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1、 最新人教版必修一《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗罚ǖ? 1 課 時）教案例 ●從容說課 本節(jié)利用一些具體例子和資料 ,介紹了兩方面的內(nèi)容： 1.水分子是順著相對含量的梯度跨膜運輸?shù)摹? 2.一些離子的跨膜運輸并不是順著離子相對含量的梯度來進行的 ,最后總結(jié)出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。實例主要突出的是水的跨膜運輸方式——滲透。要讓學(xué)生明確這幾個問題：擴 散與滲透的區(qū)別；原生質(zhì)層與原生質(zhì)的區(qū)別；細(xì)胞與滲透裝置的共同之處（一個成熟的細(xì)胞就是一個滲透系統(tǒng)）；半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別和聯(lián)系；細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。 本節(jié)實驗是一個“

2、探究實驗” ,這也是學(xué)生高中階段第一次接觸“探究實驗” ,要逐步教 會學(xué)生進行探究的基本方法和步驟。雖然實驗本身很簡單 ,關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生如何從生活現(xiàn) 象中發(fā)現(xiàn)問題 ,提出有價值的問題 ,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何分析問題作出假設(shè) ,并根據(jù)所做的假設(shè) 來設(shè)計實驗 ,考慮實驗操作的具體細(xì)節(jié)（材料、用具、試劑的選擇 ,操作步驟 ,結(jié)果預(yù)期 ,設(shè)計 記錄表格等） ,這才是最重要的。 本節(jié)可以分 2 課時進行 ,第一課時著重介紹探究實驗的一般方法和步驟 ,第二課時則進行 實驗 ,分析實驗結(jié)果 ,得出結(jié)論。結(jié)合對實驗的分析來介紹滲透裝置和滲透作用 ,指出一個成 熟的細(xì)

3、胞就是一個滲透裝置 ,最后通過書本中的資料分析得出：（ 1）離子的跨膜運輸并不 是順著離子相對含量的梯度來進行的；（ 2）細(xì)胞膜不僅僅是半透膜 ,還是選擇透過性膜。 ●三維目標(biāo) 1.知識與技能 （ 1）說出細(xì)胞在什么情況下吸水和失水。 （ 2）舉例說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜。 （ 3）熟練制作臨時裝片和操作顯微鏡觀察。 2.過程與方法 （ 1）嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題 ,作出假設(shè)。 （ 2）學(xué)習(xí)進行探究問題的一般方法和步驟。 3.情感態(tài)度與價值觀 （ 1）參與課堂討論與交流。 （ 2）養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣 ,如及時清洗和擺放實

4、驗用具 ,愛護實驗室衛(wèi)生等?！窠虒W(xué)重點 1.如何進行探究實驗 ,其基本方法和一般過程。 2.滲透作用；細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)。 3.細(xì)胞膜不僅僅是半透膜 ,還是選擇透過性膜。 ●教學(xué)難點 1.如何發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。 2.如何設(shè)計實驗過程（材料、實驗用具、試劑的選擇 ,實驗結(jié)果的預(yù)測 ,操作的細(xì)節(jié)）。 3.細(xì)胞膜不僅僅是半透膜 ,還是選擇透過性膜。 ●教具準(zhǔn)備 1.滲透演示實驗。 2.蘿卜條吸水和失水的演示實驗。 3.滲透原 理的多媒體演示課件。 ●課時安排 1 / 6 2 課時

5、 第一課時 探究細(xì)胞的吸水與失水 ●教學(xué)過程 ［課前準(zhǔn)備］ 課前老師準(zhǔn)備好蘿卜條吸水和失水的演示實驗 ,取三塊形狀 大小相同的蘿卜條 ,一塊置于盛有清水的燒杯中 ,一塊置于盛有鹽水的燒杯中 ,一塊用培養(yǎng)皿盛放以作對照。此實驗一般需要半小時就可以有明顯的結(jié)果。 ［情 境創(chuàng)設(shè)］ 今天我們開始學(xué)習(xí)第 4 章《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》 ,無論是從個體層次還是細(xì)胞層次 來看 ,生命系統(tǒng)并不是一個孤立封閉的系統(tǒng) ,它要不斷與外界發(fā)生物質(zhì)和能量的交換 ,包括從 外界攝入物質(zhì)（如我們吸入氧氣、吃飯等） ,同時也包括及時 地把代謝產(chǎn)生的廢物排出體外 （如呼

