高一生物教案：《物質跨膜運輸的實例》教案二
一、教學背景分析
1、教材分析
本模塊教材是以細胞是基本的生命系統為主線展開的，依次講述細胞的物質組成、結構、功能和發展變化。本章重點介紹細胞膜作為細胞大門在控制物質進出中發揮的作用，介紹了兩方面的內容：水分子是順相對含量的梯度跨膜運輸的，一些離子的跨膜運輸並不是順著離子的相對含量進行的，最後總結出細胞膜是選擇透過性膜。其中，「水分的跨膜運輸」具有重要的教學價值，這是一個探究實驗，也是學生在高中階段第一次真正全面接觸探究實驗，通過對植物細胞失水和吸水的探究，培養學生學會探究問題的一般方法和步驟。
2、學情分析
學生在初中做過或見過這樣的實驗：泡在鹽水中的蘿蔔條會軟縮，泡在清水中的蘿蔔條會更加硬挺。學生也有這樣的生活經驗：做菜餡時加入一些鹽，蔬菜中的水分會大量滲出；對農作物施肥過多會造成「燒苗」現象等，這些生活經驗對學習本節內容都有幫助。而本節內容需要學生從微觀水平上理解細胞吸水、失水的過程，理解細胞膜是選擇透過性膜，內容本身較抽象，難以理解，學生學習起來會有一定困難。另外，學生在初中曾經接觸到科學研究的一般步驟，但在如何提出問題、作出假設和設計實驗等環節都還缺乏訓練。
二、三維目標
1、知識與技能：
（1）說出細胞在什麼情況下吸水和失水。
（2）舉例說明細胞膜是選擇透過性膜。
2、過程與方法：
（1）舉例說出半透膜的特點。
（2）嘗試從生活現象中提出問題，作出假設。
3、情感態度和價值觀：
（1）體驗科學探究過程，培養學生質疑、求實、創新的科學態度和精神。
（2）學生在合作的過程中，學會與人交流，尊重他人。
三、教學重點與難點
1、教學重點
（1）說明探究實驗的基本方法和一般過程。
（2）讓學生知道細胞與外界溶液一起可以構成一個滲透系統。
（3）舉例說明細胞膜是選擇透過性膜。
2、教學難點
（1）如何提出問題，做出假設。
（2）如何設計實驗過程（材料、實驗用具、試劑的選擇，實驗結果預測等）。
（3）理解細胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜。
四、教學方法
本節內容採取學生觀察、討論、合作探究與教師講述和啟發引導相結合。
五、教具準備
滲透作用實驗裝置、多媒體課件，包括滲透作用的相關flash動畫。
六、教學設計思路
本設計遵循的新課程理念是面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習。依據「自主學習」的原則，以探究式教學方法為主線，以學習小組為單位，首先由「問題探討」引入，從「擴散」遷移到「滲透」。在完成滲透作用演示實驗的基礎上，由學生分析實驗現象，總結出滲透作用發生的條件，體現「學生是學習的主體」。
然後由滲透裝置類比聯想到細胞，分析教材給出的「水分進出哺乳動物紅細胞的狀況」，認識動物細胞的吸水和失水是通過滲透作用完成的。在細胞的吸水和失水問題上，植物細胞和動物細胞相似嗎？如果相似，植物細胞又有什麼與動物細胞不同之處呢？通過比較引出下一課時的探究活動，為下一節課的教學內容提前做好鋪墊。
七、教學過程
創設情境，導入新課
教師活動：多媒體播放：各類植物圖片。
引入新課：從這些圖片中我們可以看到美麗的花兒在生存時是離不開水的，說明水可以進入細胞。那麼水分究竟是如何進出細胞的？今天我們來學習第4章細胞的物質輸入和輸出（投影出題）第一節 物質跨膜運輸的實例（板書）
學生活動：看多媒體展示圖片
活動意圖：通過創設情境，激發學生的興趣和求知慾。
教師活動：（1）教師演示實驗：一滴紅墨水滴入到清水中，會出現什麼現象？
（2）提出探究問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開，結果又會怎樣？
（3）教師演示滲透作用的實驗現象。
學生活動：（1）學生觀察並回答。（擴散），擴散是分子從濃度相對較高的區域向濃度相對較低的區域運動的現象。
(2)觀察實驗現象，漏鬥的液面升高了。
教師提出問題：①為什麼漏鬥內的液面會上升？
②用一層紗布代替半透膜漏鬥內的液面會什麼變化？
③若漏鬥內外均是同濃度蔗糖溶液，情況又是怎樣的？
