《物质跨膜运输的实例》教案

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《物质跨膜运输的实例》教案

　　作为一无名无私奉献的教育工作者，通常需要准备好一份教案，编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点，进而选择恰当的教学方法。教案要怎么写呢？以下是小编为大家整理的《物质跨膜运输的实例》教案，仅供参考，欢迎大家阅读。

《物质跨膜运输的实例》教案

《物质跨膜运输的实例》教案1

　　一、教材

　　《物质跨膜运输的实例》是人教版普通高中新课程生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式展示了渗透作用的实验现象，学生通过分析现象认识半透膜的作用；然后通过分析“水分进出红细胞”的现象以及探究“植物细胞的失水和吸水”使学生认识到细胞膜和原生质层都相当于半透膜；最后通过离子运输的实例认识细胞膜是选择透过性膜。其中本节的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”活动，通过这项活动，学生可以在提出问题、作出假设、设计实验等环节得到一定的体验和感悟，将为学习后面的探究活动打下一定的基础。

　　二、学情

　　本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对物质交换有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的结构，水分跨膜运输实例的基础，为新知识的学习奠定了认知基础，并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已经初步建立，学生具备自主、合作和探究的基础，但往往对探究的目的性及过程、结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。

　　三、教学目标

　　在动物细胞吸水和失水的研究基础上，继续进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

　　尝试从生活现象中提出问题，作出假设；学习科学探究的一般方法和步骤。

　　在探究活动的参与过程中，领悟科学探究的思想方法，提高运用知识解决实际问题的能力，养成与他人交流，取别人之长的'品质；初步形成实事求是的科学态度和一定的探索精神与创新意识。

　　四、教学重难点

　　学会科学探究的一般过程

　　尝试提出问题、作出假设；进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

　　五、说教学方法

　　教法：问题导学法、分组讨论法、多媒体直观教学法、讲授法等；学法：以学习小组为单位通过分析、观察、讨论等方式，形成“自主、合作、探究”的学习模式。

　　六、说教学过程

　　（一）联系生活，导入新课

　　首先简单复习上一节课所学动物细胞吸水和失水的原理和规律，然后联系生活实际：在日常生活中，白菜放置时间长了，以及萝卜条放在盐水中，都会萎蔫；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，青菜变得坚挺……这些生活现象说明了什么生物学原理呢？

　　学生会类比动物细胞有吸水和失水的现象而很容易说出：这些现象说明了植物细胞也会吸水和失水。

　　（二）新课讲授

　　继续设疑：植物细胞的吸水和失水是否跟动物细胞的一样呢？若解决这个问题首先要分析动植物细胞的结构。顺势ppt展示植物细胞的结构图，引导学生说出二者结构最大的不同：（植物细胞最外层有细胞壁，成熟植物细胞还有中央大液泡），同时引出“原生质层”这一概念。引导学生理解细胞液的概念及其与液泡的关系，为后面学生顺利作出合理科学的假设埋下伏笔。

　　接着，引导学生思考：若要研究植物细胞如何吸水和失水，最核心的问题是什么？启发学生提出问题：植物细胞中原生质层是否也相当于一层半透膜？

　　引导学生分析上述问题有探究价值，接着引导学生作出大胆推测，并给出科学依据。（因为细胞膜和液泡膜都属于生物膜，与红细胞的细胞膜在组成上和结构上都非常相象，所以由细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质组成的原生质层也应该是半透性的，相当于半透膜。）

　　作出假设：原生质层相当于一层半透膜。

　　依照课前分组，小组讨论实验基本思路，教师巡视，之后小组代表发言，引导其他小组顺着该组同学设计思路继续推测实验预期结果。

　　教师进一步引导小组进一步讨论该实验的具体实验方案，包括实验材料的选择、实验用具和基本步骤。教师巡视指导。

　　讨论完毕，小组代表发言；教师引导其他小组对该小组方案进行评价并提出意见。教师重点强调实验材料的选择：最好是有颜色的和有中央大液泡的材料，综合起来最佳的材料是紫色洋葱鳞片的外表皮；并强调前后对照实验更有利于观察细胞形态的动态变化。

