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2019-2020年高中生物《4.3 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健方虒W(xué)設(shè)計 新人教版必修1 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容屬于細胞的功能之一──物質(zhì)的輸入和輸出。任何一個生命系統(tǒng)都是開放的系統(tǒng)，都與外界有物質(zhì)的交換?？梢姳竟?jié)所屬的章節(jié)內(nèi)容對學(xué)生理解細胞是基本的生命系統(tǒng)有著重要的意義。 二、教學(xué)目標(biāo) 1知識目標(biāo)：說明物質(zhì)進出細胞的方式；簡述主動運輸對細胞生命活動的意義。 2能力目標(biāo)：進行圖表數(shù)據(jù)的解讀。 3情感態(tài)度價值觀：強調(diào)積極參與討論，主動思考。 三、教學(xué)重點、難點及解決方法 1、教學(xué)重點：物質(zhì)進出細胞的方式。 解決方法： （1）介紹擴散現(xiàn)象，列舉氧和二氧化碳進出細胞的現(xiàn)象，總結(jié)出自由擴散的概念。 （2）葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，卻能通過細胞膜，總結(jié)協(xié)助擴散的概念。（3）列舉逆濃度梯度跨膜運輸現(xiàn)象，總結(jié)出主動運輸?shù)母拍睢? 2、教學(xué)難點：主動運輸 解決方法：通過列舉逆濃度梯度跨膜運輸?shù)默F(xiàn)象，播放相關(guān)的多媒體動畫，講清主動運輸?shù)母拍罴疤攸c。 四、學(xué)情分析 學(xué)生已經(jīng)具備了細胞膜的結(jié)構(gòu)、水跨膜運輸?shù)膶嵗幕A(chǔ)，掌握了蛋白質(zhì)多樣性的知識，為新知識的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。、教學(xué)方法：直觀教學(xué)法、講授法、討論法。 五、教學(xué)方法 1．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見前面的學(xué)案。 2．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：利用《課前預(yù)習(xí)學(xué)案》預(yù)習(xí) 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案， 七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 [問題探討]給學(xué)生呈現(xiàn)P70圖，提出下列討論題：1、什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？ 2、葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但是小腸上皮細胞能大量吸收葡萄糖，對此該如何解釋？ 3、觀察此圖，你還能提出其他問題嗎？ 學(xué)生討論后回答。 （三）合作探究、精講點撥。 探究—發(fā)現(xiàn)活動一 在學(xué)生自學(xué)完后，我希望學(xué)生能按照表格歸納出三種跨膜方式的特點和所需的條件。于是，我設(shè)計了以下表格（預(yù)先印發(fā)），讓小組合作填寫。 物質(zhì)的跨膜運輸?shù)姆绞剑篲_______。 物質(zhì)跨膜運輸主要與該物質(zhì)的________、________、________、________、________等條件有關(guān)。 項　　目 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 膜外、膜內(nèi)濃度高低 是否需載體蛋白 是否消耗ATP 實例 探究－發(fā)現(xiàn)活動二 為了讓學(xué)生更深刻地理解細胞內(nèi)的物質(zhì)跨膜的過程，我提問：既然我們都了解了物質(zhì)的三種跨膜方式所需的條件以及它們的特點，那么甚微觀的過程是怎樣的呢？下面，請大家補充并完成下圖。 （1）自由擴散。 當(dāng)細胞外O2的濃度＞細胞內(nèi)O2的濃度 或者　　細胞外CO2的濃度＜細胞內(nèi)CO2的濃度 （2）協(xié)助擴散。 根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生對物質(zhì)的進出有個誤區(qū)，認(rèn)為物質(zhì)的進出只與細胞膜內(nèi)外有關(guān)系，而沒有抓住關(guān)鍵──濃度梯度。于是，我在自由擴散的圖中，設(shè)計了“細胞內(nèi)外O2與CO2的擴散”，讓學(xué)生從繪圖中得知物質(zhì)的進出與它的濃度有關(guān)。另外，一些離子和小分子有機物進出細胞的方式可以是多種的，于是，我在協(xié)助擴散和主動運輸?shù)膱D中，都以葡萄糖為例，讓學(xué)生能體會到這一點。 探究－發(fā)現(xiàn)活動三 為了落實課程標(biāo)準(zhǔn)的新理念，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思維進行“探究”，我設(shè)計了第三個活動。 細胞的物質(zhì)運輸速率與濃度差的關(guān)系的實驗探究，在中學(xué)課堂上是不可能實現(xiàn)的，如果憑空讓學(xué)生去繪出曲線圖，不符合學(xué)生認(rèn)知的規(guī)律。