資源簡介

被動運輸
【教學目標】
1．知識與技能：
（1）掌握水進出細胞的原理；
（2）進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作；
（3）了解物質跨膜運輸的類型；
（4）掌握自由擴散和協助擴散的特點和實例。
2．過程與方法：
（1）嘗試從生活現象中提出問題，做出假設；
（2）學習科學探究的一般方法和步驟。
3．情感態度和價值觀：
（1）領悟科學探究的思想方法，培養學生質疑、求實、創新及勇于實踐科學態度和精神；
（2）學生在合作學習的過程中，學會與人交流、尊重他人。
【教學重難點】
1．重點：
（1）探究水分進出細胞是順相對濃度梯度的；
（2）舉例說明細胞膜是選擇透過性膜（半透膜）；
（3）掌握自由擴散和協助擴散的特點和實例。
2．難點：
（1）嘗試提出問題、做出假設；
（2）進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作。
【教學流程】
教學內容 師生互動 設計意圖
設置問題情景，復習舊知，激發探索欲望。 教師提問：細胞作為最基本的生命系統其邊界是什么？有什么功能？ 設疑： 1．物質進出細胞是否受到細胞膜的控制？ 2．活細胞中有哪些化合物，含量最多的是？ 3．不同的物質是如何進出細胞的？ 學生活動： 思考討論相關問題，明確物質的進出必須要受細胞膜的控制。 引導學生尋找新舊知識的結合點，引起認知沖突，激發探索新知的欲望。
滲透作用 教師活動： 組織學生閱讀“問題探討”關于滲透現象的演示圖；投影演示滲透作用的動態過程，引導學生思考： 1．蔗糖分子和半透膜兩側的水分子是否都通過半透膜？ 2．半透膜兩側水分子的通過數量一樣嗎？為什么？ 3．漏斗的液面會無限上升嗎？為什么？ 4．如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結果又會怎樣？原因？ 5．如果用一張紗布代替半透膜，結果會怎樣？原因？ 學生活動： 觀察滲透作用的發生過程，小組討論分析原因、思考回答相關問題。 結合問題自主構建滲透作用的概念及條件。 師生共同歸納總結： 1．滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）經過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液的擴散過程。 本質：順著相對濃度梯度的運動。 2．條件：具有半透膜；半透膜兩側的溶液濃度不同 利用動畫演示，增強直觀感；設計“問題串”是為了以問題驅動學習，引導學生自主、探究、合作，最終完成對知識的主動建構。
水進出細胞的原理 教師活動： 引導學生回憶利用紅細胞制備細胞膜的實驗，組織學生討論分析： 1．圖中所示的紅細胞出現了什么現象？為什么？ 2．當外界溶液的濃度低時，紅細胞一定會由于吸水而漲破嗎？ 3．紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？這說明紅細胞的細胞膜相當于“滲透裝置”中的什么裝置？ 4．你認為紅細胞的吸水和失水多少取決于什么條件？ 學生活動： 小組討論分析紅細胞吸水和失水的原因，進而歸納出：紅細胞吸水和失水的條件，紅細胞的細胞膜相當于半透膜，動物細胞相當于一個滲透裝置。 培養學生觀察、比較和分析、總結，進而得出科學結論的能力。閱讀課文中的資料分析，展開討論，分別回答討論題
探究植物細胞的失水和吸水 教師活動： 實物演示“蘿卜條的吸水和失水現象”，引導學生思考蘿卜條變軟變硬的原因是什么？ 學生活動： 觀察現象，思考教師所提出的問題，交流與動、植物細胞吸水和失水相關的實例并分析原因。嘗試從生活實例中提出問題、做出假設。 提出問題：植物細胞在什么情況下失水和吸水？失水和吸水的條件是什么？水分子是如何進出細胞的？ 教師引導分析：這些問題那些是有價值的值得探究的？ 因為細胞膜和液泡膜都屬于生物膜，與紅細胞的細胞膜在組成上和結構上都非常相象，所以由細胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細胞質組成的原生質層也應該是半透性的，相當于半透膜。