被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期生物人教版必修1

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié)被動(dòng)運(yùn)輸（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析被動(dòng)運(yùn)輸是生物新人教版必修1第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要包括動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水、植物細(xì)胞的吸水和失水、質(zhì)壁分離及其復(fù)原實(shí)驗(yàn)、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散等內(nèi)容，這既有利于學(xué)生鞏固前面所學(xué)的知識(shí)，又能為學(xué)生學(xué)習(xí)后面的主動(dòng)運(yùn)輸作好鋪墊，在教材中起著承上啟下的橋梁作用。二、學(xué)情分析1.知識(shí)基礎(chǔ)：在本節(jié)之前的三章中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了組成細(xì)胞的元素和化合物，細(xì)胞的各種結(jié)構(gòu)及功能。2.認(rèn)知能力：學(xué)生通過初中的生物學(xué)習(xí)和一個(gè)月的高中生物學(xué)習(xí)，已經(jīng)具有了一定的生物學(xué)科常識(shí)的認(rèn)知能力。三、核心素養(yǎng)1.生命觀念：本節(jié)內(nèi)容主要體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能觀，可引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞吸水不需要額外提供能量，體會(huì)生物進(jìn)化過程中能量的節(jié)約。2.科學(xué)思維：從“水的滲透現(xiàn)象”、“水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞”和“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”中訓(xùn)練學(xué)生利用歸納法獲取規(guī)律，并對(duì)結(jié)果作出預(yù)測的素養(yǎng)。四、教學(xué)重難點(diǎn)1.觀察滲透系統(tǒng)模式圖，說出滲透作用發(fā)生的條件。(重點(diǎn))2．結(jié)合植物細(xì)胞的失水和吸水，描述質(zhì)壁分離與復(fù)原的過程。(難點(diǎn))五、教學(xué)設(shè)計(jì)理念根據(jù)新課程理念的要求，本著“課堂教學(xué)要促進(jìn)課程向生活中的回歸”，充分發(fā)揮師生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性的原則，在教學(xué)中要注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動(dòng)探究。同時(shí)，引進(jìn)課堂過程性評(píng)價(jià)的手段，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)中自我監(jiān)控、自我評(píng)價(jià)、自我發(fā)展的能力。六、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入：小活動(dòng)：噴空氣清新劑。引出擴(kuò)散：物質(zhì)分子從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)運(yùn)動(dòng)，稱為擴(kuò)散。（二）滲透作用及原理分析1.展示并介紹滲透裝置：在一個(gè)長頸漏斗的漏斗口外密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)注入蔗糖溶液，然后將漏斗浸入盛有清水的燒杯中，使漏斗管內(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如圖所示現(xiàn)象。玻璃紙（又叫賽璐玢）是一種半透膜，水分子可以自由透過它，而蔗糖分子則不能。半透膜：一些物質(zhì)能透過，而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜。設(shè)計(jì)意圖：這樣利用動(dòng)畫演示，增強(qiáng)直觀感受；設(shè)計(jì)“問題串”是為了以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作最終完成對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)“細(xì)胞的吸水和失水”打下基礎(chǔ)。2.思考并回答以下問題：①漏斗管內(nèi)的液面為什么會(huì)升高？學(xué)生回答教師引導(dǎo)：水分子從含水量高的一側(cè)向含水量低的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入漏斗的水分子數(shù)＞漏斗滲出的水分子數(shù)。注意：滲透作用強(qiáng)調(diào)的是水分子（溶劑分子）從含水量高的一側(cè)向含水量低的一側(cè)，通過半透膜的擴(kuò)散。②如果漏斗管足夠長，漏斗管內(nèi)的頁面會(huì)無限升高嗎？學(xué)生回答教師引導(dǎo)：為什么不會(huì)？剛剛我們解釋，漏斗管內(nèi)液面升高，是因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)，進(jìn)入漏斗管的水分子水＞漏斗滲出的水分子數(shù)。當(dāng)它們相等時(shí)，漏斗管內(nèi)的液面還會(huì)不會(huì)升高？學(xué)生回答③如果用一層紗布代替玻璃紙，還會(huì)出現(xiàn)原來的現(xiàn)象嗎？學(xué)生回答發(fā)生滲透作用的條件之一：具有半透膜。④如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？學(xué)生回答發(fā)生滲透作用的條件之二：半透膜兩側(cè)具有濃度差。師生總結(jié)：滲透作用：水分子（其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。發(fā)生條件：①具有半透膜②半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差3.水分子的滲透方向：順濃度梯度的跨膜運(yùn)輸設(shè)計(jì)意圖：這樣利用動(dòng)畫演示，增強(qiáng)直觀感；設(shè)計(jì)“問題串”是為了以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作,最終完成對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)“水進(jìn)出細(xì)胞的原理”打下基礎(chǔ)。（三）水進(jìn)出細(xì)胞的原理1.