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物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì)
作為一名無私奉獻(xiàn)的老師,有必要進(jìn)行細(xì)致的教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作,教學(xué)設(shè)計(jì)是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教學(xué)對象的特點(diǎn),將教學(xué)諸要素有序安排,確定合適的教學(xué)方案的設(shè)想和計(jì)劃。那么優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)是什么樣的呢?以下是小編收集整理的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì),供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì)1
一、 教學(xué)目標(biāo)
1、說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。
2、進(jìn)行圖表數(shù)據(jù)的解讀。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn)
物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。
2、教學(xué)難點(diǎn)
主動(dòng)運(yùn)輸。
三、教學(xué)策略
建議使用1課時(shí)。
本節(jié)教學(xué)建議采用講授與討論相結(jié)合的方法,基本思路可以確定為:展示現(xiàn)象→提出問題→解釋原理→總結(jié)概念。
1、介紹物理上的擴(kuò)散現(xiàn)象,得出擴(kuò)散的概念;讓學(xué)生分析水分子進(jìn)出細(xì)胞是不是與上述擴(kuò)散相似,再列舉氧和二氧化碳進(jìn)出細(xì)胞的現(xiàn)象,總結(jié)出自由擴(kuò)散的概念。
2、呈現(xiàn)“問題探討”中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提出“葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層,卻能通過細(xì)胞膜,這是為什么?”這一問題,讓學(xué)生嘗試作出解釋,再指出載體蛋白的作用,總結(jié)協(xié)助擴(kuò)散的概念。
3、列舉物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象,提出這些物質(zhì)為什么能夠逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)膯栴},進(jìn)行解釋,總結(jié)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睿ū粍?dòng)運(yùn)輸?shù)母拍钜部稍诖藢Ρ瓤偨Y(jié)),說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x。最后可讓學(xué)生列表總結(jié)不同運(yùn)輸方式的特點(diǎn)。
教學(xué)中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1、注意培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力,比如“問題探討”中第3道討論題,應(yīng)該充分重視。第1節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例”中已說明Ca2+、Mg2+能跨膜運(yùn)輸,而本節(jié)“問題探討”中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示這兩種離子不能通過脂雙層,學(xué)生可以就此提出問題。
2、可以采用比喻或類比的方法,以便于學(xué)生理解,如“逆水行舟”等。
3、注意培養(yǎng)學(xué)生解讀圖表數(shù)據(jù)的能力。
4、注意聯(lián)系生活實(shí)際,讓學(xué)生理解研究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊饬x。
四、答案和提示
。ㄒ唬﹩栴}探討
1、從圖上可以看出,氧氣、二氧化碳、氮?dú)、苯等小分子(苯還是脂溶性的)很容易通過合成的脂雙層;水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過;氨基酸、葡萄糖等較大的有機(jī)分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。
2、提示:葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層,但小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖,推測小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上有能夠轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的蛋白質(zhì)。
3、提示:通過觀察此圖還可聯(lián)想并提出,細(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運(yùn)輸?shù)葐栴}。
。ǘ┧伎寂c討論
1、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎叨际琼樜镔|(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。
2、自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是:前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助,后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。
3、因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的,不需要細(xì)胞消耗能量,所以統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸。
。ㄈ┡詸谒伎碱}
提示:這是細(xì)胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能,并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。
。ㄋ模┘寄苡(xùn)練
1、K+和Mg2+是通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。
2、Na+和Cl—是通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞的。