　　引导学生参考教材中的操作步骤，结合实验方案，分组动手实验操作，观察实验现象并记录实验结果，完成下面表格。

　　教师巡视指导。

　　小组代表叙述实验结果。

　　教师引导学生分析实验结果，并得出最终实验结论：原生质层相当于一层半透膜，并且植物细胞和动物细胞吸水和失水原理一样，水分都是顺相对含量梯度流动。

　　（三）巩固提高

　　回到课前所提的生活实际的问题，学生运用本节所学作出进一步的解释。这样培养学生善于用生物学理论解释生活现象的良好习惯。

　　（四）小结作业

　　本节经历了科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果，得出结论、表达交流等。

　　课后完成实验报告，并设疑：我们知道了水分子是顺着相对含量梯度进出细胞的，那其他分子呢？比如无机盐，他们是通过什么方式进出细胞的呢？请课后查阅相关资料，也可以设计实验进行探究。探究其他分子比如无机盐进出细胞是通过什么方式的。

　　七、说板书设计

　　物质跨膜运输的实例

　　一、提出问题

　　二、作出假设

　　三、设计实验（实验思路、实验预期、具体步骤）

　　四、进行实验

　　五、分析结果、得出结论

《物质跨膜运输的实例》教案2

　　教学准备

　　教学目标

　　1.知识目标

　　(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。

　　(2)举例说出细胞膜是选择透过性膜。

　　2.能力目标

　　(1)尝试提出问题，作出假设。

　　(2)设计关于植物细胞吸水和失水的实验。

　　3.情感目标

　　认同细胞膜和其他生物膜具有选择透过性

　　教学重难点

　　1.教学重点

　　(1)渗透作用的原理。

　　(2)细胞与外界环境一起可以构成一个渗透系统。

　　(3)举例说出细胞膜是选择透过性膜。

　　2.教学难点

　　细胞吸水和失水的原理。

　　教学过程

　　【导入】渗透作用

　　在第二章我们学习了组成细胞的分子，通过学习，可以得出这样一个结论:各种生物体的一切生命活动都离不开水。通过第三章的学习，我们又知道:水分子进出细胞必须经过细胞的边界——细胞膜，那么水分子是怎样进出细胞的呢?带着这个问题让我们来学习第四章第一节的内容——物质跨膜运输的实例。(板书:4.1物质跨膜运输的实例)

　　【Flash演示渗透作用】介绍渗透装置:取一个长颈漏斗，在它的漏斗口外密封上一层半透膜，这个半透膜有种特性，就是水分子可以透过，而其他物质不能透过。密封好后往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。你会发现，随着时间的推移，漏斗管内液面高度逐渐上升，直至一定高度。

　　引导分析:水分子的扩散方向是怎样的?

　　换句话说，就是从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(归纳并板书:一、渗透作用1.概念:水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。)这是否与我们通常所说的物质由高浓度向低浓度扩散矛盾呢?为什么?

　　由此可以看出，在这里浓度是指的什么性质的浓度?质量浓度还是物质的量浓度?

　　在水分子由清水扩散至蔗糖溶液的过程中，有没有水分子由蔗糖溶液扩散至清水中呢?

　　在起始状态和平衡状态它们双向扩散的速度是怎样的呢?我们用V1代表水分子由清水扩散至蔗糖溶液中的速度，用V2代表水分子由蔗糖溶液扩散至清水中的速度，在起始状态时两者的大小关系是怎样的?平衡状态时呢?

