内蒙古开鲁县高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4.1 物质跨膜运输的实例 第一课时教学实录 新人教版必修1

内蒙古开鲁县高中生物第四章细胞的物质输入和输出4.1物质跨膜运输的实例第一课时教学实录新人教版必修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过实例分析，帮助学生理解物质跨膜运输的原理和过程，结合内蒙古开鲁县高中生物必修1第四章内容，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的生物学素养。二、核心素养目标分析培养学生生物学科学探究能力，通过实例分析物质跨膜运输，提高学生对细胞膜结构和功能的理解。提升学生的生物科学思维，使学生能够运用结构与功能观分析物质跨膜运输的过程。增强学生的社会责任感，认识到生物科学在生活中的应用价值。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了细胞的基本结构和功能，对细胞膜的基本概念有所了解，能够描述细胞膜的结构组成，如磷脂双分子层和蛋白质。此外，学生对物质进出细胞的基本方式，如简单扩散、协助扩散和主动运输，有一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对生物学普遍保持较高的兴趣，尤其对细胞生物学领域的新奇现象和机制感兴趣。学生具备一定的分析问题和解决问题的能力，能够通过实验和观察来理解生物学概念。学习风格上，部分学生偏好通过实验操作来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和阅读。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解物质跨膜运输的复杂性时可能会遇到困难，特别是在区分主动运输和被动运输的机制上。此外，对于细胞膜上不同蛋白质的功能和作用，学生可能难以形成清晰的认识。此外，将理论知识与实际应用相结合，如理解物质跨膜运输在生物学过程中的意义，也可能是一个挑战。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有新人教版必修1教材，以便查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备与物质跨膜运输相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解细胞膜结构和运输过程。

3.实验器材：准备显微镜、载玻片、盖玻片等实验器材，以供学生观察细胞膜现象。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，确保学生能够进行小组合作学习和实验操作。五、教学流程1.导入新课

详细内容：教师通过展示内蒙古开鲁县的自然风光图片，引导学生思考生物与环境的关系，进而引出细胞作为生命活动的基本单位，强调细胞膜在物质运输中的重要性。提问：“细胞膜是如何实现物质的选择性输入和输出的？”（用时5分钟）

