“物質跨膜運輸的實例”教學設計與案例

1教學目標的確定

“物質跨膜運輸的實例”是人教版普通高中新課程生物必修1“分子與細胞”中第4章第1節的內容。本節在本章中的地位是通過水和其他物質的跨膜運輸的實例，使學生建立物質跨膜運輸的感性認識，從而理性地認識到細胞膜和其他生物膜是選擇透過性膜，為第4章第2節“膜結構”、第3節“物質跨膜運輸的方式”學習奠定基礎。探究“植物細胞的吸水和失水”是全書的第一個“探究實驗”，為學習后面的探究性活動奠定基礎。

作為一節創新課，作者對教材的內容進行了整合，強調內容的完整性，以“實例”為基礎，設計實驗思路為主，輔以實驗演示，采用引導——探究教學法，最終引導學生得出“生物膜是選擇透過性膜”的結論，這也是本節課的知識目標及教學重點。

2教學實施的程序

2.1引入

教師的組織與引導：由墨汁滴入清水的擴散實驗引入新課，引導學生觀察滲透裝置中的現象，輔以視頻動畫演示，設計“問題串”驅動學習。

引導學生思考：

(1)為什么液面會上升?水分子從哪里進入?

(2)如果用一層紗布代替半透膜，漏斗內的液面還會升高嗎?

(3)如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣?

學生活動：觀察實驗現象，進入學習情境。根據問題引導，總結出滲透作用的兩個條件：①具有半透膜；②半透膜兩側的溶液濃度不同。

教學意圖：以實驗情境，吸引學生的注意力；從生活現象說起，符合學生的認知規律。訓練學生觀察能力和思維探究能力。通過問題引導，讓學生自己說出滲透作用的兩個條件。

2.2動物細胞的吸水和失水

教師的組織與引導：引導學生分析動物細胞是不是相當于滲透裝置。

學生活動：帶著問題閱讀教材，分析教材提供的資料，自主學習。

教學意圖：創設問題情境識圖分析，引導學生進行探究性學習。

2.3探究植物細胞的吸水和失水

教師的組織與引導：由生活現象引入，提出問題：“糖拌西紅柿”后碟子中的水從哪里來?

展示：成熟植物細胞結構圖。引導學生思考出碟子中的水主要來自植物細胞的細胞液。

探究：原生質層相當于半透膜嗎?

(1)提出問題：

原生質層相當于半透膜嗎?

思考：是不是所有的問題都可以探究?

(2)作出假設。

當一個問題提出后，我們必須結合已有的知識或經驗(必要時還要查找資料)分析問題，并且作出嘗試性的回答。

(3)設計實驗。

教師引導學生思維：

①我們研究的對象是原生質層，肉眼能不能觀察到?所以我們需要選擇什么儀器?

②選擇什么樣的實驗材料更合適?

分組，提出要求，學生討論期間與各小組交流，了解學生設計的方案。同時制作好兩個臨時裝片，一個滴加清水，一個滴加蔗糖溶液。

請2～4個小組代表發言，交流互動。

(4)實施實驗。

在互動顯微鏡下給學生展示實驗現象，提出質壁分離及復原的概念。

(5)分析證據。

(6)得出結論。

教師引導學生回顧科學探究的一般過程。

教師總結水分跨膜運輸的特點：細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸的過程。

學生活動：學生討論，設計實驗方案，分組匯報。

教學意圖：引導學生從植物失水的宏觀現象人手，激發學生探究微觀層面植物細胞的吸水和失水問題的欲望；由水進出細胞要通過的結構.提出原生質層的概念；明確“提出問題”的原則：所提問題應該有價值及可探究性；通過探究案例的親身設計、師生交流、教師點評、案例展示、自我修正以及實驗結果分析等過程的體驗，引導學生逐步領悟科學探究的一般過程，從而培養學生實驗設計、語言表達、分析歸納、合作交流的能力；通過實驗現象的演示，加深學生對知識的理解和應用，培養求實、質疑、探索的科學精神。

2.4水通道和離子通道

教師的組織與引導：介紹2003年諾貝爾化學獎授予了兩位在水的跨膜運輸和離子跨膜運輸方面做出突出貢獻的科學家，展示彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農的照片。

教學意圖：對學生進行了勵志教育，升華了本節課的情感目標。

2.5其他物質跨膜運輸的特點

教師的組織與引導：由水分子跨膜運輸的特點引出是不是所有的物質跨膜運輸都是順濃度梯度?出示事實，引導學生思考。

實事1：人體甲狀腺濾泡內碘濃度比血液高20～25倍。

實事2：水稻細胞吸收大量的硅離子，而番茄細胞幾乎不吸收硅離子。

學生活動：分析教師提供的事實資料，并進行討論和交流。

教學意圖：訓練學生分析材料的能力。

2.6總結

生物膜是選擇透過性膜。水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能透過。