探究水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的原理哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞細(xì)胞膜相當(dāng)于一層膜，結(jié)合教材P63滲水進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞示意圖分析并回答下列問題：分析結(jié)果，水進(jìn)出動(dòng)物細(xì)胞的情況：半透膜濃度差細(xì)胞狀態(tài)細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜外界溶液濃度＞細(xì)胞質(zhì)濃度膨脹＝形態(tài)不變＜皺縮總結(jié)：所以水分子通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞，也是滲透作用。紅細(xì)胞與外界溶液構(gòu)成了一個(gè)滲透系統(tǒng)，紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜，水分子通過滲透作用進(jìn)出紅細(xì)胞。小組討論并回答以下問題：1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于“問題探討”所示裝置中的什么物質(zhì)？學(xué)生回答2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜？學(xué)生回答3.當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？學(xué)生回答4.紅細(xì)胞吸水或失水取決于什么條件？學(xué)生回答5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水？學(xué)生回答設(shè)計(jì)意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生怎樣把無生命的物理裝置與有生命的動(dòng)物細(xì)胞聯(lián)系在一起，并利用新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的遷移能力，學(xué)會(huì)大膽猜想，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較和分析、總結(jié)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論的能力。2.探究水進(jìn)出植物細(xì)胞的原理（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）成熟植物細(xì)胞有一個(gè)占據(jù)細(xì)胞絕大部分體積的中央大液泡，原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，結(jié)合教材P65成熟的植物細(xì)胞模式圖分析并回答下列問題：原生質(zhì)層細(xì)胞膜原生質(zhì)層細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜分析質(zhì)壁分離發(fā)生的原因：半透膜：植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，稱為原生質(zhì)層，具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜。濃度差：細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指植物液泡內(nèi)部的細(xì)胞液，當(dāng)它和外界溶液有濃度差時(shí)，發(fā)生吸水或失水。⑴原理：①一個(gè)處于外界溶液中的成熟植物細(xì)胞和外界溶液構(gòu)成一個(gè)滲透體系，原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜；②細(xì)胞壁與原生質(zhì)層具有一定的伸縮性，原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性；③外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度→細(xì)胞滲透失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度→細(xì)胞滲透吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。⑵選材：色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞（液泡呈紫色，便于觀察）⑶方法步驟：制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞↓有一個(gè)紫色的中央大液泡低倍鏡觀察↓原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁在載玻片一側(cè)滴加蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次↓中央液泡逐漸變小，紫色加深低倍鏡觀察↓原生質(zhì)層與細(xì)胞壁逐漸分離在載玻片一側(cè)滴加清水，另一側(cè)用吸水紙吸引，重復(fù)幾次↓中央液泡逐漸變大，紫色變淺低倍鏡觀察原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁⑷質(zhì)壁分離：原生質(zhì)層與細(xì)胞壁相分離的現(xiàn)象思考：能發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞的條件是什么？A.內(nèi)因：細(xì)胞壁的伸縮性<原生質(zhì)層的伸縮性⑸質(zhì)壁分離的原因B.外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度⑹結(jié)果實(shí)驗(yàn)展示、得出結(jié)論成熟植物細(xì)胞能與外界溶液形成滲透系統(tǒng)，發(fā)生滲透作用；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示與交流：每組推薦代表，簡要介紹本組的“植物細(xì)胞的吸水和失水”探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，師生共同點(diǎn)評(píng)。設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)操作，聯(lián)系生活實(shí)例，有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)的能力，同時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生善于從生活實(shí)例中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)。課堂小結(jié)滲透作用模型動(dòng)物細(xì)胞與外界溶液之間形成滲透系統(tǒng)植物細(xì)胞與外界溶液之間形成滲透系統(tǒng)基本組成或條件半透膜、膜兩側(cè)具有濃度差細(xì)胞膜選擇透過性膜濃度差細(xì)胞質(zhì)與外界溶液之間原生質(zhì)層選擇透過性膜濃度差細(xì)胞液與外界溶液之間原理水分子（或其他溶劑分子）以擴(kuò)散作用通過半透膜細(xì)胞質(zhì)通過細(xì)胞膜與外界溶液之間發(fā)生滲透作用細(xì)