4.1 被动运输（教学设计）2026-2027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“被动运输”核心知识，涵盖渗透作用原理、水进出动物与植物细胞机制及被动运输类型。通过动画视频提问“植物细胞与动物细胞游泳为何动物细胞死亡”导入，衔接初中细胞吸水失水实验与生活经验，结合高中细胞结构知识，搭建区分渗透作用与扩散等抽象概念的学习支架。 此资料以探究实践为特色，设计“植物细胞吸水和失水”实验让学生自主操作，结合动态视频模拟渗透作用、问题串驱动思考，培养科学思维与结构功能观（生命观念）。如用墨水滴入清水释扩散，洋葱鳞片叶实验析质壁分离，助力学生提升实验与迁移能力，为教师提供清晰教学流程与资源支持。

课题名称 4.1 被动运输 学习者 分析 在初中，学生已做过或见过有关细胞吸水和失水的相关实验:泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺等。同时学生也有这样的生活经验:做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等。这为学习本节内容打下了基础。另外在高中生物中学生已学习完“细胞的基本结构”， 细胞膜和细胞器的相关知识又为本节课的学习做好了铺垫。本节内容抽象难懂，要区分渗透作用和扩散、选择透过性膜和半透膜、动物细胞和植物细胞的吸水和失水、质壁分离和质壁分离复原、自由扩散和协助扩散、载体蛋白和通道蛋白等概念，还要充分利用教材图示加强对这些概念的理解和掌握。“水进出细胞的原理”这部分知识内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定困难。另外，学生在初中曾经接触过科学研究的一般步骤，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练。 这为本节的教学提出了挑战。 教学目标 1.通过物理渗透装置的分析，阐明渗透作用发生的条件，掌握渗透作用的概念，阐明渗透作用的原理。 2.举例说明水进出动物细胞的原理。 3.通过探究“植物细胞的吸水和失水”，进行关于“植物细胞吸水和失水”的实验设计和操作，说明水分子进出细胞的原理，阐释原生质层的选择透过性与质壁分离及其复原的关系。 4.通过水分子进出细胞方式的探索学习，初步构建被动运输的概念，阐明被动运输的原理和特点，能比较自由扩散和协助扩散的异同点。 5.通过对被动运输的具体实例的讨论，阐明细胞膜的选择透过性，分析细胞膜的成分、结构与物质跨膜运输功能之间的关系，尝试运用物质跨膜运输的知识解决有关实际问题。 教学重点 1、 被动运输的原理和特点 2、 植物细胞的吸水和失水的探究 落实教学重点的方法： 1、 动态视频模拟抽象内容 2、 进行学生实验 教学难点 1、 植物细胞吸水和失水的探究 2、 转运蛋白的种类和作用 突破教学难点的方法： 1、 进行学生实验 2、 表格总结比较 教学资源 选择 教师用书、教材、题单、天天练 技术手段的使用： 电子白板、板书、多媒体 课时： 2课时 核心问题 探究：植物细胞相约动物细胞游泳，为什么动物细胞会死亡？ 教学过程设计 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 导入新课 播放动画视频，提问：植物细胞相约动物细胞游泳，为什么动物细胞会死亡？ 激发学生学习兴趣 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 什么是渗透作用？ 1、 扩散 墨水滴入清水中，清水很快变红—溶质分子在水中扩散的结果 扩散： 物质分子从高浓度向低浓度区域转移直到均匀分布的现象。 2、 渗透作用 （一）讲解渗透装置 （二）结合以下问题分析渗透作用发生的条件： Q：如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？——不会。原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 渗透作用条件一 ：具有半透膜 Q：如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？——不会。半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 渗透作用条件二 ：（膜两侧）存在浓度差 （3） 及时应用 通过问题驱动学生思考 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 水如何进出动物细胞？ 将该渗透装置类比到动物细胞，有何相似？ 播放显微镜下真实视频，引导学生思考在不同情况下水进出哺乳动物成熟红细胞的情况 类比动物细胞膜相当于半透膜 回答教材上思考讨论部分问题，加深理解 1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？ 不能透过细胞膜， 血红蛋白类似于问题探讨的蔗糖 2、红细胞的细胞膜是不是相当于半透膜？ 相当于（不等同），细胞膜等生物膜具有选择透过性，允许水分子通过而不让血红蛋白通过，是更加严格的半透膜 3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？ 不一定，浓度差较小则不会 4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？ 浓度差。浓度差越大，细胞吸水或失水越多。 5、临床上输液为什么要用生理盐水 生理盐水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。 类比学习，培养学生的迁移应用能力 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 水如何进出植物细胞？ 生活常识：将白菜剁碎做馅时,常常放一些盐,一会儿后就可看到水分渗出。对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。 植物细胞和动物细胞相比多了细胞壁，水是如何进出植物细胞的呢？ Q：若是叶肉细胞在清水中吸水，一段时间后细胞体积增大，最终会像动物细胞一样涨破吗？——不会，植物细胞的细胞壁伸缩性较小，具有支持和保护作用。 Q：原生质层是否相当于半透膜呢？ 如果要探究就需要进行实验，科学实验的过程是： Q：实验材料选取的注意事项有哪些？——必须选活的、成熟的、有大液泡且有颜色的植物细胞，以便于在显微镜下观察。如洋葱鳞片叶外表皮细胞、黑藻细胞（可通过观察叶绿体分布状况来判断）。 Q：思考质壁分离发生的条件： 1. 如果没有细胞壁，是否会发生质壁分离？ 不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水。 所以发生条件要有细胞壁、中央大液泡(条件1) 2. 为什么植物细胞失水时,原生质层与细胞壁不是一起变化,而是发生质壁分离? 原生质层比细胞壁的伸缩性大(条件2) 3. 还需要什么外界条件？ 细胞内外浓度差，外界液体大于细胞液（条件3） 培养学生阅读教材的习惯，问题串驱动学生思考。结合显微镜下的真实视频激发学生的兴趣和理解。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 总结1 及时总结，加深印象 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 被动运输的含义？ 学生阅读教材，教师播放总结性视频，总结两种被动运输。 1、自由扩散（又称简单扩散）： 物质通过简单的顺浓度梯度扩散进出细胞的方式。 如：氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、性激素等脂溶性小分子有机物 2、协助扩散（又称易化扩散）：借助膜上转运蛋白进出细胞的物质扩散 通过播放视频帮助学生夯实，结合表格引导学生去对比分析，从教材获取信息。 问题情境 教学活动设计 （学习活动设计） 设计意图 总结2 及时总结，加深印象 学科网（北京）股份有限公司 $