《物质跨膜运输的实例──水分》教学设计（精选5篇）

第一篇：《物质跨膜运输的实例──水分》教学设计

《物质跨膜运输的实例──水分》教学设计

青口一中

一、课程描述

本模块教材是以细胞是基本的生命系统为主线展开的，从前到后依次讲述它的物质组成、结构、功能和发展变化的。本章和第五章的内容属于细胞的功能。本节改变了以往教材的呈现方式，没有把水分放在代谢一章里，也没有先讲植物的渗透作用，而是利用一些具体例子和资料，介绍了两方面的内容，水分子是顺着相对含量的梯度跨膜运输的，一些离子的跨膜运输并不是顺着离子相对含量的梯度跨膜运输的，最后总结出细胞膜是选择透过性膜。

其中，水分的跨膜运输含有重要的教学价值，这是一个探究实验，也是学生在高中阶段第一次接触探究实验，通过对植物细胞失水和吸水的实验，培养学生学会探究问题的一般方法和步骤。

二、教学重点、难点

1、教学重点：探究水分进出细胞是顺相对浓度梯度的。

2、教学难点：细胞吸水和失水的原理；探究“植物细胞的吸水和失水”，尝试提出问题。

三、三维目标

1、知识方面：描述半透膜的特征；举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜；理解水的跨膜运输是顺浓度梯度。

2、能力方面：尝试提出问题，作出假设；进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作。

3、情感态度和价值观方面：体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神；学生在合作的过程中,学会与人交流,尊重他人。

四、教学设计思路

由于本节教学内容十分接近生活，因此采用“过程式的教学”和“学生的研究性学习”相结合的教学模式。通过创设问题情境导入新课，以“问题探讨（渗透作用的实验现象）”为切入点，并通过实验、板图及多媒体手段突破难点之一（漏斗内的液面上升原因），为学生更好的理解细胞吸水和失水原理做好铺垫；以生活中相关现象和科学家们的故事为背景，引导学生发现问题及提出有价值的问题；引导学生学会如何分析问题作出假设，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、用具的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等)。

五、教学主要手段：电脑多媒体和传统媒体。

六、教学方法：学生实验观察、讨论与教师讲述和启发引导相结合。

七、教学时间：1课时

八、教学过程

（一）创设问题情境，导入新课

问题1：细胞是一个基本的生命系统，这个系统的边界是什么？

问题2：由于边界的存在，进而将细胞与外界物质分隔，这种分隔是不是意味着细胞需要的物质不能进来，细胞不需要的物质不能出去，为什么？

问题3：从“任何一个生命系统都是开放的系统，都与外界有物质的交换。细胞膜能控 制物质进出细胞”切入，设疑并引入新课：细胞膜是怎样控制物质进出细胞的？今天，我们以水分为例，共同探讨水分是怎样通过细胞膜进出细胞的。

[设计意图:通过创设问题情境，引导学生寻找新旧知识的结合点，使学生主动地参与学习过程。] 第一节：物质跨膜运输的实例━━水分

（二）探索新知

1、“问题探讨”：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。

（2）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，播放兴趣小组亲自实验过程录像，并由其中一同学作代表汇报实验情况，其他同学边观看边听汇报：烧杯中是清水，漏斗内是30%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2 h后，漏斗内的液面上升。

[设计意图:由兴趣小组亲自实验，增加可信度，而且这种出乎意料的实验结果恰恰会引起学生强烈的求知欲望。]

小组讨论： 为什么漏斗内的液面会上升？

小组代表发言。

教师点评：给学生适当的鼓励。

多媒体动画演示，引导学生思考：水分子向哪些方向移动,总体向哪一个方向移动?（3）引导学生分析并认识到：

①蔗糖分子不能自由通过半透膜而水分子可以。

②两侧的水分子都在运动。

③由于单位体积内，清水中的水分子数量多，蔗糖溶液中的水分子数量少，所以在单位时间内，由烧杯通过半透膜进入漏斗的水分子数量多于由漏斗通过半透膜进入烧杯的水分子数量。④总体的扩散方向为水分子由烧杯通过半透膜进入漏斗，因此漏斗管内的液面上升。

⑤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：水分子是顺着相对浓度梯度跨膜运输的，这种现象称为渗透作用。这个装置叫渗透装置。学生思考：漏斗内的液面是否无限升高？

