第一篇：物質跨膜運輸的實例(教學設計)1

第四章細胞的物質輸入和輸出教學設計

本章中所含的重要教學價值：

1）通過對植物細胞失水和吸水的實驗，培養學生學會探究問題的一般方法和步驟。

2）通過對生物膜的探索歷程的分析，讓學生體驗人們認識自然世界的一般規律，人們在實驗的基礎上提出假說又通過進一步的實驗修正假說，其中方法和技術的進步起關鍵的作用。3）通過數學坐標圖來表達3種跨膜運輸方式的一些規律和特征，培養學生對圖表數據的解讀能力。

第一節物質跨膜運輸的實例

一教學目標

1）知識性目標：觀察植物細胞吸水和失水現象，闡明其原理

2）技能性目標：嘗試提出問題，作出假設，設計實驗，驗證假設

3）情感態度價值觀：體驗探究的一般過程，培養良好的探究性學習思維方法 2教學重點、難點

1）重點：闡明植物細胞吸水和失水原理

《探究植物細胞的吸水和失水》內容涉及到原生質層、質壁分離、質壁分離復原等概念，涵蓋了本章節的所有知識點。學生理解其原理，就能掌握本節課的核心內容。因此它是本節教學內容的重點。

2）難點：嘗試提出問題，作出假設，設計實驗，驗證假設

由于知識結構以及思維方法的限制，學生對生活現象的觀察、思考，以及進一步提出問題、作出假設、設計實驗等方面會有一定的難度。因而我將其列為本節教學內容的難點 二教學過程： 1課前準備：

準備好蘿卜條吸水和失水的演示實驗。取三塊形狀、大小相同的蘿卜條，一塊置于盛有清水的燒杯中，一塊置于盛有鹽水的燒杯中，一塊用培養皿盛放以作對照。（此實驗一般需要半小時才有明顯效果，建議做兩套，課前半小時做一套，以作演示。）2教學過程：

1）導入新課：（情景導入）

今天我們開始學習第四章《細胞的物質輸入和輸出》，無論從個體層次還是細胞層次來看，生命系統并不是一個孤立封閉的系統，它需要不斷地與外界發生物質和能量的交換，包括從外界攝入物質，如我們吃飯，吸入氧氣，同時也包括及時地不代謝產生的廢物排出體外，如呼出二氧化碳，排尿、出汗等，這些是個體層次上的，這一章我們著重探討在細胞層次上物質是如何輸入和輸出的。

1．1首先我們來看生活中的例子：

①連續嗑帶鹽的瓜子，口腔和唇會有什么感覺？為什么？

干燥難受，因為很咸，口腔和唇的細胞失去水分，口干即水分的輸出。

②做酸蘿卜的時候，把蘿卜切塊，放一些鹽，過段時間可以見到有水滲出，這些水從哪里來？蘿卜細胞失去的水分，即水分的輸出。

③蔫了的青菜葉放入清水中浸泡異端時間，會有什么變化？ 菜葉又重新變得硬挺起來，葉面伸展，即水分的輸入。

④展示課前準備好的蘿卜條失水和吸水的實驗（介紹實驗過程展示實驗結果），問兩個燒杯中的蘿卜條為什么會出現明顯的不同呢？ 一提出問題：

結合剛才提的例子，特別是蘿卜條吸水和失水的這個演示實驗結果深入思考：你可以提出什

么問題？將問題記錄在練習本上。

（教師啟發、鼓勵學生提出問題：我們要學會善于從生活的現象中發現新的問題，提出問題，許多科學家發現也就是在平時看似習以為常的現象或者一些偶然巧合的現象中提出來的，愛因斯坦曾經說過：提出一個問題比解決一個問題更重要）。比如：細胞會失水嗎？滲出的水是自由水還是結合水？是細胞內的水還是間隙的水？細胞在什么條件下回失水，什么情況下會吸水分？水分是如何進出細胞的？

大家討論一下提的問題哪些有意義，值得探究。

根據蘿卜條的演示實驗，第三第四兩個問題提得有價值，可以探究，提出有價值的問題以后怎樣去研究/這節課我們體驗一下探究問題的一般方法和步驟 3探究問題的一般方法和步驟： 一提出問題 二作出假設

三設計實驗；包括材料的選擇、實驗用具的選擇、試劑的選擇、實驗操作步驟、預期結果、設計記錄表格。四展開實驗 五記錄結果

六分析結果、得出結論 七表達和交流

探究問題的一般方法和步驟是如今高考的熱點，怎樣從生活現象中提出問題，并作出假設，用實驗驗證自己的假設是否正確，因此，我們要從現在開始熟悉并掌握探究問題的一般方法和步驟。

作出假設（假設就是結合已有的知識和生活經驗，對提出的問題作出一個嘗試性的回答）例如現在我們選第2個問題作探究：細胞什么情況下會失去水，什么情況下會吸水？

首先分析現象：嗑瓜子引起口干，蘿卜條滲水，鹽水中的蘿卜條失水體積變小，他們的共同點是細胞外有一定的鹽分，所以我們嘗試推理，是不是外界溶液的濃度過大，或者說大于細胞內的濃度是，細胞會失水呢，反之如果細胞外溶液濃度低于細胞內溶液的濃度時細胞則會吸水。（作這樣一個假設）

那么我們嘗試作出的回答正確與否呢？我們作的假設正確嗎？需要通過實驗驗證，接下來我們要設計實驗、創造我們假設中所提出的條件，來檢測細胞是否發生失水或吸水。4．1設計實驗

