高中生物-第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

教學過程設(shè)計

創(chuàng)設(shè)情景，導入新課：

引導學生列舉生活中常見的關(guān)于細胞吸水和失水的實例，如糖拌西紅柿、泡在清水中的蘿卜條會軟縮，泡在鹽水中的蘿卜條會更硬挺，賣肉的小販常常給肉灑水，對農(nóng)作物一次施肥過多會造成“燒苗”現(xiàn)象，等等。這時課堂氣氛活躍，要適當控制。

過渡：那么細胞吸水和失水的原理是什么呢？（從現(xiàn)象到原理，引入滲透裝置。）（一）滲透現(xiàn)象演示學生對課本中的“問題探討”很難作答，所以改為觀察現(xiàn)象、分析原因。教師課件多媒體，演示滲透現(xiàn)象（介紹裝置、半透膜性質(zhì)）。通過對比觀察，引導學生分析并討論造成三組實驗結(jié)果不同的原因：1.第一組裝置管內(nèi)液面升高的原因是什么？

2.用紗布代替玻璃紙，液面沒有升高的原因？3.清水換成同樣濃度的蔗糖溶液，也沒有升高的原因？結(jié)合課件Flash演示，重點討論問題1。提示：由于半透膜的存在，水分子可以通過，蔗糖分子不能通過，結(jié)果水從單位體積水分子數(shù)多的一側(cè)向少的一側(cè)擴散得較多。由此可知：水滲入漏斗內(nèi)使液面上升必須具備兩個條件──半透膜、濃度差。

明確滲透作用的含義以及滲透作用產(chǎn)生必須滿足的兩個條件。這樣充分利用直觀教學手段，引導學生觀察分析，自然得出滲透作用的原理，為下一步學習做好鋪墊。

過渡：這只是一個簡易的物理裝置，那么細胞的吸水和失水是否也是如此呢？我們先來看動物細胞。（二）動物細胞的吸水和失水聯(lián)系前面學過的以哺乳動物紅細胞為材料制備細胞膜的實驗，觀察“水分進出哺乳動物紅細胞的狀況”的三幅圖片（對圖片作一說明）。分析討論以下問題：1.紅細胞的細胞質(zhì)具有一定濃度嗎？2.根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細胞的細胞膜相當于什么膜？3.當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會吸水而漲破嗎？4.紅細胞吸水或失水的多少取決于什么？通過分析討論得出：水是順相對含量的梯度進出紅細胞的。聯(lián)系實例說明水分進出其他動物細胞也是如此。學生歸納：水分進出動物細胞的方向是順相對含量梯度。這樣先從結(jié)構(gòu)較簡單的動物細胞入手，再進一步探究植物細胞的情況，學生較易接受。（三）探究植物細胞的吸水和失水植物細胞的情況比動物細胞要復雜一些，所以大家一起來進行探究，分六個小組進行比賽。

