4.2 主动运输与胞吞、胞吐 教学设计2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

课时教学设计

年级（班级）： 高一年级

科目：生物

授课时间：2026.11.11

课题

第四章 第二节 主动运输与胞吞、胞吐

课型

新授课☑    章╱单元 第四章第二节  复习课□    专题复习课□   习题╱试卷讲评课□    其他□

Ai资源与

学情分析

学情分析：授课对象为高一年级学生。学生在初中生物学习中已知细胞膜能控制物质进出细胞，在生活中也知道人体缺铁会贫血、海带能富集碘、施用化肥后植物能大量吸收矿质离子等现象；在本章第一节已学习渗透作用、自由扩散与协助扩散，能说出被动运输“顺浓度梯度、不消耗细胞代谢释放的能量”的特点，并从初中生物知道细胞呼吸能释放能量、生物体生命活动需要能量，但对 ATP 与细胞呼吸的具体过程尚未系统学习（第 5 章内容），对“能量从哪里来、怎样供给运输”只有模糊认识。但学生对“物质如何逆着浓度梯度被吸收”缺乏认识，容易把主动运输与协助扩散混为一谈，误认为凡需载体蛋白的运输都要消耗能量；对载体蛋白“专一性”“数量有限导致饱和”缺少直观体验；对胞吞与胞吐中“膜内陷包裹—囊泡形成—与膜融合”的空间过程难以想象，常误认为大分子能直接穿过细胞膜或通道蛋白，也容易忽略胞吞胞吐同样消耗能量。学生在数智教室环境下已熟练使用水手 S900 平板的答题板、投屏、小组互评等功能。AI资源分析：①水手 3.0 数智教室平台 AI 微课《主动运输与胞吞、胞吐》，按“主动运输的实例与特点→载体蛋白的专一性与饱和现象→胞吞与胞吐”切分为 3 个片段分段播放；②虚拟仿真实验：小肠上皮细胞吸收葡萄糖的“逆浓度运输”动态模型，支持开关 ATP 供应、调节膜内外浓度、增减载体蛋白数量，实时生成运输速率曲线；③素材视频：变形虫吞噬食物颗粒、白细胞吞噬病菌、胰岛 B 细胞分泌胰岛素的显微与动画短片，以及植物根细胞吸收 K⁺ 的微观示意；④智能题库限时习题 16 题。资源匹配人教版生物学必修一第四章第二节，微观过程可视化程度高，契合高一学生认知水平。

教学目标

设计

机：（学生的学习目标）1、能够说明主动运输的方向、条件与实例，判断物质的跨膜运输方式；2、能够解释载体蛋白的专一性，说明载体数量有限导致运输速率出现饱和现象；3、能够描述胞吞与胞吐的过程，说明其依赖细胞膜的流动性并消耗能量；4、能够从运输方向、是否需要载体蛋白、是否消耗能量等方面比较自由扩散、协助扩散、主动运输与胞吞胞吐，归纳物质运输方式与细胞功能相适应的关系。师：（核心素养目标）1、生命观念：认同细胞膜的选择透过性依赖载体蛋白与能量供应，理解物质跨膜运输方式与细胞代谢、细胞功能的适应性，形成结构与功能观、物质与能量观；2、科学思维：通过比较四种运输方式的异同，归纳判断依据，运用“水泵”“渡船”类比与速率曲线模型分析载体与能量在主动运输中的作用，培养归纳概括与演绎推理能力；3、科学探究：基于甲状腺滤泡细胞富集碘、根细胞吸收矿质离子等资料提出问题，尝试设计“用呼吸抑制剂处理细胞后测定吸收速率”的简单方案，基于证据判断运输方式并得出结论；4、社会责任：运用主动运输与胞吞胞吐原理解释合理施肥、海水稻耐盐、免疫细胞吞噬病原体、脂质体载药等实际问题，关注农业生产与人体健康。

学习重难点

重点：主动运输的特点（逆浓度梯度、需要载体蛋白、需要消耗能量）与实例；胞吞与胞吐的过程与特点；四种物质运输方式的比较。难点：载体蛋白专一性与饱和现象的理解；主动运输与协助扩散的辨析（都需载体蛋白，是否耗能不同）；胞吞胞吐中膜的流动性与能量消耗；依据实验证据（呼吸抑制剂、载体蛋白抑制剂）判断物质的运输方式。