3、提示:因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大,細(xì)胞只有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能維持這種狀況。
(五)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1、D。 2、A。
拓展題
提示:低溫環(huán)境肯定會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。溫度會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)的速率,影響化學(xué)反應(yīng)的速率,因此,組成細(xì)胞膜的分子的流動(dòng)性也會(huì)相應(yīng)降低,呼吸作用釋放能量的過程也會(huì)因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制。這些都會(huì)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾省?/p>
五、參考資料
1、生物膜對小分子的轉(zhuǎn)運(yùn)
細(xì)胞膜是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞所處環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換的通透性屏障,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞必須通過細(xì)胞膜。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞脚c物質(zhì)的大小及性質(zhì)有著直接的關(guān)系。氣體分子和小的脂溶性分子可直接穿過細(xì)胞膜完成運(yùn)輸,帶電離子或大一些的分子需經(jīng)由離子通道或載體蛋白協(xié)助進(jìn)行運(yùn)輸。
這類蛋白在細(xì)胞膜上形成特定的孔道,并且這種孔道的開與關(guān)是可調(diào)控的.。控制開關(guān)的機(jī)制之一是胞外的信號(hào)分子通過與通道蛋白的結(jié)合,改變這些蛋白的構(gòu)象,使通道打開或關(guān)閉。這種通道稱為配體門通道。另一種控制方式是細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外特定離子的濃度發(fā)生變化而導(dǎo)致膜電位變化,而膜電位的變化又導(dǎo)致通道蛋白構(gòu)象變化,由此來控制通道的開關(guān),此類通道稱為電位門通道。例如,當(dāng)胞液中游離Ca2+的濃度增加時(shí),一些K+的通道打開。通道開放的時(shí)間是非常短的,常常只有幾毫秒,被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)順濃度梯度迅速穿過通道。不同通道常形成一個(gè)完整的系統(tǒng),相互間協(xié)調(diào),共同產(chǎn)生某一效應(yīng)。
載體蛋白位于細(xì)胞膜上,它能與特定的分子和離子,如糖類、氨基酸,或金屬離子等結(jié)合,將這些分子或離子從膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)。載體蛋白具有高度的特異性,一種載體蛋白通常只能轉(zhuǎn)運(yùn)一類分子或離子。載體蛋白與分子或離子的結(jié)合是可逆的,即它轉(zhuǎn)運(yùn)到一側(cè)后,就會(huì)與所運(yùn)載的分子或離子分離。載體蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)效率與分子在膜兩側(cè)的濃度梯度的大小有關(guān)。在協(xié)助擴(kuò)散過程中,載體蛋白將物質(zhì)從膜的一側(cè)運(yùn)輸?shù)侥さ牧硪粋?cè),不需要細(xì)胞提供代謝能量,因?yàn)槲镔|(zhì)是順著濃度梯度進(jìn)行運(yùn)輸?shù)摹@,哺乳?dòng)物肝細(xì)胞上的葡萄糖載體,是一種橫跨膜的蛋白,這種蛋白有兩種構(gòu)象,一種構(gòu)象是載體的葡萄糖結(jié)合點(diǎn)面向細(xì)胞膜外側(cè),另一種構(gòu)象是結(jié)合點(diǎn)面向細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)。這種蛋白可將葡萄糖通過膜向細(xì)胞內(nèi)外兩個(gè)方向運(yùn)輸。究竟向哪個(gè)方向運(yùn)輸,決定于物質(zhì)在膜兩側(cè)的濃度。
2、生物膜對大分子的轉(zhuǎn)運(yùn)
大分子物質(zhì),如蛋白質(zhì)、多核苷酸、多糖、膽固醇與脂蛋白形成的顆粒等,很難直接穿過細(xì)胞膜。這些物質(zhì)通過與膜上某種蛋白的特異親和力而附著于膜上,這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊,將附著物包在里面,然后分離下來形成小囊泡進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這個(gè)過程稱為內(nèi)吞作用。吞噬泡或吞飲泡一般與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的溶酶體融合,逐步將吞進(jìn)的物質(zhì)消化分解。
與內(nèi)吞作用相反,有些物質(zhì)通過形成囊泡從細(xì)胞內(nèi)部逐步移至細(xì)胞表面,囊泡的膜與細(xì)胞膜融合,將物質(zhì)排出細(xì)胞。這個(gè)過程稱外排作用。
內(nèi)吞作用與外排作用屬于主動(dòng)運(yùn)輸,因?yàn)樗鼈兣c其他主動(dòng)運(yùn)輸一樣,也需要能量供應(yīng)。有實(shí)驗(yàn)證明,如果氧化磷酸化被抑制,巨噬細(xì)胞的吞噬作用就會(huì)停止,如果是糖酵解被抑制則無阻礙作用。內(nèi)吞與外排作用的一個(gè)重要特征,是細(xì)胞攝入的或分泌的大分子被收入在小囊泡中,而不與細(xì)胞中其他大分子或細(xì)胞器混合。小囊泡快速地大規(guī)模地形成和融合,是所有真核細(xì)胞的特征之一。
大分子物質(zhì)通過內(nèi)吞作用進(jìn)入胞內(nèi),是通過受體分子介導(dǎo)的。首先,大分子結(jié)合到細(xì)胞表面特定的受體上,受體所處的細(xì)胞膜稱為有被小窩。大分子與受體結(jié)合后,這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷,并最終從膜上脫落下來形成小囊泡,由于受體與大分子特異性結(jié)合,加之膜內(nèi)陷與形成囊泡的速度極快,囊泡中含有的胞外液非常少。
細(xì)胞內(nèi)合成的一些大分子若需轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外,首先包裹在囊泡中,然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜并與細(xì)胞膜融合,囊泡中的物質(zhì)排出細(xì)胞外,組成囊泡的膜成為細(xì)胞膜的一部分。胞外基質(zhì)中的糖蛋白就是通過這種途徑運(yùn)到胞外的。對于一些特殊的細(xì)胞,它們分泌的產(chǎn)物如激素、神經(jīng)遞質(zhì)等,也是通過這種方式釋放到細(xì)胞外。但是,分泌產(chǎn)物的釋放是受特定信號(hào)調(diào)節(jié)的。首先是分泌分子由囊泡包裹,移向細(xì)胞膜,當(dāng)細(xì)胞接受到分泌信號(hào)后,囊泡與細(xì)胞膜融合,將分泌分子釋放到胞外。
