資源簡介

(共26張PPT)
4.1被動運輸
第1課時
人教版 必修1
教學目標
通過觀察滲透作用現象，總結滲透作用的概念和發生條件，構建滲透裝置模型， 并能結合模型分析滲透平衡狀態。
根據滲透作用的發生條件解釋動植物細胞均可構成滲透系統，并利用細胞的吸水和失水原理解釋相關的生活現象，分析和解決諸如合理施肥等實踐問題。
新知導入
1. 細胞膜的組成和功能？
2. 細胞膜具有控制物質進出的作用，那么是不是所
有的物質都能進出細胞？
復習導入
新知講解
水進出細胞的原理
（1）擴散現象：物質分子從高濃度區域向低濃度區域轉移直到均勻分布的現象。
1. 滲透作用
新知講解
水進出細胞的原理
◇半透膜：是指某些物質可以透過，而另一些物質不能透過的多孔性薄膜。
◇特點：物質能否通過半透膜取決于物質與半透膜孔徑的大小。
（2）半透膜
新知講解
水進出細胞的原理
（3）滲透現象
開始漏斗內外液面持平
一段時間后漏斗內液面升高
新知講解
水進出細胞的原理
（4）滲透現象的分析
① 裝置中漏斗管內液面為什么會升高？
由于單位時間內透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數量多于從長頸漏斗滲出的水分子數量，使得管內液面升高。
不會，當半透膜兩側水分子的運動達到動態平衡時，漏斗管內的液面便不再上升。
② 如果漏斗管足夠長，管內液面會無限升高嗎？為什么？
新知講解
水進出細胞的原理
（4）滲透現象的分析
④ 如果燒杯中是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？
因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。
半透膜兩側溶液的濃度相等時，單位時間內透過玻璃紙進入長頸漏斗的水分子數量等于滲出的水分子數量，液面也不會升高。
③ 如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內液面還會升高嗎？
新知講解
水進出細胞的原理
（1）滲透作用的概念
（2）滲透作用的發生條件
① 具有半透膜（主要）
② 半透膜兩側的溶液具有濃度差
歸納
水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液的擴散
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
1.動物細胞的吸水與失水
當外界溶液的濃度比細胞質的濃度低時,細胞吸水膨脹。
當外界溶液的濃度比細胞質的濃度高時。細胞失水皺縮。
當外界溶液的濃度與細胞質的濃度相同時,細胞形態不變。
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
1.動物細胞的吸水與失水
（1）紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？這些有機物相當于漏斗裝置中的什么物質？
（2）紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？
不能，蔗糖溶液
是
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
1.動物細胞的吸水與失水
總結：動物細胞相當于一個滲透系統
（3）紅細胞的吸水或失水取決于什么條件？
取決于細胞質濃度與外界溶液的濃度大小
遷移應用：
生理鹽水或5%的葡萄糖溶液是人體細胞的等滲溶液
臨床上輸液為什么要用生理鹽水或5%的葡萄糖溶液？
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水
（1）植物細胞會出現失水的情況嗎？
（2）植物細胞在什么情況下會失水？
（3）原生質層是否相當于一層半透膜？
提出問題：
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水
作出假設：
設計實驗：
原生質層相當于一層半透膜
（1）選擇怎樣的植物細胞材料來進行實驗？
（2）要觀察植物細胞的吸水和失水過程，必須使用什么儀器？
（3）實驗中選用怎樣的試劑好呢？
（4）怎樣進行實驗操作？
（5）加了高濃度糖水后細胞會發生怎樣的變化？
（6）怎樣統計實驗結果？
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水