首先比較動植物細胞的結(jié)構(gòu)區(qū)別，引入實驗小組把討論結(jié)果記錄在學案上。1.提出問題對比動植物細胞圖：成熟的植物細胞具有大的中央液泡將細胞質(zhì)擠成一薄層，這一薄層稱為原生質(zhì)層，分析原生質(zhì)層。細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是細胞液。水分進出植物細胞必須通過原生質(zhì)層和細胞壁。根據(jù)上述現(xiàn)象和細胞圖，提出你想探究的問題，然后與本小組同學交流，討論哪個問題更具有探究的價值。學生提出了許多有價值的問題，如（1）植物細胞會出現(xiàn)失水和吸水的情況嗎？（較膚淺。）（2）植物細胞在什么情況下會失水和吸水？（比較有探究價值，下節(jié)完成。）（3）原生質(zhì)層是否相當于一層半透膜？（更能反應本質(zhì)問題。）（4）細胞壁相當于半透膜嗎？（科學性不強。）經(jīng)過討論，大家覺得第3個問題更具有探究的價值，因為此問題能解決學生提出的其他問題。2.作出假設(shè)：原生質(zhì)層相當于一層半透膜根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關(guān)知識提出的假說要有一定的科學依據(jù)，說出這樣假設(shè)的理由。植物細胞膜和液泡膜都是生物膜，它們具有與紅細胞的細胞膜基本相同的化學組成和結(jié)構(gòu)，這兩層膜之間的細胞質(zhì)被中央液泡擠成一薄層。植物細胞的吸水失水和紅細胞相似。假說是否正確，需要實驗來檢驗。3.設(shè)計實驗這是科學探究中最重要，也是最困難的一步，可充分展示學生的才華。根據(jù)探究報告上的提示引導學生步步完成。（1）要觀察的現(xiàn)象：液泡和細胞體積、大小的變化以及原生質(zhì)層的位置。（2）使用觀察工具：原生質(zhì)層等是細胞層次的結(jié)構(gòu)，要觀察它，我們必須借助什么工具？（3）應選擇的材料：選擇帶有顏色的細胞，更容易觀察到現(xiàn)象的存在。這樣的材料在我們生活中很常見──紫色洋蔥，也可選用新鮮的水綿、黑藻等，但需染色。（4）選擇外界溶液：考慮兩點:①溶液是否有毒；②溶液濃度大小。鹽酸、酒精、醋酸等溶液能殺死細胞，不可用，蔗糖溶液、食鹽溶液都可用，本實驗用0.3g/mL的蔗糖溶液效果最佳。（5）設(shè)計思路：以小組為單位討論實驗方案，然后進行交流。有些小組的設(shè)計不夠嚴密，可以在大家討論的基礎(chǔ)上加以修改完善，最后拿出一個可行的方案。將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察細胞和液泡大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。4.預測結(jié)果假如原生質(zhì)層相當于一層半透膜，水分子可以自由通過，而蔗糖分子不能通過，那么在蔗糖溶液中植物細胞失水，中央液泡會縮小，細胞皺縮；在清水中植物細胞吸水，液泡將會變大，細胞膨脹。5.進行實驗學生根據(jù)設(shè)計方案進行操作，教師巡回指導。6.分析結(jié)果（Flash演示失水和吸水的動態(tài)變化）由小組交流實驗結(jié)果：中央液泡大小、原生質(zhì)層的位置、細胞大小。學生填表。

有些學生的實驗比較成功，能明顯觀察到實驗預期的現(xiàn)象，把好的裝片作為示范，有的學生觀察不到現(xiàn)象，也有學生能很快觀察到質(zhì)壁分離，復原的現(xiàn)象不太明顯。針對實驗中出現(xiàn)的情況，討論下列問題，培養(yǎng)學生求實的科學態(tài)度，提高解決問題的能力。

問題（1）：如果有的結(jié)果與你的預期不吻合，說明你的假設(shè)不成立嗎？應當如何解釋？（這樣的問題不一定非要有明確的答案，主要是通過問題，引起學生的反思。強調(diào)實驗設(shè)計方案必須有可重復性和易操作性。）自己的實驗現(xiàn)象不明顯，可能的原因是什么──是表皮細胞被撕碎或撕得太厚了，是裝片中存在氣泡，還是換溶液時換得不夠徹底？問題（2）：假如細胞壁相當于一層半透膜，實驗結(jié)果會有什么不同？問題（3）：如果沒有細胞壁，結(jié)果會有什么不同？問題（4）：本小組的結(jié)論是什么？7.得出結(jié)論：原生質(zhì)層相當于一層半透膜