2.新课讲授

2.1细胞膜的结构

详细内容：展示细胞膜结构的示意图，讲解磷脂双分子层和蛋白质在细胞膜中的作用，强调细胞膜的选择透过性。（用时5分钟）

2.2物质跨膜运输的实例

详细内容：以水、葡萄糖、氨基酸等为例，讲解简单扩散、协助扩散和主动运输的原理和特点，通过实例分析不同物质跨膜运输的过程。（用时10分钟）

2.3细胞膜的物质运输与生物学意义

详细内容：结合实例，分析细胞膜物质运输在生物学过程中的作用，如维持细胞内外环境稳定、参与信号传递等。（用时10分钟）

3.实践活动

3.1观察细胞膜现象

详细内容：学生使用显微镜观察载玻片上的细胞，观察细胞膜的结构和物质运输现象。（用时10分钟）

3.2小组讨论：物质跨膜运输的实例分析

详细内容：学生分组讨论以下问题：

-水分子如何通过细胞膜？

-葡萄糖进入红细胞的方式是什么？

-氨基酸如何进入细胞？

小组内进行讨论，每组选派代表进行汇报。（用时15分钟）

3.3实验操作：模拟物质跨膜运输

详细内容：学生分组进行实验，使用模型或实验器材模拟物质跨膜运输过程，加深对物质跨膜运输机制的理解。（用时10分钟）

4.学生小组讨论

4.1物质跨膜运输的原理

举例回答：水分子通过细胞膜的方式是简单扩散，因为水分子小且不带电荷，可以自由通过磷脂双分子层。

4.2物质跨膜运输的类型

举例回答：葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，需要载体蛋白的帮助，但不消耗能量。

4.3物质跨膜运输的生物学意义

举例回答：细胞膜的物质运输有助于维持细胞内外环境的稳定，为细胞提供必要的营养物质和排除废物。

5.总结回顾

详细内容：教师引导学生回顾本节课所学内容，强调细胞膜的物质输入和输出是细胞生命活动的基础。针对本节课的重难点，进行以下总结：

-细胞膜的结构和功能：细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择透过性。

-物质跨膜运输的类型：包括简单扩散、协助扩散和主动运输。

-物质跨膜运输的生物学意义：维持细胞内外环境稳定，参与信号传递等。

（用时5分钟）

总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源：

-细胞膜结构的动态变化：介绍细胞膜在不同生理状态下的结构变化，如细胞分裂时的细胞膜重构。

-物质跨膜运输的分子机制：探讨不同物质跨膜运输的具体分子机制，如载体蛋白和通道蛋白的作用。

-细胞膜与信号传递：阐述细胞膜在信号传递中的作用，如细胞间的通讯和信号转导过程。

-细胞膜与疾病的关系：分析细胞膜异常与某些疾病（如癌症、神经退行性疾病）的关系。

2.拓展建议：

-学生可以阅读相关的科普文章或书籍，如《细胞生物学》等，以深入了解细胞膜的结构和功能。

-观看与细胞膜相关的视频资料，如TED演讲、科学纪录片等，以直观地理解细胞膜的工作原理。

-参与实验室的细胞生物学实验，如观察细胞膜的结构变化、研究物质跨膜运输的实验等，通过实际操作加深对知识的理解。

-利用网络资源，如在线课程、教育平台等，进行自主学习和探索，如Coursera、KhanAcademy等平台上的细胞生物学课程。

-鼓励学生参与科学竞赛或科研项目，如生物学奥林匹克竞赛、科学实验设计等，通过实践提升科学探究能力。

-组织学生进行小组讨论或辩论，围绕细胞膜的物质运输和功能展开讨论，提高学生的批判性思维和表达能力。

-鼓励学生撰写科学小论文，对细胞膜的相关知识进行总结和拓展，培养学生的学术写作能力。

-引导学生关注生物学领域的最新研究进展，如通过阅读科学期刊、参加学术会议等方式，拓宽学生的知识视野。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课中，我们学习了细胞膜的物质输入和输出，重点探讨了物质跨膜运输的实例。通过以下关键点对本节课内容进行总结：

1.细胞膜的结构：细胞膜由磷脂双分子层和蛋白质组成，具有选择透过性，是细胞与外界环境进行物质交换的重要界面。

2.物质跨膜运输的类型：包括简单扩散、协助扩散和主动运输。简单扩散是指物质从高浓度区域向低浓度区域自由移动，不需要能量；协助扩散是指物质借助载体蛋白的帮助，从高浓度区域向低浓度区域移动，不需要能量；主动运输是指物质从低浓度区域向高浓度区域移动，需要消耗能量。

3.物质跨膜运输的实例：以水、葡萄糖、氨基酸等为例，讲解了不同物质跨膜运输的过程和特点。

4.细胞膜的物质运输与生物学意义：细胞膜的物质运输有助于维持细胞内外环境的稳定，为细胞提供必要的营养物质和排除废物，参与信号传递等。

当堂检测：

1.选择题：

（1）下列哪种物质跨膜运输方式不需要消耗能量？

A.简单扩散B.协助扩散C.主动运输D.膜泡运输

（2）细胞膜上负责将物质从低浓度区域向高浓度区域运输的蛋白质是：

A.载体蛋白B.通道蛋白C.磷脂D.脂质

（3）下列哪种物质不能通过细胞膜？

A.水B.葡萄糖C.氨基酸D.氧气

2.简答题：

（1）简述细胞膜的结构特点和功能。

（2）比较简单扩散、协助扩散和主动运输的特点。

（3）举例说明细胞膜的物质运输在生物学过程中的作用。

3.应用题：

举例说明细胞膜的物质运输在维持细胞内外环境稳定、信号传递等方面的作用。

检测时间：10分钟八、板书设计①细胞膜的结构与功能

-结构：磷脂双分子层、蛋白质

-功能：选择性透过性、物质交换、信号传递

②