教师引导：开始时，水分子从数量多的一侧向水分子数量少的一侧渗透的趋势（压力），大于水分子从数量少的一侧向水分子数量多的一侧渗透的趋势（压力）当漏斗内的液面逐渐升高，蔗糖溶液中的水分子数量逐渐增多，这是两侧压力几乎相等，水分子的运动达到动态平衡，漏斗内液面不再上升。

[设计意图: 培养学生的观察、比较、分析的能力；培养学生综合不同学科知识的能力。同时，给学生适当的鼓励，有利于提高学生主动参与学习的积极性。]

3、小组讨论两个问题，总结渗透作用的发生必需的条件有哪些? ①如果用一层纱布代替玻璃纸,漏斗管内的液面还会升高吗? ②如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样? 师生共同总结: 要有半透膜；半透膜两侧的溶液存在浓度差。

[设计意图: 培养学生的归纳能力及友好的合作精神。]

2、细胞的吸水和失水

（1）动物细胞的吸水和失水

从生活中的例子引出动物细胞的吸水和失水。例如，当我们吃比较咸的食物时，像腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔会有什么感觉?为什么? 有什么办法解决？

学生回答:会有干燥难受的感觉，因为口腔细胞失去水分，即水分的输出。这时及时的喝水，可以缓解口渴。

教师归纳：这些现象说明动物细胞的吸水和失水。

图片展示：哺乳动物红细胞吸水和失水

小组讨论：什么情况下,哺乳动物红细胞膨胀,皱缩或形态不变? 小组代表发言：

当细胞质浓度 ﹥外界溶液浓度，细胞吸水

当细胞质浓度 ﹤外界溶液浓度，细胞失水

当细胞质浓度 ＝ 外界溶液浓度，细胞形态不变

师生共同总结: 水分进出细胞与细胞质的浓度和外界溶液是否存在浓度差有关。学生思考：细胞膜是否相当于一层半透膜？

教师引导： 细胞膜能让水分子通过，而血红蛋白（大分子物质）不能通过，符合半透膜的特性，所以细胞膜相当于一层半透膜。

教师总结：动物细胞相当于一个渗透装置。

[设计意图: 从生活中来，到生活中去。培养运用所学的生物学知识解释生活中一些实际问题的能力。]（2）探究植物细胞的吸水和失水

例如，在日常生活里, 白菜放置时间长了,以及萝卜条放在盐水中,都会萎蔫；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水,青菜变得硬挺,说明植物细胞也会吸水和失水。

●提出问题

教师: 从生活中的现象，结合上面这些例子，你可以提出什么问题?将问题写下来。

学生:①细胞会失水吗?(渗出的水是细胞内的水还是间隙的水)②细胞在什么情况下会失水，什么情况下会吸水呢? ③水分是如何进出细胞的?

④植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？

⑤„„

教师:大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的。

学生: ②、③和④三个问题提得好，可以探究。

教师引导: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。

教师:好，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢?这是高中生物第一个探究实验，这节课我们主要学习探究问题的一般方法和步骤。

我们再回到植物细胞的失水与吸水，从卖菜的阿姨的做法等现象，我们发现问题──植物细胞也能吸水和失水，接着我们提出若干问题，并讨论得出有价值的，值得探究的问题。下面我们先以第④个问题为例，来学习探究问题的一般方法和步骤。

提出探究问题：植物细胞是不是一个渗透系统，哪些结构相当于半透膜？

●作出假设

①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”。

图片展示：成熟植物细胞结构图。提供信息：①成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。

②细胞壁的特点：全透性。

③细胞膜、液泡膜都是半透膜。

④原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

教师引导，作出假设：原生质层相当于半透膜。

②预测实验结果：

当细胞液浓度 ﹥外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离；

当细胞液浓度 ﹤外界溶液浓度，细胞失水，质壁分离复原

在此处，教师可以适当补充：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，但由于原生质层的伸缩性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。

教师追问：植物细胞会不会像动物细胞一样，不断的吸水最后涨破呢？

学生回答。

（3）设计实验

教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题，例如：

①实验材料、试剂、用具的选择

材料的选择：有颜色的还是没有颜色的，细胞小的还是相对比较大的，为什么？

教师补充：洋葱表皮细胞有紫色液泡，而且表皮容易撕取获得，我们可以考虑。

试剂的选择：糖水、盐水、海水、酒精？

[设计意图: 通过问题的设置，使学生在思考领悟到选择合适实验材料、试剂的重要性。] 实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？

