物质跨膜运输的实例ppt

导读：　　　是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响单纯扩散的主要因素有二:①膜两侧的溶质分子浓度梯度。浓度梯度大 ...

　　是指一些脂溶性的物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程。影响单纯扩散的主要因素有二:①膜两侧的溶质分子浓度梯度。浓度梯度大，物质顺浓度梯度扩散就多;浓度梯度消失，扩散就停止。以下是中国招生考试网www.chinazhaokao.com 分享的物质跨膜运输的实例ppt，希望能帮助到大家! 

　　物质跨膜运输的实例ppt

　　物质跨膜运输的实例(Ⅰ)教学设计

　　南京市江宁高级中学 汪久佳

　　(注：本文为2009年南京市高中生物教师创新优质课参赛教学设计)

　　【教学目标】

　　1、知识与技能目标

　　通过对渗透作用现象的观察，阐明渗透作用发生的条件，推导渗透作用的概念;说出水分子跨膜运输的特点;举例说明动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。

　　2、过程与方法目标

　　由“问题探讨”入手，从“扩散”迁移到“渗透”，理解动物细胞的吸水和失水;通过探究实验了解植物细胞的吸水和失水。

　　3、情感与价值观目标

　　尝试提出问题，作出假设，感受科学的严谨性;设计植物细胞吸水和失水的实验，体验探索的乐趣。

　　【教学重点】

　　细胞是一个渗透系统，动物细胞膜和植物的原生质层相当于半透膜。

　　解决方法：(1)通过渗透作用的演示实验，组织引导学生分析渗透现象。归纳总结渗透作用的概念、条件、原理、结果，指出半透膜的特性。(2)通过分析水分进出红细胞的状况，总结出细胞膜相当于半透膜。(3)通过相关探究实验的设计，理解植物的原生质层相当于半透膜。

　　【教学难点】

　　尝试提出问题，作出假设，进行探究植物细胞吸水和失水的实验设计。

　　解决方法： (1)通过名人名言使学生认识到提出问题的重要性。爱因斯坦曾说过，“提出一个问题比解决一个问题更重要。”(2)充分利用学生已有的知识和生活经验，引导学生对有关知识现象深入思考，提出相关问题，开展合作学习，利用小组活动讨论确定有价值的问题。

　　【教具准备】

　　多媒体课件，包括渗透作用的相关flash动画、大宝SOD蜜广告视频、红细胞在显微镜下吸水与失水的实拍视频

　　【教学方法】学生观察、讨论、合作探究与教师讲述和启发引导相结合。

　　【教学过程】

　　课前分组：4人一组。

　　创设情境激趣，诱发探究心理：

　　视频播放：大宝SOD蜜广告。

　　过渡：看完广告后，大家有没有买大宝的冲动?SOD是什么呢?我利用百度搜索了一下，网络告诉我(投影展示)：

　　SOD(超氧化物歧化酶)是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充 SOD具有抗衰老的特殊效果。

　　大宝 SOD 蜜，内含丰富的 SOD 活性物质，并加入人参、黄芪等天然植物的有效成分，它极易被皮肤吸收，并在皮肤表面形成一层保护膜，能不断地对皮肤补充 SOD 活性物，并能有效地防止角质层水分的散失。经常使用大宝SOD蜜，能延缓皮肤衰老，快速渗透，深入滋润，全家适用，四季皆宜。令您皮肤白皙，容颜娇美，青春永驻。

　　引入新课：这段资料说明物质可以进入细胞。物质是如何进出细胞的?今天我们来学习第4章细胞的物质输入和输出(投影出题)第一节 物质跨膜运输的实例(板书)

　　细心观察动画，自主构建模型：

　　实验探究1：渗透作用的实验现象

　　(1)演示实验：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象?学生观察并回答。(扩散)，扩散是分子从浓度相对较高的区域向浓度相对较低的区域运动的现象。

　　(2)提出问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果又会怎样?

　　投影播放渗透作用的flash动画，引导学生观察实验结果及微观上分子穿过半透膜的情况。

　　(介绍：烧杯中是清水，漏斗内是一定浓度的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层半透膜(多孔性薄膜)隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，一段时间后，漏斗内的液面上升。)

　　问题探讨，小组讨论：观察教材本节渗透现象示意图，讨论该实验：

　　(1)漏斗内的液面为什么上升?

　　(2)科学实验的一个重要原则是对照，你觉得本实验可以设置哪些对照实验?

　　小组代表发言。教师点评：给学生适当的鼓励。

　　总结：在本实验中，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧通过半透膜扩散这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。

　　由以上几个问题归纳，要想发生渗透作用，必须具备什么条件?

