2019-2020年高中生物 第三节 物质的跨膜运输教研中心 苏教版.doc

2019-2020年高中生物 第三节 物质的跨膜运输教研中心 苏教版一、课标要求1.简述生物膜的结构，举例说出细胞膜是选择透过性膜。2.进行渗透实验，说明物质进出细胞的方式，认同细胞结构与功能相适应的观点。3.通过判断细胞的死活,体验细胞在工业、农业和医学上的应用。4.说明物质进出细胞的方式，进行图表数据的解读。二、教学建议 建议使用1课时。 本节教学建议采用讲授与讨论相结合的方法，基本思路可以确定为：展示现象提出问题解释原理总结概念。1.介绍物理上的扩散现象，得出扩散的概念；让学生分析水分子进出细胞是不是与上述扩散相似，再列举氧和二氧化碳进出细胞的现象，总结出简单扩散的概念。2.提出“葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，却能通过细胞膜，这是为什么？”这一问题，让学生尝试作出解释，再指出载体蛋白的作用，总结易化扩散的概念。3.列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象，提出这些物质为什么能够逆浓度梯度运输的问题，进行解释，总结主动运输的概念（被动运输的概念也可在此对比总结），说明主动运输的意义。最后可让学生列表总结不同运输方式的特点。教学中还应注意以下几点：（1）注意培养学生提出问题的能力，（2）可以采用比喻或类比的方法，以便于学生理解，如“逆水行舟”等。（3）注意培养学生解读图表数据的能力。（4）注意联系生活实际，让学生理解研究物质跨膜运输的意义。资源参考典型教案一、教学方法设计 本节课采用“探究发现”教学模式，使学生综合运用到标准所提到的以下几项技能：“观察、分类、比较、概括、描述、鉴别差异、分析、确定相互关系、解读图表”，并配以多媒体辅助教学，教师通过列举事例，引导学生模拟科学发现，进行分析、讨论、归纳和总结。共分为2个课时。 “探究发现”教学模式基本程序:二、教学过程概述探究发现活动：（1）探究发现活动一 在学生自学完后，我希望学生能按照表格归纳出三种跨膜方式的特点和所需条件，于是，我设计了以下表格（预先印发）让小组合作填写。 物质的跨膜运输的方式： 物质跨膜运输主要与该物质的_、_、_、_、_等条件有关。运输方式运输物质运输方向（浓度梯度）是否需要载体是否需要能量 仅仅填写这个表格，学生实际还是没有达到对三种方式的真正理解。于是，在学生填写完后，我演示了一个课件，它生动地用物体上下坡和用小汽车运载为例比喻了三种的物质跨膜运输方式。在演示过程中，实际是一个反馈的过程。我先只演示比喻的例子，然后提问小组代表，它比喻的是哪种跨膜方式，为什么。这样，就可以间接地让学生把该表的内容全部的知识点在动画的辅助下，理解性地、清晰地表述出来，达到了标准所提倡的探究性学习所要达到的“观察、分类、比较、概括、描述、鉴别差异、分析”等的能力，也让学生在课件中从直观的例子体会出一些细胞中抽象的现象。（2）探究发现活动二 在活动一中，我仅仅展示的是动画中的比喻，并没有展示细胞内的物质跨膜的过程，目的是为了让学生通过亲身绘图，更深刻地理解物质的三种跨膜方式。因而，我顺利地设下了疑问：既然我们都了解了物质的三种跨膜方式所需的条件以及它们的特点，那么真正发生在微观世界的过程是怎样的呢？下面，请大家补充并完成下图。 补充并完成下图： 自由扩散 当细胞外O2的浓度细胞内O2的浓度或者细胞外CO2的浓度细胞内CO2的浓度时 协助扩散 当葡萄糖跨红细胞膜时： 主动运输 当小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖时： 活动二探究目的性强，它要求学生具有把课本的字词转化成图形的描述能力，更能使学生在绘图中区别物质的三种跨膜方式的特点，如是否顺逆浓度梯度、是否需要载体、是否需要消耗能量。实现了知识与能力的迁移。 根据以往的教学经验，学生对物质的进出有个误区：认为物质的进出只与细胞膜内外有关系，而没有抓住关键浓度梯度。于是，我在简单扩散的图中，设计了“细胞内外O2与CO2的扩散”，让学生从绘图中得知物质的进出与它的浓度梯度有关，而非仅仅细胞膜内外。另外，一些离子和小分子有机物进出细胞的方式是多种的，于是，我在协助扩散和主动运输的图中，都利用了葡萄糖为例，让学生能体会到这一点。 