括_______、_______和_______。

答案：自由扩散、协助扩散、主动运输。

（2）自由扩散的特点是_______，实例有_______、_______、_______等。

答案：无需载体，不消耗能量，实例：氧气、水、二氧化碳。

（3）协助扩散的特点是_______，实例有_______、_______等。

答案：需要载体，不消耗能量，实例：葡萄糖进入红细胞。

（4）主动运输的特点是_______，实例有_______、_______、_______等。

答案：需要载体，消耗能量，实例：氨基酸、钾离子、钠离子的运输。

2.判断题：

（1）物质跨膜运输的方式只有自由扩散和主动运输。（×）

（2）所有物质的跨膜运输都需要载体蛋白。（×）

（3）自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输物质。（√）

（4）主动运输是从低浓度向高浓度运输物质，需要消耗能量。（√）

3.简答题：

（1）请简要描述物质跨膜运输的三种方式及其特点。

答案：自由扩散是无需载体，不消耗能量，从高浓度向低浓度运输物质；协助扩散是需要载体，不消耗能量，从高浓度向低浓度运输物质；主动运输是需要载体，消耗能量，从低浓度向高浓度运输物质。

（2）请举例说明自由扩散、协助扩散和主动运输在生活中的应用。

答案：自由扩散如氧气进入肺部，水分子通过毛细血管壁；协助扩散如食物在消化道中的吸收；主动运输如细胞对氨基酸的摄取。

4.应用题：

（1）假设有一种物质A，它在细胞外浓度为10mmol/L，细胞内浓度为5mmol/L。请判断物质A是通过自由扩散、协助扩散还是主动运输进入细胞。

答案：物质A从高浓度向低浓度运输，因此是通过自由扩散进入细胞。

（2）某细胞需要摄取大量的钾离子，请解释为什么细胞选择主动运输而不是自由扩散或协助扩散。

答案：细胞选择主动运输摄取钾离子，因为钾离子在细胞外浓度较低，细胞内浓度较高，需要克服浓度梯度，主动运输可以提供能量来完成这个过程。

5.综合题：

（1）请结合实例说明物质跨膜运输方式在细胞代谢过程中的作用。

答案：物质跨膜运输方式在细胞代谢过程中起着至关重要的作用。例如，葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，为细胞提供能量；氨基酸通过主动运输进入细胞，参与蛋白质合成；氧气通过自由扩散进入细胞，参与细胞呼吸等。

（2）请探讨物质跨膜运输方式在维持细胞内环境稳定中的作用。

答案：物质跨膜运输方式在维持细胞内环境稳定中扮演着重要角色。通过选择性地吸收或排放物质，细胞可以维持血糖浓度、离子平衡、酸碱平衡等，确保细胞的正常功能和生存。教学反思与总结对于本节课的教学效果，我认为总体上是成功的。学生在知识方面掌握得很好，能够