自我檢測的答案和提示
一、概念檢測
判斷題
1、×。
2、×。
3、×。
4、×。
5、×。
選擇題
1、D。
2、C。
畫概念圖
二、知識(shí)遷移
提示:小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠從消化了的食物中吸收葡萄糖,卻很難吸收相對分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖。這一事實(shí)說明細(xì)胞膜對物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞具有選擇透過性。這與細(xì)胞的生活關(guān)系密切,細(xì)胞膜的這一特性使細(xì)胞盡可能地只吸收自身需要的物質(zhì),細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)常被阻擋在細(xì)胞外。
三、技能應(yīng)用
提示:溫度高低會(huì)提高或降低水分子通過半透膜的擴(kuò)散速率。在一定溫度范圍內(nèi),提高溫度會(huì)加快水分子通過半透膜的速率;而降低溫度則減緩水分子通過半透膜的速率。
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下:
按本章第1節(jié)滲透現(xiàn)象示意圖組裝好三組裝置。在第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫;第二組燒杯外加冰塊降溫;第三組留作對照。三組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn),并記錄液面變化及時(shí)間。
四、思維拓展
提示:在順濃度梯度的情況下,葡萄糖、氨基酸等分子可以通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí),如果此時(shí)細(xì)胞的生命活動(dòng)需要這些營養(yǎng)物質(zhì),細(xì)胞還能吸收這些營養(yǎng)物質(zhì),是通過主動(dòng)運(yùn)輸。
教學(xué)設(shè)計(jì)與案例
《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》
一、教學(xué)目標(biāo)的確定
課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)內(nèi)容有關(guān)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“簡述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”。這項(xiàng)要求包括兩層含義:一是簡述細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念和功能;二是簡述生物膜的結(jié)構(gòu)!吧锬は到y(tǒng)的概念和功能”已安排在第3章第2節(jié)中,此外,在第3章第1節(jié)還講述了細(xì)胞膜的功能。因此,本節(jié)在知識(shí)方面的教學(xué)目標(biāo)可定為“簡述生物膜的結(jié)構(gòu)”。
本節(jié)教材介紹了人類探究生物膜結(jié)構(gòu)的過程和方法,可以加深學(xué)生對科學(xué)的歷史和本質(zhì)的認(rèn)識(shí),特別是這些內(nèi)容中所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、技術(shù)手段的進(jìn)步促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展等觀點(diǎn),對學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀領(lǐng)域的發(fā)展有重要價(jià)值,在確定教學(xué)目標(biāo)時(shí)也應(yīng)重視。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
生物膜結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)歷程比較長,這方面的資料也比較多。教材僅選取了部分主要內(nèi)容,基本按照時(shí)間進(jìn)程排列,未加小標(biāo)題。要想讓學(xué)生自己理清脈絡(luò)并體驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法還是有一定難度的?梢詫μ剿鳉v程的內(nèi)容添加小標(biāo)題以凸顯脈絡(luò),像層層剝?nèi)スS衣一樣,將小標(biāo)題作為思考討論的切入點(diǎn)一一展開,幫助學(xué)生梳理并體驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)方法,同時(shí)理解并能夠描述流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
“層層剝?nèi)スS衣”的過程無不顯現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步對科學(xué)模型建立和發(fā)展所起的作用。以下思路供參考。
小標(biāo)題一:從生理功能入手的科學(xué)探究
早期對于生物膜結(jié)構(gòu)的探究為什么首先是從生理功能入手的呢?這是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,人類還不能親眼看到生物膜,無法想像它的結(jié)構(gòu)是什么樣的。但嘗試探究哪些物質(zhì)能夠透過生物膜則是可行的辦法。正是有了實(shí)驗(yàn)觀察,科學(xué)家才有了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂瘛Dな怯芍|(zhì)組成的這一假說在19世紀(jì)被提出。
假說還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和觀察來驗(yàn)證和完善。20世紀(jì)紅細(xì)胞膜的提取和分離不僅證實(shí)了細(xì)胞膜含有脂質(zhì),同時(shí)表明還含有蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜為雙層脂質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)也在此時(shí)提出。
小標(biāo)題二:單位膜模型的提出
針對蛋白質(zhì)分子的位置問題,有人提出了單位膜模型,即教科書中所說的蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型。這一模型的直接證據(jù)來自電子顯微鏡的觀察。但這一模型將生物膜描述為三明治式的靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu),解釋不了膜的許多生理功能。
