“物质跨膜运输的实例”教学设计与案例

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1教学目标的确定

“物质跨膜运输的实例”是人教版普通高中新课程生物必修1“分子与细胞”中第4章第1节的内容。本节在本章中的地位是通过水和其他物质的跨膜运输的实例，使学生建立物质跨膜运输的感性认识，从而理性地认识到细胞膜和其他生物膜是选择透过性膜，为第4章第2节“膜结构”、第3节“物质跨膜运输的方式”学习奠定基础。探究“植物细胞的吸水和失水”是全书的第一个“探究实验”，为学习后面的探究性活动奠定基础。

作为一节创新课，作者对教材的内容进行了整合，强调内容的完整性，以“实例”为基础，设计实验思路为主，辅以实验演示，采用引导――探究教学法，最终引导学生得出“生物膜是选择透过性膜”的结论，这也是本节课的知识目标及教学重点。

2教学实施的程序

2.1引入

教师的组织与引导：由墨汁滴入清水的扩散实验引入新课，引导学生观察渗透装置中的现象，辅以视频动画演示，设计“问题串”驱动学习。

引导学生思考：

(1)为什么液面会上升?水分子从哪里进入?

(2)如果用一层纱布代替半透膜，漏斗内的液面还会升高吗?

(3)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?

学生活动：观察实验现象，进入学习情境。根据问题引导，总结出渗透作用的两个条件：①具有半透膜；②半透膜两侧的溶液浓度不同。

教学意图：以实验情境，吸引学生的注意力；从生活现象说起，符合学生的认知规律。训练学生观察能力和思维探究能力。通过问题引导，让学生自己说出渗透作用的两个条件。

2.2动物细胞的吸水和失水

教师的组织与引导：引导学生分析动物细胞是不是相当于渗透装置。

学生活动：带着问题阅读教材，分析教材提供的资料，自主学习。

教学意图：创设问题情境识图分析，引导学生进行探究性学习。

2.3探究植物细胞的吸水和失水

教师的组织与引导：由生活现象引入，提出问题：“糖拌西红柿”后碟子中的水从哪里来?

展示：成熟植物细胞结构图。引导学生思考出碟子中的水主要来自植物细胞的细胞液。

探究：原生质层相当于半透膜吗?

(1)提出问题：

原生质层相当于半透膜吗?

思考：是不是所有的问题都可以探究?

(2)作出假设。

当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验(必要时还要查找资料)分析问题，并且作出尝试性的回答。

(3)设计实验。

教师引导学生思维：

①我们研究的对象是原生质层，肉眼能不能观察到?所以我们需要选择什么仪器?

②选择什么样的实验材料更合适?

分组，提出要求，学生讨论期间与各小组交流，了解学生设计的方案。同时制作好两个临时装片，一个滴加清水，一个滴加蔗糖溶液。

请2～4个小组代表发言，交流互动。

(4)实施实验。

在互动显微镜下给学生展示实验现象，提出质壁分离及复原的概念。

(5)分析证据。

(6)得出结论。

教师引导学生回顾科学探究的一般过程。

教师总结水分跨膜运输的特点：细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。

学生活动：学生讨论，设计实验方案，分组汇报。

教学意图：引导学生从植物失水的宏观现象人手，激发学生探究微观层面植物细胞的吸水和失水问题的欲望；由水进出细胞要通过的结构.提出原生质层的概念；明确“提出问题”的原则：所提问题应该有价值及可探究性；通过探究案例的亲身设计、师生交流、教师点评、案例展示、自我修正以及实验结果分析等过程的体验，引导学生逐步领悟科学探究的一般过程，从而培养学生实验设计、语言表达、分析归纳、合作交流的能力；通过实验现象的演示，加深学生对知识的理解和应用，培养求实、质疑、探索的科学精神。

2.4水通道和离子通道

教师的组织与引导：介绍2003年诺贝尔化学奖授予了两位在水的跨膜运输和离子跨膜运输方面做出突出贡献的科学家，展示彼得・阿格雷和罗德里克・麦金农的照片。

教学意图：对学生进行了励志教育，升华了本节课的情感目标。

2.5其他物质跨膜运输的特点

教师的组织与引导：由水分子跨膜运输的特点引出是不是所有的物质跨膜运输都是顺浓度梯度?出示事实，引导学生思考。

实事1：人体甲状腺滤泡内碘浓度比血液高20～25倍。

实事2：水稻细胞吸收大量的硅离子，而番茄细胞几乎不吸收硅离子。

学生活动：分析教师提供的事实资料，并进行讨论和交流。

教学意图：训练学生分析材料的能力。

2.6总结

生物膜是选择透过性膜。水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能透过。