所以植物細胞的失水和吸水應該和動物細胞一樣，也是通過滲透作用吸水和失水的。那么如何做出假設呢？ 學生活動： 思考交流討論，表達自己的觀點。 做出假設：植物細胞在高濃度溶液中失水，在低濃度溶液中吸水。 教師：怎樣才能夠知道我們的假設是否正確呢？ 學生：做實驗。 教師：怎么去做實驗，做實驗之前我們要做哪些準備工作呢？ 學生：先應該設計實驗方案。 教師：引導學生設計實驗方案，組織學生具體實施實驗。 學生活動：實施實驗，及時記錄和觀察實驗現象完成下面表格： 思考與討論： 1．植物細胞的結構特點是什么？它會由于過多的吸水而漲破嗎？若液泡是無色的，容易觀察到吸水和失水的現象嗎？這與選材有關嗎？ 2．什么情況下植物細胞會失水，現象如何？什么情況下植物細胞會吸水，現象如何？ 3．成熟的植物細胞能看作一個滲透裝置嗎？如果能，那什么結構可看成半透膜？ 4．你的實驗結果是什么？與預期相吻合嗎？如果不符合，你認為應當作何解釋？ 師生共同歸納總結：像水分子這樣，物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協助擴散兩類。 生物膜是如何對物質進行選擇的？作為主要成分的磷脂分子和蛋白質在物質運輸過程中分別起著什么作用？該怎樣研究它們在物質運輸過程中各自的功能呢？ 結合生活實際，有利于提高學生對生物學知識運用的能力和生物科學養素，同時引導學生善于從生活的實例中發現問題、提出問題、做出假設。 在教師設置問題的引導下，逐漸掌握新知識。 逐步掌握探究實驗的具體步驟，培養學生的科學探究能力。 培養學生的實驗操作技能。 通過問題的具體討論，加深學生對知識的理解和應用，培養求實、質疑、探索的精神。 及時歸納總結，幫助學生鞏固所學知識。 引出下面所要學習的內容
自由擴散 教師展示：科研人員制作出了人工無蛋白質的脂雙層膜，檢測了不同物質跨膜運輸的情況。 思考與討論：圖中哪些物質可以通過人工膜，哪些物質不能通過？氣體、脂溶性小分子是如何通過人工膜的呢？ 學生歸納： 通過觀察得出，氣體、脂溶性小分子可以通過，葡萄糖、氨基酸、離子不能通過人工膜。 教師演示：打開提前泡好的咖啡，將咖啡倒入清水中。 提問：聞到什么味道？觀察到什么現象？這是屬于什么過程？具有什么特點？ 學生回答：擴散；高濃度向低濃度運輸。 教師設疑演示：氣體在細胞內是不是也是通過擴散進出細胞呢？利用多媒體展示肺泡與空氣的氣體交換動畫。 提問：與進出細胞的方向與氣體分子的濃度有關嗎？運輸方向如何？ 學生觀察氣體進出肺泡過程，思考問題：與都是高濃度向低濃度運輸。 師生共同歸納：自由擴散：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的過程。 滲透科學探究思維，體現結構與功能相適應的觀點。 觀察現象，發現問題。 喚醒學生元認知——擴散的認識，為后面的學習奠定基礎。 通過動態媒體演示，將微觀的生物學現象及過程變得形象化、具體化， 通過學生對概念的感性認識進而上升到理性認識。
協助擴散 教師再次展示不同分子和離子跨膜運輸情況。 提問：葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層，但葡萄糖作為最主要的能源物質，它是如何進入紅細胞，隨血液循環被運輸到全身的？人工膜與細胞膜有何不同？蛋白質具有哪些功能？葡萄糖進入紅細胞是不是和蛋白質有關呢？ 學生預設：人工膜沒有蛋白質，蛋白質具有運輸載體的功能。 教師演示動畫：葡萄糖進入紅細胞的過程 教師提問：觀察葡萄糖跨膜運輸的方向是怎樣的？它和自由擴散相比有什么不同之處？ 學生回答：運輸方向是從高濃度向低濃度運輸，與自由擴散的不同之處在于有載體蛋白的協助。 師生共同歸納：協助擴散：進出細胞的物質借助載體蛋白的擴散。 觀看動畫，感性與理性相結合。
總結 師生共同總結：自由擴散與協助擴散有何共同特點？ 被動運輸：由高濃度向低濃度轉運，也叫順濃度梯度轉運。 兩種方式的對比，強化概念。

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