6、出二氧化碳 ,排尿 ,出汗等）。那么這一章我們著重探討在細(xì)胞層次上物質(zhì)是如何輸入 和輸出的。 首先我們來看這樣幾個生活中的例子： （ 1）你吃比較咸的食物時 ,例如腌制的咸菜、連續(xù)嗑帶鹽的瓜子等 ,你的口腔和唇的黏膜會有什么感覺？為什么？ 學(xué)生：會有干燥難受的感覺 ,因為口腔和唇的細(xì)胞失去水分 ,即水分的輸出。 （ 2）當(dāng)你把白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時 ,常常要放一些鹽 ,過一段時間后就可見有水分滲出 ,這些水分是從哪里來的？ 學(xué)生：菜餡細(xì)胞失去的水分 ,即水分的輸出。 （ 3）蔫了的青菜葉放入清水中浸泡一段時間后,會有什么變化？ 學(xué)生：菜葉又重新變

7、得硬挺起來了 ,葉面伸展 ,即水分的輸入。 （ 4）老師展示課前準(zhǔn)備好的蘿卜條失水和吸水的實驗 ,介紹實驗過程 ,展示實驗結(jié)果。 問：兩個燒杯中的蘿卜條為什么會出現(xiàn)明顯的不同呢？ 學(xué)生：清水中的蘿卜條吸水 ,即水分的輸入；鹽水中的蘿卜條失水 ,即水分的輸出。 （ 5）你還能想到哪些類似的例子呢？ ?? ［師生互動］ 1.提出問題 教師：結(jié)合上面這些例子 ,特別是蘿卜條吸水和失水的這個演示實驗 ,如果深入思考的話 , 你可以提出什么問題？將問題寫下來。 學(xué)生：①細(xì)胞會失水嗎？（滲出的水是細(xì)胞內(nèi)的水還是間隙的水） ②細(xì)胞在什么情況下

8、會失水 ,什么情況下會吸水呢？ ③水分是如何進出細(xì)胞的？ ?? 教師：大家一起來討論一下提的問題哪些是有價值的 ,值得探究的？ 學(xué)生：②和③兩個問題提得好 ,可以探究。 教師 ：我們要學(xué)會善于從生活中的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)新的問題 ,提出問題。許多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)也 就是在平時看似習(xí)以為常的現(xiàn)象或者一些偶然巧合的現(xiàn)象中提出來的 ,例如牛頓就從蘋果掉 下來 的現(xiàn)象中提出地球引力的問題；細(xì)菌學(xué)家弗萊明從一個長了青霉的細(xì)菌培養(yǎng)皿中提出 青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用 ,從而提取出青霉素的。當(dāng)然這要求我們要 有敏銳的觀察能力和敏捷的思維。愛因斯坦曾經(jīng)說

9、過：“提出一個問題比解決一個問題更 重要?！笨梢哉f“提出問題的能力”是人們素質(zhì)的一個重要組成部分 ,是創(chuàng)造發(fā)明的源泉之 一。好 ,提出了一個有價值的問題以后 ,我們?nèi)绾稳パ芯克?？這節(jié)課我主要是告訴大家探究問題的一般方法和步驟。 2 / 6 2.作出假設(shè) 當(dāng)一個問題提 出來后 ,首先我們要對現(xiàn)象進行分析 ,結(jié)合已有的知識（必要時還要查找 一些資料）和生活經(jīng)驗 ,對提出的問題作出一個嘗試性的回答。我們叫“作出假設(shè)”。 比如 我們研究“細(xì)胞在什么情況下會失水 ,什么情況下會吸水呢” ,綜合分析以上幾個 例子——嗑瓜子引起口干