小標(biāo)題三:新技術(shù)帶來新模型
技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新讓科學(xué)家發(fā)現(xiàn),膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面,有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。
熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn),以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)又表明,細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。
在這些新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)及觀察的基礎(chǔ)上,又有學(xué)者提出了一些關(guān)于生物膜的新的分子結(jié)構(gòu)模型。其中流動(dòng)鑲嵌模型因能夠比較好地解釋生物膜的生理功能,逐漸為大多數(shù)人所接受。
最后說明流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
三、教學(xué)實(shí)施的程序
學(xué)生活動(dòng)
教師的組織和引導(dǎo)
教學(xué)意圖
1、回憶上節(jié)課的探究活動(dòng),思考生物膜對物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特定的結(jié)構(gòu)相關(guān)?
2、閱讀教材正文第二、第三段,討論對膜的研究為什么是從生理功能入手?
3、思考與討論(1)
4、繼續(xù)閱讀教材正文,討論“單位膜模型”是怎樣提出的。
5、閱讀教材有關(guān)“對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”中余下的全部正文,完成思考與討論(2)。
6、閱讀有關(guān)流動(dòng)鑲嵌模型的正文。1、通過生物課的學(xué)習(xí),我們早已有了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)。
2、主要是限于當(dāng)時(shí)的條件。實(shí)驗(yàn)、推理想像—假說—進(jìn)一步驗(yàn)證完善。
3、“提出假說”的科學(xué)方法介紹。
4、提出技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了假說發(fā)展。
5、隨著技術(shù)進(jìn)步,假說不斷被修正和完善。突出模型建構(gòu)方法:實(shí)驗(yàn)、推理想像—提出假說—進(jìn)一步驗(yàn)證完善—不斷發(fā)展。
6、歸納流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。1、引起對生物膜結(jié)構(gòu)探討的興趣。
2、開始學(xué)習(xí)模型建構(gòu)的方法。
3、假說是怎樣提出的。
4、了解技術(shù)進(jìn)步對科學(xué)研究發(fā)展的作用。
5、總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。人類對自然的認(rèn)識(shí)是永無止境的。
6、復(fù)習(xí)強(qiáng)化:流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì)2
一、教材分析
“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?是高中生物必修一第四章第3節(jié)的內(nèi)容。前兩節(jié)已經(jīng)介紹了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能特點(diǎn), 本課是在了解前兩節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ)之上,繼續(xù)探究細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出功能的方式和原理。
二、學(xué)情分析
本節(jié)的授課對象是高一的學(xué)生, 他們已經(jīng)具備了一定的認(rèn)知能力,能獨(dú)立思考,對生活現(xiàn)象提出疑問,并通過多種途徑找出解決的辦法。通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí),已經(jīng)掌握了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),蛋白質(zhì)多樣性的相關(guān)內(nèi)容,為新知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1、學(xué)會(huì)根據(jù)觀察提出問題、嘗試設(shè)計(jì)方案解決問題,培養(yǎng)學(xué)生解讀圖表的能力。
2、探索使用圖表描述生理活動(dòng),養(yǎng)成自主學(xué)習(xí),合作學(xué)習(xí)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。 3、通過討論與思索、培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)腦和嚴(yán)密分析的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
四、教學(xué)方法
采用講授與討論相結(jié)合的方法、類比法,輔以圖解、多媒體課件講解,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力。
五、教學(xué)過程
(一)通過物理學(xué)校實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入: 運(yùn)用課件展示:物理學(xué)擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)
通過教材中的問題與探討,闡述細(xì)胞膜與人工膜結(jié)構(gòu)的區(qū)別,進(jìn)一步探討物質(zhì)擴(kuò)膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
二)(小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式)小組合作學(xué)習(xí)
閱讀課本70---71頁,通過小組合作,回答物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接心男?/p>
。ㄈ⿴熒(dòng),拓展拔高
1、分別展示自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)畫,分析影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩亍?/p>
