“物質跨膜運輸的方式”一節的教學設計

權友飛　范曉林

【內容摘要】本節教學中，通過演示牽牛花色素的擴散實驗，分析物質跨膜運輸方式和汽車運輸方式的共同點，將課本知識與生活實際聯系，將抽象知識形象化，突出重點突破難點。

【關鍵詞】擴散實驗 物質跨膜運輸方式 教學設計

一、教學背景

人教版高中《生物》必修1中第四章第三節“物質跨膜運輸的方式”是在學生了解了細胞膜的成分，以及細胞膜流動結構模型基礎上對細胞膜功能的總結，是有關細胞膜知識的進一步延伸。本節著重介紹了細胞膜控制物質進出這一重要功能。內容包括小分子或離子進出細胞的方式，以及大分子物質進出細胞的方式。另外，本節內容又與下一章內容中的ATP一節以及前面所學的“分泌蛋白的合成和運輸”有許多關聯的地方，同時又是對生物膜具有一定的流動性和選擇透過性的一個很好的例證。

學生在物理中已經學過關于擴散的知識，通過對前幾章的學習，學生已經具備了細胞膜的成分和結構、水分跨膜運輸實例的基礎。另外高中學生對于顯微鏡下的細胞微觀世界有著極強的好奇心，對于細胞中物質怎樣完成運輸也吸引著學生去探索。

二、教學目標

1.知識

①舉例說明物質跨膜運輸的方式及特點，理解主動運輸對細胞生活的意義。

②列表比較被動運輸與主動運輸的區別。

③了解胞吞和胞吐的過程及特點。

2.能力：通過列表比較，讓學生學會用類比和對比的方法進行學習。

3.情感態度價值觀：

①動態展示物質跨膜運輸的方式，提高學生學習生物的興趣，培養學習的主動性。

②通過對膜結構與膜功能統一性的認識，了解生命的復雜性，使學生樹立科學的自然觀。

三、教學重難點

重點：物質跨膜運輸的三種方式。

難點：主動運輸的過程、特點及意義。

四、教學方法

①總體思路為：展示現象→提出問題→解決問題→解釋原理→總結歸納，使學生綜合運用到課程標準所提到的“觀察，描述，比較，概括，分析，解讀圖表”等技能。

②可采用對比的方式進行物質出入方式的學習，通過觀察討論的方式讓學生自己找出被動運輸和主動運輸的主要區別，突破教學的重難點。

五、教學過程

1.演示實驗，導入新課

將事先準備的幾朵牽牛花分別放入兩個裝有水的燒杯中，注意兩個燒杯一個事先裝冷水，另一燒杯事先裝有開水。幾秒鐘后會出現：裝開水的燒杯中有藍色出現，裝冷水的燒杯中無顏色出現。這時教師提問：①這些有顏色的是什么物質？②為什么在冷水中這些物質沒有出現，而在熱水中出現了呢？③顏色物質為什么會從細胞中出來？他又是以什么方式跨過細胞膜的呢？以此導入新課。通過演示實驗吸引學生注意力，又以連續問題的形式將學生引導進入本節內容的學生中。

設計意圖：將抽象知識形象化，降低學生的學習難度，同時引起學生的好奇心，激發起學生的求知欲。

2.復習舊知，設疑過渡

教師引導：要解決色素分子是怎么跨過細胞膜的，我們首先要知道細胞膜的結構是怎樣的。在激發了學生濃厚的學習興趣之后，先讓學生回憶細胞膜結構以及成分相關知識。然后讓學生看教材70頁人工合成脂雙層通透性的圖片并思考問題：我們知道生物膜是由磷脂和蛋白質這兩種物質組成的，那么在色素進出細胞跨過細胞膜的時候，細胞膜的的磷脂和蛋白質在這過程中分別起著什么作用呢？

設計思路：引導學生對色素分子物質怎樣通過細胞膜做出自己的猜測，另外提醒學生注意細胞膜中的蛋白質和物質跨膜運輸有關。

3.墨水實驗，解疑設問

將紅墨水滴入燒杯中，讓學生觀察現象并提問：這叫什么現象？它和剛才的牽牛花實驗有什么相似的地方嗎？教師總結：這是擴散現象，這種現象是物質從相對濃度高的地方向相對濃度低的地方的運動。你會發現牽牛花色素實驗也是一種擴散現象，只是牽牛花色素分子是從植物液泡中跨過細胞膜到細胞外的，這種跨過細胞膜的方式我們叫自由擴散，那么其它物質在跨過細胞膜時還有哪些其它方式嗎？各種跨膜方式有何異同？學生閱讀教材，并以小組形式討論、分析總結。

設計思路：拓展學生思維，讓學生通過看書自己從教材中找出物質跨膜運輸的其它方式，交課堂于學生，學生自主探究學習新知，培養學生自主學習能力。

4.小組匯報，列表總結

各小組派人上臺匯報討論結果，教師點評并用多媒體播放自由擴散、協助擴散、主動運輸三種跨膜運輸方式，強調三種跨膜運輸方式的區別。引導學生以列表比較的形式呈現三種跨膜方式，用類比方法加強對三種跨膜運輸方式的理解，自由擴散：貨物直接由高處到地處——不需載體和能量；協助擴散：貨物通過汽車下坡——需載體不需能量；主動運輸：貨物通過汽車上坡——需載體需能量。并通過圖片演示大分子物質進出細胞膜的方式，讓學生總結出胞吞、胞吐的過程。

設計思路：通過多媒體展示，使抽象內容形象化，便于學生理解，通過教師總結和學生記憶，提高課堂教學的實效性。

5.知識鞏固，課堂練習

教師引導：通過各小組發言我們知道了蛋白質在物質跨膜運輸中起著重要的運輸功能。今天我們知道了物質進出細胞的方式：自由擴散、協助擴散、主動運輸。小分子物質跨膜運輸的方式體現了生物膜選擇透過性的特點。大分子物質進出細胞沒有穿過細胞膜，胞吞、胞吐過程體現了細胞膜具有流動性的特點。可見，結構與功能總是相適應的。最后通過幾道簡單的練習題來檢查教學成果和學生的學習情況，幫助他們鞏固知識，查漏補缺。

設計思路：聯系前面提出的問題，答疑解惑。加深學生對本節知識印象，與書本前面知識相聯系，構建知識的網絡。

六、板書設計

第3課 物質的跨膜運輸

一、小分子、離子跨膜運輸

1.自由擴散

被動運輸 特點：無載體、能量

2.協助擴散

特點：需載體、無能量

3.主動運輸

特點：需載體、需能量

二、大分子物質進出細胞

1.胞吞

2.胞吐

七、教學反思

整個教學設計以學生感興趣的實驗入手，將知識內容融入對實驗現象的分析過程中，在分析問題過程中學習和理解知識，充分體現以學生為主體，教師為主導的教學原則。教學過程中，教師對學生及時的督促和指導，并對學生的發現多給以鼓勵和肯定。引導學生通過閱讀、討論、自主學習等學習方法培養了學生的自學能力、語言表達能力和歸納總結知識能力。另外，通過將知識生活化的類比，將抽象問題具體化，降低了學生的學習難度，提高了學生學習的積極性，培養學生積極向上，熱愛學習的積極心態。

（作者單位：四川省廣元市實驗中學；四川廣元市外國語學校）