10、,菜餡滲出水 ,還有鹽水中的蘿卜條失水 ,它們的共同點是細(xì)胞外有 一定的鹽分 ,所以可以推理“是不是當(dāng)細(xì)胞外界溶液的濃度過大或者說大于細(xì)胞內(nèi)的濃度時 , 細(xì)胞會失水呢？反之如果細(xì)胞外溶液低于細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度時細(xì)胞則會吸水” ,作出了 一個 假設(shè)。 那作出的假設(shè)正確與否呢？就需要通過實驗來驗證 ,那么接下來我們就要設(shè)計一個實驗 , 創(chuàng)造我們假設(shè)中所提出的條件 ,來檢測細(xì)胞是否發(fā)生失水或吸水。 3.設(shè)計實驗 教師：那這個實驗的設(shè)計上我們需要考慮哪些細(xì)節(jié)呢？ 首先我們要考慮“選擇怎樣的細(xì)胞材料來進行實驗” ,脫開書本 ,假如你是第一次碰到這 樣的

11、問題 ,你會考慮選擇怎樣的材料呢？ 學(xué)生：樹葉；菜葉；血細(xì)胞；花瓣。 ?? 教師：大家可以打開思維來想 ,剛才你們提的材料很好 ,都可以用來嘗試 , 或許這些材料 都能成功 ,但也可能一些材料不能助你成功。同時你們也想一想這個實驗要用到哪些工具 ,你 如何判斷細(xì)胞失水了還是沒有失水？ 學(xué)生：用顯微鏡觀察。 教師：很好 ,當(dāng)你選用了顯微 鏡以后 ,你的選材就應(yīng)注意要盡可能選容易做成裝片的 , 在 顯微鏡下容易觀察到的（如細(xì)胞比較大 ,或細(xì)胞有顏色等 ,如果沒有顏色 ,能不能染色？染色 要注意什么）。比如洋蔥表皮細(xì)胞有紫色 ,也很好撕取做成裝

12、片 ,就可以考慮 ,那大家還能不能想到其他什么好材料呢？ 學(xué)生：水綿 ,水綿是綠色的 ,水綿是單層細(xì)胞。 那葫蘆蘚也可以 ,它的葉是一層細(xì)胞的。 美人蕉的花瓣表皮細(xì)胞中液泡顏色呈現(xiàn)鮮紅色。 紫鴨跖草表皮容易撕取 ,紫色液泡大而明顯 ,很容易找到。 ?? 教師：大家的思路開始打開了 ,想得很好 ,那究竟這些材料好不好 ,大家也可以做為一個課題來研究 ,多選幾種材料都試試 ,進行比較。 好 ,那接下來我們還要考慮選用怎樣的試劑好呢？學(xué)生：鹽水。 教師：還有沒有其他的呢？ 學(xué)生：糖水； 醋酸； 海水。 ?? 教師：想得很好 ,這

13、里我們同樣也考慮這些問題 ,我們選的試劑會不會對細(xì)胞有傷害？能 否保證細(xì)胞是活的？如醋酸就可能對細(xì)胞產(chǎn)生傷害；試劑的濃度我們最好是能控制的 ,海水的 濃度我們不好控制。還有試劑要是容易獲得的。所以這里大家提的鹽水和糖水是比較好的。 材料、用具、試劑都選好了 ,接下來我們要考慮整個實驗具體的操作步驟該如何。是先 把洋蔥泡在鹽水中 ,10 分鐘后取出做成裝片 ,顯微鏡下檢測；還是先做好裝片 ,再想辦法往里加入試劑呢？ 學(xué)生：先做裝片再加試劑好 ,這樣可以在顯微鏡下監(jiān)控細(xì)胞失水的變化過程。 教師：很好 ,現(xiàn)在我們還有一個重要的問題 ,那就是要預(yù)期一下實驗結(jié)果 ,