学生:用显微镜观察。

②实验步骤

教师转承：实验材料、试剂、用具选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤。是先把洋葱泡在蔗糖溶液中，10 min后取出做成装片，显微镜下观察;还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢? 学生回答:先做装片再加试剂好，这样可以在显微镜下观察细胞失水的变化过程。

实验要点提示：

第一步：制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察。

设问：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失水状态？

第二步：尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液（质量分数为10％、20％、30％、40%、50%、60％、）使洋葱表皮细胞发生质壁分离。

[设计意图:使学生认识到实验设计的科学性。] 设问：如何使它们复原？

第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中，观察质壁分离的复原。

③设计结果记录表

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。主要考虑实验前后可能发生变化的因素。

（4）进行实验

（5）分析结果，得出结论

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?例如这个实验中，如果开始使用了0.8 g/mL的蔗糖溶液，很快就观察到了质壁分离，但后来加清水怎么也不能使细胞发生质壁分离复原，能否断定当外界浓度低的时候细胞不能吸水呢?为什么？

学生回答：不能，因为蔗糖浓度过高了，导致细胞失水过快而死亡。

教师:所以无论实验成功也好，失败也好，都要认真分析。

[设计意图:从实验材料,方法的选择,实验过程.结果分析等一系列探究活动,使学生体验实验设计思路,提高学生的科学思维。]

（三）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。

（四）布置作业：小组合作完成，针对探究的问题，设计一份实验方案。

[课后记]

科学并非一些概念、规律的堆砌，对科学的正确认识应当懂得科学的原动力、科学精神和态度。科学的教育应当激发学生内在的动力──求知欲，要培养学生的科学方法、科学精神和态度。

教材将“渗透作用的实验现象”以图片形式呈现，我认为更好的设计是转化为学生主动体验实验过程，布鲁纳的“认知──发现学习”理论等一些优秀的学习理论，都含括了一个非常重要的理念，那就是重视“体验”。通过体验，让学生融入其中，才能真正有利于培养学生的生物科学素养，同时也为更好的理解教学重点、难点奠定基础。若课时限制，可以先由兴趣小组实验，并拍摄实验过程，上课播放兴趣小组实验过程录像，并由其中一同学作代表汇报实验情况，其他同学边观看边听汇报。

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。这部分内容并没有告诉学生探究的具体步骤，而是以设问导问方法，使学生主动寻疑析疑最后达到解疑；引导学生既会发问又会寻疑析疑，真正做到“教是为了不教”，充分尊重学生的主体地位。

这节课时间相当紧，有些问题未能给学生充分的讨论时间，建议学生课前预习，有些问题课前讨论，并互相评价，写出评价记录。

[点评] 1.本节课从导入新课到细胞吸水和失水原理的探讨，都注重与现实生活的联系，充分调用学生的生活经验，用生活中的问题来激发学生的求知欲，使学生在对丰富的感性知识的回忆和体察中，感悟现象中蕴含的原理，顺利地建构概念，掌握和运用规律。较好地体现了新课程的理念。

2.该课的重点是探究水分进出细胞的原理。为了突出重点，教师在设计该课时，还运用了布鲁姆的“发现学习”理论，变传统的“结论式教学”为“过程式教学”，让学生在对科学探究过程的体验中，发现和建构知识，并培养求真务实、敢于质疑、勇于创新的科学态度和科学精神，这也是新课程改革的要求。

3.在该设计中，为了突破难点，还充分地整合了电脑多媒体和传统媒体的优势，使感性材料的呈现省时高效，增加了课堂上有效信息的密度。

4.该设计既留出了学生的自主学习和小组合作学习的时间，又有课外兴趣小组探究实验过程和结果的演示示范，在此基础上，教师从具体案例出发，重点讲述实验设计的基本环节，让学生举一反三，从模仿开始，循序渐进的去领悟探究实验设计的基本方法。这既符合新课程改变学生单一学习方式的要求，也符合学生现有的认知水平和认知规律，且体现了课堂空间时间上的弹性和开放性。