課堂小結(jié)：本節(jié)課是通過對滲透裝置的分析，由物理現(xiàn)象過渡生物細胞的吸水和失水。我們重點探究了植物細胞的吸水和失水，得出原生質(zhì)層相當于一層半透膜。為了使同學們更好地熟悉探究的過程，我給大家提供了一些實驗材料，請你們課下分組繼續(xù)探究植物細胞吸水和失水的外界條件，寫出探究報告。學情分析在此之前學生已經(jīng)學習過細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，具有了一定的基礎(chǔ)，能比較容易的理解動物細胞的細胞膜是半透膜，植物細胞的原生質(zhì)層是半透膜。本節(jié)內(nèi)容屬微觀水平，比較抽象，學生不易弄懂教學時若與學生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，就好易懂的多，結(jié)合初中所學的西紅柿失水、蘿卜條失水、吸水等實驗，突破難點。 1．教學設(shè)計根據(jù)本校學生認知水平，用心設(shè)計各教學環(huán)節(jié)，體現(xiàn)新課程理念。糖拌西紅柿導入，激發(fā)學生學習興趣。課堂每個環(huán)節(jié)的邏輯性強，過渡自然，整節(jié)課內(nèi)容多卻給人感覺很輕松。2．從多層次，多角度來設(shè)計，最后包抄到滲透作用發(fā)生的原理和條件，突破重難點。3．課堂與課題研究有機結(jié)合，重視實驗教學的有效性，貫徹學生實驗思維和科學方法培養(yǎng)的理念。4．教態(tài)自然，教學語言清晰，親和力好，注重課堂細節(jié)。教材分析

《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗钒毎奈褪?、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗齼刹糠謨?nèi)容。本節(jié)以物質(zhì)的跨膜運輸為主題，將水的跨膜運輸作為一個實例來分析，使學生能通過學習細胞的吸水和失水，認識細胞吸水和失水都是順相對含量的梯度運輸，初步認識膜的選擇透過性。通過學習其他物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?，認識物質(zhì)跨膜運輸并不都是順濃度梯度進行，進一步認識膜具有選擇透過性。1．下列能表示洋蔥表皮細胞在質(zhì)壁分離和復原實驗中液泡體積變化的圖形是（）。2．將人體口腔上皮細胞轉(zhuǎn)移到不同濃度的三種蔗糖溶液中，結(jié)果如圖所示。這三種蔗糖溶液的濃度關(guān)系為（）A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢC．Ⅰ＜Ⅱ＜ⅢD．Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ3．成熟植物細胞的原生質(zhì)層可以看做是一層選擇透過性膜，它包括（）A．細胞膜、液泡膜、兩層膜之間的細胞質(zhì)B．細胞膜、液泡膜、核膜C．細胞膜、核膜、兩層膜間的細胞質(zhì)D．液泡膜、核膜、兩層膜間的細胞質(zhì)4．細胞膜在功能上的特性是（）A．具有一定的流動性B．具有選擇透過性C．具有滲透性D．具有半透性3．紫色洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后，在顯微鏡下觀察到的正確圖像是（）ABCD本節(jié)講課內(nèi)容為人教版生物必修一第四單元第一節(jié)《物質(zhì)跨膜運輸實例》第一課時。重點內(nèi)容有三部分，1、滲透現(xiàn)象；2、動物細胞的吸水和失水；3、植物細胞的質(zhì)壁分離和復原。三部分內(nèi)容相互關(guān)連但又有各自的特點。

第一部分滲透作用的內(nèi)容相對較抽象，學生較難理解，為了使教學更加形象，在課件中配有相應的動畫以加深學生對滲透作用這個抽象概念的認識。

第二部分動物細胞的吸水和失水，在第三章細胞膜制備的實驗中已經(jīng)有所涉及，在此基礎(chǔ)上分析。

第三部分植物細胞的的吸水和失水，在理解了前兩個知識點后，再學習這部分便不再非常抽象難懂了。為方便學生理解此處植物細胞的質(zhì)壁分離和復原配有相應動畫加深學生的理解和記憶。

本節(jié)課的優(yōu)點：

1.本節(jié)課最大的優(yōu)勢就是運用多媒體教學手段開展教學活動，能夠把學生看不到摸不著的東西通過動畫的形式形象化、生動化，從而大大提高課堂教學的整體效率和時效性。

2.問題串有梯度，能調(diào)動學生的積極思維。

3.聯(lián)系生活可以引起學生興趣，更容易理解。

4.及時反饋，愉悅總結(jié)。

5.練習科學、合理，體現(xiàn)出一定的層次性和針對性，難易適中，對所學內(nèi)容進行及時的反饋。

本節(jié)課的缺點：

1.本節(jié)課在調(diào)動學生積極性上還是放不開手腳，顯得課堂活躍程度不夠。

2.提問后要及時給學生個