實驗方案：
將植物細胞浸潤在較高濃度的蔗糖溶液中，觀察液泡、原生質層及細胞大小的變化；再浸潤在清水中，觀察其大小的變化。
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水

中央液
泡大小
原生質層
的位置
細胞
大小
蔗糖
溶液
清水
變小
原生質層脫離細胞壁
基本不變
逐漸恢復原來大小
原生質層恢復原來位置
基本不變
分析結果：
得出結論：
原生質層相當于一層半透膜。
新知講解
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水
（表示剛開始發生質壁分離）
（表示已明顯發生質壁分離）
原理和現象：
1.外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象，
2.外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象。
質壁分離
質壁分離復原
新知講解
1
你知道這里的“質”和“壁”分別指的是什么？
3
質壁分離及復原的過程中，細胞液濃度的變化趨勢？
2
植物細胞能發生質壁分離的內因和外因是什么？
質指原生質層，壁指細胞壁
質壁分離——細胞液濃度變大；
復原——細胞液濃度變小。
外因：外界溶液濃度大于細胞液濃度。
內因：由于原生質層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質層就會與細胞壁逐漸分開，從而發生質壁分離。
動植物細胞的吸水與失水
2.植物細胞的吸水與失水
課堂總結
水進出細胞
的原理
滲透作用
條件：具有半透膜、
半透膜兩側有濃度差
動物細胞：細胞膜相當于一層半透膜。
植物細胞：原生質層相當于一層半透膜。
質壁分離：外界溶液濃度大于細胞液濃度。
課堂練習
1. 某同學擬選擇一種半透性的膜材料，用于自制滲透裝置。他采用如圖1所示的裝置對收集到的四種材料甲、乙、丙、丁進行實驗，得到了倒置漏斗中的液面高度隨時間變化的曲線，如圖2所示。據圖分析，該同學應選擇的膜材料是（　?。?br/>甲 　　
乙 　　
C. 丙 　　
D. 丁
A
課堂練習
2. 為研究植物細胞質壁分離現象，某同學將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質溶液中，一段時間后觀察到葉表皮細胞發生了質壁分離現象。下列說法錯誤的是（ ）
A．該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞
B．細胞內甲物質的濃度高于細胞外甲物質的濃度
C．細胞液中的H2O可以經自由擴散進入甲物質溶液中
D．甲物質和H2O能自由通過該葉表皮細胞的細胞壁
B
課堂練習
3. 將洋蔥表皮細胞放入一定濃度的硝酸鉀溶液中，其細胞便發生質壁分離，
不久這些細胞又逐漸發生質壁分離復原，其原因是 （ ）
A . 細胞液的溶質透出細胞
B . 質壁分離后的細胞只允許水進入
C . K+和NO3-離子進入了液泡
D . 水分和溶質自由進出細胞
C
課堂練習
4.質壁分離和質壁分離復原是某些生物細胞響應外界水分變化
而發生的滲透調節過程。下列敘述錯誤的是（　 ?。?br/>A.施肥過多引起的“燒苗”現象與質壁分離有關
B.質壁分離過程中，細胞膜可局部或全部脫離細胞壁
C.質壁分離復原過程中，細胞的吸水能力逐漸降低
D.1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的滲透壓大小相等
D
板書設計
二、探究植物細胞的吸水與失水
1.滲透作用：具有半透膜、膜兩側具有濃度差
一、水進出細胞的原理
1.實驗步驟：
2.水進出哺乳動物紅細胞的原理
3.原生質層：細胞膜、液泡膜及細胞質
2.質壁分離：
（1）外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象，
（2）外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象
謝謝
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單元基本信息