　　师生共同总结: 要有半透膜;半透膜两侧的溶液存在浓度差。

　　投影展示阶段小结：

　　一、渗透作用

　　(1) 渗透作用：指水分子通过半透膜，从相对含量高向相对含量低的方向扩散的现象，它是一种特殊方式的扩散。

　　(2)发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液有浓度差。

　　(3)原理：当溶液浓度A>B时，水分子就通过半透膜由B流向A;当溶液浓度A<B时，水分子就通过半透膜由A流向B;当溶液浓度A=B时，则处于动态平衡。

　　(4)渗透作用的结果：水分子可以通过半透膜进行双向扩散。从宏观观察，水分是由低浓度溶液流向高浓度溶液，直到达到动态平衡。

　　寻求生活体验，合作解决问题：

　　过渡：前面我们学习了渗透装置，细胞是否具备渗透装置的条件?细胞如何吸水和失水呢?我们以哺乳动物的红细胞为例来探究。

　　讨论动物细胞的吸水与失水：投影：扫描电镜下的红细胞。

　　视频：红细胞在显微镜下的吸水与失水。

　　讨论分析:

　　视频中的红细胞出现了哪些现象?

　　你认为红细胞在什么条件下吸水或失水?

　　你认为红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?

　　红细胞内的血红蛋白等有机物透过细胞膜吗?这说明红细胞的细胞膜相当于什么膜?

　　红细胞的吸水膨胀和失水皱缩是渗透现象吗?其他动物细胞呢?

　　学生讨论总结 ，教师归纳讲述 ：

　　二、细胞的吸水与失水

　　1、动物细胞的吸水与失水

　　(1)动物细胞相当于一个渗透装置。

　　(2)动物细胞的吸水与失水原理：

　　动物细胞吸水：

　　动物细胞失水：

　　动物细胞不吸水也不失水：(举例：静脉注射生理盐水)

　　体验探究历程，提升思维品质：

　　2、植物细胞的吸水与失水

　　过渡：我们了解了动物细胞相当于一个渗透装置，细胞膜相当于半透膜。那么植物细胞能否吸水和失水，是不是和动物细胞的情况一样呢?

　　投影：成熟植物细胞模式图。介绍成熟的植物细胞的相关背景知识：(细胞壁、细胞液、原生质层)

　　积极思维：

　　生活中有哪些植物细胞吸水或失水的实例?(家里买菜放置时间长了，拌黄瓜、西红柿、腌菜)

　　你可以提出哪些问题来探究呢?(小组讨论)

　　引导学生： 我们要善于从生活中的现象发现新的问题，提出问题。许多科学家的发现并不都是从实验中得到，更多的是通过观察生活中的现象发现问题的，例如，牛顿从苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题;细菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿中出现的现象，提出青霉的分泌物是否具有抑制葡萄球菌生活的作用，从而提取出青霉素的;爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。可见，提出一个有价值的问题，是创造发明的良好开端。从这现象中能发现什么问题?并举例说明。从中选一个有究价值的进行研究。

　　(1)提出问题

　　学生可能提出的问题：

　　植物细胞内的吸水或失水主要是指哪一结构中水分的进出?

　　水分进出植物细胞要经过哪些结构?

　　植物细胞的最外层多了一层细胞壁，它对细胞的吸水或失水有影响吗?

　　植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜?

　　植物细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢?

　　……(失的水是细胞内的水还是细胞间隙的水?是自由水还是结合水?)

　　筛选值得探究的问题。提出了一个有价值的问题后,我们如何去研究它呢?

　　(2)作出假设

　　当一个问题提出后，我们必须结合已有的知识或经验(必要时还要查找资料)分析问题，并且作出尝试性的回答，这种尝试性的回答称为“作出假设”。

　　例如现在我们选第最后1个问题作探究：细胞什么情况下会失去水，什么情况下会吸水?首先分析现象：嗑瓜子引起口干，萝卜条渗水，盐水中的萝卜条失水体积变小，他们的共同点是细胞外有一定的盐分，所以我们尝试推理，是不是外界溶液的浓度过大，或者说大于细胞内的浓度时，细胞会失水呢，反之如果细胞外溶液浓度低于细胞内溶液的浓度时细胞则会吸水。(作这样一个假设)

　　再如，教材上提供的参考案例。教师引导，作出假设：原生质层相当于半透膜。

　　那么我们尝试作出的回答正确与否呢?我们作的假设正确吗?需要通过实验验证，接下来我们要设计实验、创造我们假设中所提出的条件。

　　(3)设计实验：

　　如果我们要检验“原生质层相当于一层半透膜”这个假设，在实验的设计上我们需要考虑哪些细节呢?

