资源简介

第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输（第1课时）
---水进出细胞的原理
教学设计
课程基本信息
学科： 高中生物 年级： 高一 学期： 秋季
课题： 第1节 被动运输（第1课时） ---水进出细胞的原理
教科书 人教版 必修 1 分子与细胞
课标和教材分析
1 课标分析： 根据普通高中生物学课程标准，本章内容对应的大概念是：细胞的生存需 要能量和营养物质， 这个大概念由三个重要概念共同支撑， 本章内容属于第 1 个 重要概念：物质可通过被动运输进出细胞，以维持细胞的正常代谢。本节内容属 于这个重要概念中的第 2 个概念：有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提 供能量。本节的一般概念完成渗透作用及其发生的条件， 动物细胞通过渗透作用 吸水和失水，植物成熟部位的细胞通过渗透作用吸水和失水。 2 教材分析： 本节是高中生物新课标人教版必修 1 第四章第一节的内容。它与第三章第 一节细胞膜的结构功能有一定的联系， 同时又为学生理解物质跨膜运输的特点和 后面两节的学习起到铺垫作用。本节课利用课前实验让学生理解渗透作用原理， 利用课堂实验， 让学生掌握水进出动植物细胞的原理， 从而理解原生质层和细胞 膜是半透膜， 细胞质和细胞液具有浓度。并且利用数码显微镜自己去观察实验现 象，从而去体验质壁分离和质壁分离复原现象的过程， 为物质跨膜运输的学习打 下基础。
学情分析
1.知识基础 具备分析扩散现象的物理学知识， 为分析渗透现象提供基础， 但渗透现象背
后的原理涉及微观层面的规律具有一定的抽象性；积累大量相关生活经验，但不 清楚背后的渗透原理，此处存在潜在的探究兴趣。 2.能力基础 具备一定的类比推理能力及模型建构能力， 但是探究能力和动手操作实验能 力还需进一步巩固提升。
教学目标
基于课程标准的内容要求， 并围绕培养学生核心素养的要求， 制定了如下教 学目标： 1.通过制作装置和操作渗透作用实验、分析渗透现象解释渗透作用及其发生条 件；运用结构与功能相适应的观念分析细胞的渗透作用。（生命观念、科学探究） 2.运用实验观察、演绎推理， 论证动物细胞和植物成熟部位细胞通过渗透作用吸 水和失水。（科学思维） 3.能将渗透原理运用于如临床输液、蔬菜腌制等实践活动中；参与当地盐碱地的 改善和作物栽培的研究活动。（社会责任）
教学内容
教学重点 1. 渗透作用的原理和发生条件。 2.动植物细胞的吸水和失水的方式。 教学难点 1.探究渗透作用发生的条件。 2.探究动植物细胞的吸水和失水。
课前准备
1.完成课前前测，明确本节课学习任务。 2.各小组在课前完成渗透装置设计并实施渗透作用实验。 3.教师准备实验材料和实验试剂。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
任务一 探究渗透作用原理
课前寻找实 验材料， 制作 渗透装置和 进行渗透作 用实验。 1.教师要求各小组上 台展示。 2.解 释 半 透 膜 的 定 义、水分子运动方向 和渗透作用的定义 3.通过实验掌握渗透 作用条件。 第一小组展示：利用鸡 蛋和广口瓶制作渗透装 置 。 通过学生自己 寻找材料制作 渗透装置， 动手 操作实验， 从而 提高学生的科 学探究能力， 同 时能对渗透作
第二小组展示：利用奶 茶杯、吸管和玻璃纸制 作渗透装置。 第三小组展示：利用矿 泉水瓶和玻璃纸，制作 渗透装置。 第四小组展示：利用亚 克力板， 玻璃纸， 硅胶， 纱布制作渗透装置。 用的原理有深 刻的理解， 为理 解水分子进出 动植物细胞满 足渗透作用原 理打下基础。
任务二 探究动物细胞的吸水和失水
探究水进出 动物细胞的 原理 1．教师提供羊血稀释 液 、 10%NaCl 溶液 、 0.9%NaCl 溶液、清水， 让学生利用数码显微 镜观察红细胞的形 态。 1.学生进行实验操作， 观察实验现象。 2.学生通过观察，发现 红细胞放在清水中会吸 水涨破，放在 10%NaCl 通过让学生动 手操作实验， 能 熟练掌握实验 操作过程， 通过 观察实验现象， 让其理解动物 细胞的吸水和
2.教师展示学生上传 的实验照片，然后分 析观察的实验现象。 3.教师提出问题： ①为什么红细胞会吸 水？ ②水可以自由进出红 细胞，血红蛋白可以 出细胞吗？ ③为什么临床上输液 用生理盐水配制药 物？ ④羊血是用什么溶液 稀释的？ 溶液中会失水皱缩，放 在 0.9%NaCl 溶液中形 态不变。 3.学生回答问题。 失水符合渗透 作用原理。学生 归纳总结信息 的能力得到了 锻炼。
任务三 探究植物细胞的吸水和失水