課程標準模塊 模塊1 分子與細胞 概念2 細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖 2.1物質通過被動運輸、主動運輸等方式進出細胞，以維持細胞的正常代謝活動 2.1.1闡明質膜具有選擇透過性 2.1.2舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白 2.1.3 舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞
使用教材版本 人民教育出版社2019年新教材
單元名稱 第4章 細胞的物質輸入和輸出
單元課時數 3課時
一、單元學習主題分析（體現學習主題的育人價值）
主題名稱 細胞的物質輸入和輸出
主題概述 1.內容要求：本單元主要通過對植物細胞失水和吸水的實驗，培養學生學會探究問題的一般方法和步驟。通過對生物膜的探索歷程的分析，讓學生體驗人們認識自然世界的一般規律，人們在實驗的基礎上提出假說又通過進一步的實驗修正假說，其中方法和技術的進步起關鍵的作用。通過數學坐標圖來表達三種跨膜運輸方式的一些規律和特征，培養學生對圖表數據的解讀能力。 2.教學提示：為幫助學生達成對概念2的理解，促進學生生物學學科核心素養的提升，應開展下列教學活動： （1）通過模擬實驗探究膜的透性； （2）觀察植物細胞的質壁分離和復原。
主題學情分析 1.在初中階段的學習中，學生已對細胞的失水和吸水有了感性的認識，在物理的學習中，學生對物質的擴散現象也有了基本的了解，但學生并不清楚細胞失水和吸水的原理，并不清楚為什么施肥過多會導致作物死亡，這也是學生此時最好奇，最感興趣的，具有探究求知欲的問題，而這個問題與我們本單元“水進出細胞的原理”完全契合。 2.經過第三章的學習，學生已經掌握了細胞膜的組成和功能，這些已有的知識和經驗可以作為教師創設教學情境的理想素材，幫助學生更好地理解物質跨膜運輸的具體機制。
開放性學習環境 大屏、微課、相關動畫視頻、PPT 等。
二、單元學習目標設計（基于標準、分析教材、結合學情，體現素養導向）
單元學習目標 基于課程標準的內容要求、學業要求及學業質量標準，圍繞培養學生核心素養的要求，制訂了如下教學目標: (1)基于細胞膜的選擇透過性，闡述“被動運輸、主動運輸、胞吞和胞吐”的概念及特點，認同生命的自主性，從而更深刻地理解生命的本質;通過對膜成分與結構的分析，形成結構與功能相適應的觀念，并能運用這些觀念分析和解釋簡單情境中的生命現象，知曉不同運輸方式及其相互配合對生命存活和生長發育的重大意義。 (2)通過設計并實施水進出植物細胞等實驗，能夠針對特定情境提出可探究的問題并設計實驗;體驗科學探究的一般過程；通過實驗觀察及資料分析進行論證推理進而理解并得出生物學概念。 (3)選擇合適的標準對本單元知識進行梳理歸納，通過繪制概念圖以及建構模型等活動，比較幾種物質運輸方式的異同。 (4)能夠運用物質跨膜運輸的知識，解釋生活中常見的生物學現象，論證分析諸如蔬菜腌制、合理施肥等實踐問題，增強社會責任感。通過科學家探究囊性纖維化的原因，認同健康文明的生活方式，通過參與社會熱點議題的討論,關注社會發展動態。
三、學習活動/任務設計（指向學習目標，強調學生的活動與體驗）
第1課時 任務1 名稱：情境導入，探究細胞膜的結構與水進出的關系 回顧第3章學習的：細胞膜的組成和功能？細胞膜具有控制物質進出的作用，那么是不是所有的物質都能進出細胞？引導學生思考，引入新課：水分是怎樣通過細胞膜進出細胞的。 通過創設問題情境，引導學生尋找新舊知識的結合點，啟發思維，產生懷疑，激發探索新知的欲望。
任務2 名稱：小組合作學習—水進出細胞的原理 通過圖片展示、一系列小問題設置引發學生思考，小組討論可以加強學生的交流合作能力，師生共同總結滲透作用的概念和發生條件。 利用動畫或圖片展示效果，增強直觀感；設計問題驅動學習,培養學生的觀察、比較、分析的能力，以及綜合不同學科知識的能力。同時，給學生適當的鼓勵，有利于提高學生主動參與學習的積極性。
任務3 名稱：探究合作交流--動植物細胞的吸水與失水，領悟探究過程的一般方法與基本思想 根據提出的問題，引領學生閱讀相關內容，逐步領會探究過程的一般方法與基本思想，培養學生實驗設計、動手操作、語言表達、分析歸納的能力，并通過師生總結得出水進出細胞的現象與原理。 引導學生逐步領悟探究過程的一般方法與基本思想，培養學生實驗設計、動手操作、語言表達、分析歸納的能力；通過問題的具體討論，引導學生發散思維，加深對知識的理解和應用，培養學生的求實、質疑、探索的精神.
