《物质的跨膜运输》教学设计

时间:2021-07-03 17:53:42 教学设计 我要投稿

《物质的跨膜运输》教学设计

  教学目标

《物质的跨膜运输》教学设计

  本节课内容是普通高中课程标准实验教科书《必修1》第四章第三节内容。(物质跨膜运输的方式)课程标准中与本节内容相关的具体内容标准是:“说明物质进出细胞的方式”。我理解这项要求包括以下几方面的含义:

  1、知识目标

  2、教学重点

  (1)物质进出细胞膜的方式

  (2)图表数据的解读

  确定的依据:该重点是由本节所学内容的教学目标所决定的。本节课的内容就是围绕物质进出细胞膜的几种方式展开的,因此应该将其确定为教学的重点。另外根据《标准》所提倡的“落实对学生科学探究能力的培养,”和“利用数学方法处理、解释数据”的观点,本节内容在对坐标图表分析上有较好的教学价值,因此我将“图表数据的解读”也作为了本节课的一项重点内容。

  3、教学难点:

  (1)主动运输

  (2)图表数据的解读

  确定的依据:

  难点(1)主动运输与其他两种运输方式相比,较为复杂,为逆浓度梯度、消耗能量需要载体的跨膜运输,学生容易受“自由扩散”和“协助扩散”的浓度差与它们运输速率的关系的定向思维影响,认为也是成正比关系,故为难点;另外,“主动运输”是物质跨膜的主要方式,它涉及到能量和载体的利用。而影响能量的供应则与《第五章-第三节》影响呼吸作用的氧、温度、ATP等因素有关,载体则与蛋白质的种类和功能多样性有关。因此,主动运输是前后章节内容其中一个综合知识点的基点之一,而学生自主的将蛋白质的多样性、能量的供应等知识点迁入到此,有一定的难度。

  难点(2)“解读图表”是学生第一次真正运用数学思维进行的“探究”,切切实实地让学生感受到生物科学习是需要理科性思维,生物学中的知识论点是建立在严谨的实验数据基础上的。“解读图表”实现了学生对相邻学科知识的迁移,这也是学生比较欠缺的能力。

  说教学方法

  1、学情分析:

  学生已经具备了细胞膜的结构、水跨膜的实例的基础,掌握了蛋白质多样性的知识,为新知识的学习奠定了认知基础。教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律,通过适当的教学策略,使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中,使学生的知识体系得到丰富和发展,使学生的探究能力得到进一步的提高。

  2、教法设计:

  《普通高中生物课程标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维德能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。基于《标准》的这种的理念,本节课采用“探究—发现”教学模式并与讲授法、讨论法等方法相结合。并配以多媒体辅助教学,教师通过列举实例,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难,是学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、物理学和数学知识以及学生的生活经验,突破学习难点。

  具体方法如下:

  (1)演示法

  本节课充分利用现代声像技术及多种媒体工具,借助多媒体动画 ,把跨膜运输的几种方式等直观的展示给学生,有利于学生由感性认识上升到理性认识。

  (2)引导探究法

  本节课把引导法自始自终贯穿于学生的探究活动中,同时帮助学生建构正确的知识结构,适时得当的引导有利于学生掌握正确的探究方法。

  3、学法设计

  (1)合作学习法:学生通过实验探究、观察、分析、互相讨论,发挥群体智慧以达到解决问题的目的。本节课学生将在老师的引导下通过设计实验观看动画、结合教材、设计实验等方式进行合作学习。

  (2)探究学习法:通过对几种跨膜运输方式的探究,并运用数学坐标图来表达三种方式的规律和特征,可以培养学生对图表数据的解读能力,即信息解读和知识迁移转化的能力。

  4、教学媒体设计:多媒体。

  说教学程序

  课前准备:多媒体,一杯清水及蓝墨水。

  一、创设情境,导入课题

  (教师)现场演示向清水中滴一滴蓝墨水;

  (学生)说出这是物理上的扩散现象;