　　首先我们要考虑“选择怎样的植物细胞材料来进行实验”，脱开书本，假如你是第一次碰到这样的问题，你会考虑选择怎样的材材料呢?(学生可能一时不能回答，可以引导学生分析：在这个实验中要观察的实验现象是什么?)

　　学生活动：液泡和细胞体积、大小的变化。

　　教师评价：要想观察液泡和细胞体积、大小的变化和植物细胞的吸水和失水这样一个微观的过程，必须使用什么仪器来观察?(用显微镜观察)

　　教师：很好，当你选用了显微镜以后，你的选材就应注意要尽可能选容易做成装片的，在显微镜下容易看到的(如细胞比较大，或细胞有颜色等，如果没有颜色，能不能染色?)比如洋葱表皮细胞有紫色，也很好撕取做成装片，就可以考虑，那大家还能不能想到其他什么好材料呢?(水绵，水绵是绿色的，水绵是单层细胞。那葫芦藓也可以，它的叶是一层细胞的。美人蕉的花瓣表皮细胞中液泡颜色呈现红色。紫鸭跖草表皮容易撕取，紫色液泡大而明显，很容易找到。……)

　　教师：大家的思路开始打开了，想得很好，刚才你们提的材料很好，都可以用来尝试，或许这些材料都能成功，但也可能一些材料不能助你成功。那究竟这些材料好不好，大家也可以做为一个课题来研究，多选几种材料都试试，进行比较。

　　好，那接下来我们还要考虑选用怎样的试剂好呢?

　　(盐水、糖水、醋酸、酒精、海水……。)

　　教师：想得很好，这里我们同样也考虑这些问题，我们选的试剂会不会对细胞有伤害?能否保证细胞是活的?如醋酸就可能对细胞产生伤害;试剂的浓度我们最好是能控制的，海水的浓度我们不了控制。还有试剂是容易获得的。所以这里大家提的盐水和糖水是比较好的。

　　材料、用具、试剂都选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤该如何。是先把洋葱泡在糖水中，10分钟后取出做成装片，显微镜下检测;还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢?

　　(先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下监控细胞失水的变化过程。)

　　教师：很好，现在我们还有一个重要的问题，那就是要预期一下实验结果，加了高浓度糖水后细胞会发生怎样的变化呢?(细胞会缩小。)

　　教师：对，细胞液中的水分流失，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质就会与细胞壁分离开来，也就发生质壁分离。所以观察到质壁分离可以作为细胞失水的表现。

　　预测了实验结果后，我们可以设计一个表格来记录实验结果，这个实验中的表格就较简单了。

　　中央液泡的大小原生质层的位置细胞大小

　　0.3g/mL蔗糖溶液

　　清水

　　教师：大家可参考教材P62页的参考案例，讨论制订本小组的实验方案(选用不同的材料、试剂进行探究)

　　(4)进行实验：

　　(5)分析结果，得出结论：

　　提供植物细胞质壁分离与复原的实验结果照片，引导学生用演绎推理——间接论证的方法得出相应的结论，设置问题链：液泡变小、紫色加深现象说明了什么?水分子的运动方向怎样?假设原生质层是全透性结构，会发生质壁分离吗?如果原生质层是不透性结构呢?(原生质层相当于一层半透膜)

　　阅读教材P63页第1自然段，师生小结成熟的植物细胞吸水与失水的原理。

　　问题：有的结果与你的预期不吻合，说明你的假设不成立吗?应当如何解释?

　　强调实验设计方案必须要有可重复性和易操作性。做完实验后，我们要对实验结果进行分析，实验结果是否与预期相吻合?是否支持了我们最初的假设?当实验结果与预期不符时，我们要多思考，也不要急于认定假设不成立，要考虑会不会是因为实验操作的不正确导致不能达到预期结果的?会不会有什么干扰因素呢?例如：如果开始使用了0.8g/ml蔗糖溶液,很快就能观察到质壁分离,但加清水后怎么也观察不到质壁分离复原,能否断定当外界浓度低时细胞不能吸水呢?(……)

　　教师：所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。如果确实找不到实验设计上的原因也找不到实验操作上的原因，始终也未能得预期的结果，这就要认定假设是错的了。这时又要重新回头做新的假设，然后设计别的实验了。失败不要紧，很多伟大的发现都不可能一次就成功的，都是要经过多次，有的甚至千百次的失败后才成功的，失败是成功之母嘛。