第2課時 任務4 名稱：總結歸納自由擴散的特點及通過自由擴散進入細胞的物質 播放自由擴散的動態視頻，讓學生結合教材P66思考如下問題： 自由擴散有什么特點？ 通過圖示過程，引導學生總結自由擴散的特點，結合細胞膜的物質組成 及PPT中的圖片，總結能自由擴散的物質。 利用動畫或圖片展示效果，增強直觀感；設計問題驅動學習,培養學生的觀察、歸納的能力。同時，給學生適當的鼓勵，有利于提高學生主動參與學習的積極性。
任務5 名稱：合作交流掌握協助擴散的特點 播放協助擴散的動態視頻，讓學生結合教材P66總結協助擴散的三方面特點： 通過圖示過程，引導學生了解通道蛋白和載體蛋白，并思考如下問題： （1）允許通過通道蛋白和載體蛋白的物質需要具備什么特點？ （2）在運輸過程中通道蛋白和載體蛋白的構象是否發生變化 通過圖片，讓學生了解水進出細胞的兩種方式 圖片比較及問題的設置，使學生在討論交流中領悟到自由擴散和協助擴散的特點
任務6 名稱：自主構建影響被動運輸的關系模型 教師結合自由擴散的特點引領學生構建物質濃度對自由擴散的影響關系模型.教師引導學生自主構建載體蛋白對自由擴散的關系模型。 讓學生討論因素協助擴散的因素可能有那些？讓學生自己構建協助擴散的影響因素模型 培養學生動手能力、分析歸納的能力；通過問題的具體討論，引導學生發散思維，加深對知識的理解和應用，培養學生的求實、質疑、探索的精神。
第3課時 任務7 名稱：結合視頻、圖片探究主動運輸的特點 引領學生閱讀教材，并展示相關問題。播放“主動運輸視頻”。（可多放幾遍，便于學生觀察主動運輸過程及特點。）引領學生總結主動運輸的特點。 結合主動運輸的過程讓學生猜想，那些因素可能是影響主動運輸的因素？ 引領學生分析物質運輸的影響因素，分析各因素影響物質運輸的實質。（分析各因素后教師可要求學生嘗試畫出曲線） 利用動畫或圖片展示效果，增強直觀感；通過合作探究提高學生分析問題、解決問題的能力；培養學生歸納總結的能力以及團隊合作精神。
任務8 名稱：通過圖片展示和問題合作交流，探究胞吞、胞吐的特點 引領學生閱讀教材，并展示問題。引領學生思考，探究胞吞、胞吐的特點。 展示胞吞、胞吐過程圖，引領學生結合圖，總結胞吞、胞吐的過程。 總結細胞膜與物質運輸的關系。（從細胞膜的成分和結構入手，形成下列觀點：細胞膜上載體蛋白的種類和數量，或者載體蛋白空間結構的變化決定了物質跨膜運輸方式，也是細胞膜具有選擇透過性的結構基礎。細胞膜的流動性是胞吞、胞吐實現的結構基礎。） 通過圖片比較及問題的設置，使學生在思考中領悟到胞吞、胞吐的特點，通過理解概念的內涵與外延，準確掌握相關知識。
四、單元學習評價設計
評價要素 針對單元整體描述
評價 內容 第1課時：對相關概念進行科學闡述；能分析動植物細胞發生失水與吸水的條件；能分析發生質壁分離的外因與內因；能闡述質膜具有選擇透過性。 第2課時：對相關概念進行科學闡述；能說出發生被動運輸的條件；能舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不消耗能量。能自主構建影響被動運輸的因素關系模型。 第3課時：對相關概念進行科學闡述；能舉例說明有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白；能自主構建影響主動運輸的影響因素關系模型；能舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。
評價 指標 第1課時：學生對細胞吸水與失水原理的認知水平（生命觀念）；學生領悟探究過程的一般方法與基本思想（科學探究）；學生分析問題，歸納概括的思維能力（科學思維）。 第2課時：學生對被動運輸特點的認識水平（生命觀念）；學生分析問題能力和進行關系模型構建的能力水平（科學思維）。 第3課時：學生對主動運輸、胞吞、胞吐特點的認識水平（生命觀念）；學生對影響主動運輸因素關系模型構建的能力（科學思維）。
評價 方法 課上評價 1.教師激勵評價 2.學生自我反思評價 3.成果展示，學生互評：贊賞性評價和質疑性評價 5.使用評價量化表，延時評價 課后評價 1.課時作業 2.單元測試
五、單元作業設計