。1)自由擴(kuò)散:
結(jié)論:自由擴(kuò)散的過程中,物質(zhì)運(yùn)輸速率和濃度差成正比,擴(kuò)散速度受濃度影響,不需要載體協(xié)助,不消耗量。 (2)協(xié)助擴(kuò)散:
結(jié)論:在一定濃度范圍內(nèi),協(xié)助擴(kuò)散的物質(zhì)運(yùn)輸速度與物質(zhì)濃度成正比關(guān)系,超過范圍后協(xié)助擴(kuò)散過程物質(zhì)運(yùn)輸速度受載體數(shù)量限制。
。3)主動(dòng)運(yùn)輸:
結(jié)論:在一定濃度范圍內(nèi),主動(dòng)運(yùn)輸?shù)腵物質(zhì)運(yùn)輸速度與物質(zhì)濃度成正比關(guān)系,超過范圍后主動(dòng)運(yùn)輸過程物質(zhì)運(yùn)輸速度受載體數(shù)量或能量的限制。
2、通過比較三者的異同,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系細(xì)胞所生存的環(huán)境中的物質(zhì)濃度以及細(xì)胞的需求,嘗試說出主動(dòng)運(yùn)輸?shù)闹匾浴?/p>
。ㄋ模ù蠓肿游镔|(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式)自主學(xué)習(xí)
引導(dǎo)學(xué)生回憶分泌蛋白的分泌過程,得出胞吐現(xiàn)象,提出問題:那大家知道白細(xì)胞是如何吞噬掉病菌的嗎?展示動(dòng)畫。
強(qiáng)調(diào): ①胞吞和胞吐作用都需要能量。 ②利用細(xì)胞膜的流動(dòng)性
、鄞┻^0層膜。
。ㄎ澹┱n堂小結(jié)
六、練習(xí)
七、板書設(shè)計(jì)
第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
一、小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式
1、被動(dòng)運(yùn)輸
自由擴(kuò)散: 協(xié)助擴(kuò)散
實(shí)例:H2O、O2、CO2、甘油、乙醇、苯 實(shí)例:葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
特點(diǎn):順濃度梯度運(yùn)輸 特點(diǎn):順濃度梯度運(yùn)輸 需要載體 不需要載體 不消耗能量 不消耗能量
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì)3
一、教材分析
新教材必修1第3章介紹了細(xì)胞膜的化學(xué)組成和細(xì)胞膜大致的功能,本章著重介紹細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出這一重要功能。本章對培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力有重要作用。
新課改背景下要求教師靈活運(yùn)用教科書這一載體,在完成課程標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)的前提下充分開發(fā)和利用課程資源。因此,為了適應(yīng)教學(xué)實(shí)際,本章可以與第3章細(xì)胞膜的部分內(nèi)容進(jìn)行重新整合,在遵循人們探究事物的認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過對細(xì)胞膜功能的探究和認(rèn)識(shí),引申出對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探究。本課時(shí)將跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例和跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶蠟橐还?jié),引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí),而細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)將在下一課時(shí)完成。
二、教學(xué)目標(biāo)
1. 舉例說出細(xì)胞膜是選擇透過性膜;
2.進(jìn)行探究植物細(xì)胞失水和吸水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作;
3.舉例說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的類型及特點(diǎn);
4.正確解讀坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖表。
三、教學(xué)策略
本設(shè)計(jì)遵循的新課程理念是面向全體學(xué)生,提高生物科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。
本節(jié)課堅(jiān)持“學(xué)生是學(xué)習(xí)主體”的教學(xué)原則,充分利用現(xiàn)代聲像技術(shù)及多種媒體工具,借助多媒體動(dòng)畫,把有關(guān)滲透作用、跨膜運(yùn)輸?shù)膸追N方式等直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
在生物小組課前完成滲透作用探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本節(jié)課設(shè)計(jì)了植物細(xì)胞失水和吸水的探究實(shí)驗(yàn);學(xué)生在探究的過程中自我解決問題,教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生建構(gòu)正確的知識(shí)結(jié)構(gòu),同時(shí)把課堂的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。
本節(jié)課依據(jù)“自主學(xué)習(xí)”的原則,以探究式教學(xué)方法為主線,以學(xué)習(xí)小組為單位,利用多種教學(xué)資源引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),探究歸納出科學(xué)探究的一般步驟、質(zhì)壁分離的條件、三種跨膜運(yùn)輸方式的區(qū)別等,讓學(xué)生在討論、探究、交流中相互啟迪,獲得新知,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法;在學(xué)生自我監(jiān)控、自我評價(jià)、自我發(fā)展中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、分析比較和表達(dá)能力以及合作精神。
四、教學(xué)實(shí)施程序
教學(xué)程序圖如下:
。凵畛WR(shí)引入新課]
你吃比較咸的食物如咸菜或連續(xù)嗑帶鹽的瓜子時(shí),你的口腔和唇的`黏膜會(huì)有什么感覺?為什么?
