示范教案物质跨膜运输的实例第1课时

第4章细胞的物质输入和输出

●章节规划

本章和第5章的内容都属于细胞的功能。任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换，即物质的输入和输出。而物质进出的大门是细胞膜，所以本章与细胞膜有重要关系。前面第2章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜在细胞识别和信息传递上的功能。本章着重介绍细胞膜作为细胞大门在控制物质进出中发挥的作用。第1节主要通过以水和无机盐的跨膜运输为实例，说明细胞膜是选择透过性膜。为什么能实现选择透过性？功能与结构有关，于是第2节内容着重介绍细胞膜的结构。那不同的物质是如何进出细胞膜的呢？在第3节则主要探讨了物质进出细胞的不同方式。三节内容之间存在内在的联系。

本章的知识结构体系：

1.物质的跨膜运输实例

（1）水分的输入和输出：质壁分离与复原的条件、现象、原理、结论

（2）无机盐等其他物质跨膜运输的特点

（3）选择透过性膜的概念

2.生物膜的流动镶嵌模型

（1）对生物膜结构的探索历程

（2）流动镶嵌模型的基本内容

3.物质跨膜运输的方式

（1）离子和小分子的跨膜运输方式：被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输

（2）大分子的跨膜运输方式：胞吞和胞吐

本章中所含的重要的教学价值：通过对植物细胞失水和吸水的实验，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤；通过对生物膜的探索历程的分析，让学生体验人们认识自然世界的一般规律，人们在实验的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法和技术的进步起关键的作用；通过数学坐标图来表达3种跨膜运输方式的一些规律和特征，培养学生对图表数据的解读能力。

本章中《物质跨膜运输的实例》可用2课时教学，1个课时结合对植物细胞失水和吸水的实验的设计分析，突出教会学生探究问题的一般方法，1个课时用来完成实验并分析结论，突出实验操作的教学。《生物膜的流动镶嵌模型》可用1课时，突出生物学史的教学。《物质跨膜运输的方式》可用1课时，突出比较的方法和对坐标图表的分析。

分离开来的原生质层最外面的是细胞膜。

第1节物质跨膜运输的实例

●从容说课

本节利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容：

1.水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的。

2.一些离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。实例主要突出的是水的跨膜运输方式——渗透。要让学生明确这几个问题：扩散与渗透的区别；原生质层与原生质的区别；细胞与渗透装置的共同之处（一个成熟的细胞就是一个渗透系统）；半透膜与选择透过性膜的区别和联系；细胞在什么情况下吸水和失水。

本节实验是一个“探究实验”，这也是学生高中阶段第一次接触“探究实验”，要逐步教会学生进行探究的基本方法和步骤。虽然实验本身很简单，关键是要引导学生如何从生活现象中发现问题，提出有价值的问题，引导学生学会如何分析问题作出假设，并根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节（材料、用具、试剂的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等），这才是最重要的。

本节可以分2课时进行，第一课时着重介绍探究实验的一般方法和步骤，第二课时则进行实验，分析实验结果，得出结论。结合对实验的分析来介绍渗透装置和渗透作用，指出一个成熟的细胞就是一个渗透装置，最后通过书本中的资料分析得出：（1）离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度来进行的；（2）细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。

●三维目标

1.知识与技能

（1）说出细胞在什么情况下吸水和失水。

（2）举例说明细胞膜是选择透过性膜。

（3）熟练制作临时装片和操作显微镜观察。

2.过程与方法

（1）尝试从生活现象中提出问题，作出假设。

（2）学习进行探究问题的一般方法和步骤。

3.情感态度与价值观

（1）参与课堂讨论与交流。

（2）养成良好的实验习惯，如及时清洗和摆放实验用具，爱护实验室卫生等。

●教学重点

1.如何进行探究实验，其基本方法和一般过程。

2.渗透作用；细胞是一个渗透系统。

3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。

●教学难点

1.如何发现问题和提出问题。

2.如何设计实验过程（材料、实验用具、试剂的选择，实验结果的预测，操作的细节）。

3.细胞膜不仅仅是半透膜，还是选择透过性膜。

●教具准备

1.渗透演示实验。

2.萝卜条吸水和失水的演示实验。

3.渗透原理的多媒体演示课件。

●课时安排

2课时

第一课时探究细胞的吸水与失水

●教学过程

［课前准备］

课前老师准备好萝卜条吸水和失水的演示实验，取三块形状大小相同的萝卜条，一块置于盛有清水的烧杯中，一块置于盛有盐水的烧杯中，一块用培养皿盛放以作对照。此实验一般需要半小时就可以有明显的结果。

［情境创设］

今天我们开始学习第4章《细胞的物质输入和输出》，无论是从个体层次还是细胞层次来看，生命系统并不是一个孤立封闭的系统，它要不断与外界发生物质和能量的交换，包括从外界摄入物质（如我们吸入氧气、吃饭等），同时也包括及时地把代谢产生的废物排出体外（如呼出二氧化碳，排尿，出汗等）。那么这一章我们着重探讨在细胞层次上物质是如何输入和输出的。

首先我们来看这样几个生活中的例子：

（1）你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？

学生：会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水分的输出。

（2）当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？

学生：菜馅细胞失去的水分，即水分的输出。

（3）蔫了的青菜叶放入清水中浸泡一段时间后，会有什么变化？

学生：菜叶又重新变得硬挺起来了，叶面伸展，即水分的输入。

（4）老师展示课前准备好的萝卜条失水和吸水的实验，介绍实验过程，展示实验结果。问：两个烧杯中的萝卜条为什么会出现明显的不同呢？

学生：清水中的萝卜条吸水，即水分的输入；盐水中的萝卜条失水，即水分的输出。

（5）你还能想到哪些类似的例子呢？

……

［师生互动］

1.提出问题

教师：结合上面这些例子，特别是萝卜条吸水和失水的这个演示实验，如果深入思考的话，你可以提出什么问题？将问题写下来。

学生：①细胞会失水吗？（渗出的水是细胞内的水还是间隙的水）

②细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢？

③水分是如何进出细胞的？

……

教师：大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的？

学生：②和③两个问题提得好，可以探究。

教师：我们要学会善于从生活中的现象中发现新的问题，提出问题。许多科学家发现也就是在平时看似习以为常的现象或者一些偶然巧合的现象中提出来的，例如牛顿就从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的。当然这要求我们要有敏锐的观察能力和敏捷的思维。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”可以说“提出问题的能力”是人们素质的一个重要组成部分,是创造发明的源泉之一。

好，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢？这节课我主要是告诉大家探究问题的一般方法和步骤。

2.作出假设

当一个问题提出来后，首先我们要对现象进行分析，结合已有的知识（必要时还要查找一些资料）和生活经验，对提出的问题作出一个尝试性的回答。我们叫“作出假设”。