高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第3节 物质跨膜运输的方式学案设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第3节 物质跨膜运输的方式学案设计，共5页。学案主要包含了教材分析，教学目标，教学重点，学情分析，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程等内容，欢迎下载使用。

本节内容属于细胞的功能之一──物质的输入和输出。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。可见本节所属的章节内容对学生理解细胞是基本的生命系统有着重要的意义。
二、教学目标
1知识目标：说明物质进出细胞的方式；简述主动运输对细胞生命活动的意义。
2能力目标：进行图表数据的解读。
3情感态度价值观：强调积极参与讨论，主动思考。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点：物质进出细胞的方式。
解决方法：
（1）介绍扩散现象，列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出自由扩散的概念。
（2）葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，总结协助扩散的概念。
（3）列举逆浓度梯度跨膜运输现象，总结出主动运输的概念。
2、教学难点：主动运输
解决方法：通过列举逆浓度梯度跨膜运输的现象，播放相关的多媒体动画，讲清主动运输的概念及特点。
四、学情分析
学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜运输的实例的基础，掌握了蛋白质多样性的知识，为新知识的学习奠定了认知基础。、教学方法：直观教学法、讲授法、讨论法。
五、教学方法
1．学案导学：见前面的学案。
2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：利用《课前预习学案》预习
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
[问题探讨]给学生呈现P70图，提出下列讨论题：1、什么样的分子能够通过脂双层？什么样的分子不能通过？
2、葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但是小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，对此该如何解释？
3、观察此图，你还能提出其他问题吗？
学生讨论后回答。

（三）合作探究、精讲点拨。
探究—发现活动
探究—发现活动一
在学生自学完后，我希望学生能按照表格归纳出三种跨膜方式的特点和所需的条件。于是，我设计了以下表格（预先印发），让小组合作填写。
物质的跨膜运输的方式：________。
物质跨膜运输主要与该物质的________、________、________、________、________等条件有关。
探究－发现活动二
为了让学生更深刻地理解细胞内的物质跨膜的过程，我提问：既然我们都了解了物质的三种跨膜方式所需的条件以及它们的特点，那么甚微观的过程是怎样的呢？下面，请大家补充并完成下图。
（1）自由扩散。
当细胞外O2的浓度＞细胞内O2的浓度
或者 细胞外CO2的浓度＜细胞内CO2的浓度
（2）协助扩散。

根据以往的教学经验，学生对物质的进出有个误区，认为物质的进出只与细胞膜内外有关系，而没有抓住关键──浓度梯度。于是，我在自由扩散的图中，设计了“细胞内外O2与CO2的扩散”，让学生从绘图中得知物质的进出与它的浓度有关。另外，一些离子和小分子有机物进出细胞的方式可以是多种的，于是，我在协助扩散和主动运输的图中，都以葡萄糖为例，让学生能体会到这一点。
探究－发现活动三
为了落实课程标准的新理念，培养学生运用数学思维进行“探究”，我设计了第三个
活动。
细胞的物质运输速率与浓度差的关系的实验探究，在中学课堂上是不可能实现的，如果凭空让学生去绘出曲线图，不符合学生认知的规律。为此，我收集了大学做自由扩散实验的数据，给学生分析数据，绘出曲线图，但协助扩散和主动运输则不提供数据，目的是为了考查学生是否能从自由扩散的物质运输速率和浓度差关系中推断出其他两种方式的曲线图。
请绘出下列曲线图
（1）自由扩散。
O2跨红细胞膜时的运输速率：
结论：物质的运输速度与物质浓度差成_____关系，自由扩散过程只受________影响。
（2）协助扩散。
结论：在一定浓度范围内， 物质的运输速率与物质浓度成____关系，协助扩散过程中物质运输速率受________限制。
（3）主动运输。
结论：在一定范围内，物质的运输速率与物质的浓度差成____关系，超过一定的物质浓度范围，物质运输速率_________。
活动三需要的探究能力较强，它要求学生用数学的思维推断协助扩散和主动运输的曲线图。在课堂教学中，由于有了第一组数据，较多小组能正确完成自由扩散的曲线图，并得出正确的结论。在协助扩散中，不少小组忽略了载体数目的限制，依旧画出和自由扩散一样的曲线图。而主动运输的曲线图的绘制更是高潮，学生激烈地争议到底是反比还是正比的关系，还有物质运输速率的最小值，而刚好发言的小组代表是数学科代表，他用语准确，还在黑板上绘出物质进出细胞的图，举出一些简单的假设数据来比喻，生动地解释了主动运输的物质运输速率与物质的浓度差成反比的关系，还有物质的速率的最小值可以达到零的结论。
（四）反思总结、当堂检测
最后，我用课件小结主动运输的特点，帮助学生理顺讨论中对主动运输的特点的思路。而其他的运输方式：胞吐、胞吞，则由我来讲授，点出关键的知识点即可。
【思考感悟】要确定某种物质的运输方式，关键应该抓住那些方面？
（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜；（2）明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；（3）分析物质通过细胞膜的转运方向，是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
（五）发导学案、布置预习。
我们已经学习了在下一节课我们一起学习了物质跨膜运输的方式
。这节课后大家可以先预习第五章《细胞的能量供应和利用》的第一节《降低化学反应活化能的酶》这一部分内容，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
第３节 物质跨膜运输的方式
一、小分子和离子的跨膜运输
二、大分子的跨膜运输方式
1、胞吞
2、胞吐
十、教学反思
1.本节内容的整个教学过程设计为一种“指导型探究”过程，倡导探究性学习。在自主探究的过程中对学生的能力提出了较高的要求，教师要及时帮助学生解决探究实验和探究性学习过程中遇到的问题。教师在课堂上要细致地关注学生的即时表现、学生的观点和发言，通过关注学生的兴奋和疑惑，再对自己何时参与指导、如何进行指导作出决策。
2.新课改背景下，教师应灵活运用教材，充分开发和利用课程资源，合理设计，创造性地解决教学任务重而课时有限的矛盾。
项 目
自由扩散
协助扩散
主动运输
膜外、膜内浓度高低
是否需载体蛋白
是否消耗ATP
实例
项 目
自由扩散
协助扩散
主动运输
膜外、膜内浓度高低
膜外高，膜内低
膜外高，膜内低
膜外低、膜内高
是否需要载体蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗ＡＴＰ
不需要
不需要
需要
实例
Ｏ２、ＣＯ２、甘油、乙醇、苯、水
红细胞吸收Ｃ６Ｈ１２Ｏ６
Ｎa＋、K＋、Ca2＋、氨基酸