　　(6)表达和交流

　　进一步探究：如植物细胞会由于过多吸水而涨破吗?蔗糖溶液的浓度是否越高效果越好?用其它溶液如KNO3效果又如何?根尖分生区细胞也会发生质壁分离和复原的现象吗?(撰写实验方案)

　　小结：进行科学探究的方式是多种多样的。一般来说，其基本过程具有六个要素：提出科学问题;进行猜想和假设;制定计划，设计实验;观察与实验，获取事实与证据;检验与评价;表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素，而且也不一定按上面呈现的顺序进行。我们进行科学探究是领悟科学探究的思想，培养自己进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。

　　总结反馈矫正，形成知识体系：

　　课堂小结：这节课通过渗透作用的实验现象，了解渗透作用的原理以及渗透作用发生必需的两个条件;从生活中的现象我们发现动植物细胞都能吸水和失水，重点学习探究的一般方法和基本步骤:提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达与交流→进一步探究。下节课我们就到实验室来完成这个实验。

　　课堂反馈：略。

　　布置作业：(1)小组合作设计一份植物细胞吸水和失水的实验探究方案;

　　(2)预习其他物质跨膜运输内容。

　　【板书设计】 物质跨膜运输的实例

　　一、渗透作用

　　概念：

　　条件：

　　二、细胞的吸水和失水

　　动物细胞

　　植物细胞

　　三、探究的一般过程

　　《物质跨膜运输的实例(Ⅰ)》一课的教学反思

　　南京市江宁高级中学 汪久佳

　　新课程改革要求课堂教学要以学生为本，以学生的发展为本，以培养、提高学生的创新精神和实践能力为目的。课堂教学最重要的是培养学生的自主学习能力和创新素质，核心的问题是把学生思维的过程归还给学生，把探索的过程留给学生，让学生自己去感悟!我在设计这堂课时，努力做到从教学设计到课程实施体现学生主体，倡导自主建构、合作探究的学习方式，坚持以情境引导感悟，以问题激发思考的思路，让学生从欣赏、探索、讨论、交流、感悟等一系列活动中，高效地理解教学内容，以顺利达成教育教学目标。细究这节课，有如下感悟：

　　1、 教学情境的创设有一定新意。

　　苏霍姆林斯基曾说过：“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么，这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”因此，在教学过程中，应通过创设各种情境，引起学生的共鸣，并使这种共鸣转化为求知欲，进而把注意转移到新知识的学习上。

　　导入新课情境的创设，尤其能激发学生探求新知的兴趣。我在新课引入部分用了大宝SOD蜜的广告视频，用这样一个源于生活的例子拉近与学生的距离，并用SOD这样一种学生并不熟悉的物质激发学生的求知欲，实践下来，效果良好。原来的设计中还设想加入讨论：SOD能被细胞顺利吸收么?引导学生对物质跨膜的兴趣，但由于时间上的考虑，舍弃了这一内容。

　　除了导入部分，我在本节课中还综合运用了问题情境、模拟情境(红细胞吸水与失水的视频)、虚拟情境(如渗透作用的动画)、协作情境等，帮助学生建立新旧知识之间的联系，促进学生的思维发展，为学生进行有意义的建构提供支撑。在情境的创设中，多媒体辅助教学手段的使用，把学生看不到摸不着的东西通过动画、视频的形式形象化、生动化，大大提高了课堂教学的整体效率和时效性。

　　2、知识的建构体现学生的自主。

　　建构主义认为：学生的学习过程是学习主体(学生)和客体(学习内容)发生交互作用的过程，是一个持续不断的内化过程，要么通过同化作用，把新知识纳入已有的认知结构;要么通过顺应作用，改组扩大原有的认知结构，把新知识包容进去。它并非是一个被动的接受过程，而是一个自主的、自动的建构过程。

　　本节课渗透作用的教学，学生对扩散已有一定认识，我在处理时由扩散过渡到渗透，并提了两个中心问题：漏斗中的液面为什么会升高?你觉得可为本实验设置哪些对照?在对第1个问题的解决过程中，根据学生的回答状况做进一步的引导：水分子的运动方向如何?液面何时不再升高?学生对渗透现象的理解加深了。而对于第2个问题，个人感觉这有些新意，通过对照实验的设计学生对渗透作用发生的条件更加深入。在此基础上过渡到动物细胞和植物细胞时吸水和失水的内容，学生已有了渗透作用的相关知识，进一步建构就显得比较容易。

