“物质跨膜运输的方式”一节的教学设计

权友飞　范晓林

【内容摘要】本节教学中，通过演示牵牛花色素的扩散实验，分析物质跨膜运输方式和汽车运输方式的共同点，将课本知识与生活实际联系，将抽象知识形象化，突出重点突破难点。

【关键词】扩散实验 物质跨膜运输方式 教学设计

一、教学背景

人教版高中《生物》必修1中第四章第三节“物质跨膜运输的方式”是在学生了解了细胞膜的成分，以及细胞膜流动结构模型基础上对细胞膜功能的总结，是有关细胞膜知识的进一步延伸。本节着重介绍了细胞膜控制物质进出这一重要功能。内容包括小分子或离子进出细胞的方式，以及大分子物质进出细胞的方式。另外，本节内容又与下一章内容中的ATP一节以及前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”有许多关联的地方，同时又是对生物膜具有一定的流动性和选择透过性的一个很好的例证。

学生在物理中已经学过关于扩散的知识，通过对前几章的学习，学生已经具备了细胞膜的成分和结构、水分跨膜运输实例的基础。另外高中学生对于显微镜下的细胞微观世界有着极强的好奇心，对于细胞中物质怎样完成运输也吸引着学生去探索。

二、教学目标

1.知识

①举例说明物质跨膜运输的方式及特点，理解主动运输对细胞生活的意义。

②列表比较被动运输与主动运输的区别。

③了解胞吞和胞吐的过程及特点。

2.能力：通过列表比较，让学生学会用类比和对比的方法进行学习。

3.情感态度价值观：

①动态展示物质跨膜运输的方式，提高学生学习生物的兴趣，培养学习的主动性。

②通过对膜结构与膜功能统一性的认识，了解生命的复杂性，使学生树立科学的自然观。

三、教学重难点

重点：物质跨膜运输的三种方式。

难点：主动运输的过程、特点及意义。

四、教学方法

①总体思路为：展示现象→提出问题→解决问题→解释原理→总结归纳，使学生综合运用到课程标准所提到的“观察，描述，比较，概括，分析，解读图表”等技能。

②可采用对比的方式进行物质出入方式的学习，通过观察讨论的方式让学生自己找出被动运输和主动运输的主要区别，突破教学的重难点。

五、教学过程

1.演示实验，导入新课

将事先准备的几朵牵牛花分别放入两个装有水的烧杯中，注意两个烧杯一个事先装冷水，另一烧杯事先装有开水。几秒钟后会出现：装开水的烧杯中有蓝色出现，装冷水的烧杯中无颜色出现。这时教师提问：①这些有颜色的是什么物质？②为什么在冷水中这些物质没有出现，而在热水中出现了呢？③颜色物质为什么会从细胞中出来？他又是以什么方式跨过细胞膜的呢？以此导入新课。通过演示实验吸引学生注意力，又以连续问题的形式将学生引导进入本节内容的学生中。

设计意图：将抽象知识形象化，降低学生的学习难度，同时引起学生的好奇心，激发起学生的求知欲。

2.复习旧知，设疑过渡

教师引导：要解决色素分子是怎么跨过细胞膜的，我们首先要知道细胞膜的结构是怎样的。在激发了学生浓厚的学习兴趣之后，先让学生回忆细胞膜结构以及成分相关知识。然后让学生看教材70页人工合成脂双层通透性的图片并思考问题：我们知道生物膜是由磷脂和蛋白质这两种物质组成的，那么在色素进出细胞跨过细胞膜的时候，细胞膜的的磷脂和蛋白质在这过程中分别起着什么作用呢？

设计思路：引导学生对色素分子物质怎样通过细胞膜做出自己的猜测，另外提醒学生注意细胞膜中的蛋白质和物质跨膜运输有关。

3.墨水实验，解疑设问

将红墨水滴入烧杯中，让学生观察现象并提问：这叫什么现象？它和刚才的牵牛花实验有什么相似的地方吗？教师总结：这是扩散现象，这种现象是物质从相对浓度高的地方向相对浓度低的地方的运动。你会发现牵牛花色素实验也是一种扩散现象，只是牵牛花色素分子是从植物液泡中跨过细胞膜到细胞外的，这种跨过细胞膜的方式我们叫自由扩散，那么其它物质在跨过细胞膜时还有哪些其它方式吗？各种跨膜方式有何异同？学生阅读教材，并以小组形式讨论、分析总结。

设计思路：拓展学生思维，让学生通过看书自己从教材中找出物质跨膜运输的其它方式，交课堂于学生，学生自主探究学习新知，培养学生自主学习能力。

4.小组汇报，列表总结

各小组派人上台汇报讨论结果，教师点评并用多媒体播放自由扩散、协助扩散、主动运输三种跨膜运输方式，强调三种跨膜运输方式的区别。引导学生以列表比较的形式呈现三种跨膜方式，用类比方法加强对三种跨膜运输方式的理解，自由扩散：货物直接由高处到地处——不需载体和能量；协助扩散：货物通过汽车下坡——需载体不需能量；主动运输：货物通过汽车上坡——需载体需能量。并通过图片演示大分子物质进出细胞膜的方式，让学生总结出胞吞、胞吐的过程。

设计思路：通过多媒体展示，使抽象内容形象化，便于学生理解，通过教师总结和学生记忆，提高课堂教学的实效性。

5.知识巩固，课堂练习

教师引导：通过各小组发言我们知道了蛋白质在物质跨膜运输中起着重要的运输功能。今天我们知道了物质进出细胞的方式：自由扩散、协助扩散、主动运输。小分子物质跨膜运输的方式体现了生物膜选择透过性的特点。大分子物质进出细胞没有穿过细胞膜，胞吞、胞吐过程体现了细胞膜具有流动性的特点。可见，结构与功能总是相适应的。最后通过几道简单的练习题来检查教学成果和学生的学习情况，帮助他们巩固知识，查漏补缺。

设计思路：联系前面提出的问题，答疑解惑。加深学生对本节知识印象，与书本前面知识相联系，构建知识的网络。

六、板书设计

第3课 物质的跨膜运输

一、小分子、离子跨膜运输

1.自由扩散

被动运输 特点：无载体、能量

2.协助扩散

特点：需载体、无能量

3.主动运输

特点：需载体、需能量

二、大分子物质进出细胞

1.胞吞

2.胞吐

七、教学反思

整个教学设计以学生感兴趣的实验入手，将知识内容融入对实验现象的分析过程中，在分析问题过程中学习和理解知识，充分体现以学生为主体，教师为主导的教学原则。教学过程中，教师对学生及时的督促和指导，并对学生的发现多给以鼓励和肯定。引导学生通过阅读、讨论、自主学习等学习方法培养了学生的自学能力、语言表达能力和归纳总结知识能力。另外，通过将知识生活化的类比，将抽象问题具体化，降低了学生的学习难度，提高了学生学习的积极性，培养学生积极向上，热爱学习的积极心态。

（作者单位：四川省广元市实验中学；四川广元市外国语学校）