5.该设计比较注意新旧知识的承前启后，让学生在温故中知新，实现知识的正迁移；还比较注重对学生的思维方法的引导和思维能力的培养，在教学环节和教学语言的设计中体现了逻辑的严谨性。

6.该设计学生课外探究实验仅限于少数几个学生，若能扩大学生参与的面，教学效果将会更好。此外，为了检验学生对重点和难点知识的掌握程度，课堂适时检测反馈也是必要的。

第二篇：物质跨膜运输的实例 教学设计

“物质跨膜运输的实例”教学设计

（山东省鱼台县第一中学 272300 苏怀震）

摘 要：本文依据《高中生物课程标准》提出的“倡导探究性学习”的基本理念，对“物质跨膜运输的实例”进行教学设计，介绍如何在生物课堂中实施探究教学，希望得到各位专家的指导。

关键词：探究教学、基本操作程序、问题情境、渗透现象、半透膜

当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质，各国教育都将培养高素质的富于创新精神和实践能力的人才摆到了一个突出的位置上。我国自改革开放以来，也日益重视对学生创新精神和实践能力的培养，促使学生成为创新型人才。而创新精神和实践能力的培养离不开探究教学。

探究教学是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。其目的在于培养学生的创新精神和实践能力，因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性灌输与培养，而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。

在生物教学中实施探究教学，要转变教学观念，要以从教师为中心转变为以学生为中心，使学生由知识的灌输对象转变为教学活动的主动参与者，教师也要完成角色的转变，要自觉地由知识传授者、灌输者转变为学生主动探究的帮助者、促进者。

探究教学的基本操作程序为：设置思维起点－展开思考过程－规范思维操作－突破思维障碍。即在教师的引导下由学生对课本知识进行“再创造”，教师通过创设特定的问题情境来激活学生的思维，然后由学生根据已学知识对问题进行大胆尝试和摸索，教师通过一定的手段对学生的思维过程进行跟踪，并随时给予点拨和调整，最后逼近“再创造”的目标，然后再循环进入高层次的思维活动。下面以人教版《普通高中课程标准实验教科书（必修）生物1》第4章第1节“物质跨膜运输的实例”为例，介绍一下如何在生物课堂中实施探究教学。

1、探究渗透作用的原理。我是这样设计的：先提出问题，如果两种不同的溶液被一层半透膜隔开，结果会怎样？然后做渗透现象的演示实验，并向学生提问观察到什么现象？学生回答：漏斗管内的液面逐渐上升。

1.1、针对实验现象提出要求解决的问题：漏斗管内的液面为什么会升高？学生在思考过程中如果遇到障碍，教师则适时设置一系列问题情境，引导学生发现。这里，教师可以先进行这样的提示：漏斗管内的液体增多，与水分子有关吗？与蔗糖分子有关吗？学生根据课本提供的信息“玻璃纸（又叫塞璐玢）是一种半透膜，水分子可以透过它，而蔗糖分子则不能”，很容易就能确定答案为水分子，这样就确定了下一步的研究对象。然后，结合多媒体动画演示，引导学生进一步思考：水分子向哪些方向移动，总体上向哪一方向移动？经过这样的指导，学生很容易就能找到问题的答案。最后，引导学生总结：渗透作用发生时，水的扩散方向？――从低浓度溶液向高浓度溶液扩散。

1.2、上述问题解决后，紧接着又更深一层提出：如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？对于这两个问题，我先让学生做出相应的推测，然后组织学生分组做实验，通过实验来检验所作的假设是否正确。学生通过自己动手找到了问题的答案，亲身体会到胜利的快感。在此基础上，教师引导学生归纳总结出渗透现象的产生必须具备哪些条件？

2、及时引导学生应用获取的新知识解决新问题，进入高层次的思维活动。具体地说，在此基础上引导学生分析：将动物细胞置于外界溶液中会发生渗透作用吗？你有这方面的证据吗？

然后组织学生分组进行讨论，在学生分组讨论时及时给予点拨：这种情况下渗透作用发生必需的两个条件具备吗？学生根据获取的新知识很容易就能找到问题的答案：动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜，细胞质具有一定的浓度，它和外界溶液通常具有浓度差，因此，动物细胞是一个渗透系统。证据是：在《体验制备细胞膜的方法》这个实验中，就是将哺乳动物成熟的红细胞置于清水中，使之吸水胀破从而制备细胞膜的。这样，既注重了新旧知识的联系，又培养了学生分析问题、解决问题的能力。