當(dāng)你把白菜剁碎準(zhǔn)備做餡時(shí),常常放一些鹽,過一段時(shí)間后就可見有水分滲出。萎蔫的青菜放入水中一段時(shí)間后會(huì)變硬挺。
。垡龑(dǎo)學(xué)生提出有關(guān)問題]
用白菜做餡時(shí)水分從哪里來?為什么會(huì)有水分滲出?萎蔫的青菜放入水中為什么會(huì)變硬挺?水分是如何進(jìn)出細(xì)胞的?
教師點(diǎn)撥,突破“如何發(fā)現(xiàn)問題和提出問題”這一難點(diǎn)。
展示滲透實(shí)驗(yàn)裝置,由課外小組的同學(xué)介紹他們的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1.水分子為什么能夠擴(kuò)散?
。▽W(xué)生匯報(bào)自己的結(jié)論,教師展示相關(guān)動(dòng)畫,幫助學(xué)生理解)
2.滲透作用發(fā)生的必需條件是什么?(學(xué)生匯報(bào)自己的結(jié)論)
。劬唧w實(shí)例發(fā)現(xiàn)問題]
出示紅細(xì)胞吸水和失水的圖片,結(jié)合開題所留的生活常識(shí)的思考,通過類比,引導(dǎo)學(xué)生提出有探究價(jià)值的問題,如:植物細(xì)胞的失水和吸水與滲透作用相同嗎?什么情況下失水?細(xì)胞內(nèi)有半透膜嗎?
。鄯纸M探究]
小組討論,根據(jù)提出的問題作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
教師從問題的提出、作出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)預(yù)期、結(jié)果分析、成果交流六個(gè)方面對應(yīng)注意的問題進(jìn)行點(diǎn)撥、指導(dǎo)。
學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),以洋蔥(用紫色部分)、菠菜葉、玫瑰花瓣等做實(shí)驗(yàn)材料,用不同濃度的蔗糖溶液、鹽酸、KNO3溶液等作為試劑做有關(guān)滲透作用的探究實(shí)驗(yàn),目的是探究植物細(xì)胞吸水和失水的原理。
[成果交流]
教師出示成熟植物細(xì)胞圖,提出原生質(zhì)層的概念,小組間根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論相互交流,教師點(diǎn)撥,得出原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜、細(xì)胞吸水和失水的條件等結(jié)論。
教師出示有關(guān)細(xì)胞選擇性吸收離子的數(shù)據(jù)資料,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并探究出不同植物對同一離子吸收量不同,同一植物對不同離子吸收量也不同,得出結(jié)論:細(xì)胞膜具有選擇透過性。
[拓展延伸]
如何用已有知識(shí)和技能鑒別兩種蔗糖溶液濃度的大?用質(zhì)量濃度為0.1 g/mL和0.8 g/mL的蔗糖溶液分別做前面的探究實(shí)驗(yàn)會(huì)有什么不同的結(jié)果?你得出的結(jié)論是什么?
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的條件。
。蹎栴}探討]
1.水分子可以很容易地進(jìn)出細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)可以嗎?
2.水分通過什么方式進(jìn)出細(xì)胞?離子和蛋白質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式是相同的嗎?
3.你還能提出有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞的其他問題嗎?
