“物质跨膜运输的方式”的教学设计

2015-01-31李岩

科学中国人 2015年26期

李岩

吉林省松原市第一高级中学

1 教材分析：

“物质跨膜运输的方式”是人教版高中生物教科书必修I《分子与细胞》中第四章第三节的内容，包括两部分的内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、协助扩散、主动运输；二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐。在此之前学生已经学习过生物膜的结构特性和功能特性，本节是建立在前两节知识的基础上，更进一步学习细胞膜控制物质进出的功能。主动运输是本节的难点，为第五章从能量供应和利用角度学习细胞的其他功能做了铺垫，可以采用观看、分析相关动画，学生亲自动手绘坐标图的方法，突破难点。胞吞和胞吐与前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”的知识是紧密相连的，也为生物膜的结构特性提供了的一个很好的佐证。可见本节具有承前启后的作用。

2 教学目标

2.1 知识目标举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点，说出主动运输与被动运输方式的异同点。

2.2 能力目标提高分析、归纳的能力，形成运用表格的方式进行总结知识的能力。

2.3 情感态度与价值观目标树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点，科学理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。

3 教学过程

3.1 复习引入，激起兴趣用多媒体展示生物膜的结构模型示意图，根据此图提出相关问题，引导学生回忆生物膜的结构特点，增强学生对细胞膜的认识。接着，利用多媒体展示图片“人工合成无蛋白质的脂双层膜”，让学生观察并分组讨论“这是不是生物膜？为什么？”

然后让学生思考教材中问题探讨里的三个问题，并在小组内对问题进行讨论、分析。

学生通过观察图片结合前面复习的内容，可以发现“只有分子很小的物质可以通过磷脂双分子层”，进而提出一些问题：“为什么有些较大的分子不能自由通过磷脂双分子层？”“蛋白质会在某些物质运输中可能起着作用吗？”为下面的学习做铺垫。

设计意图：无蛋白质生物膜能引起学生的注意，激起学生探索物质跨膜过程的兴趣，培养学生主动思考的能力。

3.2 演示实验导入新课演示扩散现象：往清水中滴一滴红墨水。让学生注意观察现象并分析扩散的特点：分子从低浓度向高浓度方向运动。提出问题“物质进出细胞是不是与扩散相似？”引出被动运输和主动运输的概念。

3.2.1 自由扩散与协助扩散引导学生自学教材相关内容，然后用多媒体动画展示水分子进出细胞方式，进行小组讨论，总结自由扩散的特点，各组派代表发言，教师对学生发言进行点评、补充，指出能进行自由扩散的物质是小分子物质和脂溶性物质。

接下来，用多媒体动画展示葡萄糖进入红细胞方式，组织学生进行小组讨论，找出与自由扩散不同的地方，并总结出协助扩散的特点。教师在各小组发言后进行总结发言，指出葡萄糖等一些非脂溶性物质或非亲水性物质顺浓度梯度的跨膜运输就是协助扩散，典型实例就是葡萄糖进出红细胞。

3.2.2 突破难点主动运输利用多媒体展示丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比的表格，引导各小组讨论表中出现的问题，并尝试解释出现这种情况的原因，并派代表发言，最后由教师总结，指出这是另外一种运输方式——主动运输，同时用多媒体动画展示主动运输过程，加深学生对其过程的理解，最后师生一起得出主动运输的特点，通过丽藻的例子也让学生感知主动运输对细胞的生命活动的重要意义。

设计意图：演示扩散现象的实验，再次激起学生兴趣，引导学生自学教材并分组讨论是培养学生养成自主学习和合作学习的意识，用动画展示三种运输方式可以加深学生对知识的理解。

3.3 大分子物质的运输用多媒体展示第三章学习过的胰腺细胞分泌蛋白形成过程图解，引出胞吐的概念，并告知学生蛋白质等大分子物质就是通过胞吐方式出细胞的，引发学生思考并讨论“有些蛋白质等大分子物质是如何进入细胞的呢？”再与生活实际相联系，用多媒体展示变形虫摄食、白细胞吞噬病毒的过程，进而总结出大分子出细胞的方式是胞吞。

设计意图：分泌蛋白的形成过程前面第三章已经学习过，在复习旧知识的基础上接受新知识，使新旧知识交融，便于学生接受。

3.4 巩固提升各小组交流完成技能训练中的三个问题，各组交流成果。接着，让学生尝试设计表格（表1）比较小分子和离子运输方式的异同，组内讨论并作答，然后各小组进行成果展示。