我們先回憶設計實驗應遵循哪些原則？

科學性：符合生物學的基本原理。

簡便性：材料易得、藥品試劑便宜、裝置簡單、操作簡便、步驟簡短。

嚴謹性：原理正確、現象明顯、結果準確、設置對照原則、單因子變量原則、平衡等量原則。

4．2我們要考慮選擇怎樣的細胞材料來進行實驗，即容易得到，又容易操作、現象明顯，你會選擇什么樣的材料，為什么？

洋蔥表皮細胞，因為洋蔥表皮細胞容易撕取，做成裝片，液泡呈紫色，不需染色。4．3試劑選擇：同理選擇鹽溶液或蔗糖溶液來做實驗。

材料、用具、試劑都選好了，接下來我們要考慮整個實驗具體的操作步驟如何？你認為是先把洋蔥泡在鹽水中，10分鐘后取出做成裝片，然后顯微鏡下檢測，還是先做好裝片，再想辦法往里加入試劑呢？

先做裝片再加試劑好，這樣可以在顯微鏡下觀察細胞失水的動態變化過程。（自身對照）

接下來我們先預期一下實驗結果，加了高濃度鹽水后，細胞會發生怎樣的變化呢？（細胞

會縮小）

現在我們一起看課本P62的方法步驟：（閱讀完P62的方法步驟，教師播放細胞質壁分離與質壁分離復原的動畫），講解： 細胞液： 原生質層：

4．3細胞處于高濃度的溶液環境中，細胞液中的水分流失，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮，細胞逐漸縮小。

4．4由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當稀薄不斷失水時，原生質層就會與細胞壁分離開來，也就發生了質壁分離，所以可以用質壁分離作為細胞失水的表現。

4．5將處于質壁分離的細胞置于清水環境中，細胞液的濃度大于外界溶液的濃度，外界溶液中的水分就透過原生質層進入細胞液中，整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態，植物細胞逐漸發生質壁分離復原。填寫課本P62的表格

我們考慮了實驗的細節后，就可以開始實驗了，下節課大家到實驗室

做完實驗記錄結果，我們還要分析實驗結果，得出結論，也就是回答我們的假設：細胞在什么情況下會失水，什么情況下會吸水？

外界溶液濃度大于細胞液濃度，細胞失水發生質壁分離現象

外界溶液濃度低于細胞液濃度，細胞吸水發生質壁分離復原現象。

假如這個實驗我們換用0。8g/ml的蔗糖溶液，現象如何？ 換用0.3g/ml的硝酸鉀溶液，現象又如何？

大家回去思考一下，下節實驗課在實驗室檢驗你的假設。

小結：進行科學探究的方式是多種多樣的，一般來說，基本過程具有6個要素，提出科學問題，進行猜想和假設，制定計劃，設計實驗，觀察與實驗，表達與交流，我們進行科學探究主要是領悟科學家探究的思想，培養自己進行科學探究所需要的能力，增進對科學探究方法與過程的理解，科學探究能力是通過完成部分探究活動和完整的探究活動而形成和發展的。

第二課時

一課前準備：滲透作用的演示實驗

二1導入新課：復習導入：

在上一節課中，我們學習了進行探究實驗的一般方法和基本步驟，一起分析了細胞在什么情況下會失水，什么情況下會失水，請一個同學來回答：細胞在什么情況下會失水，什么情況下會吸水。

學生回答：

現在問大家一個問題，如果我用的材料沒有細胞壁，實驗結果會有什么不同？聯想我們前面學的用紅細胞制備細胞膜的實驗，紅細胞因為沒有細胞壁在清水中吸水以后發生破裂，在高濃度溶液中失水皺縮，也就是說動物細胞與植物細胞一樣，也會發生失水和吸水，2大家看課本P61圖4-1。

為什么細胞在高濃度的溶液中就會失水呢？原理是什么？現在我們一起來看一個演示實驗：滲透作用實驗

① 介紹實驗裝置，在這個裝置中（圖見課前準備）② 倒置漏斗內的是蔗糖溶液，為了便于觀察，加入了少量紅墨水，燒杯中的是清水。③ 漏斗口上扎的是玻璃紙，它的特點是一些小分子可以自由通過，比如水分子，大分

子不能通過如蔗糖分子，我們把它叫做半透膜。

④ 實驗初，漏斗內液面位置我們用一個標記標示出來，大家看現在液面發生了什么變化，為什么會發生這種變化呢？（教師通過媒體動畫演示突破難點）① 蔗糖分子不能通過半透膜而水分子可以自由通過。

② 兩側的水分子都在運動。③ 由于燒杯內的水分子數量多，相對濃度大，所以燒杯內進入漏斗內的水分子要比有漏斗內進入燒杯內的水分子多。④ 整體表現為水分子由燒杯通過半透膜進入了漏斗。這種水分子透過半透膜的運動叫滲透作用，這個裝置叫滲透裝置。3回答課本P60問題探討的題目： ① 漏斗管內的液面為什么會升高？

由于單位時間內透過玻璃紙進入長頸漏斗內的水分子數量多于從漏斗內滲出的水分子數量，使得管內液面升高。

② 如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？ 不會，因為紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通過。③ 如果燒杯內不是清水而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？

液面不會上升，單位時間內透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數量等于滲出的水分子數量。④ 漏斗內的液面會一直升高嗎？ 不會，當兩側水分子的數量同時達到一種動態平衡時，漏斗內液面不再上升。

