“物质跨膜运输的实例”教学案例

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1.教材分析

《物质跨膜运输的实例》是继细胞结构后的细胞功能的第一课时，以水和无机盐的跨膜运输为例，说明细胞膜是选择透过性膜，“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”，将为学习后面的探究活动奠定基础。

2.教学目标

2.1 知识目标。

①说出渗透作用的概念和条件。

②了解渗透作用原理的应用。

2.2 能力目标。培养“假设-实验-结论-应用”的基本科学探究能力。

2.3 情感目标。

领悟科学探究思想方法，体验探究活动中的成就感，增强学科兴趣和自信心。

3. 教学重点和难点

探究水分进出细胞是顺相对含量梯度的。

4.教学过程

4.1 创设情境，导入新课。

以“某病人因腹泻就医，医生在添加药物的同时给他补充蒸馏水还是生理盐水？万一用错了，会有什么危险？”引入，激发学生对于细胞吸水问题的思考，并顺利导入本节课题：以水分进出细胞为例，学习《物质跨膜运输的实例》。

4.2 进行新课。

课件展示渗透装置，请学生介绍该装置的组成同时介绍学生认识半透膜。组织学生观察渗透现象，引导学生讨论分析：

（1）长颈漏斗内外的溶液起初液面一样高，一段时间后将会观察到什么现象？

（2）长颈漏斗内液面升高的原因？

动画展示水分子进出半透膜的运动过程，使学生直观地感受到液面升高的真正原因是：单位时间进半透膜的水分子多于出来的水分子。通过两道讨论题：

（1）如果用一层纱布代替半透膜，漏斗管内的液面还会升高吗？

（2）如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液结果会怎样？

学生归纳得出，渗透装置必须具备的两个条件：①半透膜；②半透膜两侧的溶液有浓度差。强调浓度差指的是：物质的量浓度。引导继续讨论：长颈漏斗内液面是否会持续升高？若长颈漏斗内加入蔗糖酶结果又如何？布置若感兴趣课后可到实验室进行该实验，激发求知欲并顺利过渡到下一个话题：细胞的吸水与失水是否也是一种渗透现象？

探究1：能否将动物细胞及其外界溶液类比作一个渗透装置来理解红细胞的吸水与失水？

展示电镜扫描下的红细胞，置于不同浓度外界溶液中的红细胞，请学生观察后描述各自的形态。根据观察的现象，讨论分析：

（1）当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？

（2）红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗？这说明红细胞的细胞膜相当于“渗透装置”中的什么？

指导学生将烧杯中的红细胞与渗透装置作类比，并推广到其它动物细胞，总结得出结论1：动物细胞及其外界溶液相当于一个渗透装置。

那么植物细胞呢？结构决定功能，首先回顾植物细胞结构，提问：成熟植物细胞中的液体主要存在于哪？该液体叫什么？是否可以将细胞液与外界溶液之间的结构当做一个整体看做半透膜呢？学生回答后引入原生质层的概念。

探究2：是否可以将植物细胞及其外界溶液当做一个渗透装置来理解植物细胞的吸水与失水？

学生回顾探究实验的一般步骤。

（1）提出问题：学生提出问题后先不评价，而是让她与渗透装置类比使她自己发现应该提出更有探究价值的问题，即：原生质层相当于半透膜吗？

（2）作出假设：原生质层相当于一层半透膜。

（3）设计实验：借鉴刚才动物细胞成功的经验，阅读课文后自己讲出设计方案并指导其预期实验结果。

（4）进行实验：进行实验时为避免演示实验不能保证每位同学清晰地观察到的弊端，指导学生看了一段实验录像视屏。按照实验方案认真操作，仔细观察，将每一步的观察结果记录下来

（5）分析结果，得出结论：请同学描述实验现象，发现实验结果与预期基本是吻合的，由于植物细胞有细胞壁，且原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，所以植物细胞不会有明显的缩小和膨胀，但出现了原生质层与细胞壁的分离和复原。由此可以获得结论，原生质层相当于一层半透膜。

（6）表达和交流：将本小组探究的问题、过程、结果和结论与其他小组交流，听取他们的质疑并进行解释。

展示植物细胞失水的动画，思考回答：质壁分离的原因？并通过例题使学生明确质壁分离后的变化，继续展示植物细胞吸水的动画，提出质壁分离复原的概念。结论2：原生质层相当于一层半透膜，植物细胞及其外界溶液可以当作一个渗透装置。

4.3 讨论渗透原理在生活中的应用。

鼓励学生说出今天所学渗透原理在生活中的体现。如有同学提到嗑咸瓜子嘴里有干涩的感觉，有人提到喝甜饮料会不解渴等，尝试用本节课所学知识解释：春节前很多家庭会用盐腌制咸鱼、咸肉，腌制后的食品不易腐烂变质。

4.4 课堂小结。

本节课认识了渗透装置，并通过探究得出动植物细胞及其外界溶液类似于一个渗透装置。水分是顺相对含量的梯度进行跨膜运输的。其它物质是否都是顺相对含量的梯度进行跨膜运输呢？请做好预习。

5.教学反思

本节课的重要体会是：形成恰当的类比，能够打破科学世界与学生生活世界的界限，把深奥的事物形象化、复杂的内容简单化，生动地再现教材的思想内容，给予学生直观感和动感，使知识深深地印在记忆深处。