課時作業（一） 1.下列能發生滲透吸水現象的是（ ） A.把新鮮去皮的馬鈴薯條放在30%蔗糖溶液中 B.把蒸熟的馬鈴薯條放在清水中 C.洋蔥表皮放置在清水中 D.把成熟紅細胞放入高濃度鹽水中 2.將人體口腔上皮細胞轉移至不同濃度（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）的三種蔗糖溶液中，結果在Ⅰ中口腔上皮細胞形態不變，在Ⅱ中口腔上皮細胞皺縮，在Ⅲ中口腔上皮細胞破裂，則這三種蔗糖溶液的濃度是（ ） A.Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ B.Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ C.Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ D.Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ 3.若圖表示植物細胞滲透作用的圖解，下列說法中錯誤的是（ ） A.植物細胞的原生質層相當于一層半透膜 B.不成熟的植物細胞，如根尖分生區細胞，不能發生滲透吸水或失水 C.當溶液濃度甲＞乙時，細胞發生滲透失水，當溶液濃度乙＞甲時，細胞發生滲透吸水 D.當溶液濃度甲＝乙時，細胞處于動態平衡狀態，但仍有水分子由甲→乙 4.下圖中A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液的濃度＜b溶液的濃度，c為清水，B為顯微鏡下觀察到的某植物表皮細胞。下列敘述錯誤的是（ ） A.一段時間后，圖A中裝置2的液面會高于裝置1的液面 B.圖B中的④⑤⑥相當于圖A中的② C.若圖B所示為某農作物根毛細胞，此時應及時灌溉 D.圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同 5.將菠菜葉表皮細胞和人的口腔上皮細胞制成裝片，從蓋玻片的一側滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次后，分別放在顯微鏡下觀察，其結果是（ ） A.前者發生質壁分離，后者也發生質壁分離 B.前者發生質壁分離，后者質壁分離復原 C.前者發生質壁分離，后者皺縮 D.前者發生質壁分離，后者破裂 【答案】 1.C 2.B 3.B 4.B 5.C 課時作業（二） 1.圈出下列物質中，通過自由擴散進入組織細胞的是（ ） O2、 甘油、 氨基酸、 葡萄糖、 K＋、 Na＋、 苯、 乙醇、 水、膽固醇 2.哺乳動物成熟的紅細胞吸收甘油與葡萄糖的相同點是（ ） A.低濃度→高濃度 B.轉運蛋白協助 C.高濃度→低濃度 D.消耗能量 3.細胞在吸收某種物質時，遵循下面兩種曲線，這種物質是（ ） A.腎小管吸收原尿中的葡萄糖 B.小腸上皮細胞吸收食物中的乙醇 C.紅細胞吸收血漿中的鉀離子 D.肝細胞從組織液中吸收氨基酸 4.如圖為物質出入細胞的兩種方式示意圖，請據圖回答下列問題： （1）圖中A表示____________方式，B表示____________方式。 （2）O2和葡萄糖兩種物質中，可以通過B方式進入人體成熟紅細胞的是__________。 （3）與A方式相比，B方式的主要特點是需要借助__________，該物質是在細胞內的__________上合成的。 （4）影響B方式運輸速率的因素為_________________________________________。 【答案】 1.O2、甘油、苯、乙醇、水、膽固醇 2.C 3.B 4.（1）自由擴散 協助擴散
（2）葡萄糖
（3）載體 核糖體
（4）細胞膜內外物質的濃度差和載體的數量 課時作業（三） 1. 新生兒小腸上皮細胞通過消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖，這兩種物質分別被吸收到血液中的方式是（ ） A.胞吞、協助擴散 B.胞吞、主動運輸 C.主動運輸、胞吞 D.協助擴散、胞吞 2. 用磷脂雙分子層將某種不容易進入細胞的藥物包裹成小球，通過小球膜與細胞膜的融合將藥物送入細胞，從而達到治療疾病的目的。該藥物的化學成分和進入細胞的方式最可能是（ ） A.固醇，自由擴散 B.性激素，協助擴散 C.蛋白質，主動運輸 D.蛋白質，胞吞 3. 某些植物細胞吸收蔗糖是利用H+濃度梯度推動的，這種特殊的主動運輸過程如圖所示。下列敘述正確的是（ ） A.圖中H+和蔗糖進入細胞的方式相同 B.圖中H+進出細胞所利用的載體蛋白相同 C.提高外界溶液的pH會使細胞對蔗糖的吸收量減少 D.“H+﹣蔗糖”共轉運蛋白發揮作用時需要ATP直接供能 4. 受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子，其過程如圖所示，下列有關敘述不正確的是（ ） A.該過程以膜的流動性為基礎 B.該過程需要細胞膜表面的受體的識別作用 C.Na+、K+等無機鹽離子一般通過此方式跨膜轉運 D.受體介導的胞吞過程需要內部供能 5. 