资源简介

第1课时教学设计
设计者 学校 年级 高一年级
课题 4.2主动运输与胞吞胞吐
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
教学内容分析
本节课是人教版高中生物学教材( 2019版) 必修 1《分子与细胞》第4章第2节“主动运输与胞吞胞吐”的内容，《普通高中生物学课程标准(2017年版 2019年修订) 》对本模块的教学提示是“教师要组织好观察、实验等探究性学习活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能”。但教材缺乏相关实验证据，以往教学多以动画、示意图直接进行简单介绍，导致学生对主动运输需要的能量和载体理解不到位。因此，本节课教学设计主要根据“情境—实验—论证”的模式进行: 首先，由“甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的过程”引出物质逆浓度跨膜运输; 然后，由抑制细胞呼吸减少能量供应和调控载体蛋白的实验，分析得出植物细胞逆浓度跨膜运输需要能量和载体，建构主动运输概念; 接着，结合课后拓展应用耐盐植物柽柳引导学生进行实验设计; 在认识被动运输和主动运输是小分子物质跨膜运输方式之后，由变形虫摄食草履虫视频和低密度脂蛋白摄入视频，认识到大分子跨膜运输方式是胞吞、胞吐以及该过程的特点，认同其结构基础是细胞膜具有流动性。最后，得出结论: 生活环境不同，不同生物、不同细胞对物质进出的选择性不同。物质的分子特性、大小、浓度和细胞膜载体的种类和数量都会影响物质进出细胞的运输方式。
学情分析
学生课堂教学中需要以一条逻辑完整的主线引导进行知识体系的建构与学科思维的深入。下文选择“肾小管的重吸收作用”这一主线，通过问题情境驱动学生的学习兴趣，采用探究实验厚植学生的理性思维，从而达到深度学习的目的。
学习目标确定
1. 通过阅读分析相关资料，理解主动运输和胞吞胞吐的过程和特点，构建本节课核心概念，巩固相应的结构与功能观、物质与能量观，培养信息获取与分析、归纳与概括的科学思维能力。 2.通过设计实验探究柽柳的根部吸收无机盐离子的方式，培养解决陌生情境中问题的科学探究能力。 3. 通过生活实例分析，运用知识解决实际问题。
学习重难点
学习重点：主动运输的过程和特点，胞吞、胞吐的过程。 学习难点：主动运输的过程和特点，胞吞、胞吐的过程。
任务实施过程
学习任务 教师活动 学生活动 教学意图
情境导入 学生阅读教材第页“问题探讨”，教师提出问题: 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子运输方式是被动运输吗 请联想逆水行舟的情形，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要细胞提供能量 这种运输方式是特例，还是在生物体内具有一定的普遍性 学生依据被动运输的定义能顺利回答前两个问题: 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘离子运输方式不是被动运输，是逆浓度的物质运输; 推测该过程需要提供能量。但针对这种运输方式是否普遍，学生很难自己举例说明，需要教师提供相关实例，带领学生归纳得出其是普遍存在的。 学生阅读教材中给出的新情境，联系之前所学产生质疑，激发学习兴趣。教师引导学生依据被动运输的概念作出合理判断，初步明白物质进出细胞的方式多样。
任务一： 分析逆浓度跨膜运输现象，明确其需要能量的特点。 教师展示资料: 洋葱表皮细胞所含花青素是天然的酸碱指示剂，酸性环境中变红色，碱性环境中变成深蓝色;的跨膜运输使细胞内发生改变，呈碱性。植物吸收可以从低浓度到高浓度，图展示了滴加钠溶液的洋葱表皮细胞在低倍显微镜下的颜色变化。教师引导学生阅读并分析资料，回答第一个问题: 细胞呼吸是细胞能量供应的主要途径之一，丙二酸钠是细胞呼吸中线粒体呼吸链抑制剂，图展示的实验结果说明什么 学生经讨论后能回答出: 钠盐组部分细胞变蓝色，说明这些细胞内变碱性，进入细胞。 接下来，教师提出第二个问题: 实验中洋葱表皮细胞内 浓度高于细胞外，怎样证明这种逆浓度梯度运输需要能量 学生回答: 与钠盐组对比，丙二酸钠( 呼吸抑制剂) 组细胞几乎不变蓝色，说明这组细胞呼吸作用受到抑制，导致 无法进入细胞，进而得到结 论: 逆浓度梯度的物质跨膜运输需要能量。 设计大单元整体教学情境，联系被动运输内容，教师继续使用洋葱表皮细胞做材料创设新情 境，设置关键问题串，学生阅读和分析实验资料，推理得出逆浓度梯度转运需要能量，认同主动运输的意义，建立物质与能量观。