3、引导学生分析：成熟的植物细胞是一个渗透系统吗？在学生思维的过程中，通过创设一系列问题情境，层层递进，突破思维障碍，逐步逼进“再创造”的目标。从成熟的植物细胞的结构上分析，成熟的植物细胞内的液体主要是什么？学生根据已有知识很容易就能给出答案――细胞液。它和外界溶液之间存在哪些结构？哪种结构相当于半透膜？学生经过分组讨论，认为：细胞壁是全透性的，而细胞膜和液泡膜都是生物膜，因此细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质（即原生质层）应该相当于一层半透膜。由此学生推测成熟的植物细胞相当于一个渗透系统。教师紧接着提出问题：原生质层真的相当于一层半透膜吗？然后组织学生分组设计实验，检验作出的假设是否正确。在学生设计实验方案时，教师可以给予这样的提示：假设原生质层真的相当于一层半透膜，那么成熟的植物细胞就会和外界溶液发生渗透作用，这里有两种情况――渗透吸水和渗透失水，那种情况容易观察呢？你该如何设计实验？为便于观察实验现象，应选择什么样的实验材料？

在生物课堂中实施探究教学，通过教师的启发引导，促使学生运用已有的知识与经验，经过自己的探索，发现获取新的知识，整个教学步骤充分调动学生“动手”、“动脑”，有效地激发了学生对新知识产生兴趣，唤起了学生学习的强大动力，大大调动了学生学习的积极性。同时，使学生的观察能力、分析能力、思维能力得到培养，使教学效果得到全面提高。

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第三篇：物质跨膜运输的实例 教学设计

物质跨膜运输的实例 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、质壁分离与复原动画、红细胞在显微镜下吸水与失水的实拍图片等

【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。

【课时安排】2课时 【教学过程】 课前分组：六组。创设情境激趣，诱发探究心理，导入新课：

观看莲花图片，联想出“出淤泥而不染”，说明植物细胞在选择性地吸收物质，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）如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？半透膜有什么特征？

（3）如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？发生渗透作用需要什么条件？

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：

（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：宏观：由低浓度溶液向高浓度溶液双向扩散。

微观：单位体积的水分子由多向少双向扩散。

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。讨论分析:(1)当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水膨胀。(2)当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水皱缩。

(3)当外界溶液浓度=细胞质浓度时时，水分子进出平衡，细胞保持原状。

学生讨论总结，教师归纳讲述 ：（1）动物细胞相当于一个渗透装置。（2）细胞膜相当于半透膜。

关注生活：运动口渴时不适合喝高浓度饮料。体验探究历程，提升思维品质： 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？

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）

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、原生质层等）

积极思维：

探究植物细胞吸水和失水的一般过程是什么？

提出问题，作出假设，设计实验，进行实验，分析结果，得出结论

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；爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。从这些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。

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? „„（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,按照探究的一般步骤进行研究。带领学生一同熟悉探究过程，进行现场实验，分析现象，得出结论。并探究相关问题：

1、选用30%的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？

2、只要外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞就会发生质壁分离吗？请观察课本成熟的植物细胞模式图，试分析植物细胞发生渗透现象，应具备哪些结构？

3、发生分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？

4、植物细胞原生质层是不是相当于一层半透膜？植物细胞吸水和失水的情况是怎样的呢？针对上述问题，如果我们要进行探究，那么探究的一般步骤是怎样的呢？

5、动物细胞和植物细胞吸水和失水后的状态相同吗？试分析原因。

6、试分析植物细胞发生质壁分离的原因？ 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。【布置作业】导学案课后作业；预习第二课时。【板书设计】 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用

二、细胞的吸水和失水

三、探究的一般过程 【教学反思】略。

第四篇：《物质跨膜运输的实例》教学设计

《物质跨膜运输的实例》教学设计（第一课时）

运城中学 冯建宇

一、教材分析

1、本节内容的分析

本节是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》中第4章第1节的内容。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。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”活动，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一定的基础。本节课既与前面学习过的组成细胞的分子和细胞的基本结构等内容相联系，同是又为即将学习的细胞膜的结构和物质跨膜运输的方式奠定了基础，因此具有承上启下的作用。