如圖①表示不同物質進出肝細胞的方式，圖②、③分別表示物質進出細胞時，運輸速率與載體數量和O2濃度的關系。請據圖回答下列問題： （1）若用圖①表示生物膜的流動鑲嵌模型，則圖中缺少的化學成分是______________，它們與蛋白質結合形成的復合物，分布在細胞膜的外表，具有___________________（請答出兩點）等生理作用。 （2）根據圖①分析，Na+運出該細胞的方式屬于_________，判斷依據是______________________________________________________。 （3）圖①中的三種物質進出肝細胞的方式中，符合圖②特點的物質是_________，符合圖③特點的物質是___________________________。 （4）大分子物質（如蛋白質）排出細胞的方式是_________，這種方式與圖①中運輸Na+的方式相比，它們的相同點是___________________________（請答出兩點）。 【答案】 1.B 2.D 3.C 4.C 5.(1). 多糖(糖類) 識別、保護和潤滑 (2). 主動運輸 逆濃度梯度運輸 (3). 葡萄糖和Na＋ 葡萄糖 (4). 胞吐 都需要消耗能量;都依賴于膜的流動性(都具有選擇性)等
六、反思性教學改進（實施后填寫）
1.基于實驗條件的限制，部分探究實驗只能利用材料和問題驅動學生設計，學生的整體設計能力還需強化。 2.科學思維要注重在教學過程中通過問題引領任務設計。為了落實單元目標及課時分目標，采用環環相扣的問題驅動，將本單元劃分為8個驅動任務，再將每個驅動任務分解為不同的子問題，最終指向本單元的核心問題。采用切實可行的方式進行教學評價，以學生為主體，關注目標的落實和達成情況。 3.為幫助學生學會關系模型構建，被動運輸時引導學生構建為主，主動運輸過程中以學生為主，自主構建。 4.在學習完成整個物質運輸過程時，需讓學生自主構建表格，比較各種運輸方式。強化對物質運輸方式的判斷能力。 5．單元策略要站位高，要體現整體性和系統性。
七、單元教學結構圖
綜合以上分析，我們就確立了依托教材為來源的，以不同物質運輸方式為單元學習主題《細胞的物質輸入和輸出》，并基于深度學習實踐模型，進行單元教學設計，我繪制出了本單元的單元結構圖。其中包含了以生物學學科核心素養為導向的學習目標，以在真實情境下解決核心問題為挑戰的學習任務，以及覆蓋課上課下的多種方式的學習評價。本單元將以三課時完成。
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第1課時教學設計
課題 被動運輸
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內容分析 本節選自人教版高中生物必修一第4章第1節，課標中對應的要求是：“闡明質膜具有選擇透過性”、“舉例說明有些物質可以順濃度梯度進出細胞，不需要消耗能量”，包括細胞的吸水和失水以及被動運輸兩部分內容。本節課是第四章的重要內容之一，以細胞膜的物質交換功能為基礎，進一步闡明質膜具有選擇透過性。同時，為下節課講述主動運輸和胞吞胞吐型奠定了基礎。
學習者分析 本節課授課對象是高一學生，學生具備了一定的觀察和認知能力，并且已經能夠區分植物細胞和動物細胞，也知道了植物體內的液體主要是細胞液，對理解植物細胞的質壁分離以及原生質層相當于一層半透膜奠定了基礎。由于學生高中階段缺乏一定的實踐能力，可通過對植物細胞的失水和吸水實驗增強學生的實驗能力，同時也能夠讓學生更好地掌握本節課內容。
學習目標確定 課程標準與本節相對應的要求是:闡明細胞膜具有選擇透過性；舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量。教學中，建議利用科學探究的一般方法探究原生質層的選擇透過性與質壁分離及其復原的關系，并在此基礎上建構被動運輸的概念，理解不同被動運輸的異同點。由此確定的學習目標如下： 1.通過觀察滲透作用現象，總結滲透作用的概念和發生條件，構建滲透裝置模型，并能結合模型分析滲透平衡狀態。 2.根據滲透作用的發生條件解釋動植物細胞均可構成滲透系統，并利用細胞的吸水和失水原理解釋相關的生活現象，分析和解決諸如合理施肥等實踐問題。 3.通過示意圖和資料分析，歸納自由擴散和協助擴散的區別，分析物質轉運速率的影響因素，構建物質運輸速率與影響因素的關系模型。
學習重點難點 重點： （1）如何進行探究，探究實驗的基本方法和一般過程 （2）滲透作用的發生條件 難點： （1）嘗試提出問題、作出假設； （2）進行探究植物細胞吸水和失水的實驗設計和操作 （3）細胞膜不僅是半透膜，還是選擇透過性膜
