第一篇：第四章第一節《物質跨膜運輸的實例》教學設計

第四章 第一節 物質跨膜運輸的實例

高一生物組：于露

一、教學目標

1、知識與技能：

(1)理解發生滲透作用的條件；

(2)掌握細胞吸水和失水的條件，提高運用生物學知識解釋生活實際現象的能力。(3)學會探究性實驗“植物細胞吸水和失水”的實驗過程及實驗現象。

2、過程與方法：

(1)嘗試從生活現象中提出問題，作出假設。(2)學習科學探究的一般方法和步驟。

3、情感態度與價值觀：

(1)領悟科學探究的思想方法，培養學生質疑、求實、創新以及勇于實踐的科學態度和精神。

(2)能夠用所學知識解決生活現象。

二、教學重點和難點

重點：理解發生滲透作用的條件，掌握動植物細胞吸水和失水的條件。難點：“植物細胞吸水和失水”實驗過程及現象。

三、教學策略

1、重點的解決方法：

（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。

2、難點的解決方法：

（1）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。（2）采用直觀教學法、講述法、啟示法、演示法自學討論法教學方法，準備ppt、實驗視頻等教學用具。

四、課時安排

1課時

五、教學過程

引言： 細胞是一個開放的系統，每時每刻都與所在環境進行著物質的交換，物質的進進出出都要細胞的邊界——細胞膜。但是物質并不能夠自由的出入細胞，原因是細胞膜具有選擇透過性，能夠對進出它的物質進行選擇。那么就這樣一層薄薄的細胞膜為什么具有控制物質進出細胞的功能呢？帶著這個問題我們來開啟對第四章的學習——《細胞的物質輸入和輸出》。

生活當中我們一定注意到過這樣一些現象，比如：包餃子的時候，特別是韭菜雞蛋餡的餃子，餃子餡的盆底會有許多菜湯，那么這些菜湯從何而來呢？再比如：給莊稼施肥的時候，如果施肥過多的，莊稼苗就死了，我們稱為“燒苗”現象，那么莊稼苗為什么會死呢？??同學們先不要著急解決這個問題，老師相信學習完本節課以后，同學們自然而然就會對這樣現象做出合理的解釋。那我們就帶著這個問題來學習今天的新課——第四章第一節《物質跨膜運輸的實例》。

一、滲透現象

師：如果我把一滴紅墨水滴到一杯清水中，會出現什么現象？ 生：擴散現象

師：那我們就首先來學習一種特殊的擴散現象——滲透作用

第一步：學生讀教材[問題探討]有關內容，對滲透作用實驗裝置圖形成初步印象。第二步：ppt圖片演示“滲透作用”實驗裝置圖。加深學生對滲透作用實驗裝置的理解。并且了解半透膜的特性以及實驗現象。第三步：3分鐘思考并小組討論大屏幕上的問題： ①漏斗管內液面為什么會升高？

②如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗內的液面還會升高嗎？ ③如果燒杯中不是清水，而是相同濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？ ④如果燒杯中是蔗糖，漏斗內是清水，結果會怎樣？

第四步：學生匯報思考討論結果，對回答正確同學給予小組加分。

① 燒杯中水分子多，漏斗內水分子少，單位時間內進入漏斗的水分子比離開漏斗的水分子多。

② 不會，因為蔗糖分子也可以透過紗布。

③ 漏斗管內液面高度不變，水分子進出半透膜處于動態平衡。

④ 漏斗管內液面高度降低，單位時間內離開漏斗的水分子比進入漏斗的水分子多

第五步：引導學生總結發生滲透作用需要的條件： ①具有半透膜②半透膜內外有濃度差

二、動物細胞的吸水和失水

第一步：請同學們回憶制備細胞膜的實驗，思考：

1、制備細胞膜運用的實驗材料是什么？（哺乳動物成熟的紅細胞）

2、運用什么原理制備細胞膜？（吸水漲破）

第二步：教師接著提問：哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破的過程是否屬于滲透作用？為什么？