任务二：讨论逆浓度跨膜运输，明确载体蛋白的 功能 。 资料: 研究发现细胞逆浓度吸收的速率与其获得的能量供应关系如图。并提出问题: 点之后吸收速率不再增加的原因是什么 学生依据图能回答出: 细胞逆浓度运输速率不会随着能量供应一直增加，而是在出现拐点，说明还有其他因素影响该运输速率。 资料: 药理学试验发现，植物载体蛋白抑制剂阿米洛利能显降低逆浓度跨膜运输速率; 而通过某生物技术手段( 如: 因的过表达) 获得拟南芥载体蛋白量高于正常植株，其逆浓度跨膜运输速率增加。教师提出新的问题: 资料说明植物逆浓度梯度吸收需要什么条件 学生分析后认为: 载体蛋白影响逆浓度吸收。此后，教师播放视频( 内容为: 细胞膜上载体蛋白通过空间结构改变，把从细胞外转运到细胞内) ， 引导学生了解科学家研究这些载体蛋白的结构有重要意义。 学生依据资料分析发现，能量与物质逆浓度运输并不是线性关系，合理推断还有其他因素影响物质逆浓度运输。教师补充资料使学生明确载体蛋白会影响逆浓度跨膜运输，提升学生获取和分析数据的能力。通过分析囊性纤维化致病机理，运用知识解决实际问题，树立健康生活意识，落实社会责任。
任务三：总结重要概念，明确主动运输定义及 特点 。 教师引导学生对上述内容进行归纳总结，自主构建主动运输的概念: 物质逆浓度梯度跨膜运输，需要载 体蛋白的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的能量。 学生自主构建主动运输的概念 通过对实验资料所得信息的归纳总结， 构建主动运输的概念，使学生认同物质跨膜运输离不开细胞膜结构和胞内能量供应，形成结构与功能、物质与能量相匹配的生命观念。
任务四：开展科学探究，促使思维提升 。 组织学生以小组为单位讨论完成教材拓展与应用 ，要求结合所学设计实验来证明: 柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外，柽柳的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输 学生设计实验过程中，教师走动并及时提醒学生注意“设置对照，控制单一变量等”实验设计相关要点。 请其中一个小组代表展示设 计的实验方案，其他学生共同修改并完善。 锻炼学生依据被动运输和主动运输的 概念区别，面对柽柳耐盐性这一陌生情境时，可以提出问题，做出合理假设，并设计实验寻找证据，培养学生基于实证的科学探究能力。
任务五：胞吞胞吐的过程和特点 教师展示不同物质直径大小的表格并提出问题: 小分子、离子等可以通过被动运输和主动运输方式进出细胞。像低密度脂蛋白等大分子怎么进出细胞 在问题驱动下，学生 观看变形虫捕食草履虫的视频和 进入细胞的图片。 学生尝试概括出: 大分子进入细胞是通过胞吞的方式。其间，学生能体会到胞吞的过程与细胞膜的流动性和胞内能量供应密切相关。教师结合案例再次详细讲解胞吞、胞吐的过程和特点。 先由问题驱动学生思考，结合人教版新教材的修改内容，提供生动视频使学生对胞吞形成直观认识，再借助教师的详细讲解掌握胞吞 、胞吐概念， 进而理解为什么大分子物质需要借助胞吞、胞吐进出细胞。
小结系统归纳，聚焦大概念 教师引导学生结合所学进行物质进出细胞的概念图构建。 学生自主归纳总结: 不同生物、不同细胞由于生活环境不同，对物质进出的选择性必然不同。而物质进出细胞有不同运输方式，这与物质的分子特性、大小、浓度，特别是细胞膜载体的种类和数量等有关。因而，细胞通过主动运输、胞吞胞吐有选择地吸收或排出物质，以维持细胞的正常代谢活动，这离不开细胞膜的流动性。 引导学生联系被动运输、主动运输和胞吞胞吐的内容进行归纳总结，认同生命活动的复杂性，深入理解物质跨膜运输与细胞膜结构、细胞的能量供应密切相关。
板书设计
特色学习资源分析、技术手段应用说明
（结合教学特色和实际撰写，可无）
教学反思与改进
大单元整体教学设计下，承接被动运输中探究植物细胞吸水和失水实验，本节课教学结合新知识精心设计课堂学生活动，运用真实连贯情境和实验数据，激发学生学习兴趣，设计梯度合理、层层递进的问题来引导学生思考，归纳构建重要概念，有效提升学生科学思维，实现了学生生物学学科核心素养的多层次培养。不过，作为对高一学生的新授课，要考虑学生对文字和图片资料的提取和分析能力还不足，需要课前先给学生一些相关资料，同时做好充分的课堂预设，并且课堂实施中做好引导和点拨。

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