　　正是由于开始时V1>V2，才使得漏斗管内液面升高。好，现在我把这个装置改动一下，把半透膜换成纱布，漏斗内液面还会升高吗?若是保留半透膜，而把烧杯中的清水替换成同样浓度的蔗糖溶液，漏斗内液面还会升高吗?由此可以看出，要发生渗透作用需要哪些条件?(归纳并板书:渗透作用2.发生条件:①半透膜;②半透膜两侧存在浓度差)

　　是否具备了这两个条件之后就一定会发生渗透作用呢?答案是不一定，我们可以看一看，在平衡状态时，半透膜两侧的浓度相等吗?那为什么渗透作用停止了呢?在这里我们就需要用到物理的相关知识了，随着漏斗内液面高度的升高，会对水分子产生一个向下的压力，我们用F1来表示，而与此同时，两种溶液又存在浓度差，这个浓度差会对水分子产生一个向上的压力，我们用F2来表示，在平衡状态时，F1=F2，受力平衡，渗透作用停止。由此可以看出，有半透膜、浓度差后，不一定发生渗透作用，但要发生渗透作用必须要有半透膜和浓度差。

　　【讲授】细胞的'吸水和失水

　　水分进出细胞其实就跟我们这里说的渗透作用的原理密切相关，我们一起来看一看。首先，我们来看动物细胞的吸水和失水。

　　对于动物细胞来讲是否所有的物质都可进出细胞?为什么?

　　没错，只有动物细胞需要的营养物质才可以进入，不需要或有害的物质则不容易进入，这是由细胞膜的选择透过性决定的，因此，对于动物细胞来讲，它的细胞膜就相当于渗透装置中的半透膜。若是动物细胞的细胞质的浓度与外界溶液的浓度存在浓度差，它就具备了发生渗透作用的条件，动物细胞就会发生渗透作用。

　　若是让动物细胞吸水，你应该采取什么措施?

　　分析细胞吸水的原因。

　　若是想让动物细胞失水，又该怎么做?

　　分析细胞失水的原因。

　　若是动物细胞内外溶液的浓度相等，会出现什么现象?

　　分析原因。

　　小结:当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，动物细胞失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，动物细胞吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，达到动态平衡。

　　在细胞的吸水和失水问题上，植物细胞与动物细胞应该相近吗?如果相近，植物细胞又有什么与动物细胞的不同之处呢?

　　对于一个植物细胞来讲，它是不是一个渗透装置呢?哪些结构相当于半透膜?为什么细胞壁不属于原生质层?(展示植物细胞模式图)

　　由于植物细胞的结构与动物细胞的结构有明显的区别，因此植物细胞吸水和失水的情况有所差异，我们可以利用洋葱外表皮细胞做以下的探究。首先取材，制成临时装片，拿到显微镜下观察，可以看到原生质层与细胞壁紧密贴合在一起。然后取下装片，用引流法，将细胞外溶液替换成浓度高于细胞液浓度的0.3g/ml的蔗糖溶液，拿到显微镜下观察，可以看到什么现象?

　　为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)

　　当我们把发生质壁分离的细胞，再次用引流法，将外界溶液替换成水后，又会看到什么现象呢?

　　为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)

　　小结:当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，植物细胞将——失水，发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，植物细胞将——吸水，已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时，将会达到——动态平衡。

　　【练习】巩固提升

　　见PPT

　　课后小结

　　同桌之间相互说一说我们今天学习了什么内容。

　　今天我们从渗透作用着手，着重分析了动物细胞和植物细胞的吸水和失水。对于动物细胞来讲，细胞膜就相当于半透膜，当外界溶液浓度大于细胞质浓度时，动物细胞将——失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时，动物细胞将——吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时，将——达到动态平衡。

　　而对于植物细胞来讲，原生质层就相当于半透膜，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，植物细胞将——失水，发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，植物细胞将——吸水，已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时，将会达到——动态平衡。

《物质跨膜运输的实例》教案3

　　教学准备

　　教学目标

　　1、知识目标:

