《三 物质进出细胞的方式》教学设计(湖北省县级优课)

比较归纳，培养学生合作学习的能力。
学生自主探究胞吞和胞吐。
知识的应用与迁移。加强知识与社会的联系。
巩固知识。
《物质进出细胞的方式》教学设计
一、教学设计背景
1.教材分析
本节课选自北师大2003年课标版高中生物必修1《分子与细胞》第3章第1节。学生已经了解了细胞是一个开放的系统，本节前两课也已经介绍了细胞膜的结构特点及功能特性，在此基础上，本节课继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。本节教材以实验探究引入，激发学生的探究热情。本节的教学应注意培养学生探究问题的能力；由于内容较抽象，可通过直观的动画展示，增强学生的感性认识；还应注意与生活实际相联系，让学生理解研究物质进出细胞的方式的意义。
【答】用较高浓度的蔗糖溶液处理植物细胞时，细胞中的水分会向外渗透。细胞失水后，原生质层会发生收缩，发生质壁分离。如果用水替代蔗糖溶液，发生质壁分离的细胞又会恢复正常。
观察水分子进入细胞的动画，总结自由扩散的概念和特点。
结论：物质的运输速度与物质浓度差成正比，自由扩散过程只受物质浓度的影响。
观察葡萄糖进入红细胞的动画，总结协助扩散的概念和特点。
载体蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。可是大部分细胞能够摄入和排出特定的大分子。这些大分子是怎样进出细胞的？
观看胞吞和胞吐的动画模型，然后结合书72页最后一段的内容，讲解胞吞和胞吐的详细过程。
【问】胞吞和胞吐都要发生膜的弯曲、折叠和融合，这主要体现了生物膜的什么特性？
例如，水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水高1056倍，其他多种离子的浓度也比池水高得多。
为什么这些离子能逆浓度梯度进入丽藻细胞？
先不评价学生的推测，让学生观看主动运输的示意图，自己去判断他们的猜想。
到底是不是这样呢？
观察K+和Na+的跨膜运输。
轮藻细胞中K+的浓度比周围水环境高63倍。再如，人红细胞中K+的浓度比血浆高30倍，Na+的浓度却只有血浆的1/6倍。那主动运输有何意义呢？
2.学情分析
学生已经初步掌握了细胞膜的结构和功能，为本节课的学习奠定了认知基础。高一学生具备了一定的观察、比较、分析、解决问题及表达的能力，但是很不完善。基于此，本节课重新组合了教材内容，首先通过探究实验，激发学生探讨问题的兴趣，然后以动画、图表等直观材料引导学生自主探究新知识，最后通过比较三种物质进出细胞的方式巩固所学知识。
学法：主动运输是本节课的教学难点，要掌握好这点，必须运用对比的方式进行学习，通过观察讨论的方式让学生自己找出被动运输和主动运输的主要区别来掌握该难点。
五、教学实施过程
学习阶段
教师的组织与引导
学生活动
设计意图
温故知新导入新课。
【探究1】
自由扩散
分析图表。
【探究2】
协助扩散
【探究3】
主动运输
物质进出细胞三种方式的比较。
通过上面的实验可以证明，水分子可以通过渗透作用进出细胞，而蔗糖分子等其他物质则不能自由地进出细胞。
动画展示：水分子进入细胞
水分子进出细胞时，是从单位体积内水分子数量多的一侧向水分子数量少的一侧转运，这种物质进出细胞的方式叫做自由扩散。
给出自由扩散实验的数据，请学生分析数据，绘制曲线图，总结规律。
葡萄糖即非气体又非脂溶性物质，那么它以怎样的方式进出红细胞呢？
总结主动运输的概念和特点。
【答】保证了活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质
1.说明主动运输需要消耗能量。
2.载体蛋白数量的限制，运输速率不再增加。
3.核糖体和线粒体。