14、加了高濃度糖 水后細(xì)胞會發(fā)生怎樣的變化呢？ 3 / 6 學(xué)生：細(xì)胞會縮小。 圖 4－ 1－ 1 1.正常細(xì)胞 2、3.發(fā)生了質(zhì)壁分離的細(xì)胞 教師：對 ,細(xì)胞液中的水分流失 ,使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生 質(zhì)層（包括細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。注意：原生質(zhì)層和原生質(zhì)兩個概念 是不同的 ,原生質(zhì)則指細(xì)胞內(nèi)的生命 物質(zhì) ,整個動物細(xì)胞都是一團原生質(zhì) ,而植物細(xì)胞除細(xì)胞 壁外的其他所有物質(zhì)是一團原生質(zhì)）比細(xì)胞壁的伸縮性大 ,

15、當(dāng)細(xì)胞不斷失水時 ,原生質(zhì)就會與 細(xì)胞壁分離開來 ,也就發(fā)生質(zhì)壁分離。所以觀察到質(zhì)壁分離可以作為細(xì)胞失水的表現(xiàn)。 預(yù)測了實驗結(jié)果后 ,我們可以設(shè)計一個表格來記錄實驗結(jié)果。這個 實驗中的表格就比較 簡單了。 中央液泡的大小 原生質(zhì)層的位置 細(xì)胞大小 0.3 g/mL 蔗糖溶液 清水 4.開展實驗 好 ,當(dāng)所有這些實驗的細(xì)節(jié)都考慮清楚了以后 ,我們就可以開始實驗了 , 下節(jié)課我們就到 實驗室完成這個探究實驗。 5.記錄結(jié)果 6.分析結(jié)果 ,得出結(jié)論 做完實驗后 ,我們要對實驗結(jié)果進行分析 ,實驗結(jié)果是否與預(yù)期相吻合？是否支持了

16、我們最初的假設(shè)？ 當(dāng)實驗結(jié)果與預(yù)期不符時 ,我們要多思考 ,也不要急于認(rèn)定假設(shè)不成立 , 要考慮會不會是因為實驗操作的不正確導(dǎo)致不能達到預(yù)期結(jié)果的？會不會有什么干擾因素呢？ 例如這個實驗中 ,如果開始使用了 0.8 g/mL 的蔗糖溶液 ,很快就觀察到了質(zhì)壁分離 ,但后 來加清水怎么也不能使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 ,能否斷定當(dāng)外界濃度低的時候細(xì)胞不能吸水呢？ 學(xué)生：不能。 教師：那為什么會出現(xiàn)與預(yù)期不符的結(jié)果呢？就要多思考了 ,有沒有誰能想到呢？ 學(xué)生：會不會因為蔗糖濃度過高了 ,導(dǎo)致細(xì)胞失水過快而死亡了。 教師：很好 ,回答得很正確。所以無論

17、實驗成功也好 ,失敗也好 ,都要認(rèn)真分析。如果確 實找不到實驗設(shè)計上的原因也找不到實驗操作上的原因 ,始終也未能得到預(yù)期的結(jié)果 ,這就要 認(rèn)定假設(shè)是錯的了。這時又要重新回頭做新的假設(shè) ,然后設(shè)計別的實驗了。失敗不要緊 ,很多 偉大的發(fā)現(xiàn)都不可能一次就成功的 ,都是要經(jīng)過多次 ,有的甚至千百次的失敗后才成功的。失 敗是成功之母嘛。 ［教師精講］ 進行科學(xué)探究的方式是多種多樣的。一般來說 ,其基本過程具有六個要素：提出科學(xué)問 題；進行猜想和假設(shè)；制定計劃 ,設(shè)計實驗；觀察與實驗 ,獲取事實與證據(jù)；檢驗與評價；表 達與交流。某些探究過程只包含其中的幾個