4從以上問題我們可以得出滲透作用發生必需的條件有：

① 要有半透膜。② 半透膜兩側的溶液濃度不同（即存在濃度差）③ 水分子透過半透膜是順相對濃度梯度進行的。

我們再回到細胞吸水和失水，哪一種細胞相當于一個滲透系統呢？它具備滲透作用發生的那些條件？

大家看課本P61圖4-2植物細胞結構圖

從圖中我們看到哪一部分相當于半透膜，原生質層 原生質層內的細胞液具有一定的濃度，也就是半透膜兩側具有濃度差。所以一個成熟的植物細胞是一個滲透系統，原生質層相當于半透膜，由于原生質層是具有生命活性的物質，它與物理意義的半透膜（玻璃紙）是有區別的。5下面我們一起看物質跨膜運輸的其他實例 半透膜與選擇透過性膜

請同學們閱讀課本P63的資料分析：并討論后面的問題：

① 水稻培養液里的鈣和鎂濃度為什么會增高？說明什么？

水稻吸收水分和其他離子多，而吸收鈣和鎂較少。② 不同作物對無機鹽的吸收有差異嗎？

有明顯差異，水稻吸收大量的硅而番茄幾乎不吸收，番茄吸收鈣和鎂較多。

③ 水分子跨膜運輸是順相對含量梯度的，其他物質也是這樣的嗎？ 不是的，比如水稻吸收硅，這是根據生命活動的需要。④ 細胞對物質的吸收有選擇嗎？如果有，這種選擇有普遍性嗎？

具有選擇性的，因為不同生物吸收的離子的量是各不相同的，這種選擇也是具有普遍性的，如不同的生物對不同礦物質表現出較大的差異。

所以，細胞膜并不是單純物理意義的半透膜，它是有生理活性的能對一些物質進行選擇性通過，這叫選擇透過性膜。

半透膜：

選擇透過性膜：

細胞死亡時，膜便失去選擇透過性，成為全透性。

小結 課堂評價

第二篇：物質跨膜運輸的實例 教學設計

“物質跨膜運輸的實例”教學設計

（山東省魚臺縣第一中學 272300 蘇懷震）

摘 要：本文依據《高中生物課程標準》提出的“倡導探究性學習”的基本理念，對“物質跨膜運輸的實例”進行教學設計，介紹如何在生物課堂中實施探究教學，希望得到各位專家的指導。

關鍵詞：探究教學、基本操作程序、問題情境、滲透現象、半透膜

當今世界，科學技術突飛猛進，知識經濟已見端倪，國力的強弱越來越取決于勞動者的素質，各國教育都將培養高素質的富于創新精神和實踐能力的人才擺到了一個突出的位置上。我國自改革開放以來，也日益重視對學生創新精神和實踐能力的培養，促使學生成為創新型人才。而創新精神和實踐能力的培養離不開探究教學。

探究教學是指在教師指導下學生運用探究的方法進行學習，主動獲取知識、發展能力的實踐活動。其目的在于培養學生的創新精神和實踐能力，因而知識與能力的獲得主要不是依靠教師進行強制性灌輸與培養，而是在教師的指導下由學生主動探索、主動思考、親身體驗出來的。

在生物教學中實施探究教學，要轉變教學觀念，要以從教師為中心轉變為以學生為中心，使學生由知識的灌輸對象轉變為教學活動的主動參與者，教師也要完成角色的轉變，要自覺地由知識傳授者、灌輸者轉變為學生主動探究的幫助者、促進者。

探究教學的基本操作程序為：設置思維起點－展開思考過程－規范思維操作－突破思維障礙。即在教師的引導下由學生對課本知識進行“再創造”，教師通過創設特定的問題情境來激活學生的思維，然后由學生根據已學知識對問題進行大膽嘗試和摸索，教師通過一定的手段對學生的思維過程進行跟蹤，并隨時給予點撥和調整，最后逼近“再創造”的目標，然后再循環進入高層次的思維活動。下面以人教版《普通高中課程標準實驗教科書（必修）生物1》第4章第1節“物質跨膜運輸的實例”為例，介紹一下如何在生物課堂中實施探究教學。

1、探究滲透作用的原理。我是這樣設計的：先提出問題，如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開，結果會怎樣？然后做滲透現象的演示實驗，并向學生提問觀察到什么現象？學生回答：漏斗管內的液面逐漸上升。

1.1、針對實驗現象提出要求解決的問題：漏斗管內的液面為什么會升高？學生在思考過程中如果遇到障礙，教師則適時設置一系列問題情境，引導學生發現。這里，教師可以先進行這樣的提示：漏斗管內的液體增多，與水分子有關嗎？與蔗糖分子有關嗎？學生根據課本提供的信息“玻璃紙（又叫塞璐玢）是一種半透膜，水分子可以透過它，而蔗糖分子則不能”，很容易就能確定答案為水分子，這樣就確定了下一步的研究對象。然后，結合多媒體動畫演示，引導學生進一步思考：水分子向哪些方向移動，總體上向哪一方向移動？經過這樣的指導，學生很容易就能找到問題的答案。最后，引導學生總結：滲透作用發生時，水的擴散方向？――從低濃度溶液向高濃度溶液擴散。

1.2、上述問題解決后，緊接著又更深一層提出：如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？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？對于這兩個問題，我先讓學生做出相應的推測，然后組織學生分組做實驗，通過實驗來檢驗所作的假設是否正確。學生通過自己動手找到了問題的答案，親身體會到勝利的快感。在此基礎上，教師引導學生歸納總結出滲透現象的產生必須具備哪些條件？

2、及時引導學生應用獲取的新知識解決新問題，進入高層次的思維活動。具體地說，在此基礎上引導學生分析：將動物細胞置于外界溶液中會發生滲透作用嗎？你有這方面的證據嗎？