活動意圖：引導學生尋找新舊知識的結合點，使學生主動地參與學習過程。鼓勵學生善於從生活現象中發現新的問題，提高了學生分析問題能力，提出問題。
教師活動：通過課件動畫探討漏鬥內液面上升的原因，並引導學生總結滲透原理和條件。
引導學生分析並認識到：
①蔗糖分子不能自由通過半透膜而水分子可以。
②兩側的水分子都在運動。
③由於單位體積內，清水中的水分子數量多，蔗糖溶液中的水分子數量少，所以在單位時間內，由燒杯通過半透膜進入漏鬥的水分子數量多於由漏鬥通過半透膜進入燒杯的水分子數量。
④總體的擴散方向為水分子由燒杯通過半透膜進入漏鬥，因此漏鬥管內的液面上升。
⑤總結：水分子從數量多的一側向水分子數量少的一側擴散，也就是說：水分子是順著相對濃度梯度跨膜運輸的，這種現象稱為滲透作用。這個裝置叫滲透裝置。
教師活動：作出假設：漏鬥的液面升高是因為燒杯中的水分子進入了漏鬥。如果用紗布代替玻璃紙漏鬥中的液面不會升高；如果用蔗糖代替清水則不會出現上述現象。
學生活動：隨機叫一個學生到講臺進行實驗：
1、用紗布取代玻璃紙。
2、把燒杯中的清水換成同等濃度的蔗糖溶液。
認真實驗和討論分析，得出結果。
總結滲透作用的發生必需的條件有哪些：一是要有半透膜。二是半透膜兩側的溶液存在濃度差。
活動意圖：由教師演示轉為學生動手實驗，提高了學生的動手能力、學生的歸納能力及友好的合作精神。
教師活動：肯定學生總結出滲透作用發生的兩個條件，提出：漏鬥的液面會一直升高嗎？
學生活動：思考回答：不會，開始時，水分子從數量多的一側向水分子數量少的一側滲透的趨勢（壓力），大於水分子從數量少的一側向水分子數量多的一側滲透的趨勢（壓力）當漏鬥內的液面逐漸升高，蔗糖溶液中的水分子數量逐漸增多，這是兩側壓力幾乎相等，水分子的運動達到動態平衡，漏鬥內液面不再上升。
活動意圖：給學生適當的鼓勵，有利於提高學生主動參與學習的積極性。
教師活動：複習細胞膜的功能和類比滲透裝置與細胞。
提出問題：細胞膜相當於一層半透膜嗎？
學生活動：學生們回顧細胞膜的功能：細胞膜相當於一層半透膜。
教師活動：從生活中的例子引出動物細胞的吸水和失水。例如，當我們吃比較鹹的食物時，像醃製的鹹菜、連續嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔會有什麼感覺為什麼 有什麼辦法解決？
歸納：這些現象說明動物細胞的吸水和失水。那麼請問：細胞是一個滲透系統嗎？應該如何驗證呢？
學生活動：學生回答：1、會有乾燥難受的感覺，因為口腔細胞失去水分，即水分的輸出。這時及時的喝水，可以緩解口渴。
2、做實驗，作出假設： 動物細胞是一個滲透系統。
活動意圖：讓學生初步體會科學探究的一般步驟。
教師活動：1、指導學生觀察教材中：圖4 -1水分進出哺乳動物紅細胞的狀況。
2、讓學生討論哺乳動物紅細胞什麼情況下吸水和失水。
學生活動：同學歸納：a.當細胞質濃度 ﹥外界溶液濃度，細胞吸水
b.當細胞質濃度 ﹤外界溶液濃度，細胞失水
c.當細胞質濃度 ＝ 外界溶液濃度， 細胞形態不變
活動意圖：鍛鍊學生分析問題，歸納知識和良好的表達能力。
教師活動：教師引導： 細胞膜能讓水分子通過，而血紅蛋白（大分子物質）不能通過，符合半透膜的特性，所以細胞膜相當於一層半透膜。
總結：動物細胞相當於一個滲透裝置。
學生活動：讓學生歸納探究實驗的一般過程：提出問題→作出假設→設計實驗→開展實驗→記錄結果→分析結果，得出結論→表達與交流。
活動意圖：讓學生明白科學探究的過程、成果。
教師活動：回憶植物細胞的結構，提供信息：
①成熟植物細胞具有中央大液泡，佔整個細胞很大比例，因此成熟植物細胞內的液體環境主要考慮液泡中的細胞液。
②原生質層：包括細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
學生活動：回答植物細胞的各種結構。
活動意圖：根據時間安排，先讓學生理解成熟植物細胞的結構，然後提出植物細胞的失水和吸水和動物細胞的是否相似？最後布置作業，讓學生設計一個探究性試驗，從而不但為下節課完成教學任務做好了鋪墊，而且還培養了學生的興趣，能力。
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