2024年高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.3 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計 新人教版必修1

2024年高中生物第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出4.3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計新人教版必修1學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析嘿，親愛的同學(xué)們，今天咱們要來探討一下細(xì)胞這個神奇的小宇宙里，物質(zhì)是如何進(jìn)進(jìn)出出的。咱們高中生物第四章里，4.3節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健房墒窃蹅兝斫馍鼕W秘的關(guān)鍵。這個章節(jié)，咱們將一起揭開細(xì)胞膜的秘密，看看那些營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物是如何穿過細(xì)胞膜的。咱們要結(jié)合新人教版必修1的課本，一步步深入理解物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，讓細(xì)胞的生命活動更加清晰！????核心素養(yǎng)目標(biāo)分析在本章節(jié)的教學(xué)中，我們旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。首先，通過學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，學(xué)生能夠形成對細(xì)胞膜功能的正確認(rèn)識，增強(qiáng)生命觀念。其次，通過分析不同運(yùn)輸方式的原理，學(xué)生將提升科學(xué)思維能力，學(xué)會運(yùn)用模型解釋生物學(xué)現(xiàn)象。最后，通過實驗探究和問題解決，學(xué)生將培養(yǎng)科學(xué)探究能力，學(xué)會自主獲取信息和提出假設(shè)。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解不同物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的原理，如主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別及其機(jī)制。

②掌握小分子物質(zhì)、離子和大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)木唧w過程和實例。

②分析細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點如何影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸效率。

2.教學(xué)難點，

①理解細(xì)胞膜作為半透膜的選擇透過性及其生物學(xué)意義。

②掌握主動運(yùn)輸過程中能量消耗的具體過程和ATP的作用。

②將理論知識與實際生物現(xiàn)象相結(jié)合，分析特定物質(zhì)如何通過細(xì)胞膜進(jìn)行運(yùn)輸。教學(xué)方法與策略為了更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，我們將采用多種教學(xué)方法。首先，通過講授法詳細(xì)講解跨膜運(yùn)輸?shù)幕驹恚_保學(xué)生對概念有清晰的理解。接著，引入討論法，讓學(xué)生分組討論不同運(yùn)輸方式的實例，促進(jìn)批判性思維。此外，我們將設(shè)計實驗活動，讓學(xué)生親手操作觀察物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程，增強(qiáng)實踐能力。最后，利用多媒體資源，如動畫和視頻，直觀展示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，提高學(xué)習(xí)的趣味性和效率。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：我會在課前通過班級微信群分享關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)腜PT和視頻資料，讓學(xué)生初步了解主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)幕靖拍睢?/p>

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：我會提出如“什么是滲透作用？主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸有哪些區(qū)別？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：我會通過查看學(xué)生提交的預(yù)習(xí)筆記和思維導(dǎo)圖，以及他們在微信群中的互動，來監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生需閱讀預(yù)習(xí)資料，理解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)幕驹怼?/p>

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生需針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行獨(dú)立思考，并在課堂上提出自己的疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生需將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺或直接向我匯報。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨(dú)立解決問題的能力。

信息技術(shù)手段：利用微信群和在線平臺，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

通過預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)φn堂內(nèi)容有初步的認(rèn)識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：我會用一個關(guān)于細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的實驗故事來導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的興趣。

講解知識點：我會詳細(xì)講解主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制，并結(jié)合實例說明。

組織課堂活動：我會讓學(xué)生分組進(jìn)行角色扮演，模擬物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程。

解答疑問：我會針對學(xué)生在活動中提出的問題進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生需認(rèn)真聽講，積極思考。

參與課堂活動：學(xué)生需積極參與角色扮演，體驗跨膜運(yùn)輸。

提問與討論：學(xué)生需勇于提問，并參與到討論中。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，使學(xué)生理解復(fù)雜的生物化學(xué)過程。

活動教學(xué)法：通過角色扮演，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組活動，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。

作用與目的：

通過講解和活動，學(xué)生能夠深入理解跨膜運(yùn)輸?shù)脑砗蜋C(jī)制。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：我會布置一些關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識。

提供拓展資源：我會推薦一些相關(guān)的科普文章和視頻，讓學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

反饋作業(yè)情況：我會及時批改作業(yè)，并對學(xué)生的作業(yè)給予反饋。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生需認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固知識。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生需利用拓展資源進(jìn)行自學(xué)。

反思總結(jié)：學(xué)生需對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)心得。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠鞏固和拓展知識。

反思總結(jié)法：通過反思總結(jié)，學(xué)生能夠提高學(xué)習(xí)效果。

作用與目的：

通過作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠鞏固所學(xué)知識，并通過反思提高學(xué)習(xí)效率。知識點梳理1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能