然后組織學生分組進行討論，在學生分組討論時及時給予點撥：這種情況下滲透作用發生必需的兩個條件具備嗎？學生根據獲取的新知識很容易就能找到問題的答案：動物細胞的細胞膜相當于一層半透膜，細胞質具有一定的濃度，它和外界溶液通常具有濃度差，因此，動物細胞是一個滲透系統。證據是：在《體驗制備細胞膜的方法》這個實驗中，就是將哺乳動物成熟的紅細胞置于清水中，使之吸水脹破從而制備細胞膜的。這樣，既注重了新舊知識的聯系，又培養了學生分析問題、解決問題的能力。

3、引導學生分析：成熟的植物細胞是一個滲透系統嗎？在學生思維的過程中，通過創設一系列問題情境，層層遞進，突破思維障礙，逐步逼進“再創造”的目標。從成熟的植物細胞的結構上分析，成熟的植物細胞內的液體主要是什么？學生根據已有知識很容易就能給出答案――細胞液。它和外界溶液之間存在哪些結構？哪種結構相當于半透膜？學生經過分組討論，認為：細胞壁是全透性的，而細胞膜和液泡膜都是生物膜，因此細胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細胞質（即原生質層）應該相當于一層半透膜。由此學生推測成熟的植物細胞相當于一個滲透系統。教師緊接著提出問題：原生質層真的相當于一層半透膜嗎？然后組織學生分組設計實驗，檢驗作出的假設是否正確。在學生設計實驗方案時，教師可以給予這樣的提示：假設原生質層真的相當于一層半透膜，那么成熟的植物細胞就會和外界溶液發生滲透作用，這里有兩種情況――滲透吸水和滲透失水，那種情況容易觀察呢？你該如何設計實驗？為便于觀察實驗現象，應選擇什么樣的實驗材料？

在生物課堂中實施探究教學，通過教師的啟發引導，促使學生運用已有的知識與經驗，經過自己的探索，發現獲取新的知識，整個教學步驟充分調動學生“動手”、“動腦”，有效地激發了學生對新知識產生興趣，喚起了學生學習的強大動力，大大調動了學生學習的積極性。同時，使學生的觀察能力、分析能力、思維能力得到培養，使教學效果得到全面提高。

聯系電話：0537－6165582

聯系地址：山東省魚臺縣第一中學高二年級

第三篇：物質跨膜運輸的實例 教學設計

物質跨膜運輸的實例 教學設計

【教學目標】

1、知識與技能目標

通過對滲透作用現象的觀察，闡明滲透作用發生的條件，推導滲透作用的概念；說出水分子跨膜運輸的特點；舉例說明動物細胞膜和植物的原生質層相當于半透膜。

2、過程與方法目標

由“問題探討”入手，從“擴散”遷移到“滲透”，理解動物細胞的吸水和失水；通過探究實驗了解植物細胞的吸水和失水。

3、情感與價值觀目標

嘗試提出問題，作出假設，感受科學的嚴謹性；設計植物細胞吸水和失水的實驗，體驗探索的樂趣。

【教學重點】

細胞是一個滲透系統，動物細胞膜和植物的原生質層相當于半透膜。

解決方法：（1）通過滲透作用的演示實驗，組織引導學生分析滲透現象。歸納總結滲透作用的概念、條件、原理、結果，指出半透膜的特性。（2）通過分析水分進出紅細胞的狀況，總結出細胞膜相當于半透膜。（3）通過相關探究實驗的設計，理解植物的原生質層相當于半透膜。

【教學難點】

嘗試提出問題，作出假設，進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設計。

解決方法：（1）通過名人名言使學生認識到提出問題的重要性。愛因斯坦曾說過，“提出一個問題比解決一個問題更重要。”（2）充分利用學生已有的知識和生活經驗，引導學生對有關知識現象深入思考，提出相關問題，開展合作學習，利用小組活動討論確定有價值的問題。

【教具準備】

多媒體課件，包括滲透作用的相關flash動畫、質壁分離與復原動畫、紅細胞在顯微鏡下吸水與失水的實拍圖片等

【教學方法】學生觀察、討論、合作探究與教師講述和啟發引導相結合。

【課時安排】2課時 【教學過程】 課前分組：六組。創設情境激趣，誘發探究心理，導入新課：

觀看蓮花圖片，聯想出“出淤泥而不染”，說明植物細胞在選擇性地吸收物質，說明物質可以進入細胞。物質是如何進出細胞的？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）

細心觀察動畫，自主構建模型： 實驗探究1：滲透作用的實驗現象

（1）演示實驗：一滴紅墨水滴入到清水中，出現什么現象？學生觀察并回答。（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）提出問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開，結果又會怎樣? 投影播放滲透作用的flash動畫，引導學生觀察實驗結果及微觀上分子穿過半透膜的情況。

（介紹：燒杯中是清水，漏斗內是一定濃度的蔗糖溶液，兩種不同的溶液被一層半透膜（多孔性薄膜）隔開，實驗開始時，漏斗內外的液面在同一水平面上，一段時間后，漏斗內的液面上升。）

問題探討，小組討論：觀察滲透現象示意圖，討論該實驗：（1）漏斗內的液面為什么上升？（2）如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會升高嗎？半透膜有什么特征？