　　3、尝试进行小组合作学习。

　　合作学习是我国新一轮基础教育改革所倡导的一种重要的学习方式。合作学习的研究表明，合作能有效调动所有参与者的积极性，充分发挥每个人的聪明才智，激发高度的求异思维，从而创造性地解决问题。因此，课堂教学中我们应把多种形式的讨论作为教学常态，以合作学习为主要形式，引导学生利用多样化的学习资源，达到合作解疑的目的。

　　本节课在课前我把学生分成4组，在教学过程中安排了2次小组讨论，一次是对渗透实验的理解上，第2次是植物细胞吸水和失水提出问题的环节上，每次分组讨论后我给了小组派代表展示的机会，并针对学生的作答适时给出相应的评价，多以鼓励为主。这样做，有效调动了学生学习的积极性和主动性。学生经小组讨论后的作答有一定的思维含量，课堂气氛也很热烈。

　　4、引导学生进行科学探究。

　　英国学者贝尔纳在1939年就指出：“如果学生不能够以某种方式亲自参加科学发现的过程，就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”学生与科学家的探究思维本质上是一致的。学生在生物学学习中的探究与生物学家研究生物的科学探究有相似的特征，都要经历问题、假说或猜想、收集证据、解释、评价、交流与推广等环节，只不过“科学家是为了求知而探究，而学生探究是为了求知。”《生物课程标准》中也提到：生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括：提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。

　　植物细胞失水和吸水的实验是一个“探究实验”，也是学生高中阶段第一次接触“探究实验”，有其重要的教学价值。在这部分处理时我给了学生成熟的植物细胞的一些背景资料，引导学生如何从生活现象中发现问题，提出有价值的问题，引导学生学会如何分析问题做出假设，并根据所做的假设来设计实验，考虑实验操作的具体细节(材料、试剂的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等)。由于时间所限，我把重点放在了学生如何提出问题、做出假设上，而对于实验的设计、结果的分析等我只提出了框架，安排学生每个小组课后针对自己提出的问题设计合理的实验方案，在后面的实验的教学中加以探究。从实施效果看，学生提出了一些有价值的问题：如细胞壁是全透性的吗?细胞液的浓度是多少?等等，并能作出合理的假设，我鼓励他们在此基础上去进一步设计、研究。

　　当然，本节课也存在一些明显的不足，如：本节课互动场合较多，我对课堂教学的整体驾驭组织能力还有待进一步提高;课时相当紧，有些问题未能给学生充分的讨论时间等。每次公开课都是一次极佳的锻炼和展示的机会，尽管准备的过程是艰辛的，但对于我的专业成长意义巨大。本次大赛的主题是创新，对于创新我动了一些脑筋，但如何能把课上出新意，上成优质课，还需我在实践中历练，在历练中学习，在学习中反思，在反思中提升，争取早日成为一名具有创新精神和实践能力的优秀教师。

　　《第一节 物质跨膜运输的实例》教学案例

　　西安市第三十八中学 王春婷

　　(一)、教材分析

　　这一节主要介绍的是以水和无机盐的跨膜运输为例，说明细胞膜是选择透过性膜。是在学习了第2章《组成细胞的分子》和第3章《细胞的基本结构》的基础上的再学习，也是为进一步学习细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式，并从结构与功能相适应的角度来认识生物膜的结构和功能特点打基础。其中的“植物细胞的吸水和失水的探究”是全书的第一个“探究”，通过这项探究活动，学生可以在提出问题、作出假设、设计实验等环节得到一定的体验和感悟，从而为学习后面的探究活动奠定基础。

　　(二)、学情分析

　　通过初中阶段以及前几章节的学习，学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识，能理解细胞膜是系统的边界，此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的，有哪些方式等有关细胞功能方面的知识符合学生认知规律。本节的内容从知识上来看有一定的抽象性，但教学中可以多结合学生的知识基础和实践经验，注重与前面章节的联系，注重理论联系实际，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，从而使学生在学习中做到融会贯通。

　　(三)、教学设计思路

　　由“问题探讨”引入，通过渗透现象的分析，学生自主构建渗透作用的概念及条件;将漏斗置换为红细胞，而引出 “水分进出红细胞的情况”，识到红细胞的细胞膜相当于半透膜，吸水或失水取决于细胞内外的浓度差;进而引导学生其他动物细胞与红细胞是相同的，再有生活现象引入讨论“植物细胞的吸水和失水”情况，尝试提出问题，作出假设，指导学生做好探究实验设计;最后适当的拓展与延伸，进行总结性评价。

　　(四)、教学过程：

　　一、教学目标：

　　1、知识与技能：

　　(1)理解发生渗透作用的条件;

