資源簡介

“物質出入細胞的方式”教學設計
1 設計思想
建構主義學習觀強調學習不是教師簡單地把知識傳遞給學生，而是學生自己主動建構。教師需要創設利于學習者所學內容的意義建構情境。維果茨基的最近發展區理論，為了促進學生的發展,教師要搭建知識建構的“腳手架”，設計有一定難度的問題，采用問題解決教學，創建學習共同體。
基于上述理念，本節課將通過逐一展示一系列現象創設意義學習情境：①硫酸銅在水中不斷擴散的現象；②黃瓜分別放在糖水和清水中的軟硬程度的不同和紫色洋蔥紙質壁分離實驗現象；③用尿素代替蔗糖后的紫色洋蔥發生質壁分離后又自動復原的現象；④身體白細胞吞噬病菌現象。然后拋出問題串，與同學一起分析探究，并借助多媒體呈現各種動畫演示來解釋現象，幫助學生達到對物質進出細胞的方式的理解。建構模型是學習和研究生物學的一種重要的方法。本課教師設計一個模擬活動，讓學生自己構建細胞膜的物理模型，各自扮演不同的角色，以達到對物質出入細胞方式的充分理解。（以部分同學構成細胞膜的一角，另一部分同學為各種物質，然后讓細胞膜對這些物質進行物質判斷并實施一定的物質運輸方式。）
2 教學分析
2.1 教材分析
“物質出入細胞的方式”選自《高中生物必修1（分子與細胞）》中第三章第二節。主要內容為不同物質進出細胞的方式：擴散、易化擴散、主動運輸及滲透作用。該知識點在細胞的物質組成、形態結構、能量貨幣之后是對上述基礎知識的進一步深入。同時該課內容也涉及以后諸多的教學內容：如呼吸作用、光合作用中反應物與反應產物出入細胞方式、動物激素調節中激素的分泌、內環境的穩態、神經細胞興奮的產生與傳導中離子出入神經細胞的方式等。因此該課是后續課程的基礎。在整個章節中，本節課居于承上啟下的重要地位，很好地起到了過渡作用。
2.2 學情分析
學習該課學生已經儲備了一定的知識：如直接供能物質——ATP；植物個體失水或吸水現象在初中科學中有實驗，屬于個體水平，為本節課進入細胞水平學習奠定基礎。因此學生學習該課是有一定的知識背景的，是可以接受新知識的。
3 教學目標
3.1 知識目標 區分物質出入細胞的各種方式；能夠判斷各種物質出入細胞的方式；分析并說出細胞吸水或失水的原因。
3.2 能力目標 在教學中培養學生表達交流的能力，思維推理能力，分析比較能力，知識的遷移能力、初步模型構建能力和對實際問題的結決能力。
3.3 情感目標 通過學習養成具體問題具體分析的態度和不斷探究的科學精神。同時通過活動來體驗同學之間合作互助的同學情。
3.4 教學重點和難點
重點：能區分小分子物質出入細胞的不同方式；擴散、異化擴散，主動運輸和需要的條件，理解并應用這些方式。
難點：
3.5 教學統籌分析
前一節課可以先讓學生完成植物細胞質壁分離與復原的實驗現象的觀察，這有利于新課的順利進行。本節課有很多微觀現象不能通過實驗體現，教師用媒體和插圖進行展現，并巧妙的設計問題讓學生去思考核心知識。
4 教學方法
創設情境，不斷提出問題研討法輔之以多媒體展示法開展教學活動。
5 教學過程
教學環節 教師組織和引導 學生活動 教學意圖
設疑導入 活細胞不停地進行新陳代謝活動，就必須不斷地與周圍環境進行物質交換。質膜的功能特點是具有選擇透性。新鮮玉米浸泡紅墨水的實驗只能說玉米細胞不需要紅墨水這種物質，至于玉米細胞膜對于所需要的物質，是如何進行運輸的呢？ 回憶質膜的功能及活細胞吸收物質的選擇性實驗內容學生產生新的問題：細胞膜是如何吸收需要的物質的？哪些物質是細胞會需要的等疑問 創設問題情景，以此激發同學們對物質出入細胞方式的興趣
引導探索 情境1通過給出硫酸銅在水中的擴散圖解，請學生思考：①擴散的分子最終是怎樣分布的？ ②當分子擴散均勻后就不再運動了嗎？ 觀察硫酸銅在水中擴散圖解，討論分子運動方向及最終結果 培養學生觀察和語言表達的能力
