4.1被动运输教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

4.1《被动运输》教学设计 一、教学内容分析 本节选自人教版生物学教材必修1《分子与细胞》第４章第1节“被动运输”。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中，对本节内容的要求是：“阐明质膜具有选择透过性。”“举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量。”本节内容主要包括水进出细胞的原理以及自由扩散和协助扩散两部分。在结构上，本节内容有着承上启下的作用，既承接了前面学习细胞膜的结构和功能，也为接下来学习主动运输等知识奠定了基础。此外，本节是本章内容的重难点部分，内容较为抽象。因此，在本节内容的教学中，教师将引导学生从形象思维过渡到抽象思维，锻炼学生的科学思维能力，提高学生的生物学学科核心素养。 二、学习者分析 本节课的授课对象为高一年级学生，学生好奇心强，思维活跃。通过前面的学习，学生细胞膜的结构和功能已有了初步的认识，学生在日常生活中接触过扩散现象，具备了理解渗透作用和被动运输概念的能力。但是，该阶段的学生理性思维能力不强，对图表的解读及知识点的总结概括能力仍存在不足。 三、教学目标 1、掌握水进出细胞的原理，总结水进出细胞的原理，描述自由扩散和协助扩散的特点，明确结构与功能相适应的生命观念。（生命观念） 2、结合多种物质在人工膜上的运输特点，归纳概括，阐明自由扩散、协助扩散和被动 运输的概念。（科学思维） 四、教学重难点 重点：探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的；举例说明细胞膜是选择透过性膜（半透膜）；掌握自由扩散和协助扩散的特点和实例。 难点：渗透作用的原理。 五、教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【创设情境，导入新课】 创设情境：盐碱地如何实现粮食的种植？播放视频：青岛海水稻。提出问题：在盐碱地上普通植物为什么不能生长？海水稻要想从外界吸收水分需要满足什么条件？引出本节课内容：物质进出细胞的方式。 通过身边的真实情景，导入新课，不仅能够调动学生的学习兴趣和求知欲望，还能使学生中国的先进科技进展有一定了解，增强国家荣誉和国家自豪感。 通过提问，在提问中引发学生认知冲突，引出接下来的学习。 【渗透作用】 组织学生观看课前进行的渗透实验视频，引导学生思考： 1．什么是半透膜？ 2．如果烧杯中不是清水，而是同样 浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样？原因？ 3．如果用一张纱布代替半透膜，结果会怎样？原因？ 教师带领学生总结： 1．渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）经过半透膜由低浓度溶液向高浓度溶液的扩散过程。 本质：顺着相对浓度梯度的运动。 2．条件：具有半透膜；半透膜两侧 的溶液浓度不同（具有浓度差）。 观察渗透作用的发生过程，小组讨论分析原因、思考回答相关 问题。 [预设回答]液面不会升高，两侧 浓度相同，水分子进出数量一致。 液面不会上升，因为蔗糖也可以进出了。 跟随教师一同总结，完成知识的构建。 利用课本问题探究中的小实 验，设计“问题串”，以问题驱动学习，引导学生自主、探究、合作，最终完成对知识的主动建构。 【水进出细胞的原理】 提问：水分子进出细胞是否与进出漏斗的原理相同呢？ 展示图片（不同浓度氯化钠溶液中的红细胞）： 提问并引导学生思考： 1.红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？这些有机物相当于问题探究中的什么物质？ 2.红细胞的细胞膜相当于“问题探究”中的哪一部分？ 3.为什么临床上输液要用生理盐水？ 