教学过程设计

环节一：导（3-5分钟）

S

T

M

观察资料与现象：人体甲状腺滤泡细胞中碘的浓度比血液高 20～25 倍，海带细胞中碘的浓度远高于海水；水稻根细胞中 K⁺ 浓度远高于土壤溶液，却仍能持续吸收 K⁺。思考问题：这些物质为什么能“逆着”浓度梯度进入细胞？与上节课所学的被动运输有什么不同？通过水手 S900 答题板提交猜想与判断。

展示甲状腺滤泡细胞富集碘、海带富集碘、根细胞吸收 K⁺ 的数据资料，回顾被动运输“顺浓度梯度、不消耗细胞代谢释放的能量”的特点，用“水往低处流，可为什么细胞里的碘反而更多”制造认知冲突，引出本节课课题《主动运输与胞吞、胞吐》，板书课题，明确本节课学习任务。

PPT 展示甲状腺滤泡细胞、海带富集碘与根细胞吸收 K⁺ 的数据图表；水手 S900 答题板收集学生猜想，生成答案实时反馈。

活动意图说明：以真实的“逆浓度积累”数据导入，唤醒学生对被动运输的已有认知，暴露“逆浓度梯度如何实现”的认知冲突，为自学环节定向。

环节二：学（20-25分钟）【注意要求视频分段】

S

T

M

分段观看 AI 微课，阅读教材，动手操作“小肠上皮细胞吸收葡萄糖”虚拟仿真模型，尝试开关 ATP 供应、调节膜内外浓度、增减载体蛋白数量，观察运输速率曲线的变化，完成导学问题：①主动运输的运输方向是什么？需要哪些条件？②举出两个主动运输的实例，并说明它对细胞生活的意义。③载体蛋白有什么特点？为什么运输速率会随浓度升高而出现“饱和”？④胞吞与胞吐运输的是什么物质？各自的过程是怎样的？⑤胞吞与胞吐需要载体蛋白吗？消耗能量吗？与细胞膜的什么特性有关？⑥从运输方向、载体蛋白、能量三方面比较自由扩散、协助扩散、主动运输与胞吞胞吐。自学中遇到疑问通过平板即时提交。

按模块分段播放 AI 微课（主动运输的实例与特点→载体蛋白的专一性与饱和现象→胞吞与胞吐）；每播放一段布置对应导学任务，巡视指导学生自学；组织学生在虚拟仿真平台关闭 ATP 供应、减少载体蛋白数量，观察并记录运输速率的变化；播放变形虫吞噬食物颗粒、白细胞吞噬病菌、胰岛 B 细胞分泌胰岛素的动画；收集平板提交的学生疑问，筛选共性问题，为讨论环节做准备。

水手 3.0 数智教室分段 AI 微课（3 个片段）；小肠上皮细胞主动运输虚拟仿真模型（含 ATP 开关、浓度与载体数量调节）；胞吞胞吐显微与动画素材；平板疑问即时提交功能。

活动意图说明：开展自主学习，训练学生阅读、观察与提取信息的能力；借虚拟仿真的“变量调节”把“能量供应”“载体数量”两个抽象条件可视化，暴露“有载体就不耗能”的认知误区，锁定课堂讨论重难点。

环节三：议（5-10分钟）

S

T

M

抢答导学问题①②③；小组讨论④⑤⑥；组内交流自学成果，核对答案，围绕共性疑问开展讨论：自由扩散、协助扩散、主动运输都可能有蛋白质参与，用什么实验证据才能区分？借助虚拟仿真反复操作，向同伴解释“关闭 ATP 供应后运输速率迅速下降、恢复供能后又回升”说明了什么；结

组织抢答与小组合作探究；巡视各小组，适时点拨引导，重点引导学生抓住“是否逆浓度梯度”“是否需要载体蛋白”“是否消耗能量”三个判断依据；引导学生设计“用呼吸抑制剂处理细胞后测定吸收速率”的简单方案，体会控制变量与对照思想；提示胞吞胞吐中“膜内陷包裹—囊泡形成—与膜融合”的空间过程，纠正“大分子直接穿膜”的错误认识；把控讨论时间节奏。

水手 S900 小组计时器、小组互评功能；投屏展示小组讨论记录单；主动运输虚拟仿真与胞吞胞吐动画演示。