（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？發生滲透作用需要什么條件？

小組代表發言。教師點評：給學生適當的鼓勵。

總結：在本實驗中，水分子從數量多的一側向水分子數量少的一側通過半透膜擴散這種現象稱為滲透作用。這個裝置叫滲透裝置。

由以上幾個問題歸納，要想發生滲透作用，必須具備什么條件？ 師生共同總結: 要有半透膜；半透膜兩側的溶液存在濃度差。投影展示階段小結：

（1）滲透作用：指水分子通過半透膜，從相對含量高向相對含量低的方向擴散的現象，它是一種特殊方式的擴散。

（2）發生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側的溶液有濃度差。

（3）原理：宏觀：由低濃度溶液向高濃度溶液雙向擴散。

微觀：單位體積的水分子由多向少雙向擴散。

尋求生活體驗，合作解決問題： 過渡：前面我們學習了滲透裝置，細胞是否具備滲透裝置的條件？細胞如何吸水和失水呢？我們以哺乳動物的紅細胞為例來探究。

討論動物細胞的吸水與失水：投影：掃描電鏡下的紅細胞。討論分析:(1)當外界溶液濃度＜細胞質濃度時，細胞吸水膨脹。(2)當外界溶液濃度＞細胞質濃度時，細胞失水皺縮。

(3)當外界溶液濃度=細胞質濃度時時，水分子進出平衡，細胞保持原狀。

學生討論總結，教師歸納講述 ：（1）動物細胞相當于一個滲透裝置。（2）細胞膜相當于半透膜。

關注生活：運動口渴時不適合喝高濃度飲料。體驗探究歷程，提升思維品質： 植物細胞的吸水與失水

過渡：我們了解了動物細胞相當于一個滲透裝置，細胞膜相當于半透膜。那么植物細胞能否吸水和失水，是不是和動物細胞的情況一樣呢？

生活中有哪些植物細胞吸水或失水的實例？（家里買菜放置時間長了，拌黃瓜、西紅柿、腌菜）

投影：成熟植物細胞模式圖。介紹成熟的植物細胞的相關背景知識：（細胞壁、細胞液、原生質層等）

積極思維：

探究植物細胞吸水和失水的一般過程是什么？

提出問題，作出假設，設計實驗，進行實驗，分析結果，得出結論

你可以提出哪些問題來探究呢？（小組討論）引導學生：我們要善于從生活中的現象發現新的問題，提出問題。許多科學家的發現并不都是從實驗中得到，更多的是通過觀察生活中的現象發現問題的，例如，牛頓從蘋果掉下來的現象中提出地球引力的問題；愛因斯坦曾經說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”。從這些現象中能發現什么問題？并舉例說明。從中選一個有究價值的進行研究。

學生可能提出的問題：

植物細胞內的吸水或失水主要是指哪一結構中水分的進出？ 水分進出植物細胞要經過哪些結構？

植物細胞的最外層多了一層細胞壁，它對細胞的吸水或失水有影響嗎？

植物細胞是不是一個滲透系統，哪些結構相當于半透膜？ 植物細胞在什么情況下會失水，什么情況下會吸水呢? ??（是自由水還是結合水？）

篩選值得探究的問題。提出了一個有價值的問題后,按照探究的一般步驟進行研究。帶領學生一同熟悉探究過程，進行現場實驗，分析現象，得出結論。并探究相關問題：

1、選用30%的蔗糖溶液作試劑，若濃度過高或過低對實驗有何影響？

2、只要外界溶液濃度大于細胞液的濃度，細胞就會發生質壁分離嗎？請觀察課本成熟的植物細胞模式圖，試分析植物細胞發生滲透現象，應具備哪些結構？

3、發生分離的洋蔥表皮細胞的原生質層與細胞壁之間是何物質？

4、植物細胞原生質層是不是相當于一層半透膜？植物細胞吸水和失水的情況是怎樣的呢？針對上述問題，如果我們要進行探究，那么探究的一般步驟是怎樣的呢？

5、動物細胞和植物細胞吸水和失水后的狀態相同嗎？試分析原因。

6、試分析植物細胞發生質壁分離的原因？ 總結反饋矯正，形成知識體系：

課堂小結：這節課通過滲透作用的實驗現象，了解滲透作用的原理以及滲透作用發生必需的兩個條件；從生活中的現象我們發現動植物細胞都能吸水和失水，重點學習探究的一般方法和基本步驟:提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗→分析結果→得出結論。【布置作業】導學案課后作業；預習第二課時。【板書設計】 物質跨膜運輸的實例

一、滲透作用

二、細胞的吸水和失水

三、探究的一般過程 【教學反思】略。

第四篇：《物質跨膜運輸的實例》教學設計

《物質跨膜運輸的實例》教學設計（第一課時）

運城中學 馮建宇

一、教材分析

1、本節內容的分析

本節是人教版普通高中課程標準實驗教科書生物必修1《分子與細胞》中第4章第1節的內容。這一節主要介紹的是以水和無機鹽的跨膜運輸為例，說明細胞膜是選擇透過性膜。其中的“植物細胞的吸水和失水的探究”是全書的第一個“探究”活動，通過這項探究活動，學生可以在提出問題、作出假設、設計實驗等環節得到一定的體驗和感悟，從而為學習后面的探究活動奠定一定的基礎。本節課既與前面學習過的組成細胞的分子和細胞的基本結構等內容相聯系，同是又為即將學習的細胞膜的結構和物質跨膜運輸的方式奠定了基礎，因此具有承上啟下的作用。

2、教學目標

（1）、知識目標

①說出滲透作用的概念及發生條件；

②說出細胞在什么情況下吸水與失水；

③舉例說明動物細胞膜和植物原生質層相當于半透膜；

④概述水的跨膜運輸方向與水濃度的關系。（2）、能力目標

①嘗試從生活現象中提出問題，作出假設；

②進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計。

（3）、情感目標

①通過參與課堂學習，使學生養成積極思考、主動探究、合作交流的學習態度； ②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。