為此，我收集了大學(xué)做自由擴散實驗的數(shù)據(jù)，給學(xué)生分析數(shù)據(jù)，繪出曲線圖，但協(xié)助擴散和主動運輸則不提供數(shù)據(jù)，目的是為考查學(xué)生是否能從自由擴散的物質(zhì)運輸速率和濃度差關(guān)系中推斷出其他兩種方式的曲線圖。 請繪出下列曲線圖 （1）自由擴散。 O2跨紅細胞膜時的運輸速率： 結(jié)論：物質(zhì)的運輸速度與物質(zhì)濃度差成_____關(guān)系，自由擴散過程只受________影響。 （2）協(xié)助擴散。 結(jié)論：在一定濃度范圍內(nèi)， 物質(zhì)的運輸速率與物質(zhì)濃度成____關(guān)系，協(xié)助擴散過程中物質(zhì)運輸速率受________限制。 （3）主動運輸。 結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，物質(zhì)的運輸速率與物質(zhì)的濃度差成____關(guān)系，超過一定的物質(zhì)濃度范圍，物質(zhì)運輸速率_________。 活動三需要的探究能力較強，它要求學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維推斷協(xié)助擴散和主動運輸?shù)那€圖。在課堂教學(xué)中，由于有了第一組數(shù)據(jù)，較多小組能正確完成自由擴散的曲線圖，并得出正確的結(jié)論。在協(xié)助擴散中，不少小組忽略了載體數(shù)目的限制，依舊畫出和自由擴散一樣的曲線圖。而主動運輸?shù)那€圖的繪制更是高潮，學(xué)生激烈地爭議到底是反比還是正比的關(guān)系，還有物質(zhì)運輸速率的最小值，而剛好發(fā)言的小組代表是數(shù)學(xué)科代表，他用語準(zhǔn)確，還在黑板上繪出物質(zhì)進出細胞的圖，舉出一些簡單的假設(shè)數(shù)據(jù)來比喻，生動地解釋了主動運輸?shù)奈镔|(zhì)運輸速率與物質(zhì)的濃度差成反比的關(guān)系，還有物質(zhì)的速率的最小值可以達到零的結(jié)論。 （四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測 最后，我用課件小結(jié)主動運輸?shù)奶攸c，幫助學(xué)生理順討論中對主動運輸?shù)奶攸c的思路。而其他的運輸方式：胞吐、胞吞，則由我來講授，點出關(guān)鍵的知識點即可。 【思考感悟】要確定某種物質(zhì)的運輸方式，關(guān)鍵應(yīng)該抓住那些方面？ （1）分析被運輸?shù)奈镔|(zhì)是否通過細胞膜；（2）明確被運輸物質(zhì)微粒的性質(zhì)（大分子、小分子、離子）；（3）分析物質(zhì)通過細胞膜的轉(zhuǎn)運方向，是否需要載體協(xié)助，是否需要消耗能量。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了在下一節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)第五章《細胞的能量供應(yīng)和利用》的第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》這一部分內(nèi)容，著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計實驗，如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。 設(shè)計意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。 九、板書設(shè)計 第３節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞? 一、小分子和離子的跨膜運輸 項　　目 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 膜外、膜內(nèi)濃度高低 膜外高，膜內(nèi)低 膜外高，膜內(nèi)低 膜外低、膜內(nèi)高 是否需要載體蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗ＡＴＰ 不需要 不需要 需要 實例 Ｏ２、ＣＯ２、甘油、乙醇、苯、水 紅細胞吸收Ｃ６Ｈ１２Ｏ６ Ｎa＋、K＋、Ca2＋、氨基酸 二、大分子的跨膜運輸方式 1、胞吞 2、胞吐 十、教學(xué)反思 1.本節(jié)內(nèi)容的整個教學(xué)過程設(shè)計為一種“指導(dǎo)型探究”過程，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。在自主探究的過程中對學(xué)生的能力提出了較高的要求，教師要及時幫助學(xué)生解決探究實驗和探究性學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。教師在課堂上要細致地關(guān)注學(xué)生的即時表現(xiàn)、學(xué)生的觀點和發(fā)言，通過關(guān)注學(xué)生的興奮和疑惑，再對自己何時參與指導(dǎo)、如何進行指導(dǎo)作出決策。 2.新課改背景下，教師應(yīng)靈活運用教材，充分開發(fā)和利用課程資源，合理設(shè)計，創(chuàng)造性地解決教學(xué)任務(wù)重而課時有限的矛盾。