活动 一 探 究植物细胞 质壁分离现 象 1.教师展示课前实验 视频，萝卜条放在两 个烧杯中，让学生猜 哪根放在盐水中哪根 放在清水中？ 2.教师课堂提供洋葱 和细叶蜈蚣草以及 0.1g/ml 蔗糖溶液 、 0.3g/ml 蔗糖溶液 、 0.5g/ml 蔗糖溶液 、 0.6mol/LKNO3 溶液。 3.教师引导学生根据 1．学生课堂验证， 把萝 卜条插回萝卜中。 2．学生进行实验， 并且 上 传 实 验 照 片 3．学生根据观察的实验 1.通 过 课 前 小 实验， 激发学生 学习兴趣， 从而 引起学生继续 探究植物细胞 吸水和失水的 好奇心。 2.通 过 实 施 实 验， 学生的科学 思维得到了锻 炼。并且培养学 生的合作意识。 3.通 过 观 察 实 验现象， 可以让 学习去构建质
观察到的实验现象， 来学习质壁分离现 象。 ①縮 小 的 是 什 么 结 构？ ②水分子从细胞液到 细胞外依次要经过哪 些结构？ ③什么是原生质层？ 质壁分离的外因和内 因？ 4.教师提问是不是所 有人都观察到质壁分 离现象？ 以及各小组 实验现象是否有差 别？ 现象以及前面所学习的 细胞结构来理解质壁分 离现象。 4．学生针对自己的实验 情况发表观点，从不同 实验材料和不同浓度溶 液进行讨论。 壁分离现象的 模型， 对水通过 渗透作用出植 物细胞有了更 深层次的认识。
活动二 探 究植物细胞 质壁分离复 原现象 1.教师让学生继续进 行实验，在盖玻片一 侧滴加清水，另一侧 用吸水纸引流，重复 2-3 次后，观察实验 现象。 2.教师展示学生上传 的实验照片，介绍什 么是质壁分离及其外 因是什么？ 3.教师引导学生，质 壁分离的条件除了外 因和内因还需要什 么？ 4，讨论没有颜色可不 可以进行质壁分离复 原现象？怎么观察？ 5.教 师 理 论 联 系 实 际：盐碱地为什么不 利于植物生长？海水 稻为什么能在盐碱地 生长？ 1.学生进行实验操作， 观 察 实 验 现 象 2.学生回答。 3.学生通过实验现象发 现还需要是活的，有大 液泡，最好有颜色等条 件。 4.学生讨论。 5.学生回答。 1.层层推进， 培 养学生的逻辑 思维能力。用所 学知识解释实 际问题， 学以致 用。 2.基 于 生 物 学 现象， 用文字或 图示的方式正 确表达， 进而解 释相应的生命 现象， 学生形成 科学的思维方 式。 3.同 时 利 用 海 水稻知识增强 了学生的民族 自豪感和责任 感的生命观念。
课堂小结
课堂小结 教师通过 PPT 展示概 念图，带领学生总结 本节课。 学生更深层次 的把握本节课 整体知识框架从, 而引出本节课 课题被动运输。
课后作业
课后评价 教师指导 1.知识性作业：完成同 步练习。 2.实践性作业：探究洋 葱鳞片叶外表皮和细叶 蜈蚣草叶肉细胞的细胞 液浓度。 1.检测学生课堂 掌握情况。 2.锻炼学生动手 操作能力和提 高学生科学思 维能力。
板书设计
教学反思
1、教法亮点 （1）利用任务驱动，以学生为主体，教师为主导的教学模式，让学生自己在实 验过程中寻找答案。 （2）问题驱动式教学模式，“提出问题-解决问题-再提出问题-解决问题 ” ，激 发学生学习积极性。 2、学法亮点 （1）学生通过小组合作课前设计实验装置和动手操作实验，体验到科学探究的 不易和艰辛。 （2）学生通过课堂实验，观察实验现象、分析实验图片，构建水进出动植物细 胞的模型，从而能更深刻的理解渗透作用原理知识。 3、教学不足 （1）课堂时间限制，每一个小组只能实验一种浓度溶液，其他现象需要通过观
察其他同学的实验照片。 （2）课后延伸，课后学生自己去寻找洋葱鳞片叶外表皮和细叶蜈蚣草的叶肉细 胞细胞液浓度，不可控因素多。
表 1“探究渗透作用的原理”课前实验评价表
“探究渗透作用的原理”课前实验评价表
姓名 班级 组别
评价标准 自评 互评 师评
明确探究课题
寻找的材料是否 合适
能否发生渗透作
用现象
能否用实验解释 渗透作用原理
小组是否分工合 理，合作高效
理解渗透作用条 件
能提出新的疑问
总计
表 2“探究动物细胞的吸水和失水”课堂实验操作评价表
“探究动物细胞的吸水和失水”课堂实验操作评价表
姓名 班级 组别
评价标准 自评 互评 师评
操作规范
熟练操作 数码显微镜
真实记录 实验现象
小组内分工合理、 合作高效
理解水进出动物 细胞符合渗透作 用原理
能根据实验现象 得出实验结论
能提出新的疑问
总计
表 3“探究植物细胞的吸水和失水”课堂实验操作评价表
“探究植物细胞的吸水和失水”课堂实验操作评价表
姓名 班级 组别
评价标准 自评 互评 师评
操作规范、熟练操 作数码显微镜
小组内分工合理、 合作高效
不同浓度溶液是 否得出不同实验
。
现象
能根据实验现象 得出不同实验结 论
理解质壁分离和 复原现象
理解水进出植物 细胞符合渗透作 用原理
能提出新的疑问
总计

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