  (教师)大屏幕展示教材P60”水分进出哺乳动物红细胞的状况图片”;

  (学生)通过讨论比较二者的相同点与不同点。

  (教师)对学生的回答进行评价,针对二者的不同点(是否通过膜)进行引导,除了水以外,很多种物质都可以做跨膜运输,进入本节课的“问题探讨”,屏幕展示教材P70“问题探讨”部分的图片,图示的物质是否都能进入细胞呢,如果能他们进入的方式是否相同呢?点出课题——物质跨膜运输的方式。

  (学生)通过观察,完成问题探讨中的3个问题。

  注意:教师注重引导,特别是第二题,一定要强调题干中的“无蛋白的脂双层”,引起学生注意该结构与细胞膜的区别,进而回答此题。另外“问题探讨”中第3道讨论题,应该充分重视。第1节“物质跨膜运输的其他实例”中已说明Ca2+、Mg2+能跨膜运输,而本节“问题探讨”中的实验结果显示这两种离子不能通过脂双层,学生可以就此提出问题。

  设计意图:联系生活实际并结合已有知识导入课题,激发学生学习兴趣,同时意识到生物学的各知识点之间有一定的联系,并自然的将所学知识形成系统,培养学生提出问题的能力。

  二、教学内容及方法:

  一、被动运输

  1、自由扩散

  (教师)列举实例,放映氧气和二氧化碳通过自由扩散进出细胞动画演示过程,引导学生注意物质运输的方向与细胞膜内外该物质的浓度关系。

  (学生)观察并总结自由扩散的特点:由高浓度到低浓度(或顺浓度梯度)

  (教师)举例补充,除了氧气和二氧化碳外,还有其他一些物质也可以通过自由扩散进出细胞。

  (学生)学生归纳这些物质的特点:分子小,一些脂溶性的物质

  (教师)进行引导:离子和一些较大的分子如葡萄糖,它们不能自由的通过细胞膜,那么他们是如何进出细胞的呢?导入

  2、协助扩散

  (教师)动画演示协助扩散的过程

  (学生)学生通过观察,讨论并总结其特点。

  (教师)大屏幕展示教材P71图4-7自由扩散和协助扩散示意图

  (学生)学生通过比较,讨论,完成“思考与讨论”部分的三道题。

  设计意图:

  1、通过实例讲解自由扩散,让学生感受到生物学就在自己的生活中;

  2、用动画演示自由扩散和协助扩散的过程,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难;

  3、通过完成“思考与讨论”,强化学生对自由扩散和协助扩散两种物质运输方式特点的理解,增强比较学习法的认识;

  4、通过分组讨论,增强了学生的团队意识。

  过度:从物质运输是否需要能力入手,用比喻的方法以“逆水行舟”为例,给出被动运输的概念。同时大屏幕展示教材P71表4-1,导入本节课的第二部分“主动运输”。

  二、主动运输

  1、特点:

  (教师)动画演示主动运输的'过程,引导学生从浓度梯度、载体和能量三方面归纳特点;

  (学生)仔细观察并同前面两种运输方式比较,归纳出主动运输的特点。

  (教师)对学生的回答进行点评。

  2、意义:

  (教师)展示教材P63资料分析中的图片,并进行引导

  (学生)通过讨论说出主动运输的意义。

  设计意图:

  1、培养学生的观察分析及归纳能力;

  2、联系已有知识,形成知识系统;

  3、通过完成技能训练,培养学生解读图标的能力,加强对主动运输的理解。

  过渡:载体蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜,但是,对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。那么人体的白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片及衰老的红细胞,这又是怎么进行的呢?