　　1、举例说出细胞膜是选择透过性膜。

　　2、尝试提出问题，作出假设。

　　3、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

　　2、情感、态度和价值观方面:体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。激发学生的生物学兴趣。

　　3、能力方面:尝试提出问题，做出假设分析推理，进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作

　　教学重难点

　　教学重点

　　1、说明探究实验的基本方法和一般过程。

　　2、让学生知道细胞与外界溶液一起可以构成一个渗透系统。

　　3、举例说出细胞膜是选择透过性膜。

　　教学难点

　　1、如何提出问题，做出假设。

　　2、如何设计实验过程(材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测等)。

　　3、理解细胞膜不仅是半透膜，还是选择透过性膜。

　　教学过程

　　【导入】物质跨膜运输的实例

　　引言:同学们回忆一下赞美莲藕的诗句“出淤泥而不染，濯青莲而不妖”。莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质，如水、氧气、矿物质等，而莲藕细胞不需要的物质分子则不能进入。到底是什么控制物质分子进出细胞?(细胞膜)物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出细胞的?(引出本章课题)

　　今天，我们先以水分为例，共同探究水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。(引出本节课题)

　　【活动】“问题探讨”

　　(1)演示实验:一滴红墨水滴入到清水中，会出现什么现象?

　　学生观察并回答。

　　(2)提出探究问题:如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样?

　　演示:渗透作用的实验现象。

　　教师和各实验小组代表课前做好该实验，实验的内容设置如下:

　　①烧杯中是清水，漏斗内是30%的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层玻璃纸(半透膜)隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，静置2h后，漏斗内的液面有何变化?

　　②用一层纱布代替半透膜，其它的均与①相同，漏斗内的液面有何变化?

　　③用一层塑料布代替半透膜，其它的也与①相同，漏斗内的液面会有什么变化?

　　④若漏斗内外均是同浓度蔗糖溶液，情况又是怎样的?若漏斗内外都是清水呢?

　　第1小组学生介绍演示实验①，展示实验现象。

　　(3)提出讨论问题

　　问题:为什么漏斗内的液面会上升?

　　多媒体动画演示，引导学生思考。

　　师生总结:水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散，也就是说:水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的，这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。

　　第2、3小组学生介绍演示实验②、③，展示实验现象。

　　教师及时引导学生思考:比较①②③组我们可以得出什么结论?

　　第4小组学生介绍演示实验④，展示实验现象。

　　通过比较①④我们又可以得出什么结论?

　　学生总结上面两个结论得出渗透作用发生的条件:

　　a要有半透膜;b半透膜两侧的溶液存在浓度差。

　　【讲授】动物细胞的吸水和失水

　　类比渗透装置与细胞，提出问题:细胞是一个渗透系统吗?

　　从生活中的例子入手，例如，当我们吃比较咸的食物时，如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔会有什么感觉?引出动物细胞的吸水和失水。

　　引导学生作出假设:动物细胞是一个渗透系统。

　　设计实验，验证假设(学生完成)。动物细胞的细胞膜相当于半透膜，动物细胞的细胞质是动物细胞内的液体环境。将哺乳动物的红细胞分别放在浓盐水、生理盐水、清水中，观察红细胞的形态。

　　预期结果(学生完成):红细胞在浓盐水中失水皱缩，在生理盐水中保持原有形态，在清水中吸水膨胀。

　　图片展示:水分进出哺乳动物红细胞的状况。

　　分析结果，得出结论(学生完成):

　　当细胞内溶液浓度﹥外界溶液浓度，细胞吸水

　　当细胞内溶液浓度﹤外界溶液浓度，细胞失水

　　当细胞内溶液浓度=外界溶液浓度，细胞形态不变

　　动物细胞是一个渗透系统，水进出细胞是顺相对含量的梯度，通过渗透作用进行的。

　　【讲授】探究植物细胞的吸水和失水

　　教师提出:植物细胞吸水和失水的情况又怎样呢?

　　例如，在日常生活里，夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水;而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，青菜变得硬挺，说明植物细胞也会吸水和失水。

　　教师引导:我们要善于从生活中的现象发现新的问题，提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。

　　●提出问题

　　教师:从生活中的现象，结合上面这些例子，你可以提出什么问题?