2、教学目标

（1）、知识目标

①说出渗透作用的概念及发生条件；

②说出细胞在什么情况下吸水与失水；

③举例说明动物细胞膜和植物原生质层相当于半透膜；

④概述水的跨膜运输方向与水浓度的关系。（2）、能力目标

①尝试从生活现象中提出问题，作出假设；

②进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计。

（3）、情感目标

①通过参与课堂学习，使学生养成积极思考、主动探究、合作交流的学习态度； ②体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

3、教学重点和难点

（1）、重点：

①细胞吸水和失水的原理； ②尝试提出问题、作出假设。

（2）、难点：

①尝试提出问题、作出假设；

②进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计。

4、课时安排

本节课教学内容分2课时完成，为了适应教学实际，我把渗透作用、动物细胞的吸水和失水及“植物细胞的吸水和失水”的探究实验方案的设计作为第一课时，探究实验方案的实施及其他物质的跨膜运输实例作为第二课时。

二、学情分析

学生在初中做过或见过这样的实验：泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜条会更加硬挺。学生也有这样的生活经验：做菜馅时加入一些盐，蔬菜中的水分会大量渗出；对农作物施肥过多会造成“烧苗”现象等，这些生活经验对学习本节内容都有帮助。而本节内容需要学生从微观水平上理解细胞吸水、失水的过程，理解细胞膜是选择透过性膜，内容本身较抽象，难以理解，学生学习起来会有一定的困难，课堂上可以通过多媒体课件的演示，增强直观性，帮助学生理解微观现象。另外，学生在初中曾经接触到科学研究的一般步骤，但在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节都还缺乏训练，在本节课中可让学生就生活现象提出探究问题、作出假设并设计实验，通过训练可以让学生得到一定的体验和感悟，从而为学习后面的探究活动奠定一定的基础。

三、教学设计思路

通过创设问题情境导入新课，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发生的条件；回忆细胞膜制备的实验，分析“水分进出红细胞的情况”认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；进而引导学生讨论“植物细胞的吸水和失水”情况，以生活中相关现象和科学家们的故事为背景，引导学生发现问题及提出有价值的问题；引导学生学会如何分析问题作出假设，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、用具的选择，操作步骤，结果预期，设计记录表格等)。

四、教学方法及教学媒体的设计

1.教法：采用启发式及问题驱动法相结合。

2.学法：学生利用课本和多媒体课件提供的资源开展自主学习，通过小组讨论、分析、对比等方法达成学习目标。

3.教学媒体的设计：利用多媒体展示相关的资料。

五、教学过程

教学内容 教师组织与引导 章引言：

问题1：细胞是地球上最基本的生命系统，这个系统的边界是什么？

由于边界的存在，进而将细胞与外面物质分隔，而细胞进行生命活动需要与外面进行物质交换，那么物质分子是如何跨越细胞膜输入和输出的呢？今天我们就开始学习第四章— 新课导入 —细胞的物质输入和输出。节引言：

教师简介本章的三节内容及联系，引出学习第一节——物质跨膜运输的实例。

问题2：活细胞中含量最多的化合物是什么？

下面我们以水为例，共同探讨水分是怎样进出细胞的。

学生活动

设计意图

章引言通过创设问题情境，引导学生寻找新旧知识的结合点，使学生主动地参与学习过程。简介本章三节

学生倾听思考，内容及联系，让学在脑中建立联系，形生对本章内容有个成框架。

整体认识，便于形成知识网络。

节引言从学生很熟悉的也是活细胞中含量最多的化合物——水入手，来探讨物质是如何进出细胞的。

学生自主阅读、通过演示动演示。

利于学生理解微观的现象，激发学生

1、让学生自主阅读“问题探讨”内容及演示渗透作用的实验现象。示意图，描述渗透装置及渗透现象，教师课件口述渗透现象，观察画，增强直观感，渗透

作用

2、设置问题，让学生思考、讨论、回答。

(1)渗透作用进行时，蔗糖分子和半透膜 两侧的水分子是否都通过半透膜？

个方向移动? 为什么？

(4)如果用一层纱布(或塑料袋)代替半透 膜，结果会怎样？原因？

(5)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度

3、构建模型，引导学生分析渗透现象。

学生倾听思考

4、启发学生自主构建渗透作用的概念和 条件：

透膜从单位体积中多的一侧向少的一侧进行运输。

(2)条件：①要有半透膜；②半透膜两侧的溶液存在浓度差。(1)概念：水分子或其它溶剂分子通过半作用的概念及条件

(2)水分子向哪些方向移动,总体向哪一

(3)漏斗的液面会无限上升吗？为什么？ 交流得出答案

学习的兴趣，并调动其思维。

设计“问题串”