-細(xì)胞膜的基本組成：磷脂雙分子層、蛋白質(zhì)、糖類。

-細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點：流動性、選擇透過性。

-細(xì)胞膜的功能：維持細(xì)胞形態(tài)、物質(zhì)交換、信息傳遞。

2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

-被動運(yùn)輸：自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散。

-自由擴(kuò)散：小分子物質(zhì)、氣體分子，如O2、CO2、甘油、乙醇等。

-協(xié)助擴(kuò)散：小分子物質(zhì)，如葡萄糖、氨基酸等，借助載體蛋白。

-主動運(yùn)輸：需要消耗能量，如ATP。

-主動運(yùn)輸?shù)念愋停弘x子泵、載體蛋白。

-主動運(yùn)輸?shù)膶嵗篘a+/K+泵、鈣泵。

3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)脑?/p>

-膜的流動性：磷脂雙分子層具有一定的流動性，有利于物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。

-膜的選擇透過性：細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的透過性不同，體現(xiàn)了細(xì)胞的選擇性。

-載體蛋白：參與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，如離子通道、載體蛋白。

4.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?/p>

-小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸：O2、CO2、甘油、乙醇等。

-大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸：蛋白質(zhì)、核酸、多糖等，如胞吞作用、胞吐作用。

5.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)系

-細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點決定了其功能，如流動性有利于物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。

-膜的選擇透過性決定了細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收和排出。

-載體蛋白在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中發(fā)揮重要作用。

6.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)纳飳W(xué)意義

-維持細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境穩(wěn)定：通過物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，細(xì)胞能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的平衡。

-實現(xiàn)細(xì)胞間的物質(zhì)交換：細(xì)胞通過物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，實現(xiàn)與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換。

-維持細(xì)胞正常生理功能：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸是細(xì)胞正常生理功能的基礎(chǔ)。

7.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嶒炑芯?/p>

-自由擴(kuò)散實驗：觀察O2、CO2等氣體分子的跨膜運(yùn)輸。

-協(xié)助擴(kuò)散實驗：觀察葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。

-主動運(yùn)輸實驗：觀察Na+/K+泵、鈣泵等主動運(yùn)輸過程。

8.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用

-藥物運(yùn)輸：通過載體蛋白，藥物可以進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用。

-生物技術(shù)：利用物質(zhì)跨膜運(yùn)輸原理，實現(xiàn)生物大分子的分離和純化。

-生命科學(xué)：研究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸，有助于揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

為了幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹R，以下是為本節(jié)課設(shè)計的作業(yè)：

1.**選擇題**（每題2分，共10分）

-下列物質(zhì)中，通過自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)氖牵?/p>

A.葡萄糖B.氨基酸C.O2D.K+

-細(xì)胞膜上存在一種載體蛋白，它能夠促進(jìn)Na+和K+的逆濃度梯度運(yùn)輸，這種載體蛋白稱為：

A.滲透酶B.離子通道C.載體蛋白D.糖蛋白

-主動運(yùn)輸過程中，細(xì)胞消耗能量的目的是：

A.提高物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率B.降低物質(zhì)跨膜運(yùn)輸速率C.維持細(xì)胞膜電位D.保持細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度平衡

2.**簡答題**（每題5分，共15分）

-簡述主動運(yùn)輸與被動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別。

-解釋協(xié)助擴(kuò)散在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中的作用。

3.**案例分析**（10分）

-閱讀以下案例，并回答問題：

某些細(xì)菌可以利用主動運(yùn)輸?shù)姆绞綇沫h(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)。請分析細(xì)菌如何利用主動運(yùn)輸來獲取營養(yǎng)，并解釋這一過程對細(xì)菌生存的意義。

作業(yè)反饋：

在學(xué)生完成作業(yè)后，我將進(jìn)行以下反饋：

1.**及時批改**：我會在作業(yè)提交后的24小時內(nèi)完成批改，確保學(xué)生能夠及時得到反饋。

2.**詳細(xì)反饋**：對于選擇題，我將指出學(xué)生回答正確與否，并解釋正確答案的原因。對于簡答題，我將評價學(xué)生的答案是否涵蓋了所有要點，并給出改進(jìn)建議。對于案例分析，我將評價學(xué)生的分析深度和邏輯性，并指出可能的錯誤或遺漏。

3.**個別輔導(dǎo)**：對于作業(yè)中表現(xiàn)不佳的學(xué)生，我會提供個別輔導(dǎo)，幫助他們理解知識點并提高解題能力。

4.**課堂討論**：在下一節(jié)課的開始，我會針對作業(yè)中的難點和常見錯誤進(jìn)行課堂討論，幫助學(xué)生鞏固知識。

5.**持續(xù)跟進(jìn)**：對于作業(yè)中表現(xiàn)較好的學(xué)生，我會鼓勵他們進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)，提出更高層次的問題，以促進(jìn)他們的深入理解。重點題型整理1.**物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實驗設(shè)計題**