　　①植物细胞能吸水和失水吗?

　　②植物细胞在什么情况下会吸水和失水?

　　③植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜?

　　筛选值得探究的问题:植物细胞在什么情况下会吸水和失水?植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜?

　　提出了一个有价值的问题后，我们如何去研究它呢?

　　●作出假设(以下以“探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜”为例)

　　⑴作出假设:当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验(必要时还要查找资料)分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。

　　教师图片展示:“成熟植物细胞结构图。”

　　提供信息:①成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。

　　②原生质层:包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

　　教师引导，学生作出假设:假设原生质层相当于半透膜，也可以假设细胞壁相当于原生质层，或者假设原生质层、细胞壁两者都相当于半透膜。

　　各个小组可能会提出不同的假设，应引导学生讲述理由，最后确定一个较合理的假设:原生质层相当于半透膜。

　　⑵预测实验结果:

　　当细胞液浓度﹥外界溶液浓度，细胞吸水;

　　当细胞液浓度﹤外界溶液浓度，细胞失水。

　　教师可以适当补充:细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。将发生质壁分离的细胞放入清水中时，会发生质壁分离复原。

　　高一生物教学反思

　　1、教学观念的转变及课程目标的实现

　　教师是学生课堂学习的合作者、与学生共同探究的对话者。传统的教学模式基本上是教师讲、学生听。现代教育理论认为：教学是教师的教与学生的学的统一，这种统一的实质是交往。教学是一种对话、一种沟通，是合作、共建，是以教促学、互教互学。教师不仅传授知识，更是与学生一起分享对课程的理解。本着教学方式应当服务于学生的学习方式这一教学思想，教学中创设能引导学生主动参与的教学环境，从而激发学生学习的积极性，培养学生掌握知识、运用知识的态度和能力，使每个学生得到充分发展。通过全组教师参与式的`研讨，运用课改的理念，对课例进行分析、模仿、借鉴，从中领悟一些新颖的教学方式，启迪自己的课堂教学，加强集体备课，取得共识，发挥群体效应，全面挖掘教材，探讨教学方法。在这一过程中，教师间互相听课，课后及时组织评课，倾听教师的意见。通过听课、交谈等途径将教师一些好的教学方法进行梳理、小结。通过教师之间的合作、交流，使得教学方式呈现个性化、多样化。

　　2、充分发掘教材资源和教学方法的多元化

　　新教材中的课程资源是十分丰富的，具有基础性、先进性、时代性的特征，与社会生活紧密联系在一起。最大的变化是呈现形式上的变化，每章节由章首页、若干节、本节小结和自我检测四个部分组成。每节由问题探究、正文、旁栏、练习四个版块组成，旁栏又安排了“相关信息”、“知识链接”。每节课均以“问题探究”开始，通过观察图片、创设情景、讨论问题进行课堂导入，这些情景、问题贴近生活，能引起学生的兴趣，并且步步深入，引导课堂内容的呈现。在教学过程中，要充分利用多媒体或展示图片等手段，发挥学生的视觉感官，让学生去看、去想、去说。“本节聚焦”是一节课的具体学习目标;“相关信息”是对正文主栏内容的补充和延伸。“知识链接”是不同章节的前后呼应，形成概念间的逻辑联系。对正文中的“资料分析”(或资料收集和分析)和“思考与讨论”多采用自主学习、探究和小组探究的学习方式，让学生去讨论、去操作、去试验，从而对知识进行归纳形成概念，得出结论。每章节后面都编排了些习题，这些课后练习和章检测题比以前要求高了，增加了与生活实际联系的练习题，特别是增加一些活题，如技能应用、拓展题，有一定难度，既有思维拓展，也有知识用，还有某些科学探究技能的训练等。对于这类习题采取小组讨论的形式，让学生畅所欲言，发表各自的观点，再由学生进行相互评价，最后由老师加以点评，从而使学生经历获取知识的思维过程，悟出解决问题的方法。

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