在完成小组合作这些图后，我用投影的方式把一些画得好的与画得不好的小组图片进行对比展示，让学生比较绘图过程中出现的漏洞或者科学性错误。例如，不少学生因为仅仅模仿课本的图，而没有更深入地转变成我设计的绘图题目的要求，仅仅用圆圈代表转运物质，而没有标注名称，不同物质没有用不同的符号代表，或者出现了科学性错误，画错了物质跨膜的方向等等。在对比了画得好的图后，学生立刻意识到自己所出现的漏洞，争相说出错处，不仅达到了对物质的三种跨膜运输方式的理解，更考查了学生对图形的描述能力。（3）第二课时：探究发现活动三 “利用数学方法处理、解释数据”这个能力目标，是过去义务教育生物课程所没有涉及的能力目标。为了落实标准的新理念，培养学生的运用数学思维进行的“探究”，我设计了第三个活动。 细胞的物质运输速率与浓度差的关系的实验探究在中学课堂上是不可能实现的，如果凭空让学生去绘出曲线图，就不符合学生认知的规律。为此，我收集了大学做简单扩散时实验的数据，给学生分析数据，绘出曲线图。但易化扩散和主动运输则不提供数据，目的是为了考查学生是否能从简单扩散的物质运输速率和浓度差关系中推断出其他两种方式的曲线图。 请绘出下列曲线图 简单扩散O2跨红细胞膜时的运输速率浓度差速率1.5 mmol/L83 mmol/L154.5 mmol/L246 mmol/L307.5 mmol/L319 mmol/L31 结论：物质的运输速度与物质浓度差成_关系，简单扩散过程只受_影响。 易化扩散 结论：在一定浓度范围内,物质的运输速度与物质浓度成_关系，_易化扩散过程物质运输速度受_限制。 主动运输 在一定范围内，物质的运输速度与物质差成_关系，超过一定的物质浓度范围，物质运输速度_。 活动三需要的探究能力较强，它要求学生用数学的思维推断协助扩散和主动运输的曲线图。由于有了第一组数据，较多小组能正确完成自由扩散的曲线图，并得出正确的结论。但也有些小组虽然得出正确的结论，却把正比的曲线图画成了类似指数的曲线图，可以反映出部分学生的数学思维比较差。曲线图的反馈也是用投影的方式呈现出，把一些画得好的与画得不好的小组图片进行对比展示，让小组代表表述绘图的意图，在此过程中，引起学生激烈的争议。例如，在协助扩散中，不少小组忽略了载体数目的限制，依旧画出和简单扩散一样的曲线图，后在展示出正确的图，由小组代表讲述后，学生都清楚了。而主动运输的曲线图更是高潮，学生激烈地争议到底是反比还是正比的关系，还有物质运输速率的最值，而刚好小组代表是数学课代表，他用语准确，还在黑板上绘出物质进出细胞的图，举出一些简单的假设数据来比喻，生动地解释了主动运输的物质运输速率与物质的浓度差成反比的关系，还有物质的速率的最值可以达到零的结论。 最后，我以红细胞内外保持动态平衡的K+、Na+浓度差的例子，用课件的形式进行小结主动运输的特点，帮助学生理顺讨论中对主动运输的特点的思路。我就是以以上的探究活动突破了难点，效果较好。 而非跨膜的运输方式：胞吐、胞吞，则由我来讲授，点出关键的知识点即可了。三、教学反思 本节课利用了两个课时完成，比标准要求多了一个课时，因此，此类的理科性思维的探究活动较适宜在理科班进行。我在文理科班进行了不同教学模式的教学实验。在文科班，以传统的“授受”式教学模式组织教学，理科班以“探究发现”教学模式贯穿教学始终。从课堂的学生表现来看，理科班学生的学习主动性得到了较大程度的调动，课堂始终处在一种主动学习的良好氛围之中，学生真正把学习的过程演绎成一个主动探究、自动求知的过程。 本节课，充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的“现成结论”，通过多处“设障”“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地培养了学生的对数据分析、解释图标的能力。在对本节课学生的探究活动中我予以了积极的评价，尤其是对学生在探究过程中善于假设，多向思维，细心严谨，进行探究学习的科学精神给予高度赞许，并教育学生不但要有一丝不苟的治学态度，还要掌握一定的科学研究方法。 同时，本课也有需要改进的不足之处。 如：课堂时间的控制，尤其学生的讨论与表达比较花费时间，教师要开放探究，更要及时总结，否则，学生对自己整堂课的探讨所得的结果没有检测的依据；对于一些具有争议性的问题，教师点拨更要精练些，鼓励学生积极地争论，由学生得出对三种跨膜运输方式的曲线图的趋势的判断的依据，并鼓励他们课后继续探究，让探究活动成为学生学习的习惯与兴趣。