-題型：設(shè)計一個實驗來驗證某種物質(zhì)是通過主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸跨膜進(jìn)入細(xì)胞。

-答案示例：

實驗?zāi)康模候炞C葡萄糖是否通過主動運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞。

實驗材料：新鮮兔血、葡萄糖、蒸餾水、斐林試劑、顯微鏡、試管等。

實驗步驟：

1.取一定量的新鮮兔血，用生理鹽水稀釋，制成紅細(xì)胞懸液。

2.將紅細(xì)胞懸液分為兩組，分別加入葡萄糖和蒸餾水。

3.在37℃的水浴中保溫一段時間。

4.觀察兩組紅細(xì)胞的變化，并使用斐林試劑檢測葡萄糖的吸收情況。

5.分析實驗結(jié)果，判斷葡萄糖是通過主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞。

2.**物質(zhì)跨膜運(yùn)輸案例分析題**

-題型：分析一個生物現(xiàn)象，解釋其背后的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸機(jī)制。

-答案示例：

案例背景：在寒冷環(huán)境中，動物體內(nèi)血液中的糖分含量會增加。

解答步驟：

1.分析動物在寒冷環(huán)境中的生理需求，如維持體溫。

2.推測糖分在維持體溫中的作用，如提供能量。

3.結(jié)合所學(xué)知識，分析糖分如何通過主動運(yùn)輸或被動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

4.解釋糖分跨膜運(yùn)輸?shù)纳飳W(xué)意義，如能量供應(yīng)。

3.**細(xì)胞膜功能與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸關(guān)系題**

-題型：討論細(xì)胞膜的功能如何影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。

-答案示例：

解答步驟：

1.描述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點，如流動性、選擇透過性。

2.分析流動性如何影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，如促進(jìn)擴(kuò)散。

3.討論選擇透過性如何影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，如只允許特定物質(zhì)通過。

4.結(jié)合實例，說明細(xì)胞膜功能與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。

4.**物質(zhì)跨膜運(yùn)輸與疾病關(guān)系題**

-題型：分析某種疾病與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸異常之間的關(guān)系。

-答案示例：

案例背景：糖尿病患者的血糖水平升高。

解答步驟：

1.描述糖尿病的病理特征，如胰島素分泌不足。

2.推測血糖水平升高的原因，如葡萄糖不能正常進(jìn)入細(xì)胞。

3.分析葡萄糖跨膜運(yùn)輸異常的可能機(jī)制，如載體蛋白缺陷。

4.討論疾病與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸異常之間的聯(lián)系。

5.**物質(zhì)跨膜運(yùn)輸在生物技術(shù)中的應(yīng)用題**

-題型：探討物質(zhì)跨膜運(yùn)輸在生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-答案示例：

解答步驟：

1.介紹生物技術(shù)的基本概念，如基因工程、蛋白質(zhì)工程等。

2.討論物質(zhì)跨膜運(yùn)輸在基因工程中的應(yīng)用，如基因?qū)爰?xì)胞。

3.分析物質(zhì)跨膜運(yùn)輸在蛋白質(zhì)工程中的應(yīng)用，如蛋白質(zhì)表達(dá)和純化。

4.總結(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸在生物技術(shù)中的重要性。板書設(shè)計1.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能

①細(xì)胞膜組成：磷脂雙分子層、蛋白質(zhì)、糖類

②結(jié)構(gòu)特點：流動性、選擇透過性

③功能：維持細(xì)胞形態(tài)、物質(zhì)交換、信息傳遞

2.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

①被動運(yùn)輸：自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散

①自由擴(kuò)散：小分子物質(zhì)、氣體分子（O2、CO2、甘油、乙醇等）

②協(xié)助擴(kuò)散：小分子物質(zhì)（葡萄糖、氨基酸等），借助載體蛋白

②主動運(yùn)輸：需要消耗能量（ATP）

①類型：離子泵、載體蛋白

②實例：Na+/K+泵、鈣泵

3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)脑?/p>

①膜的流動性：有利于物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

②膜的選擇透過性：決定細(xì)胞對不同物質(zhì)的吸收和排出

③載體蛋白：參與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸（離子通道、載體蛋白）

4.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?/p>

①小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸：O2、CO2、甘油、乙醇等

②大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸：蛋白質(zhì)、核酸、多糖等（胞吞作用、胞吐作用）

5.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)系

①結(jié)構(gòu)