1.4.1被动运输（第1课时）教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

教学设计 课型 新授课 授课时间 40min 执教者 指导教师 授课内容（章节） 1.4.1 被动运输（第1课时） 学习内容分析 本节内容为理论课，选自人教版高中生物学（2019版）必修1《分子与细胞》第4章第1节“被动运输”。由于课时内容量大，探究点多，对学生来说有难度，因此分为两个课时进行学习。第1课时主要学习渗透作用发生的条件、水分进出红细胞的原理、植物细胞的吸水和失水。本节内容是在学生学习了第2章“细胞的分子组成”和第3章“细胞的结构”的基础上进行的，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁作用。 学习者分析 授课对象为高一的学生； 知识基础：在本节之前的三章中，学生已经学习了组成细胞的元素和化合物、细胞的各种结构及作用。 认知能力：学生通过初中和两个月的高中生物的学习，已经具有了一定的生物学科常识的认知能力。 但本节内容探究点多，对学生来说有难度，因此需要教师进行引导学习。 学习环境分析 教学内容和过程方面：利用多媒体技术的运用，将静态的二维的教材转变为由声音，文字，动画图像构成的动态三维微课，例如，利用PPT动画展示“问题探讨”中的实验过程，便于学生理解。学生学习资源及方式方面：学生可以利用电子图书馆、教育网站等信息资源进行预习和复习相关教学内容，主动建构知识网络。教师角色方面：教师除了传递理论知识，还要教学生学习的方法，同时渗透情感、态度与价值观教育。课堂氛围方面：教师引导学生不断思考问题，学会用探究性思维解决实际问题。 教学目标 1.通过动植物的吸水和失水，理解细胞膜和原生质层相当于一层生物半透膜，能够选择性的控制物质进出，强化细胞的结构与功能观:通过引导学生理解细胞吸水不需要额外提供能量，理解生物进化过程中节约能量观，进一步建立生命观念。 2.通过对生活中植物失水现象的观察，学会提出问题、作出假设，设计实验，对实验现象进行分析与交流讨论，总结植物细胞吸水和失水的原理，证明植物细胞的原生质层相当于半透膜，提升科学探究能力和科学思维。 教学重难点 教学重点： 1.渗透作用的原理 2.探究植物细胞的吸水和失水 教学难点： 探究植物细胞的吸水和失水 教学策略 主要是PBL教学策略，辅以情境创设策略和合作学习策略 教学过程 教学环节及时间 教师行为 学生行为 设计意图 1min 一、新课导入 【问题导入】通过前面的学习，我们知道细胞是通过细胞膜与外界环境进行物质交换，同时还知道水是活细胞中含量最多的物质，那么水是如何进出细胞的呢？ 学生认真听讲，积极思考。 以问题导入，激发学生的好奇心。 2min 【讲解】我们设置了这样一个实验： 学生认真听讲，积极思考。 培养学生的科学探究能力。 1min 【提问】漏斗管内的液面为什么会升高呢？ 【讲解】以红墨水滴入清水为类比讲解原因：两侧溶液有浓度差，单位时间内进入漏斗的水分子量大于从漏斗渗出的水分子量。 学生认真听讲，积极思考。 通过类比，有助于学生理解。 1min 【讲解】扩散和渗透作用的定义。 【提问】如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 学生回答：不会，因为管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分向外扩散的速度，当重力压强（向下）=渗透压（向上）时，液面不再上升。 培养学生的科学思维。 2min30s 【提问】如果用纱布或不透水的塑料布代替玻璃纸，漏斗管内的液面会升高吗？ 如果将烧杯中的清水换成与漏斗中等浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 【追问】渗透作用产生的条件是什么？ 【总结】总结渗透现象的相关知识。 学生回答：两种情况液面都保持不变。 回答追问：具有半透膜，半透膜两侧的溶液具有浓度差。 通过提问，引导学生得出渗透作用产生的条件。 30s 【过渡】如果将漏斗换成动物细胞，是否也可以吸水？