学生思考讨论是为了以问题驱动

学习,引导学生去思考，层层剖析现象后面的本质

建构模型，帮助学生理解难点

学生归纳渗透

引导学生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，培养学生的归纳能力。（问题探讨）的蔗糖溶液，结果又会怎样？原因？

1、从生活中的例子引出动物细胞的吸水学生回答:会有

和失水。例如，当我们吃比较咸的食物时，如干燥、口渴的感觉，腌制的咸菜、连续嗑带盐的瓜子等，你的口腔因为口腔细胞失去 会有什么感觉? 为什么? 有什么办法解决？ 水分，即水分的输

教师归纳：这些现象说明动物细胞的吸水出。这时及时的喝 和失水，从而引出动物细胞的吸水和失水。

2、动物细胞类比渗透装置

思考①：若把渗透装置中的装有蔗糖溶液的长颈漏斗换成哺乳动物的红细胞，结果会怎动物细胞的样？ 吸水与失水 思考②：若把渗透装置中烧杯中的清水换成浓盐水，红细胞形态会发生什么变化？

思考③：将动物细胞类比成渗透装置，有哪些相似之处？

引导学生总结：生活着的动物细胞就像一

个渗透装置，细胞膜相当于一层半透膜，细胞 学生思考讨论质和外界溶液构成浓度差。失水。

水，可以缓解口渴。

学生思考回答

采用了类比推理的方法，让学生大胆想象

将微观事物直观展现，为学生的推理提供依据。

引导学生怎样把无生命的物理装置与有生命的动物 思考④：细胞膜是否相当于一层半透膜？

交流并发言：

3、图片展示：哺乳动物红细胞的吸水和 当细胞质浓度

﹥外界溶液浓度，细细胞联系在一起，小组讨论：什么情况下,哺乳动物红细胞胞吸水膨胀 膨胀、皱缩或形态不变?

当细胞质浓度

并利用新旧知识的结合点，培养学生学会大胆猜想，同时培养学生观察、比较、分析和总结，进而得出科学结论的能力。

体验学以致用的快乐。师生共同总结: 水分进出细胞与细胞质﹤外界溶液浓度，细知识的迁移能力，的浓度和外界溶液是否存在浓度差有关，水是胞失水皱缩 顺浓度梯度运输的。

当细胞质浓度

4、师生共同总结：动物细胞是一个渗透＝ 外界溶液浓度，系统，水进出细胞是顺相对含量的梯度，通过细胞形态不变 渗透作用进行的。

学生思考：输液为什么要用0.9%的生理盐水？

植物细胞的吸水与失水

学生回答

1、教师举例：在日常生活里，夏天家里做凉伴黄瓜时有水出现，腌萝卜条时洒上一些盐会出水；而卖菜的阿姨经常向青菜上洒水，青菜变得硬挺，说明植物细胞也会吸水和失水。

教师提出：植物细胞吸水和失水的情况又怎样呢？

2、探究过程（1）提出问题

可以提出什么问题?将问题写下来。

教师:大家一起来讨论一下提的问题哪些是有价值的，值得探究的。

教师引导:我们要善于从生活中的现象发

①细胞会失水胞内的水还是间隙的水)

②细胞在什么

通过联系生活实例，有利于提高 运用生物学知识的能力，同时可以引导学生善于从生活实例中发现问题、设。

学生提出问题：

从生活中的现象，结合上面这些例子，你吗?(渗出的水是细

情况下会失水，什么学生的科学素养和现新的问题，提出问题。许多科学家都善于通情况下会吸水呢? 过观察生活中的现象提出问题，例如，牛顿从 ③水分是如何苹果掉下来的现象中提出地球引力的问题；细进出细胞的? 菌学家弗莱明从一个长了青霉的细菌培养皿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。的问题”。

问题的一般方法和步骤。系统，哪些结构相当于半透膜？

④植物细胞是哪些结构相当于半透膜？

⑤„„ 中出现的现象，提出青霉的分泌物是否具有抑不是一个渗透系统，提出问题、作出假教师可简介“什么是一个有价值的可探究

学生: ②、③和 可以探究。

下面我们以第④个问题为例，来学习探究④三个问题提得好，提出探究问题：植物细胞是不是一个渗透

植物细胞的吸水与失水

教师:好，提出了一个有价值的问题以后，我们如何去研究它呢?