3、教學重點和難點

（1）、重點：

①細胞吸水和失水的原理； ②嘗試提出問題、作出假設。

（2）、難點：

①嘗試提出問題、作出假設；

②進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計。

4、課時安排

本節課教學內容分2課時完成，為了適應教學實際，我把滲透作用、動物細胞的吸水和失水及“植物細胞的吸水和失水”的探究實驗方案的設計作為第一課時，探究實驗方案的實施及其他物質的跨膜運輸實例作為第二課時。

二、學情分析

學生在初中做過或見過這樣的實驗：泡在鹽水中的蘿卜條會軟縮，泡在清水中的蘿卜條會更加硬挺。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的困難，課堂上可以通過多媒體課件的演示，增強直觀性，幫助學生理解微觀現象。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，在本節課中可讓學生就生活現象提出探究問題、作出假設并設計實驗，通過訓練可以讓學生得到一定的體驗和感悟，從而為學習后面的探究活動奠定一定的基礎。

三、教學設計思路

通過創設問題情境導入新課，由“問題探討”引入，通過滲透現象的分析，學生自主構建滲透作用的概念及發生的條件；回憶細胞膜制備的實驗，分析“水分進出紅細胞的情況”認識到紅細胞的細胞膜相當于半透膜，吸水或失水取決于細胞內外的濃度差；進而引導學生討論“植物細胞的吸水和失水”情況，以生活中相關現象和科學家們的故事為背景，引導學生發現問題及提出有價值的問題；引導學生學會如何分析問題作出假設，并根據所做的假設來設計實驗，考慮實驗操作的具體細節(材料、試劑、用具的選擇，操作步驟，結果預期，設計記錄表格等)。

四、教學方法及教學媒體的設計

1.教法：采用啟發式及問題驅動法相結合。

2.學法：學生利用課本和多媒體課件提供的資源開展自主學習，通過小組討論、分析、對比等方法達成學習目標。

3.教學媒體的設計：利用多媒體展示相關的資料。

五、教學過程

教學內容 教師組織與引導 章引言：

問題1：細胞是地球上最基本的生命系統，這個系統的邊界是什么？

由于邊界的存在，進而將細胞與外面物質分隔，而細胞進行生命活動需要與外面進行物質交換，那么物質分子是如何跨越細胞膜輸入和輸出的呢？今天我們就開始學習第四章— 新課導入 —細胞的物質輸入和輸出。節引言：

教師簡介本章的三節內容及聯系，引出學習第一節——物質跨膜運輸的實例。

問題2：活細胞中含量最多的化合物是什么？

下面我們以水為例，共同探討水分是怎樣進出細胞的。

學生活動

設計意圖

章引言通過創設問題情境，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。簡介本章三節

學生傾聽思考，內容及聯系，讓學在腦中建立聯系，形生對本章內容有個成框架。

整體認識，便于形成知識網絡。

節引言從學生很熟悉的也是活細胞中含量最多的化合物——水入手，來探討物質是如何進出細胞的。

學生自主閱讀、通過演示動演示。

利于學生理解微觀的現象，激發學生

1、讓學生自主閱讀“問題探討”內容及演示滲透作用的實驗現象。示意圖，描述滲透裝置及滲透現象，教師課件口述滲透現象，觀察畫，增強直觀感，滲透

作用

2、設置問題，讓學生思考、討論、回答。

(1)滲透作用進行時，蔗糖分子和半透膜 兩側的水分子是否都通過半透膜？

個方向移動? 為什么？

(4)如果用一層紗布(或塑料袋)代替半透 膜，結果會怎樣？原因？

(5)如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度

3、構建模型，引導學生分析滲透現象。

學生傾聽思考

4、啟發學生自主構建滲透作用的概念和 條件：

透膜從單位體積中多的一側向少的一側進行運輸。

(2)條件：①要有半透膜；②半透膜兩側的溶液存在濃度差。(1)概念：水分子或其它溶劑分子通過半作用的概念及條件

(2)水分子向哪些方向移動,總體向哪一

(3)漏斗的液面會無限上升嗎？為什么？ 交流得出答案

學習的興趣，并調動其思維。

設計“問題串”

學生思考討論是為了以問題驅動

學習,引導學生去思考，層層剖析現象后面的本質

建構模型，幫助學生理解難點

學生歸納滲透

引導學生完成對知識的主動建構,為進一步學習“細胞的吸水和失水”打下基礎，培養學生的歸納能力。（問題探討）的蔗糖溶液，結果又會怎樣？原因？

1、從生活中的例子引出動物細胞的吸水學生回答:會有

和失水。例如，當我們吃比較咸的食物時，如干燥、口渴的感覺，腌制的咸菜、連續嗑帶鹽的瓜子等，你的口腔因為口腔細胞失去 會有什么感覺? 為什么? 有什么辦法解決？ 水分，即水分的輸

教師歸納：這些現象說明動物細胞的吸水出。這時及時的喝 和失水，從而引出動物細胞的吸水和失水。

2、動物細胞類比滲透裝置

思考①：若把滲透裝置中的裝有蔗糖溶液的長頸漏斗換成哺乳動物的紅細胞，結果會怎動物細胞的樣？ 吸水與失水 思考②：若把滲透裝置中燒杯中的清水換成濃鹽水，紅細胞形態會發生什么變化？

思考③：將動物細胞類比成滲透裝置，有哪些相似之處？

引導學生總結：生活著的動物細胞就像一

個滲透裝置，細胞膜相當于一層半透膜，細胞 學生思考討論質和外界溶液構成濃度差。失水。

水，可以緩解口渴。

學生思考回答

采用了類比推理的方法，讓學生大膽想象

將微觀事物直觀展現，為學生的推理提供依據。

引導學生怎樣把無生命的物理裝置與有生命的動物 思考④：細胞膜是否相當于一層半透膜？

交流并發言：

3、圖片展示：哺乳動物紅細胞的吸水和 當細胞質濃度

﹥外界溶液濃度，細細胞聯系在一起，小組討論：什么情況下,哺乳動物紅細胞胞吸水膨脹 膨脹、皺縮或形態不變?