。鄯纸M探究]
教師展示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)娜N方式的Flash動(dòng)畫,學(xué)生仔細(xì)觀察討論,自學(xué)。
。鄢晒涣,教師點(diǎn)撥]
讓學(xué)生列表比較三種物質(zhì)運(yùn)輸方式的異同。
。鄯治鰣D表,拓展延伸]
出示三種跨膜運(yùn)輸方式的坐標(biāo)曲線圖,讓學(xué)生觀察,思考,討論,理解每條曲線所表示的運(yùn)輸方式。
。蹚(fù)習(xí)小結(jié),構(gòu)建體系]
即板書設(shè)計(jì),見下圖。
五、教學(xué)反思
1.本節(jié)內(nèi)容的整個(gè)教學(xué)過程設(shè)計(jì)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(shí)幫助學(xué)生解決探究實(shí)驗(yàn)和探究性學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。教師在課堂上要細(xì)致地關(guān)注學(xué)生的即時(shí)表現(xiàn)、學(xué)生的觀點(diǎn)和發(fā)言,通過關(guān)注學(xué)生的興奮和疑惑,再對自己何時(shí)參與指導(dǎo)、如何進(jìn)行指導(dǎo)作出決策。
2.新課改背景下,教師應(yīng)靈活運(yùn)用教材,充分開發(fā)和利用課程資源,合理設(shè)計(jì),創(chuàng)造性地解決教學(xué)任務(wù)重而課時(shí)有限的矛盾。
3.本節(jié)課設(shè)計(jì)了較多的學(xué)生探究活動(dòng),時(shí)間和效果較難把握。如條件允許用連堂的兩個(gè)課時(shí)來完成效果更好。
物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞浇虒W(xué)設(shè)計(jì)4
一、教材分析
“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健笔瞧胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修一第四章第3節(jié)的內(nèi)容。本章前兩節(jié)已經(jīng)介紹了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(流動(dòng)鑲嵌模型)及功能特性(選擇透過性),本課是在了解前兩節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ)之上,繼續(xù)探究細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出功能的方式和原理。本節(jié)教材以問題探討為引導(dǎo),通過比較無蛋白質(zhì)的脂雙層膜與生物膜在控制物質(zhì)進(jìn)出上的差異,從而大膽對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)牡姆绞教岢霾孪。此外,本?jié)的教學(xué)應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生解讀圖表數(shù)據(jù)的能力;由于內(nèi)容較抽象,可通過直觀的動(dòng)畫展示,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí);還應(yīng)注意與生活實(shí)際相聯(lián)系,讓學(xué)生理解研究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊饬x。
二、學(xué)生情況分析
“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健敝械摹澳ぁ敝甘巧锬ぃㄟ@里主要是指細(xì)胞膜),而在這之前的第三章第一節(jié)學(xué)生已了解了細(xì)胞膜的成分和功能,本節(jié)就是更詳細(xì)的介紹其功能之一:控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。功能總與結(jié)構(gòu)相關(guān),本章的前兩節(jié)已學(xué)習(xí)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)“流動(dòng)鑲嵌模型”,知道生物膜是一層選擇透過性膜,但學(xué)生仍存許多疑問:各種小分子、離子進(jìn)入細(xì)胞時(shí)又有什么不同?細(xì)胞產(chǎn)生一些大分子(如分泌蛋白)又是如何出細(xì)胞膜的?教師根據(jù)學(xué)生這樣的知識(shí)背景很容易把學(xué)生帶進(jìn)課堂。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、說明物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式及特點(diǎn)
2、明確主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別及對細(xì)胞生活的意義
3、學(xué)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象提出問題,分析原理,歸納概念的方法;
4、提高學(xué)生對圖表數(shù)據(jù)的解讀能力,探索使用圖表描述生理活動(dòng)的方法;
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
重點(diǎn):
1、小分子物質(zhì)和離子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸。
2、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式:胞吞和胞吐。
難點(diǎn):主動(dòng)運(yùn)輸
五、教學(xué)思路
依據(jù)新課改“自主、合作、探究”的精神,本教學(xué)設(shè)計(jì)按“學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)”的原則,以探究式教學(xué)方法為主線,四人一小組為單位,開展自主探究學(xué)習(xí),讓學(xué)生在討論、探究、交流中相互啟迪,獲得新知,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。
六、教學(xué)策略及教學(xué)媒體
充分利用現(xiàn)代聲像技術(shù)及多種媒體工具,借助多媒體動(dòng)畫,把有關(guān)跨膜運(yùn)輸?shù)膸追N方式直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生建構(gòu)正確的知識(shí)結(jié)構(gòu),把課堂的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。
七、教學(xué)過程
教學(xué)過程教學(xué)過程的實(shí)施設(shè)計(jì)意圖?教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)?新課導(dǎo)入運(yùn)用課件展示:生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖
[提問]生物膜的結(jié)構(gòu)如何?在控制物質(zhì)進(jìn)出時(shí)有什么特點(diǎn)?