18、要素 ,而且也不一定按上面呈現(xiàn)的順序進行。我 們進行科學(xué)探究主要是領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想 ,培養(yǎng)自己進行科學(xué)探究所需要的能力 ,增進對科 學(xué)探究方法與過程的理解?？茖W(xué)探究能力是通過完成部分探究活動和完整的探究活動而形成和發(fā)展的。 4 / 6 ［評價反饋］ 1.精選練習(xí) （ 1）酵母菌培養(yǎng)基中 ,常含有一定濃度的葡萄糖 ,但當(dāng)葡萄糖濃度過高時 ,反而抵制了微生物的生長 ,原因是 A. 改變了酵母菌的 pH B. 碳源太豐富 C.細(xì)胞失水影響其生活 D. 葡萄糖不是酵母菌的原料 （ 2）當(dāng)把紫色的洋蔥鱗片

19、葉的表皮置于質(zhì)量濃度為 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中后 ,原生質(zhì) 層和細(xì)胞壁之間將 A. 緊緊靠在一起 B. 充滿細(xì)胞液 C.充滿蔗糖溶液 D. 充滿清水 答案：（ 1） C （ 2） C ［課堂小結(jié)］ 我們這節(jié)課就到這里 ,主要是告訴大家探究的一般方法和基本的步驟：提出問題→作出 假設(shè)→設(shè)計實驗→開展實驗→記錄結(jié)果→分析結(jié)果 ,得出結(jié)論→表達與交流。下節(jié)課我們就 到實驗室來完成這個實驗。 ［布置作業(yè)］ 課后完善本實驗的設(shè)計 ,理順操作步驟 ,預(yù)期實驗結(jié)果并思考： 1.假如細(xì)胞壁相當(dāng)于一層半透膜 ,實驗結(jié)果會有

20、什么不同？ 2.如果沒有細(xì)胞壁 ,實驗結(jié)果會有什么不同？ ［課后拓展］ 請根據(jù)下述條件設(shè)計一個實驗 ,鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液 ,寫出實驗步驟并分析結(jié) 果：一瓶 10%的蔗糖溶液、一瓶 30%的蔗糖溶液、 250 mL 燒杯 1 只、半透膜制成的透析袋子只、有刻度玻璃管 1 支、細(xì)線 1 根、支架 1 個。 提示：此題主要考查設(shè)計實驗的能力。設(shè)計實驗的目的（提出問題）：鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液。設(shè)計實驗依據(jù)的原理：滲透作用原理。實驗材料和用品的選擇：制作一個滲透裝置和進行滲透作用測量的材料、用品。合理安排實驗步驟參見下面的答案。對實驗結(jié)果的預(yù)測和分析參見下面答

21、案。得出科學(xué)的結(jié)論：明確實驗?zāi)康摹鷮嶒炓罁?jù)的原理→實驗材料和用品的選擇→合理安排實驗的步驟→對實驗結(jié)果的預(yù)測和分析→得出科學(xué)的結(jié)論,這是設(shè)計實驗的基本思路和程序。 （ 1）實驗步驟 ①將一瓶中的蔗糖溶液倒入燒杯中。②將另一瓶中的蔗糖溶液裝滿透析袋 ,將刻度玻璃 管插入袋內(nèi)溶液中 , 用線將袋口和 玻璃管扎緊。③將插有刻度玻璃管的透析袋放入盛有溶液 的燒杯中 ,垂直固定于支架上 ,記錄刻度玻璃管液面刻度。④一段時間后 ,觀察玻璃管液面刻 度,確定液面是升還是降。 （ 2）結(jié)果分析 如液面升高 ,則透析袋中的溶液是 0.3 g/mL 的蔗糖溶液 ,燒杯中的

22、溶液為 0.1 g/mL 的蔗糖溶液。反之 ,可推測透析袋中是 0.1 g/mL 的蔗糖溶液 ,燒杯中的溶液為 0.3 g/mL 的蔗糖溶液。 ●板書設(shè)計 第 4 章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第 1 節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗谝徽n時 探究細(xì)胞的吸水與失水 5 / 6 6 / 6