引導學生思考此過程是否滿足滲透作用的兩個條件：

一是細胞膜充當了半透膜，二是細胞膜里面是細胞質，有濃度；細胞膜外面是清水，沒有濃度，符合半透膜內外有濃度差。所以哺乳動物成熟的紅細胞吸水漲破的過程屬于滲透作用。

第三步：完成學案上動物細胞吸水和失水的實驗現象，小組加分 外界濃度＜細胞質，細胞吸水膨脹 外界濃度＞細胞質，細胞失水皺縮

外界濃度＝細胞質，細胞形態不變，分子進出細胞處于動態平衡

三、植物細胞的吸水和失水

第一步：請同學讀61頁中間一段，其他同學思考大屏幕上的問題，小組加分 ①什么充當了植物細胞的半透膜？（原生質層）

②什么是原生質層？（細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質）第二步：帶領學生深入理解原生質層的結構 第三步：引導學生思考大屏幕上的問題：

植物細胞能夠與外界環境進行物質交換的部位是哪？（細胞液）

第四步：觀看實驗視頻，具體了解植物細胞吸水和失水的實驗過程和實驗現象。第五步：觀看視頻后完成學案上質壁分離和質壁分離復原的實驗過程和實驗現象。小組加分

①質壁分離（質：原生質層 壁：細胞壁)內容：在洋蔥表皮臨時裝片上滴加 蔗糖 溶液。現象：中央液泡逐漸變小，顏色加深。

原生質層與細胞壁逐漸分離。②質壁分離復原

內容：在洋蔥表皮臨時裝片上滴加清水。現象：中央液泡逐漸變大，顏色變淺。

原生質層逐漸貼近細胞壁。第六步：思考大屏幕上的問題：如果實驗中滴加的蔗糖溶液濃度過高，還會不會發生質壁分離？滴加清水后還會不會發生質壁分離復原？小組加分

（會發生質壁分離。不會發生質壁分離復原，因為高濃度的蔗糖溶液能夠使植物細胞質壁分離過度而死亡。）

第七步：引導學生思考發生質壁分離所需要的條件：

1、具有原生質層（半透膜）

2、原生質層兩側有濃度差

3、成熟的植物細胞（具有中央大液泡）

4、活細胞

第八步：在學生中開展限時記憶。一分鐘時間背：發生滲透作用的條件和發生質壁分離的條件。一分鐘后隨即提問。

師：本節課要解決的所有問題我們已經完成了。接下來我們回過頭來思考老師課前提出了兩個現象：

1、餃子餡中的水是從哪來的？

2、化肥多了，莊稼苗為什么會死？

提問學生用本節課所學知識解決上述現象，小組加分。

剩余時間解決學案上對應的練習題。

六、板書設計

第1節

物質跨膜運輸的實例

一、滲透現象

二、動物細胞的吸水和失水

三、植物細胞的吸水和失水

第二篇：第一節 物質跨膜運輸的實例教學設計

第4章細胞物質的輸入和輸出 第1節物質跨膜運輸的實例教學設計

一、教學目標:

1、舉例說出細胞膜是選擇透過性膜。

2、了解動物細胞和植物細胞的吸水、失水，分析植物細胞紙壁分離的現象及原因。

3、進行關于植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作。

二、重難點

重點：細胞模式選擇透過性膜

難點：細胞吸水和失水的原理；嘗試提出問題，作出假設。

三、教學過程

導入：糖拌西紅柿做法很簡單，西紅柿切片，放上白糖（蔗糖）。糖拌西紅柿剛開始“汁”很少，放置一段時間后，會出現很多“汁”，“汁”中的水是哪來的？從西紅柿的細胞中來，沒放蔗糖水不出來，放了蔗糖水就出來了，說明是蔗糖吸了很多水出來。

