資源簡介

水分子進出植物細胞
課型： 新授課 （新授課/復習課/實驗課等）
1. 課程標準與教材內容分析
本節課的內容選自高中生物必修一第四章第一節被動運輸中的內容，新課程標準要求能夠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，在本節課的片段教學中，主要內容為滲透作用的原理和條件以及水分子進出植物細胞的思考，為后面學習被動運輸、主動運輸以及胞吞胞吐的特點奠定基礎。在此之前，已經學習了植物細胞的結構和功能、生物膜系統的功能及特點，這都有利于學習過程中對半透膜的理解。在本堂課片段教學中，通過對視頻中實驗現象的觀察，增加學生感性認識，幫助學生克服對微觀結構理解的困難，結合學生活動，促使學生主動思考，獲取新知。
2. 學情分析
所面對的教學對象為高一學生，此時學生已經對植物細胞的結構有了詳細和深刻的認識，知道細胞膜的選擇透過性和細胞壁的全透性，也有了一定的物質能量觀，這都有利于本堂課對滲透作用的理解。此時的學生對新奇事物具有較強的好奇心，樂于思考，具備一定的抽象邏輯思維能力和空間想象力，但是還遠遠不足，所以在教學過程中教師應該層層遞進，將微觀結構以模型的形式進行展示，并輔以直觀的圖解，加深理解和記憶，提高學生的自主閱讀和理解的能力。
3. 設計思路
（1）本章的設計思路：
本章內容主要為三節，主要講述的是《細胞的物質輸入和輸出》，包括主動運輸、被動運輸、胞吞胞吐。結合細胞膜的結構和功能，分別講述了不同物質進出細胞的原理和特點，并關注相關應用。
本課的設計思路：
本次片段教學主要是學習水分子是如何進出植物細胞的。首先是情境導入，利用萵筍條浸泡在不同的溶液中展現出不同的狀態，引入本堂課的主題：水分子進出植物細胞。隨后是新課講授，回顧細胞膜的特點，學習半透膜，并利用半透膜制備滲透裝置，模擬水分子進出植物細胞，通過對滲透裝置的學習，總結出滲透作用的條件和滲透方向，最后回到植物細胞，對“成熟植物細胞放在清水中是如何滿足滲透作用發生的條件的”進行探討，總結出：1.原生質層相當于半透膜；2.清水中：細胞液濃度 > 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 < 外界溶液水的相對含量，細胞吸水；3.飽和濃鹽水中：細胞液濃度 < 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 > 外界溶液水的相對含量，細胞失水。
4. 本課時教學目標
（1）通過滲透現象的觀察和思考，闡述滲透現象的原理及條件。
（2）將植物細胞與滲透裝置進行類比，思考水分子進出植物細胞的方式。
5. 教學重難點
難點：（1）滲透現象的原理及條件
重點：（1）水分子進出植物細胞的方式
6. 教學準備
教師預先了解學生的學情，熟練掌握教材內容并做好教學設計。學生提前對本節內容進行預習和思考。根據本節內容的教學設計對班級進行小組的劃分，在活動和討論中要以小組為單位。萵筍條的浸泡要提前約4個小時進行準備，滲透現象的視頻要提前錄制。
7. 教學過程
環節一：情境導入
【引入】通過向學生展示提前4小時在飽和濃鹽水和清水中浸泡的萵筍條，讓學生直觀感受和描述不同萵筍條的狀態，此現象說明水分子是可以進出植物細胞的，那么水分子是以何種方式進出植物細胞的呢？從而進入本堂課的主題：水分子進出植物細胞。
環節二：滲透現象的講授
【情境1】引導學生回顧細胞的邊界為細胞膜，具有選擇透過性，半透膜也具有允許部分物質進入，阻擋大分子物質穿過的特點，并利用半透膜制備滲透裝置，模擬植物細胞浸泡在清水中的過程。并思考如下問題：
1.漏斗內液面上升是漏斗內哪一種物質的含量增加導致的？
2.如果用一層紗布代替半透膜，漏斗管液面還會上升嗎？為什么？
3.如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，漏斗管液面還會上升嗎？
總結出水分子的滲透方向和滲透作用發生的條件。
【活動1】學生可以回答：1.水分子含量增加導致。2.液面不會升高。因為紗布不是半透膜， 孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能通過。3.漏斗管中的液面將保持不變。
在教師的引導下，總結出：1.水分子的滲透方向為水的相對含量高的一側向相對含量低的一側滲透。2.滲透作用條件：具有半透膜；膜兩側具有濃度差。
【設計意圖】通過問題串的方式，引導學生思考和總結滲透作用的滲透方向和條件。
環節三：水分子進出植物細胞的思考
【情境2】將一成熟植物細胞置于清水中，是否滿足滲透作用發生的條件？如果滿足，請分析細胞中相當于半透膜的結構是什么？該結構的兩側是否存在濃度差？
【活動2】學生通過思考，可以得出答案：
成熟植物細胞中有一個很大的液泡，且液泡是單層膜，液泡膜也和細胞膜一樣屬于生物膜系統，具有選擇透過性，因此細胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的結構相當于一個半透膜，該結構被稱為原生質層。在液泡內溶解有無機鹽等物質，因此細胞液具有一定濃度，在清水中：細胞液濃度 > 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 < 外界溶液水的相對含量，細胞吸水。相反，在飽和濃鹽水中：細胞液濃度 < 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 > 外界溶液水的相對含量，細胞失水。
【設計意圖】通過學生自主合作探討，得出結論，提高學生分析解決問題的能力和歸納總結能力，由學生自主得出水分子進出植物細胞的原理和條件。
環節四：與導入部分相呼應
【情境3】放在鹽水中和清水中的萵筍條中，水分子是如何進出細胞的？
【活動3】學生回答：
細胞液濃度 < 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 > 外界溶液水的相對含量，細胞失水；細胞液濃度 > 外界溶液濃度，細胞液中水的相對含量 < 外界溶液水的相對含量，細胞吸水，細胞膨脹。
環節四：小結。
由教師最本堂課進行歸納和小結。
8. 板書設計
水分子進出植物細胞
滲透作用
方向：水的含量高的一側→水的含量低的一側
條件：1.具有半透膜
2.膜兩側有濃度差
水分子進出植物細胞
原生質層→相當于半透膜
清水中：細胞外→細胞液；細胞吸水
飽和濃鹽水中：細胞液→細胞外；細胞失水
教學反思

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