带领学生总结： 水进出动物细胞的原理是渗透作用，动物细胞的细胞膜是一层半透膜具有选择透过性。 提问： 水是怎样进出植物细胞的呢？ 过渡：要探究细胞是怎么进出植物细胞的，首先让我们一起来了解一下植物细胞的结构。 补充植物细胞原生质层相关知识：细胞壁是全透性的，水分子可以自由的进出细胞。细胞壁的伸缩性也比较小，主要作用是保护和支持。成熟的植物细胞具有中央大液泡，它占据了细胞的大部分空间。 我们所说的水进出细胞，主要是指 水经过原生质层进出液泡。 播放视频： 紫色洋葱鳞片外表皮质壁分离的过 程。 引导学生思考，并进行总结： 1.植物细胞的原生质层相当于一层 半透膜。 2.植物细胞也是通过渗透作用进行 吸水和失水的。 [预设回答] 不能，相当于问题探究中的蔗糖。相当于问题探究中的玻璃纸，也就是半透 膜。 生理盐水浓度适中，不会导致细胞过度吸水或者失水。 跟随教师一同理解：原生质层的定义和组成成分：由于中央大 液泡的存在，细胞质被挤成了一薄层，所以细胞内的液体环境 主要指的是液泡里面的细胞液。 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。 通过实验现象的分析，培养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。 通过图片的方式直观的讲解原生质层的定义和组成成分，帮助学生形成直观的图像记忆，帮助学生理解。 结合生活实际，有利于提高学生对生物学知识运用的能力和生物科学养素，同时引导学生善于从生活的实例 中发现问题、提出问题、做出假设。 引入被动运输概念： 像水分子这样，物质以扩散方式进 出细胞，不需要消耗细胞内化学反 应所释放的能量，这种物质跨膜运 输方式称为被动运输。被动运输又 分为自由扩散和协助扩散两类。 过渡：自由扩散和协助扩散又有什 么不同呢？ 及时归纳总结，帮助学生巩固所学知识。 引出下面所要学习的内容。 【自由扩散和协助扩散】 展示资料（人工合成的脂双层膜对不同分子的通透性）： 提问： 图中哪种物质可以通过人工膜，哪 种物质不能通过？ 提问： 葡萄糖对人体生命活动也十分重要，它为什么不能通过这层膜？ 展示人工合成脂双层膜和磷脂双分 子层对比图： 提问： 请大家结合人工合成脂双层膜和磷 脂双分子层对比图，以四人为小组讨论一下，对人体生命活动十分重 要的葡萄糖为什么不能透过人工合 成脂双层膜呢？ 总结自由扩散和协助扩散 自由扩散：物质通过简单的扩散作 用进出细胞的过程。 协助扩散：物质借助转运蛋白进出 细胞的过程。 引导学生自主学习课本 P66，归纳总结自由扩散与协助扩散各自的特点。 [预设回答] 水分子可以通过，而葡萄糖不能通过。 [预设反应] 疑惑不解。 [预设回答] 因为人工合成脂双层膜上没有蛋白质。 跟随教师一同总结自主学习，归纳特点 通过形象直观的图片，启发学生思考葡萄糖不能通过人工合成的脂双层膜的原因，让学生对物质运输的其他条件作出判断。在提问中引发学生的认知冲突，然后通过图片演示，引导学生发现 两种膜的不同之处，思考蛋白质的功能，为接下来学习协助扩散做好铺垫。 从而一步步引导学生主动感知和构建被动运输的概念。 【总结】 回顾本节课的内容。 提出问题： 1.海水稻要是想从外界吸收水分需 要满足什么条件？ 2.海水稻的细胞液浓度是否真如大 家猜测般更高？ 3.海水稻如何维持如此高浓度的细 胞液浓度？ 跟随教师一同回顾本 节课所学知识。 对本节课内容做到及时回顾，回扣情景，将本节课的知识进行迁移和应用，并引出单元学习的其他内容——探究植物细胞失水和吸水的实验以及主动运输与胞吞胞吐。 六、板书设计 被动运输 一、渗透作用 条件：1.具有半透膜 2.半透膜两侧的溶液浓度不同 二、被动运输：顺浓度梯度 运输物质 运输方式 影响因素 自由扩散 小分子物质（气体）、水分、脂溶性的小分子有机物 简单的扩散作用 浓度梯度的大小 协助扩散 离子、小分子有机物（葡萄糖、氨基酸）、水分 转运蛋白（载 体蛋白、通道 蛋白） 浓度梯度的大小 转运蛋白的数量 学科网（北京）股份有限公司 $$