若可以，那么它吸水和失水是不是渗透作用呢？ 学生认真听讲，积极思考。 过渡，承上启下。 3min 【讲解】我们接下来一起看一下红细胞放入不同浓度的溶液中发生的变化。 【提问】红细胞放入不同浓度的溶液中确实有吸水和失水的现象，那这时水分子发生的是不是渗透作用呢？在回答这个问题之前，老师想先提一个问题：为什么以哺乳动物的成熟红细胞为实验材料？ 学生回答：（1）哺乳动物的成熟红细胞，没有细胞核及细胞器，避免细胞核及各种具膜的细胞器对细胞吸水、失水的影响； （2）哺乳动物的红细胞具有运输氧气的功能，其内部有大量的血红蛋白。 培养学生的科学思维。 10min 【提问】对于“红细胞放入不同浓度的溶液中有吸水和失水的现象，这时水分子发生的是不是渗透作用”这个问题，我们思考以下几个问题，然后再回答这个问题。 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？ 2、红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？ 3、红细胞吸水或失水取决于什么条件？ 4、想一想临床上输液为什么要用生理盐水？ 【讲解与提问】所以动物细胞的吸水和失水是不是渗透作用呢？如果是，渗透作用发生的条件是有半透膜和浓度差，符合这两个条件吗？ 【总结】所以动物细胞发生的吸水和失水就是渗透作用。 回答问题1：红细胞中的血红蛋白是大分子有机物，不能透过细胞膜，相当于“问题探讨”所示装置中的蔗糖分子。 回答问题2：是（相当于）。 回答问题3：取决于红细胞内外溶液的浓度差，一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 回答问题4：因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 小组思考讨论，培养学生的科学思维和团队合作精神。 2min 【过渡】那植物细胞有没有吸水和失水呢？我们来看这两张图片： 被水泡过的青菜很硬挺，而用盐腌制过的黄瓜却皱巴巴的，有时捏一下还可以出水这是为什么呢？ 【提问】因此植物细胞也有吸水和失水的现象，那么植物细胞发生的吸水和失水是不是渗透作用呢？ 学生回答：青菜在水中吸水，黄瓜用盐腌制后失水。 以生活中的例子过渡，激发学生的学习兴趣。 1min 【提问】通过第三章的学习，我们知道液泡可以维持植物细胞的坚挺，因此同学们觉得植物细胞吸水变得坚挺，那水分子很有可能到哪里面去了？用盐腌制的黄瓜萎蔫掉了，即失水，那么失的是哪里的水？ 学生回答：液泡。 通过提问，维持学生的注意力。 3min 【讲解】结合同学们的预习，我们来看一下成熟植物细胞的结构。 【讲解与提问】液泡占据了植物细胞大部分的体积，植物细胞的营养物质都是储存在液泡里面，即细胞液里面。水分子进出植物细胞穿过了细胞壁、细胞膜、细胞质、液泡膜四种细胞结构，那植物细胞吸水和失水是不是渗透作用呢？如果是，其半透膜是什么？半透膜有没有可能是细胞壁？如果不是，那有可能是什么结构？ 回答：是；不可能，因为细胞壁具有全透性；原生质层。 讲解植物细胞的结构，为后面的探究实验做铺垫。 11min 【讲解】那原生质层到底是不是半透膜呢？要解决这个问题，我们会涉及到一个科学探究方法。科学探究方法分为这几步： 我们的猜想是否正确呢？下节课我们走进实验室一探究竟！ 学生认真听讲，积极思考。 培养学生的科学探究能力和科学思维。 2min 三、小结 教师引导学生总结本节所学内容。 学生在教师的引导下，将本节所学知识构建到自己的知识体系中。 有助于学生巩固所学知识。 板书设计 1.4.1 被动运输（第1课时） 教学反思 “探究植物细胞的吸水和失水”是全书的第一个真正意义的“探究·实践”活动，因此，设计实验探究植物细胞的原生质层是否相当于半透膜是本节课的重点。学习“水进出细胞的原理”是将水进出动物细胞、水进出植物细胞与“问题探讨”中的实验进行类比，先探究水进出动物细胞，再探究水进出植物细胞的内容。通过引导学生自主探究、自主建构概念，培养学生探究能力，从而掌握科学探究的思维方法，发展学科核心素养，为后面各章节的探究活动打下基础。 学科网（北京）股份有限公司 $$