第四章 细胞的物质输入和输出单元复习教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞的物质输入和输出 单元复习教学设计 一、学前分析 1.学习内容分析 本章的主要内容为被动运输、主动运输及胞吞胞吐。任何一个生命系统都是开放的,都与外界进行物质交换,即物质的输入和输出。细胞作为基本的生命系统是一个开放的系统,时刻都与环境进行着物质交换和信息传递,而这一基本生命系统的边界———细胞膜就是控制物质进出的大门。人教版高中生物必修1第4章第3节“物质跨膜运输的方式”是在第3章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜大致的功能及本章前两节“物质跨膜运输的实例”、“生物膜的流动镶嵌模型”的基础上将结构与功能相联系，阐述了物质跨膜运输的方式。通过比较各种运输方式特点的异同点，学生对跨膜运输的方式从感性认识上升到理性认识；加上第 2 节细胞膜流动镶嵌模型的理论基础，形成生命观念中的结构与功能观。 协助扩散和主动运输方式需要载体协助,主动运输又要消耗能量,与前面的“生命活动的主要承担者——蛋白质”及后续的第5章“细胞的能量供应和利用”密切相关。因此，本节内容对理解细胞是基本的生命系统具有重要意义，在教材中具有承上启下的重要作用。 普通高中生物课程内容标准对本节的要求是能说明物质进出细胞的方式。本节与生活联系紧密，可运用多种素材引导学生结合跨膜运输的原理去分析解决各类实际问题。 2.学习者分析 学生在前面的学习中已经掌握了物质跨膜运输的结构基础，由于本节内容围绕物质进出细胞的方式展开，较为抽象。据此，在本节学习中，进行图表解读和资料分析是培养学生获取信息能力的重要途径。学生已经构建过物理模型，因此可以借助模型来帮助学生理解核心概念。作为高一学生，学生初步具备了图表解读和资料分析的能力，但是尚不熟练也不成体系，因此还需要进行强化训练。高一学生思维活跃，上课积极性高，有利于课堂活动的开展。 二、教学目标 1、从所给资料中获取、整理和分析相关信息，认识物质进出细胞的方式，并能列举实例； 2、通过构建物质跨膜运输的物理模型和数学模型，归纳不同运输方式的特点，理解不同运输方式在所需结构和能量上的差异； 3、运用物质跨膜运输的原理，分析生活现象和疾病成因，关注生物学与生活的密切联系。 三、教学重难点 1、 重点 物质跨膜运输的方式及特点。 被动运输与主动运输的异同。 2、 难点 主动运输的过程、特点及生理意义；结合所学分析真实情境下的问题 四、 教学策略 主要策略：情境教学、模型建构、小组合作学习策略。 5、 教学环境设计 学生讨论与教师讲述和启发引导相结合，结合板书、多媒体辅助教学。 6、 教学过程 学习环节 教师活动 学生活动 设计意图 回顾旧知，导入新课 通过前面的学习，我们已经知道，物质进出细胞必然要跨过细胞的边界——细胞膜。请画出细胞膜的流动镶嵌模型，提问：大胆推测物质是怎样穿过细胞膜进出细胞的？ 构建模型并思考。 预期回答：穿过磷脂分子或者蛋白质。 联系所学，导入课题，引导学生以结构为基础来分析生命活动如何发生。 【环节一】：自由扩散 科学家制备了脂双层来探究其对不同物质的通透性。观察图像，有哪些物质可以通过脂双层？ 呈现 O2、CO2进出红细胞的动画，比较O2、CO2在红细胞膜两侧的浓度大小关系，引出顺浓度梯度的含义。 小结：O2、CO2等的跨膜运输，我们称之为自由扩散，带领学生总结自由扩散的特点、实例。 观察图片，总结能通过脂双层的物质类型：脂溶性物质；某些小分子如水、O2、CO2等。 完成填空： O2浓度：细胞内<细胞外，CO2浓度：细胞内>细胞外 总结自由扩散的特点：从高浓度到低浓度，直接从磷脂分子间隙通过。 通过观察总结能以自由扩散进出细胞的物质类型；通过红细胞内外气体浓度的差异比较得出自由扩散的特点。 【环节二】协助扩散 葡萄糖也是小分子，但却不能通过脂双层。提供资料： 资料一：红细胞内葡萄糖浓度低于血浆。 资料二：科学家发现，只有在去掉红细胞细胞膜中的某种名为GLUT的蛋白质时，才会使之丧失对葡萄糖的转运能力。 结合资料，分析葡萄糖进入红细胞的方式与自由扩散有何异同？ 资料二说明载体蛋白具有什么特点？ 呈现哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的动画。 总结：自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度的运输，统称为被动运输。 预期回答：都是从高浓度到低浓度，需要蛋白质协助完成跨膜运输；专一性。 以资料分析的形式让学生得出协助扩散所需要的条件，培养理性思维。 【环节三】 主动运输 细胞所处环境的物质浓度一定高于细胞内吗？呈现丽藻细胞液与池水多种离子浓度比。请推测逆浓度梯度的运输需要哪些条件？ 呈现教材P72主动运输示意图。补充：能量来自ATP的水解。 请选择恰当的实验材料设计实验来证明你的猜想，说出实验思路和预期的实验结果。 根据学生回答情况，提供以下材料：被32P标记的H2PO4-、丽藻培养