  三、胞吞和胞吐

  (教师)大屏幕放映胞吞和胞吐的过程动画,并作简单介绍。

  (学生)仔细观察

  (教师)引导学生思考:这个过程与细胞膜的什么特点有关?另外,对于基础较好的学生,可以进一步联系分泌蛋白的形成及生物膜系统。

  设计意图:这部分知识虽然是教材中的小字部分,但是也教学中也不能忽略,联系生活实际结合动画,让学生了解胞吞和胞吐的过程及意义。

  3、小结:根据本节课的内容,以表格的形式让学生归纳三种运输方式的异同,根据具体情况进行调整,如果时间允许,学生的基础比较好,可以将比较的项目由运输方向、载体、能量、实例等方面进一步延伸至曲线图。

  4、目标测试题:

  (1)教材P73基础题:

  ①下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是:

  A. 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内;

  B.大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内,并且要消耗能量;

  C.协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的,既不需要消耗能量,也不需要膜上的载体蛋白;

  D. 主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时,既要消耗细胞的能量,也需要依靠膜上的载体蛋白。

  ②下列说法中错误的是:

  A. 果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果;

  B.水分进出细胞是通过自由扩散;

  C.葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白的帮助,但不消耗能量,属于协助扩散;

  D.大肠杆菌吸收钾离子属于主动运输,既消耗能量,又需要膜上的载体蛋白。

  设计意图:这两道题设计的非常好,我认为应该引起师生的重视,其所考察的内容基本上已经辐射到了本节课的所有知识点:

  ① 自由扩散,协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式的特点;

  ②自由扩散,协助扩散和主动运输三种物质跨膜运输方式的实例;

  ③ 大分子物质进入细胞的胞吞作用。

  (2)下图示物质出入细胞的三种方式(黑点代表物质分子),请根据图回答下列问题:

  ①与甲相比,丙方式的不同之处是_________________________________;

  ②与丙相比,乙方式的不同之处是_________________________________;

  ③ 对于或细胞完成各项生命活动都非常重要的物质运输方式是_______________________.

  设计意图:本题考查的知识点是物质跨膜运输的三种方式的比较,不仅考察学生对三种方式的理解,同时考查了学生的图文转换能力,因此是对本节课的重点的强化。

  低温环境会影响物质的跨膜运输吗?为什么?

  本题考查的知识点比较综合:

  1、物质跨膜运输几种方式特点及所需条件;

  2、细胞膜的结构特点;

  3、呼吸作用中影响酶的活性的因素。

  这道题在课上完成之后,我将它改成探究实验留给学生课后完成:

  以小组为单位设计实验“探究温度对物质跨膜运输的影响”,如果有的小组设计的实验比较合理且有可行性,我们可以给学生提供实验材料和用具,让学生自己来操作实验。另外还要给学生留些常规的书面作业。

  设计意图:

  1、培养学生的探究能力及实验操作的能力;

  2、增强学生的合作意识及对生物学的兴趣。

  3、巩固所学知识。

  课后反思

  在教学中应该给学生交待几个容易忽视或弄错的知识点:

  1、 细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性,如运载钾离子的载体就不能运载其他物质。

  2、 自由扩散和协助扩散的相同点都是顺浓度梯度跨膜运输,而主动运输既可以顺浓度梯度,也可以逆浓度梯度。

  本节课我认为比较符合新课标的理念,改变了以往的填鸭式教学模式,主要的知识点在老师的引导下,基本上是通过讨论由学生自己归纳出来的,充分体现了学生的主体地位;另外在教学中也发现了一些不足,比如说本节课的讨论比较多,还有让学生提出问题并尝试性回答的形式,这样课堂的节奏就很难控制,很容易出现前紧后松或前松后紧的情况,这需要教师在备课精心设计好教学程序。学生在学习本节课的过程中觉得很轻松,因为这部分内容本身并不难,但是如果不把新旧知识进行整合的话,在做题时就会觉得不那么得心应手。比如在分析影响主动运输速率的因素时,如果不把这个过程所需的载体、能量与前面学过的相关知识进行迁移就很难做出来。

  另外,学生在做有关图标题或曲线题时还存在很多困难,毕竟这是高中生第一次真正运用数学思维进行的“探究”,所以这就要求教师在设计练习和作业时加强这方面的训练。

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