利用課件展示圖片:人工合成無蛋白質(zhì)的脂雙層膜
[提問]仔細(xì)觀察圖示,是不是生物膜?為什么?
學(xué)生回憶生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并積極回答。
踴躍發(fā)言:“不是生物膜,因?yàn)樗挥辛字p分子層,中間沒有蛋白質(zhì)”?
通過新舊知識(shí)鏈接導(dǎo)入新課
無蛋白質(zhì)生物膜能引起學(xué)生的注意,激起學(xué)生探索物質(zhì)跨膜過程的興趣。(教師適時(shí)評價(jià),鼓勵(lì)他們觀察得仔細(xì))問題探討[過渡]圖示進(jìn)一步展示對各類物質(zhì)的通透性,并討論:
1、什么分子可以通過這層膜,什么分子不能通過?
2、葡萄糖、氨基酸等不能通過這層膜,但人體又需要這些物質(zhì),對此你該如何解釋?
3、觀察圖示,聯(lián)系已有知識(shí),你還能提出其他問題嗎?學(xué)生通過自主探究、小組討論回答,并提出一些問題:“蛋白質(zhì)在某些物質(zhì)運(yùn)輸中可能起著重要作用!薄凹(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運(yùn)輸?”“不同物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞欠裣嗤??/p>
發(fā)揮學(xué)生想象力,結(jié)合生物的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。
培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析解決問題的能力。探索新知
一、小分子或離子的.跨膜運(yùn)輸方式演示擴(kuò)散現(xiàn)象:往清水中滴一滴藍(lán)墨水。讓學(xué)生注意觀察現(xiàn)象,分析擴(kuò)散的特點(diǎn):分子從低濃度向高濃度方向運(yùn)動(dòng)。
[設(shè)疑]物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是不是與上述擴(kuò)散相似?
[分組探究]下面請同學(xué)們自學(xué)P70-72,思考物質(zhì)運(yùn)輸有哪幾種方式,各有什么特點(diǎn)?(以表格形成展示出來)
[成果交流]要求各小組將學(xué)習(xí)成果通過展示臺(tái)展示出來,其它小組給予評價(jià)。
[知識(shí)鞏固]
動(dòng)畫1:自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)
散的區(qū)別
動(dòng)畫2:協(xié)助擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)
輸?shù)膮^(qū)別
教師對剛才討論的不足之處結(jié)合動(dòng)畫展示進(jìn)行指正,并出示三種跨膜運(yùn)輸方式的坐標(biāo)曲線圖
[進(jìn)一步探究]
1、資料分析:在無氧條件下,植物根細(xì)胞對鉀離子的吸收減緩或停止,為什么?
2、提問啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解主動(dòng)運(yùn)輸?shù)纳飳W(xué)意義?
仔細(xì)觀看演示
思考擴(kuò)散與物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的區(qū)別。
閱讀教材、探索新知。
小組內(nèi)探討學(xué)習(xí)的內(nèi)容,并完成表格內(nèi)容。
各小組派代表上講臺(tái)展示小組學(xué)習(xí)成果,其它小組提出質(zhì)疑。
觀看動(dòng)畫資料:
學(xué)生聽教師講述在探究過程中一些不正確的理解。
辨別三種運(yùn)輸方式的示意圖
小組展開討論,在教師的引導(dǎo)下分析影響主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)行的因素
舉例說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x。?二、大分子進(jìn)出細(xì)胞的方式[過渡]細(xì)胞產(chǎn)生一些大分子(如分泌蛋白)又是如何出細(xì)胞膜的?
[動(dòng)畫演示]分泌蛋白的外排過程、巨噬細(xì)胞對細(xì)菌和異物的吞噬過程
引導(dǎo)學(xué)生觀察大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方向、特點(diǎn)。?
學(xué)生思考,回憶
通過自學(xué)及觀看動(dòng)畫展示,理解“胞吞”和“胞吐”的特點(diǎn)。
培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的遷移應(yīng)用能力
發(fā)掘?qū)W生自主觀察、辨別事物,把握本質(zhì)聯(lián)系的潛能。
教學(xué)過程
教學(xué)過程的實(shí)施?
設(shè)計(jì)意圖?教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)?技能訓(xùn)練[展示圖片]動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度
分析圖表提供的信息,結(jié)合本章所學(xué)知識(shí),思考:
1、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞?
2、哪種離子通過主動(dòng)運(yùn)輸排出細(xì)胞?
3、你是如何作出此判斷的?
認(rèn)真分析曲線圖進(jìn)行討論?
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