　　(2)掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力。

　　(3)学会探究性实验“植物细胞吸水和失水”的实验设计。

　　2、过程与方法：

　　(1)尝试从生活现象中提出问题，作出假设;

　　(2)学习科学探究的一般方法和步骤。

　　3、情感态度与价值观：

　　(1)领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神;

　　(2) 体验探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维方法

　　二、教学重点和难点：

　　重点：细胞吸水和失水的原理;探究问题的一般方法和基本步骤

　　难点：细胞吸水和失水的原理;如何发现问题提出问题和设计实验的过程。

　　三、课前准备：

　　1、回顾动植物细胞结构的异同、植物细胞中央的大液泡有什么作用。

　　2、回顾制备细胞膜的方法。

　　3、回顾原生质的概念。

　　4、查阅目前我国水资源利用情况。

　　5、做一道凉菜(糖腌西红柿、凉调黄瓜、凉调白萝卜、凉调菠菜等)，或腌制一种蔬菜，与家人共享，与此同时对做菜过程出现的现象尝试做出解释。

　　四、具体教学过程

　　【预习检测】

　　教师巡视，并由课代表汇报预习情况。

　　【创设情境、导入新课】

　　引入：{出示荷花图片}

　　教师：同学们看，这是一池荷花，个个亭亭玉立，清净高雅，回忆一下，宋代有位哲学家周敦颐是如何赞美莲藕的?

　　学生：“出淤泥而不染，濯青莲而不妖”。

　　教师：莲藕生长在污浊的泥土中却能从环境中获取莲藕细胞生命活动需要的营养物质，如水、氧气、矿物质等，而莲藕不需要的物质则被拒之门外不能进入。

　　提问：到底是什么控制物质进出细胞?(细胞膜)细胞膜为什么能控制物质的进出细胞呢?它是怎样控制物质进出细胞呢?今天我们从细胞层次上来研究第四章 细胞的物质输入与输出。

　　[板书]第四章 细胞的物质输入和输出

　　提问：进出细胞的物质很多比如水等(问学生)，不同的物质进出的方式一样吗?今天以水为例，来学习物质跨膜运输的奥秘。

　　提问：为什么首先研究水的跨膜运输呢?

　　学生：水在细胞中的含量很高。

　　[板书]第一节 物质跨膜运输的实例

　　【出示学习目标】

　　1、掌握细胞吸水和失水的条件，提高运用生物学知识解释生活实际现象的能力。

　　2、独立学习合作探究，学会从生活现象中提出问题，作出假设并进行探究的方法。

　　3、养成良好的发现问题探究问题的习惯，激情高效做学习的主人。

　　重点：细胞吸水和失水的原理;探究问题的一般方法和基本步骤。

　　难点：细胞吸水和失水的原理;如何发现问题提出问题和设计实验的过程。

　　设计意图：

　　1、了解学生预习中存在的问题，使后续的教学活动做到有的放矢

　　2、通过复习旧知识，引导学生寻找新旧知识的结合点，启发思维，产生质疑，激发探索新知的欲望。

　　3、让学生明确本节课应掌握的知识点。

　　【演示渗透现象、构建知识】

　　提问：一滴红墨水滴入到清水中，出现什么现象?

　　学生回答：扩散

　　提出探究问题：如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开,结果又会怎样?

　　教师说明半透膜的特性。

　　在此基础上，由兴趣小组学生展示渗透作用实验成果，其中一位同学代表汇报实验装置及实验结果，另一位同学谈实验改进的地方，其他同学边观看边听汇报：(实验装置)烧杯中是清水，漏斗内是饱和的蔗糖溶液，两种不同的溶液被一层鸡蛋壳膜(半透膜)隔开，实验开始时，漏斗内外的液面在同一水平面上，静置30分钟后，漏斗内的液面上升。(实验改进)铁架台较沉重，可以用试管架夹住玻璃管，直接放在烧杯上，这样搬动非常方便。

　　对实验改进的地方进行表扬，鼓励学生进行创新。

　　提问：

　　(1)漏斗的液面会无限上升吗?为什么?

　　师生总结：水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧扩散，也就是说：水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散，这种现象称为渗透作用。

　　(2)如果用一纱布代替半透膜，结果会怎样?原因?

　　(3)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果又会怎样?原因?

　　启发学生自主构建渗透作用的概念和条件并总结：

　　【板书】(1)渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。

　　(2)条件：①要有半透膜;②半透膜两侧的溶液存在浓度差。

　　(3)方向：高密度 低密度

　　【针对训练】：

　　1、如果将烧杯中的溶液与漏斗中的溶液互换，液面怎么变化?原因?