當細胞質濃度

并利用新舊知識的結合點，培養學生學會大膽猜想，同時培養學生觀察、比較、分析和總結，進而得出科學結論的能力。

體驗學以致用的快樂。師生共同總結: 水分進出細胞與細胞質﹤外界溶液濃度，細知識的遷移能力，的濃度和外界溶液是否存在濃度差有關，水是胞失水皺縮 順濃度梯度運輸的。

當細胞質濃度

4、師生共同總結：動物細胞是一個滲透＝ 外界溶液濃度，系統，水進出細胞是順相對含量的梯度，通過細胞形態不變 滲透作用進行的。

學生思考：輸液為什么要用0.9%的生理鹽水？

植物細胞的吸水與失水

學生回答

1、教師舉例：在日常生活里，夏天家里做涼伴黃瓜時有水出現，腌蘿卜條時灑上一些鹽會出水；而賣菜的阿姨經常向青菜上灑水，青菜變得硬挺，說明植物細胞也會吸水和失水。

教師提出：植物細胞吸水和失水的情況又怎樣呢？

2、探究過程（1）提出問題

可以提出什么問題?將問題寫下來。

教師:大家一起來討論一下提的問題哪些是有價值的，值得探究的。

教師引導:我們要善于從生活中的現象發

①細胞會失水胞內的水還是間隙的水)

②細胞在什么

通過聯系生活實例，有利于提高 運用生物學知識的能力，同時可以引導學生善于從生活實例中發現問題、設。

學生提出問題：

從生活中的現象，結合上面這些例子，你嗎?(滲出的水是細

情況下會失水，什么學生的科學素養和現新的問題，提出問題。許多科學家都善于通情況下會吸水呢? 過觀察生活中的現象提出問題，例如，牛頓從 ③水分是如何蘋果掉下來的現象中提出地球引力的問題；細進出細胞的? 菌學家弗萊明從一個長了青霉的細菌培養皿制葡萄球菌生活的作用，從而提取出青霉素的；愛因斯坦曾經說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”。可見，提出一個有價值的問題，是創造發明的良好開端。的問題”。

問題的一般方法和步驟。系統，哪些結構相當于半透膜？

④植物細胞是哪些結構相當于半透膜？

⑤?? 中出現的現象，提出青霉的分泌物是否具有抑不是一個滲透系統，提出問題、作出假教師可簡介“什么是一個有價值的可探究

學生: ②、③和 可以探究。

下面我們以第④個問題為例，來學習探究④三個問題提得好，提出探究問題：植物細胞是不是一個滲透

植物細胞的吸水與失水

教師:好，提出了一個有價值的問題以后，我們如何去研究它呢?

（2）作出假設（以下以“探究植物細胞中哪些結構相當于半透膜”為例）

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（必要時還要查找資嘗試性的回答稱為“作出假設”。

提供信息：①成熟植物細胞具有中央大液內的液體環境主要考慮液泡中的細胞液。層膜之間的細胞質。

學生嘗試根據

提出的問題，作出假

假設原生質層 假設細胞壁相 假設原生質層、于半透膜。

使學生掌握科學探究的一般方法和步驟

學生：先應該設 計實驗方案。

當細胞液濃度胞失水——質壁分

料）分析問題，并且作出嘗試性的回答，這種設：

教師圖片展示：“成熟植物細胞結構圖。” 相當于半透膜； 泡，占整個細胞很大比例，因此成熟植物細胞當于原生質層；

②原生質層：包括細胞膜和液泡膜以及兩細胞壁兩者都相當

教師引導學生作出假設，各個小組可能會 提出不同的假設，應引導學生講述理由，最后 確定一個較合理的假設：原生質層相當于半透 膜。

（3）設計實驗 確呢？

做哪些準備工作呢？

基本思路：類似于哺乳動物紅細胞的吸水和失水，先把植物細胞放在濃度較高的溶液中，觀察細胞的大小變化。

教師可以適當補充：細胞液中的水分流失，使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮，但由于原生質層的伸縮性比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁分離開來，也就發生了質壁分離。將發生了質壁分離的細胞放入清水中時，會發生質壁分離復原。

引導學生預測實驗結果。

教師引導學生考慮這個實驗設計上的一些細節問題，例如：

①實驗材料、試劑、用具的選擇 中，觀察細胞的大小變化；再將細胞放在清水

教師：怎樣才能夠知道我們的假設是否正

教師：怎么去做實驗，做實驗之前我們要 學生：做實驗。

學生預測結果：

﹤外界溶液濃度，細

材料的選擇：有顏色的還是沒有顏色的，離

細胞小的還是相對比較大的，為什么？ 且表皮容易撕取獲得，我們可以考慮。

當細胞液濃度胞吸水——質壁分

通過問題的設領悟到選擇合適實驗材料、試劑的重要性。教師補充：洋蔥表皮細胞有紫色液泡，而﹥外界溶液濃度，細置，使學生在思考 試劑的選擇：糖水、鹽水、醋酸、酒精？ 離的復原

實驗用具的選擇：植物細胞的吸水和失水 是一個微觀的過程，必須通過什么工具來觀察？

②實驗步驟

教師：實驗材料、試劑、用具選好了，接下來我們要考慮整個實驗具體的操作步驟。是先把洋蔥泡在蔗糖溶液中，10 min后取出做成裝片，顯微鏡下觀察;還是先做好裝片，再想辦法往里加入試劑呢? 實驗要點提示：