下面我們來分析一下這里面的原理，為了方便同學們理解，我構建了這樣一個模型，這是U型管，在U型管的中央部位放置玻璃紙，把它分割成左右相等的兩部分。

玻璃紙：是一種半透膜，水分子可以自由通過，而體積大一點的蔗糖分子就不能通過。

1、如果我們給兩側加入等量的清水，液面會有什么變化？

A側和B側的液面一樣高。怎樣來解釋這種結果？我設置了幾個問題，大家跟著這幾個問題來思考。

①A側的水分子能穿過半透膜到達B側嗎？可以 ②B側的水分子能穿過半透膜到達A側嗎？可以 ③為什么兩側的液面一樣高？

單位時間內穿過半透膜由A到B的水分子數與由B到A的水分子數相等。（關注水分子）

2、如果我們給A側加入10%的蔗糖溶液，在B側加入等體積的清水，兩側液面會有什么變化？

A側液面上升，B側液面會下降。

怎樣用嚴謹的語言來解釋這種結果？我想同學們已經有答案了，為了讓同學們理解的更透徹，給同學們看一幅圖，中間是半透膜，B側是清水，單位時間內從B側到A側的水分子是10個，A側是蔗糖溶液，單位時間從A側到B側的水分子是4個，所以水分子的總體走向是從B側到A側，從蔗糖濃度低的溶液到到濃度高的溶液（從溶液濃度上解釋）。換一種說法，A側水分子總數少，B側水分子總數多，由A側到B側少，由B側到A側水分子多。

總之，我們把著眼點放在水分子上來解釋。上面這種現象稱之為滲透作用。滲透作用的概念：

水分子（或者其他溶劑分子）通過半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液（相對含量高的地方向相對含量低的低方）的擴散，叫滲透作用。注意：

1、溶液濃度：指的是物質的量濃度

2、水分子擴散的趨勢是：

3、如果將玻璃紙換成紗布，會出現剛才的現象嗎？不會，紗布孔徑比較大，蔗糖和水分子都可以通過，A、B兩側液面最終一樣高。

4、如果兩側都注入10%的蔗糖溶液，兩側的液面會有升降嗎？不會。所以滲透作用的發生是有條件的： ①半透膜

②半透膜兩側的溶液有濃度差

從原理上解釋滲透作用發生的過程中水分子的走向。我們現在可以初步解釋糖拌西紅柿，放了蔗糖為什么可以把水吸出來。放了蔗糖后，外面溶液的濃度大于里面的濃度，水分子就被吸出來了。

用這個原理解釋更多的例子。

書上的滲透裝置，這是燒杯，燒杯里面裝有清水，里面有個長頸漏斗，長頸漏斗口用半透膜封住的，長頸漏斗里面裝的是蔗糖溶液。這個裝置跟我們剛剛講得是一樣的，外面是清水，里面是蔗糖溶液，這個裝置符合滲透作用得兩個條件：①半透膜②半透膜兩側的溶液有濃度差。根據之前的分析，外面的水多，里面的水少，單位時間內外面的水進入的多，里面的水出來的少，所以長頸漏斗里面液面會上升，但是不會一直上升，水柱會形成壓力。出一個題運用一下

問題：現有兩瓶蔗糖溶液，沒有貼標簽，只知道一瓶濃度為30%，另一瓶濃度為10%，如何利用上面的滲透裝置來判斷哪一瓶的濃度為30%？

答：漏斗里面裝一種溶液，燒杯里面裝一種溶液。預測一下，如果里面是濃度為30%，長頸漏斗里面的液面會上升，高于外面的液面；如果里面是濃度為10%，則長頸漏斗里面的液面會下降，低于外面的液面。

一、動物細胞的吸水和失水 這是一個比較簡單的運用，下面我們用滲透作用的原理解釋動物細胞的吸水和失水，之前用的是U型管和滲透裝置的模型，下面我們解釋細胞的情況。

為了方便理解，我們構建模型，外面是紅細胞的細胞膜，里面有許多血紅蛋白，是液體環境稱之為細胞內液，外面稱之為外界溶液。

紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？不能，水分子可以自由通過。紅細胞的細胞膜是不是相當于半透膜？ 溶液濃度不同，就會發生滲透現象。

