“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗苯虒W(xué)設(shè)計與案例

1教學(xué)目標(biāo)的確定

“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗笔侨私贪嫫胀ǜ咧行抡n程生物必修1“分子與細(xì)胞”中第4章第1節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)在本章中的地位是通過水和其他物質(zhì)的跨膜運輸?shù)膶嵗?，使學(xué)生建立物質(zhì)跨膜運輸?shù)母行哉J(rèn)識，從而理性地認(rèn)識到細(xì)胞膜和其他生物膜是選擇透過性膜，為第4章第2節(jié)“膜結(jié)構(gòu)”、第3節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健睂W(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”是全書的第一個“探究實驗”，為學(xué)習(xí)后面的探究性活動奠定基礎(chǔ)。

作為一節(jié)創(chuàng)新課，作者對教材的內(nèi)容進(jìn)行了整合，強調(diào)內(nèi)容的完整性，以“實例”為基礎(chǔ)，設(shè)計實驗思路為主，輔以實驗演示，采用引導(dǎo)——探究教學(xué)法，最終引導(dǎo)學(xué)生得出“生物膜是選擇透過性膜”的結(jié)論，這也是本節(jié)課的知識目標(biāo)及教學(xué)重點。

2教學(xué)實施的程序

2.1引入

教師的組織與引導(dǎo)：由墨汁滴入清水的擴散實驗引入新課，引導(dǎo)學(xué)生觀察滲透裝置中的現(xiàn)象，輔以視頻動畫演示，設(shè)計“問題串”驅(qū)動學(xué)習(xí)。

引導(dǎo)學(xué)生思考：

(1)為什么液面會上升?水分子從哪里進(jìn)入?

(2)如果用一層紗布代替半透膜，漏斗內(nèi)的液面還會升高嗎?

(3)如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎樣?

學(xué)生活動：觀察實驗現(xiàn)象，進(jìn)入學(xué)習(xí)情境。根據(jù)問題引導(dǎo)，總結(jié)出滲透作用的兩個條件：①具有半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同。

教學(xué)意圖：以實驗情境，吸引學(xué)生的注意力；從生活現(xiàn)象說起，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。訓(xùn)練學(xué)生觀察能力和思維探究能力。通過問題引導(dǎo)，讓學(xué)生自己說出滲透作用的兩個條件。

2.2動物細(xì)胞的吸水和失水

教師的組織與引導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生分析動物細(xì)胞是不是相當(dāng)于滲透裝置。

學(xué)生活動：帶著問題閱讀教材，分析教材提供的資料，自主學(xué)習(xí)。

教學(xué)意圖：創(chuàng)設(shè)問題情境識圖分析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

2.3探究植物細(xì)胞的吸水和失水

教師的組織與引導(dǎo)：由生活現(xiàn)象引入，提出問題：“糖拌西紅柿”后碟子中的水從哪里來?

展示：成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。引導(dǎo)學(xué)生思考出碟子中的水主要來自植物細(xì)胞的細(xì)胞液。

探究：原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜嗎?

(1)提出問題：

原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜嗎?

思考：是不是所有的問題都可以探究?

(2)作出假設(shè)。

當(dāng)一個問題提出后，我們必須結(jié)合已有的知識或經(jīng)驗(必要時還要查找資料)分析問題，并且作出嘗試性的回答。

(3)設(shè)計實驗。

教師引導(dǎo)學(xué)生思維：

①我們研究的對象是原生質(zhì)層，肉眼能不能觀察到?所以我們需要選擇什么儀器?

②選擇什么樣的實驗材料更合適?

分組，提出要求，學(xué)生討論期間與各小組交流，了解學(xué)生設(shè)計的方案。同時制作好兩個臨時裝片，一個滴加清水，一個滴加蔗糖溶液。

請2～4個小組代表發(fā)言，交流互動。

(4)實施實驗。

在互動顯微鏡下給學(xué)生展示實驗現(xiàn)象，提出質(zhì)壁分離及復(fù)原的概念。

(5)分析證據(jù)。

(6)得出結(jié)論。

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧科學(xué)探究的一般過程。

教師總結(jié)水分跨膜運輸?shù)奶攸c：細(xì)胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸?shù)倪^程。

學(xué)生活動：學(xué)生討論，設(shè)計實驗方案，分組匯報。

教學(xué)意圖：引導(dǎo)學(xué)生從植物失水的宏觀現(xiàn)象人手，激發(fā)學(xué)生探究微觀層面植物細(xì)胞的吸水和失水問題的欲望；由水進(jìn)出細(xì)胞要通過的結(jié)構(gòu).提出原生質(zhì)層的概念；明確“提出問題”的原則：所提問題應(yīng)該有價值及可探究性；通過探究案例的親身設(shè)計、師生交流、教師點評、案例展示、自我修正以及實驗結(jié)果分析等過程的體驗，引導(dǎo)學(xué)生逐步領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般過程，從而培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、語言表達(dá)、分析歸納、合作交流的能力；通過實驗現(xiàn)象的演示，加深學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)求實、質(zhì)疑、探索的科學(xué)精神。

2.4水通道和離子通道

教師的組織與引導(dǎo)：介紹2003年諾貝爾化學(xué)獎授予了兩位在水的跨膜運輸和離子跨膜運輸方面做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，展示彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農(nóng)的照片。

教學(xué)意圖：對學(xué)生進(jìn)行了勵志教育，升華了本節(jié)課的情感目標(biāo)。

2.5其他物質(zhì)跨膜運輸?shù)奶攸c

教師的組織與引導(dǎo)：由水分子跨膜運輸?shù)奶攸c引出是不是所有的物質(zhì)跨膜運輸都是順濃度梯度?出示事實，引導(dǎo)學(xué)生思考。

實事1：人體甲狀腺濾泡內(nèi)碘濃度比血液高20～25倍。

實事2：水稻細(xì)胞吸收大量的硅離子，而番茄細(xì)胞幾乎不吸收硅離子。

學(xué)生活動：分析教師提供的事實資料，并進(jìn)行討論和交流。

教學(xué)意圖：訓(xùn)練學(xué)生分析材料的能力。

2.6總結(jié)

生物膜是選擇透過性膜。水分子可以自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子則不能透過。