第一步：制作洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片，先用低倍鏡觀察。水狀態？

第二步：嘗試用不同濃度梯度的蔗糖溶液（質量分數為10％、20％、30％、40%、50%、60％、）使洋蔥表皮細胞發生質壁分離。設問：如何使它們復原？

第三步：使洋蔥表皮細胞浸潤于清水中，觀察質壁分離的復原。

③設計結果記錄表格

教師引導學生結合自己做出的預期，明確在實驗中需要重點觀察的內容：細胞壁的位置、原生質層的位置、中央液泡的大小、細胞的大小、細胞液顏色的深淺變化，設計成記錄表格。

引導學生對本節內容進行總結，著重指

觀察。

學生回答:先做

學生:用顯微鏡

使學生認識到

裝片再加試劑好，這實驗設計的科學樣可以在顯微鏡下性。觀察細胞失水的變

訓練學生思維，設計表格的能力。

學生思考感悟

設問：如何使洋蔥鱗片葉表皮細胞處于失化過程。

課堂

小結 出滲透作用的概念及發生的條件，探究實驗方案設計的一般方法和基本步驟，點評學習情況。

學生小結

培養學生歸納總結的能力

布置

作業

小組合作完成，針對探究的問題，設計一

學生課下完成 份實驗方案。

訓練設計實驗的能力，檢測學習效果。

六、板書設計

物質跨膜運輸的實例

一、滲透作用

1、概念：水分子或其它溶劑分子通過半透膜從單位體積中多的一側向少的一側進行運輸。

2、條件：①半透膜 ②濃度差

二、動物細胞的吸水和失水 動物細胞是一個滲透系統

三、植物細胞的吸水和失水

（探究的一般過程）

1、提出問題

2、作出假設

3、設計實驗

4、進行實驗

5、分析結果，得出結論

6、表達交流

7、進一步探究

第五篇：物質跨膜運輸實例教案

第三章

細胞的結構和功能 第三節

物質跨膜運輸

授課時間：2012年10月10日星期三

授課人：蔡

玲

一、教學目標 1．知識目標：（1）舉例說明物質跨膜運輸方式的類型及特點；

（2）說出被動運輸與主動運輸方式的異同點；

（3）闡述主動運輸對細胞生活的意義。

2．能力目標：通過列表比較三種跨膜運輸方式，學會運用類比和對比分方法進行學習。

3．情感、態度和價值觀目標：通過說出物質進出細胞的方式和解讀有關圖形，提高學生的表達能力和發散性思維能力。

二、教學重點：物質進出細胞的方式，被動運輸與主動運輸方式異同點，主動運輸對細胞生活的意義。

三、教學難點：主動運輸；被動運輸與主動運輸的異同點。

四、教學方法：實驗法、觀察法

五、教學過程：

（一）導入新課

1．生活中的現象，設置懸疑

常言道：“水往低處流”，可是我們今天看看“水往高處走”。

學生思考討論回答。

（二）新課研學 1．簡單擴散

播放簡單擴散的動畫，讓學生根據動畫，思考討論簡單擴散的特征，舉例說明簡單擴散的實例。師生一起總結簡單擴散的概念。

教師根據學生回答的情況進行總結。

2．協助擴散

教師講述，展示動畫。

學生觀看動畫之后，思考討論總結協助擴散的特征，實例及概念。

3．被動運輸

（1）學生閱讀思考并總結被動運輸的種類及概念。（2）被動運輸的特例——滲透

觀察滲透裝置，引導學生分析滲透的兩個必要條件：（1）具有半透膜；（2）半透膜兩側具有濃度差。

如果我們把一個成熟的植物細胞放入一定濃度（30%）的蔗糖溶液中，在顯微鏡下觀察會發生什么現象？課后研究性學習。

4．主動運輸

學生通過看數據表格探究細胞內外離子濃度的差異，思考，討論離子進出細胞的方式。

教師引導學生分析總結。

教師：展示多媒體課件（激發學生求知欲）。

學生：觀看多媒體課件并閱讀第47頁，思考、討論、總結：

①主動運輸的特征是

②主動運輸的實例

③主動運輸的動力

④主動運輸的概念

⑤主動運輸的意義

教師總結：主動運輸是被選擇吸收的物質一般是從低濃度一側通過細胞膜運輸到高濃度的一側：必須有載體蛋白的協助，需要消耗細胞代謝產生的能量。主動運輸能保證活細胞按照生命活動的需要，主動地選擇并吸收營養物質如葡萄糖、氨基酸等，排出代謝廢物和對細胞有害的物質，如尿素。

（三）歸納總結

教師活動：展示課件（總結物質進出細胞的兩種方式的聯系和區別）

學生活動：觀看課件，思考討論并填表（通過表格比較，使學生獲得比較學習的能力。）

教師活動：上述物質進出細胞的方式中，對細胞而言，哪種更為重要？為什么？學生活動：學生思考、討論、回答。

教師總結：我們所學的簡單擴散、易化擴散、主動運輸都是小分子物質被細胞吸收的方式，大分子物質能否被細胞吸收？怎樣被吸收？課后閱讀課本中的“知識海洋”。

（四）課堂練習及課后練習的布置。

六、板書設計

第3節 物質跨膜運輸的方式

一、被動運輸

1．簡單擴散

⑴特征

動力：濃度差（從高濃度向低濃度）⑵實例

(3)動力(4)概念

2．協助擴散

⑴特征

動力：濃度差（從高濃度向低濃度）⑵實例 ⑶動力(4)概念

3．被動運輸的特例——滲透

二、主動運輸

⑴ 實例 ⑵ 特點

⑶概念(4)動力(5)意義