① 若細胞內液濃度>外界溶液濃度，吸水 ② 細胞內液濃度<外界溶液濃度，失水

③ 細胞內液濃度 = 外界溶液濃度，正常形態。

紅細胞可以看作是一個滲透裝置，滿足兩個條件：①半透膜②半透膜兩側的溶液有濃度差。下面看幾個問題，加深一下對這個原理的理解。

① 細胞生活在血漿里，既沒有吸水膨脹，也沒有失水皺縮，這說明什么？

血漿的濃度和細胞內液濃度相同。

② 輸液的時候，有時候要靜脈注射將近1000ml液體，如果是靜脈注射了1000ml的水，你覺得會出什么問題？

紅細胞吸水破裂，出現溶血現象。

③ 輸液為什么要用質量分數0.9%的生理鹽水？

④ 輸液也可以用質量分數為5%的葡萄糖溶液，為什么？

維持細胞的正常形態。

⑤ 長時間嗑瓜子，嘴唇和口腔黏膜有什么感覺？為什么？

嘴唇失水，會皺縮。

二、植物細胞的吸水和失水

①植物細胞的細胞膜能看成是半透膜嗎？是

②研究發現，植物的細胞壁透性很高，水分子和溶質分子都可通過，如果圖三是植物的根細胞，細胞膜外是什么溶液？外界溶液或者土壤溶液

③胞膜內是細胞質，細胞質中的很多物質都溶解在水里，也是有一定濃度的，如果細胞質的濃度大于土壤溶液的濃度，根細胞會吸收還是失水？吸水 ④ 液泡膜能看成是半透膜嗎？能

⑤ 液泡外是細胞質，具有一定濃度，液泡內也是一種溶液（液泡液），如果液泡液的濃度大于細胞質，液泡體積會如何變化？吸水變大

水分可以從外界進入細胞質，從細胞質進入液泡，發生了兩次滲透作用。我們把細胞膜和液泡膜，以及中間夾的這一層細胞質看作一個整體叫原生質層（不包括細胞核）。

對于外界溶液和細胞液來說原生質層就相當于半透膜。如果內外濃度不一樣，是否也表現出滲透作用。

我們可以做實驗來驗證一下，植物細胞的吸水和失水。第二課時的內容。

練習：

1、如圖在U型管中裝有兩種不同濃度的溶液R和S，并被一半透膜X隔開。與S（右邊）相比，R（左邊）溶液濃度低，圖中陰影的深淺即代表濃度高低。當U型管兩側水分進出達到相對平衡時，U型管兩側的液面高度情況應是（）

2、將人體口腔上皮細胞轉移至不同濃度（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）的三種鹽溶液中，結果如圖所示。這三種溶液的濃度是()

A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ

B.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ

C.Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ

D.Ⅰ<Ⅲ<Ⅱ

3、a、b、c是三個相鄰的細胞，已知細胞液濃度：a > b> c,如圖所示，能正確表示水分在三者之間關系的是（）

4、已知魚鰾是一種半透膜。若向魚鰾內注入適量的20%蔗糖溶液，排出魚鰾內的空氣，扎緊開口，將其浸沒在盛有10%蔗糖溶液的燒杯中，下列能正確表示燒杯內蔗糖溶液濃度隨時間變化趨勢的示意圖是（）

5、利用高濃度鹽水（NaCl溶液）殺菌防腐的原理是（）A、鹽水中的Cl－有殺菌防腐的作用 B、鹽水中的Na＋不利于細菌的生活 C、鹽水是中性的，不適于細菌的生活

D、由于滲透作用使細菌細胞內的水分滲出而死亡 答案： BBBBD

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

（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。

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聯系地址：山東省魚臺縣第一中學高二年級

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

【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。

第五篇：《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