引導探索 情境2教師給出照片：糖拌黃瓜出水、黃瓜變軟和紫色洋蔥表皮細胞放在一定濃度的蔗糖溶液中發生質壁分離現象，并提出問題：①如何在分子水平解釋這種現象？教師通過電腦將滲透裝置的演示給學生，并繼續提問：①漏斗管內的液面為什么會升高？②什么是滲透？③植物在高濃度的蔗糖溶液中是一個滲透系統嗎？ ④動物細胞有滲透作用嗎？⑤自然界中所有的生物都能發生滲透作用嗎？
⑥能發生滲透作用的都能發生質壁分離嗎？ 學生思考并投入到滲透作用的分子水平的討論。歸納出要完成滲透作用的條件讓學生比較植物與動物及其他生物在不同滲透濃度下的細胞情況 創設意義建構情境，增加學生學習的興趣和激發學習積極性培養學生觀察、推理歸納的能力和語言組織表達能力由植物一點到生物這個面來設計有一定難度的問題，培養學生對知識的遷移能力
情境3教師給出顯微照片：紫色洋蔥表皮細胞浸泡在一定濃度的尿素溶液中先發生質壁分離現象后又質壁分離復原現象。請學生分析：該過程中細胞得失水的情況及細胞的存活狀況以及尿素分子是否進入細胞教師分別用課件展示小分子過膜的方式：自由擴散、易化擴散、主動運輸，后歸納這些分子出入細胞膜的特征。教師再將問題折回：請學生解釋情境3的內容教師根據學生的回答進行分析并補充和完善 學生討論教師所給的現象，并進行適當表達，但學生非常疑惑這種現象的發生積極參與學習教師給出各種物質進出細胞方式的動畫課件學習，并歸納，總結各種運輸方式學生運用剛剛所學的知識分組討論情境3中的現象，并解釋該現象 情境3所呈現的內容與情境2有巨大不同，讓學生產生認知沖突，增加學生的好奇心和求知欲對物質出入細胞的三種方式進行歸納總結，培養歸納能力培養學生進行合作交流的精神和語言表達能力
情境4 教師給出白細胞吞噬病毒的動畫，然后提出問題串：
①一個病毒比一個蛋白質的體積大嗎？
②請回憶分泌蛋白出細胞膜的過程。③你認為使細胞發生胞吞或胞吐的分子是大分子還是小分子？④大分子出入細胞有無穿過脂雙層？⑤哪些物質會穿過脂雙層呢？為了加強知識，教師再給出變形蟲吞噬消化衣藻的過程，并將生物膜知識進行回顧 學生討論病毒的化學組成，推理得出一般情況下病毒體積大。學生通過前后比較，進行胞吞和胞吐的物質是大分子學生比較大、小分子出入方式得出結論 培養學生探究能力、合作能力、學習歸納能力、語言表述的能力等多種能力通過問題，學生思考，歸納總結出小分子與大分子出入細胞膜的方式不同。培養了學生歸納能力和梳理知識的能力
5.模擬活動 教師通過精心設計展示模擬活動的圖片（如下圖）。學生進行角色分工（代表不同膜成分和物質），然后完成物質出入細胞的方式。完成活動后，請學生思考：①不同的物質都用同一種載體可以嗎？②如果細胞外K+、Ca2+的濃度一樣高，但Ca2+的運輸速率不及K的運輸速率，這是什么原因？教師結合學生的討論，分析后給出答案 學生對這種活動很新奇，覺得有趣。能積極配合完成?；顒悠陂g學生存在運輸方式的錯誤，由學生自己去糾正學生可以齊聲回答：專一性學生討論，然后提出可能答案：載體的數量 培養學生解決實際問題能力，同時體現了同學間互助的精神，并初步培養學生物理模型的構建培養學生通過現象推理新知識的能力
歸納總結 教師展示物質出入細胞方式的表格，請學生并找出異同點。老師根據學生的匯報再進行補充完善 學生討論，編寫，然后匯報 學生歸納能力的培養
拓展升華 教師給出資料1.O2 跨紅細胞膜時的運輸速率數據；資料2葡萄糖跨紅細胞膜時運輸速率數據；資料3葡萄糖跨小腸上皮細胞膜時的運輸速率，請學生繪制一些曲線，并找到濃度、載體數量與運輸速率的關系。 學生仔細閱讀資料，分析后繪出曲線，并且給出總結 培養學生由具體的生物知識向解釋數據能力和數學模型構建方向轉化，提升綜合能力教師觀點：對于新教學的內容，可以教師與學生共同合作完成，便于學生能力的逐步形成。
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