4.不一样，载体蛋白具有专一性。
【答】流动性特点。
【答】胞吞和胞吐需要消耗能量。
学生思考并完成。
二、教学目标
1.能举例说明物质进出细胞的方式及特点，认识生命世界，解释生命现象。
2.理解并说出被动运输与主动运输方式的异同点。
3.阐述主动运输对细胞生活的意义，作出理性的理解和判断，尝试解释身边的生物学问题。
4.养成自主学习、合作学习的意识，培养严谨的科学精神，通过对生命现象的阐释，体会生命的伟大与神奇，培养尊重生命、尊重生命科学的情感态度。
复习旧知，创设问题情境，激发学生探究问题的兴趣。
创设问题情境，激发学生探究问题的兴趣。
培养学生探究和观察的能力，调动学习积极性
通过一系列问题，引导学生完成自由扩散的探究。
通过一系列问题，引导学生完成协助扩散的探究。
引导学生分析数据，培养学生提出问题的能力，为主动运输的探究奠定基础。
通过一系列问题，引导学生完成主动运输的探究。
【问】如果用抑制剂降低细胞呼吸，细胞的能量供应减少，胞吞和胞吐也会受到影响，这说明什么？
完成导学案的“课堂小结”。
完成课本73页技能训练题。
搜集与细胞膜有关的科技研究进展，比如：膜工程研究、膜通道蛋白研究、与膜功能异常有关疾病的研究等。
完成学案上的巩固练习。
植物细胞的液泡中充满了含有各种溶质的细胞液。细胞液和细胞外界溶液之间隔着两层选择透过性膜（液泡膜和细胞膜）和细胞质。
结论：在一定浓度范围内，物质的运输速度与物质浓度成正比，超过一定的浓度后，协助扩散中物质运输速率受细胞膜上载体蛋白数量的限制。
【答】
1.相同点：都不需要细胞消耗能量
不同点：自由扩散不需要载体蛋白的协助，协助扩散需要载体蛋白的协助。
2.因为都是顺物质的浓度梯度进行的，都不需要消耗能量。
分小组讨论，猜想细胞逆浓度梯度运输离子需要哪些条件，构建主动运输这种跨膜运输方式的模型。
【探究4胞吞和胞吐】课来自小结技能训练课后作业
巩固练习
引言：细胞是一个开放的生命系统，必须不停地与外界交换物质，而且不同物质进出细胞的数量和跨膜运输的方式可能是不同的。上节课探究了细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系。让我们一起看看成熟的植物细胞的结构。
课件展示成熟的植物细胞的结构。
【问】细胞在什么情况下发生质壁分离？细胞在什么情况下发生质壁分离复原？
【思考与讨论】
尝试画出主动运输方式的运输速率和细胞的能量供应之间的曲线图。
1.ab段的变化说明了什么？
2.bc段的变化原因是什么？
3.真核细胞中，与主动运输关系最密切的两种细胞器是？
4.运输葡萄糖的蛋白质和运输K+的蛋白质一样吗？
以上学习了物质跨膜运输的三种方式，从以下四个方面对比总结三种方式，完成表格。
三、教学重难点
1.重点：物质进出细胞的方式。
2.难点：主动运输。
四、教法学法
根据上述对教材和学生情况的分析，本节采用以下的教法和学法突破教学重难点：
教法：本节课的教学采用教师主导，学生自主，合作和交流讨论相结合的方法，总体思路为：展示现象 → 提出问题 → 解释原理 →总结概念，使学生综合运用到“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能，并配以多媒体辅助教学。
观看葡萄糖进入红细胞的flash动画。
给出协助扩散实验的数据，请学生分析数据，绘制曲线图，总结规律。
【思考与讨论】
1.自由扩散和协助扩散有什么异同？
2.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？
细胞通过被动运输吸收物质时，虽然不需要消耗能量，但需要膜两侧的浓度差。而一般情况下，植物根系所处的土壤溶液中，植物需要的很多矿质元素离子的浓度总是低于细胞液的浓度。