學習評價設計 課堂提出問題的合理性，課堂討論及成果的展示詳情程度、課堂同學的反應、習題的正確性等幾方面進行
6.學習活動設計 教師活動學生活動環節一：新知導入復習：細胞膜的組成和功能？ 設問：細胞膜具有控制物質進出的作用，那么是不是所有的物質都能進出細胞？ 引入新課：細胞膜是怎樣控制物質進出細胞的？ 今天，我們以水分為例，共同探討水分是怎樣通過細胞膜進出細胞的。學生活動1 回憶舊知識，思考、回答、質疑。活動意圖說明：通過創設問題情境，引導學生尋找新舊知識的結合點，啟發思維，產生質疑，激發探索新知的欲望。環節二：水進出細胞的原理教師活動1 1、“問題探討”：滲透作用的實驗現象
（1）圖片展示：一滴紅墨水滴入到清水中，出現什么現象？
（2）提出探究問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開,結果又會怎樣
展示滲透裝置動態圖，讓學生了解半透膜及其特點。 教師活動2 展示滲透裝置圖片，讓學生結合圖片討論如下問題： ①裝置中漏斗管內液面為什么會升高？ ② 如果漏斗管足夠長，管內液面會無限升高嗎？為什么？ ③ 如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內液面還會升高嗎？ ④ 如果燒杯中是同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？學生活動1 學生觀察思考、合作討論，代表回答問題，并在教師的啟發下，自主構建擴散的原理，滲透作用的條件，并總結水進出的方向。
學生活動2 學生結合圖片結果，分析討論問題 師生共同總結滲透作用的概念和發生條件活動設計意圖：利用動畫或圖片展示效果，增強直觀感；設計問題驅動學習,培養學生的觀察、比較、分析的能力，以及綜合不同學科知識的能力。同時，給學生適當的鼓勵，有利于提高學生主動參與學習的積極性。培養學生的歸納能力及友好的合作精神環節三：動植物細胞的吸水與失水教師活動1 圖片展示水分進出哺乳動物紅細胞的狀況，引導學生理解動物細胞的吸水和失水情況。 提出問題： （1）紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎？這些有機物相當于漏斗裝置中的什么物質？ （2）紅細胞的細胞膜是否相當于一層半透膜？ （3）紅細胞的吸水或失水取決于什么條件？ 總結：動物細胞相當于一個滲透系統 遷移應用：臨床上輸液為什么要用生理鹽水或5%的葡萄糖溶液？ 生理鹽水或5%的葡萄糖溶液是人體細胞的等滲溶液。 2.展示成熟植物細胞結構、設置問題，引領學生閱讀相關內容. 提出問題 （1）植物細胞會出現失水的情況嗎？ （2）植物細胞在什么情況下會失水？
（3）原生質層是否相當于一層半透膜？ 作出假設：根據篩選出的值得探究的問題，引領學生思考如何去研究、作出假設。 設計實驗：引導學生思考，要檢驗“原生質層相當于一層半透膜”這個假設，設計實驗的思路是什么？ 并展示設計實驗需考慮的問題。 預期實驗結果：根據已學知識，引領學生對實驗結果進行預測。 進行實驗，記錄結果：引領學生概括實驗步驟，指導學生完成教材實驗結果記錄表。 分析結果，得出結論：引領學生分析為什么會出現相應結果，由此可得出什么結論。 表達和交流 師生小結：科學探究的六要素：提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗，記錄結果→分析結果，得出結論→表達和交流。 教師活動2 1.教師出示質壁分離圖片，引導學生根據圖片，結合問題，討論質壁分離的原因與原理 （1）你知道這里的“質”和“壁”分別指的是什么？ （2）植物細胞能發生質壁分離的內因和外因是什么？ 質壁分離及復原的過程中，細胞液濃度的變化趨勢？ 學生活動1 引導總結：動物細胞相當于一個滲透系統 學生根據問題，思考討論。 學生根據問題，思考討論，并能做出假設。 學生根據設計方案，總結分析實驗結果，并填寫表格。 學生根據實驗結果，得出結論：原生質層相當于一層半透膜 引導學生總結出如下結論： 原理和現象： （1）外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象， （2）外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象。 活動設計意圖：引導學生逐步領悟探究過程的一般方法與基本思想，培養學生實驗設計、動手操作、語言表達、分析歸納的能力；通過問題的具體討論，引導學生發散思維，加深對知識的理解和應用，培養學生的求實、質疑、探索的精神.