　　2.有两瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是标签掉了，请用上述装置，

　　设计实验将它们区分?

　　3(2009年海南高考)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液，排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是()

　　20

　　设计实验将它们区分?

　　3.(2009年海南高考)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的 )

　　设计意图：

　　1、培养学生的实验能力，激发学生的学习兴趣。

　　2、利用动画演示，增强直观感;设计“问题串”是为了以问题驱动学习,引导学生自主、探究、合作,最终完成对知识的主动建构,为进一步学习“细胞的吸水和失水”打下基础。

　　3、通过试题训练，使学生进一步理解渗透现象，训练学生的思维能力。

　　【演示、讨论、分析动物细胞的吸水和失水】

　　提问：同学们设想一下：若把一些活的红细胞也放入与渗透装置相似的液体环境中，将会出现什么结果呢?在我们的日常的生活及所学的知识中，有类似的情景吗?

　　学生：外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞皱缩;外界溶液浓度小于细胞质浓度，细胞吸水膨胀：外界溶液浓度大于细胞质浓度，细胞保持原状态。

　　[课件演示]：“水分进出哺乳动物红细胞的状况”图，

　　创设问题，组织讨论分析：

　　1、红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗?

　　2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?

　　3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸 水而涨破吗?

　　4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?

　　5、由此得出什么结论?

　　6:当船员在海上遇到海难时,常常会因为缺失淡水而危及生命,在这种情况下,海员能通过饮用海水来补充水分吗?为什么?

　　7、能举出类似的例子吗?

　　学生:吃瓜子、喝饮料。其他答案略

　　[总结并板书]:1、其他的动物细胞吸水和失水的原理和红细胞相同。

　　2、[外界溶液]>[细胞质],细胞失水

　　[外界溶液]<[细胞质],细胞吸水

　　3、动物细胞发生了渗透作用，会通过渗透作用吸水和失水。

　　【针对训练】：

　　1、利用高浓度盐水(NaCl溶液)杀菌防腐的原理是()

　　A、盐水中的Cl-有杀菌防腐的作用

　　B、盐水中的Na+不利于细菌的生活

　　C、盐水是中性的，不适于细菌的生活

　　D、由于渗透作用使细菌

　　2、某校生物实验小组要对动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题：

　　(1)若作出的实验假设是动物细胞能通过渗透作用吸水或失水，请你说出做出该假设的理论依据：

　　(2)最好选用人的 做为实验材料。

　　(3)预期及结论：如果你的假设成立，则实验的预期结果是在滴加蒸馏水的实验中 ;在9%的食盐溶液的实验中 。

　　设计意图：

　　1、 引导学生怎样把无生命的物理装置与有生命的动细胞联系在一起， 并利用新旧知识的结合点，培养学生知识的迁移能力，学会大胆猜想，同时培 养学生观察、比较和分析、总结，进而得出科学结论的能力。

　　2、通过试题训练，使学生进一步巩固所学知识，培养学生的解决问题的能力。

　　【植物细胞的失水和吸水】

　　教师：课前要求同学们每人做一道凉菜(糖腌西红柿、凉调黄瓜、凉调白萝卜、凉调菠菜等)，或腌制一种蔬菜，与家人共享，与此同时对做菜过程出现的现象尝试做出解释。发现同学们几乎都做了，谁能谈一下自己做的情况。

　　学生：展示自己做的凉菜，并解释菠菜出水的现象及与家人品尝时家人的感受。

　　教师：其实父母是很容易被“征服”的。一杯香茶，一盘小菜，都会让父母有幸福的感觉!所以，以后要经常做一些家务，增加父母的幸福指数。

　　【演示图片】

　　(1)番茄在蔗糖溶液中渗出水分的现象

　　(2)洒水后的菠菜。

　　提问：生活中还有这样的例子吗?这些实例都说明了什么?

　　根据这些实例，你能进一步提出你想探究的问题，并作出对应的假设吗?

　　设计意图：

　　1、 培养学生搜索资料、结合生活实际，运用生物学知识解决实际问题的科学素养，同时引导学生善于从生活的实例中发现问题、提出问题、作出假设。

　　2、 要求学生每人做一道凉菜，一方面培养学生善于观察善于思考的良好品质，另一方面培养学生孝敬父母的传统美德。

　　教师：爱因斯坦说，提出一个问题，甚至比解决一个问题更重要。

　　学生：放盐后的韭菜，有出水现象，说明植物细胞可以失水。

　　学生：想探究的问题是：植物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水?

　　提问：如果植物细胞也能通过渗透作用吸水和失水，那么它具备渗透作用的条件吗?

