4.2主动运输教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学教学设计聚焦主动运输的概念、特点及条件，通过《We Will Rock You》室内操视频与胰岛素分泌研究案例导入，衔接细胞膜结构、被动运输等前序知识，为细胞能量供应学习铺垫，构建连贯知识支架。 以合作探究与实验验证为特色，通过钠钾离子运输分析（科学思维）、洋葱鳞片叶细胞吸收钼酸钠实验设计（探究实践）突破重难点，结合胰岛素分泌案例渗透社会责任，助学生形成结构与功能观，提升教师教学效率。

人教版高中生物必修一 第四章第二节 主动运输教学设计 嵩县第五高级中学 武小燕 4.2主动运输教学设计 1、 教材分析 本节课来自高一生物新人教版第四章第二节，是细胞的生活需要能量和营养物质这一大概念下，重要概念中的次位概念：有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。本节课与之前所学的细胞膜的结构与功能相关联，是质膜具有选择透过性的一个很好的佐证，也为之后学习细胞的能量供应与利用打下了很好的学习基础。 2、 学情分析 本节课面对的是高一学生，在此之前，学生已经学习了细胞的结构与功能、水分子的跨膜运输、蛋白质的多样性等内容，为新知识点的学习奠定了认知基础。同时，还具备了一定的自主学习能力和合作探究能力，了解实验设计的一般思路和基本原则，具有一定的资料和图表分析能力，但对于复杂、微观的生物现象缺乏理性判断，难以在头脑中构建主动运输的概念。 3、 教学目标 1、 通过资料分析和探究活动，掌握主动运输的特点，说出主动运输的概念，形成结构与功能观。（生命观念与科学探究） 2、 通过模型构建，深刻理解主动运输的过程，比较主动运输与被动运输的异同。（科学思维） 3、 通过分析胰岛素的分泌过程，了解和认同生命活动的正常进行离不开主动运输。（社会责任） 4、 重难点 （1） 教学重点：主动运输的概念 （2） 教学难点：主动运输的条件 5、 教学方法 资料分析法、合作探究法 6、 教学过程 （1） 情景互动，导入新知 1、播放学生室内操《We Will Rock You》的视频，请学生们一起跟着活动，然后指明这首歌有降糖的作用——苏黎世联邦理工学院的研究表明：通过播放音乐激活胰岛B细胞在短时间内释放胰岛素，从而起到快速降血糖的效果，例如皇后乐队的热门歌曲《We Will Rock You》。 这项研究以：Tuning of cellular insulin release by music for real-time diabetes control 发表在了医学四大刊物中《柳叶刀》子刊 The Lancet Diabetes & Endocrinology上。 2、问题:同学们想一想，神奇的音乐到底是通过什么途径来促使胰岛素分泌增多的呢?今天我们这节课就结合物质运输的角度来探讨这个问题。 （二）合作探究，突破重难 任务一:探究小分子物质进出胰岛B细胞的方式 1、 回顾以水分子为例的被动运输 问题:首先，胰岛B细胞要想分泌胰岛素，它需要一些营养物质，比如水、无机盐，回忆水如何进出胰岛B细胞呢?展示以水分子为例的自由扩散和协助扩散。 学生活动：学生代表回答 教师活动：总结被动运输 2、分析以钠钾离子为例的主动运输 （1）教师引导：无机盐也是细胞非常重要的物质，那像钾离子和钠离子又是如何进出细胞的呢?展示图例:哺乳动物细胞内外钠钾离子分布。 （2）问题:钾离子运入细胞和钠离子出细胞，运输方向怎么样呢？那它们的运输需要什么条件呢？ 展示模型：以被动运输的模型来推测主动运输所需的条件 学生活动：思考回答出需要能量、载体蛋白 任务二:探究验证——主动运输的过程需要载体蛋白和能量 （一）主动运输需要载体蛋白： 1、资料：科学家研究发现，将普通人工膜放在两侧浓度的溶液中，K+不能透过人工膜到达另一侧;但是，如果把普通人工膜换成添加了蛋白类抗生素缬氨霉素的人工膜，K+就能透过人工膜到达另一侧。 2、学生思考：能得出什么结论？ 结论：K+进入细胞需要膜上的载体蛋白。 （二）主动运输需要能量： 1、教师引导：接下来我们通过一个实验来证明物质的主动运输是否真的需要消耗能量。 2、实验探究： （1）洋葱鳞片叶外表皮细胞含有大量花青素，可作为天然酸碱指示剂，钼酸钠属于强碱弱酸盐，在一定条件下进入洋葱鳞片叶外表皮细胞能够改变液泡的pH值，使液泡由紫色变为蓝色再变为绿色: （2）线粒体作为细胞的“动力车间”，通过呼吸作用产生的ATP可以为生命活动提供能量。 请根据已知信息设计实验探究洋葱鳞片叶外表皮细胞吸收无机盐离子是否需要消耗能量。 提示：未呼吸抑制组（暴露于空气中24H），与呼吸抑制组（不透气塑料膜包裹24H） 3、根据实验现象，分析回答以下问题： （1） 为什么呼吸抑制组，液泡颜色变化的程度较低? （2） 根据以上结果，你可以得出什么结论? 总结:钼酸钠进入细胞是需要能量的主动运输 4、学生活动:尝试归纳概括主动运输（方向、条件） （三）思维延伸，拓展升华 以肾小管上皮细胞吸收葡萄糖为例，说一说主动运输方式对于人体的生活健康有什么意义。（联系胰岛素的分泌以及人体健康生活方式，升华社会责任） （四）承上启下，预留问题 结束：像胰岛素这样的大分子物质无法通过上述运输方式，那是怎样运出细胞的呢?我们下节课来继续探究。 7、 板书设计 主动运输 1、 被动运输 2、 主动运输 1、 方向：逆浓度梯度 2、 条件：（1）载体蛋白 （2）能量 学科网（北京）股份有限公司 $