7.板書設計 水進出細胞的原理 1.滲透作用：具有半透膜、膜兩側具有濃度差 2.水進出哺乳動物紅細胞的原理 3.原生質層：細胞膜、液泡膜及細胞質 二、探究植物細胞的吸水與失水 1.實驗步驟： 2.質壁分離： （1）外界溶液濃度大于細胞液濃度時，細胞失水，發生質壁分離現象， （2）外界溶液濃度小于細胞液濃度時，細胞吸水，發生質壁分離復原現象
作業與拓展學習設計 1. 下列能發生滲透吸水現象的是（ ） A.把新鮮去皮的馬鈴薯條放在30%蔗糖溶液中 B.把蒸熟的馬鈴薯條放在清水中 C.洋蔥表皮放置在清水中 D.把成熟紅細胞放入高濃度鹽水中 2. 將人體口腔上皮細胞轉移至不同濃度（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）的三種蔗糖溶液中，結果在Ⅰ中口腔上皮細胞形態不變，在Ⅱ中口腔上皮細胞皺縮，在Ⅲ中口腔上皮細胞破裂，則這三種蔗糖溶液的濃度是（ ） A.Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ B.Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ C.Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ D.Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ 3. 若圖表示植物細胞滲透作用的圖解，下列說法中錯誤的是（ ） A.植物細胞的原生質層相當于一層半透膜 B.不成熟的植物細胞，如根尖分生區細胞，不能發生滲透吸水或失水 C.當溶液濃度甲＞乙時，細胞發生滲透失水，當溶液濃度乙＞甲時，細胞發生滲透吸水 D.當溶液濃度甲＝乙時，細胞處于動態平衡狀態，但仍有水分子由甲→乙 4. 下圖中A為兩個滲透裝置，溶液a、b為不同濃度的同種溶液，且a溶液的濃度＜b溶液的濃度，c為清水，B為顯微鏡下觀察到的某植物表皮細胞。下列敘述錯誤的是（ ） A.一段時間后，圖A中裝置2的液面會高于裝置1的液面 B.圖B中的④⑤⑥相當于圖A中的② C.若圖B所示為某農作物根毛細胞，此時應及時灌溉 D.圖B中的⑦與圖A中的②通透性不同 5. 將菠菜葉表皮細胞和人的口腔上皮細胞制成裝片，從蓋玻片的一側滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次后，分別放在顯微鏡下觀察，其結果是（ ） A.前者發生質壁分離，后者也發生質壁分離 B.前者發生質壁分離，后者質壁分離復原 C.前者發生質壁分離，后者皺縮 D.前者發生質壁分離，后者破裂 【答案】 1.C 2.B 3.B 4.B 5.C
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教學反思與改進 通過問題設計引導學生去思考、討論，讓學生去教學生，教師講授整節課不超過15分鐘，通過問題設計引導學生突破重難點。本節課的基礎知識相對較細、知識點以原理為主，核心是讓學生學會探究實驗的設計流程，并能充分了解相關的原理，為下一課時做好準備。
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