　　学生：具备，细胞液与外界溶液之间具有浓度差，原生质层相当于半透膜。

　　提问：如果大家的推测是正确的?那应该有什么现象呢?

　　学生：当外界溶液浓度大时，细胞失水，出现质壁分离现象;当外界溶液浓度小时，细胞吸水，出现质壁分离复原现象。

　　提问：什么是质壁分离，为什么会出现质壁分离?

　　学生：细胞失水时细胞壁和原生质层都会出现一定程度的收缩,但原生质层的伸缩性更大,故原生质层会与细胞壁发生分离

　　【演示图片】质壁分离及复原现象。

　　提问：如果要观察到这样的现象，应该选择什么材料?你想到什么材料了?

　　学生：成熟的(有中央大液泡);

　　活细胞(原生质层相当于半透膜)植物细胞(有细胞壁)，用洋葱

　　提问：1、只有洋葱吗?还有没有别的材料?

　　2、应选择什么试剂?标准是什么?

　　教师提示：试剂的浓度必须是好控制的，试剂是容易获得的，对细胞是没有伤害的

　　请同学们四人为一个小组，根据自己的设想，选择材料与试剂，进行实验设计，由一人为代表，将小组的实验设计过程向大家展示，其他组进行评比。

　　探究植物细胞吸水和失水的实验设计步骤

　　提出问题

　　做出假设

　　设计实验实验

　　材料

　　实验

　　操作

　　步骤

　　结果预测及分析

　　学生展示并提出疑问。

　　小组互评。

　　教师：植物细胞是不是一个渗透装置呢?下一节课做完实验再说。

　　设计意图：

　　1、通过探究案例的亲身设计、成果交流、师生点评、案例展示、自我修正，以引导学生逐步领悟探究过程的一般方法与基本思想，培养学生实验设计、语言表达、分析归纳的能力;

　　2、通过问题的具体讨论，引导学生发散思维，加深对知识的理解和应用，培养学生的求实、质疑、探索的精神

　　3、通过小组合作，培养学生的合作意识。

　　[巩固练习]

　　1、以下可以发生渗透作用的是____.

　　A.煮熟的马铃薯条放入水中

　　B.把干种子放在清水中

　　C.烈日下菠菜叶子下垂

　　D.放在盐水中的萝卜变软

　　2、下列选项中，哪组是植物细胞发生质壁分离的原因( )

　　①外界溶液浓度小于细胞液浓度

　　②细胞液浓度小于外界溶液浓度

　　③ 细胞壁的伸缩性大于原生质层的伸缩性

　　④原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性

　　A.②④ B.①④

　　C.②③ D.③④

　　3、在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程 中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细 胞正处于如下图所示的状态， a、b表示两处溶液的的浓度，由此推测( )

　　A.此时a>b，细胞渗透吸水

　　B.a=b，渗透系统保持动态平衡

　　C.此时a<b，细胞渗透失水

　　D.上述三种情况都可能存在

　　4、【2011.全国卷】将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系: ( )

　　A.甲<乙，B.甲>乙， C.甲=乙，

　　5. 请根据图回答以下问题：

　　(1)图中细胞所处的生理状态叫做 ，这种生理状态发生的原因是

　　(2)选择图细胞中各结构的编号回答：

　　①从整个细胞来看，可以把 看成是一层半透膜。

　　而 的结构是全透性的。

　　② 和 之间存在着溶液浓度

　　[总结评价]

　　引导学生对本节内容进行总结，着重指出探究的一般方法和基本步骤，点评学习情况;并谈感受。

　　【布置作业】

　　(1)你能否用普通光学显微镜判断植物叶肉细胞是否为活细胞?

　　(2)你能否通过实验估测出植物细胞细胞液的浓度?

　　请你根据今天学习的知识设计一种实验方案并预期实验结果及结论。

　　设计意图：

　　1、回顾总结，使知识系统化，及时引导自我反馈与评价，促进学生积极主动地参与探究活动。

　　2、检测学生对本节课掌握情况。

　　【教学反思】

　　本节课以“探究式教学”为主线，引导自主、探究与合作，层层引入、推进，学生在答问、质疑、讨论等学习过程中自主构建新概念、新知识，充分体现学生在学习中的主体地位，加深了对重点知识点的理解，培养了学生科学探究能力，而且有效地推动了学生学习方式和教师教学方式的转变。由于本节师生互动场合较多，在教学时间上略为紧迫，所以教师在课前要精心设计好各个环节，课堂上要进行有效地调控，才能确保每一环节都有足够的时间来完成预定的目标。

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