（2）作出假设（以下以“探究植物细胞中哪些结构相当于半透膜”为例）

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（必要时还要查找资尝试性的回答称为“作出假设”。

提供信息：①成熟植物细胞具有中央大液内的液体环境主要考虑液泡中的细胞液。层膜之间的细胞质。

学生尝试根据

提出的问题，作出假

假设原生质层 假设细胞壁相 假设原生质层、于半透膜。

使学生掌握科学探究的一般方法和步骤

学生：先应该设 计实验方案。

当细胞液浓度胞失水——质壁分

料）分析问题，并且作出尝试性的回答，这种设：

教师图片展示：“成熟植物细胞结构图。” 相当于半透膜； 泡，占整个细胞很大比例，因此成熟植物细胞当于原生质层；

②原生质层：包括细胞膜和液泡膜以及两细胞壁两者都相当

教师引导学生作出假设，各个小组可能会 提出不同的假设，应引导学生讲述理由，最后 确定一个较合理的假设：原生质层相当于半透 膜。

（3）设计实验 确呢？

做哪些准备工作呢？

基本思路：类似于哺乳动物红细胞的吸水和失水，先把植物细胞放在浓度较高的溶液中，观察细胞的大小变化。

教师可以适当补充：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，但由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离开来，也就发生了质壁分离。将发生了质壁分离的细胞放入清水中时，会发生质壁分离复原。

引导学生预测实验结果。

教师引导学生考虑这个实验设计上的一些细节问题，例如：

①实验材料、试剂、用具的选择 中，观察细胞的大小变化；再将细胞放在清水

教师：怎样才能够知道我们的假设是否正

教师：怎么去做实验，做实验之前我们要 学生：做实验。

学生预测结果：

﹤外界溶液浓度，细

材料的选择：有颜色的还是没有颜色的，离

细胞小的还是相对比较大的，为什么？ 且表皮容易撕取获得，我们可以考虑。

当细胞液浓度胞吸水——质壁分

通过问题的设领悟到选择合适实验材料、试剂的重要性。教师补充：洋葱表皮细胞有紫色液泡，而﹥外界溶液浓度，细置，使学生在思考 试剂的选择：糖水、盐水、醋酸、酒精？ 离的复原

实验用具的选择：植物细胞的吸水和失水 是一个微观的过程，必须通过什么工具来观察？

②实验步骤

教师：实验材料、试剂、用具选好了，接下来我们要考虑整个实验具体的操作步骤。是先把洋葱泡在蔗糖溶液中，10 min后取出做成装片，显微镜下观察;还是先做好装片，再想办法往里加入试剂呢? 实验要点提示：

第一步：制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片，先用低倍镜观察。水状态？

第二步：尝试用不同浓度梯度的蔗糖溶液（质量分数为10％、20％、30％、40%、50%、60％、）使洋葱表皮细胞发生质壁分离。设问：如何使它们复原？

第三步：使洋葱表皮细胞浸润于清水中，观察质壁分离的复原。

③设计结果记录表格

教师引导学生结合自己做出的预期，明确在实验中需要重点观察的内容：细胞壁的位置、原生质层的位置、中央液泡的大小、细胞的大小、细胞液颜色的深浅变化，设计成记录表格。

引导学生对本节内容进行总结，着重指

观察。

学生回答:先做

学生:用显微镜

使学生认识到

装片再加试剂好，这实验设计的科学样可以在显微镜下性。观察细胞失水的变

训练学生思维，设计表格的能力。

学生思考感悟

设问：如何使洋葱鳞片叶表皮细胞处于失化过程。

课堂

小结 出渗透作用的概念及发生的条件，探究实验方案设计的一般方法和基本步骤，点评学习情况。

学生小结

培养学生归纳总结的能力

布置

作业

小组合作完成，针对探究的问题，设计一

学生课下完成 份实验方案。

训练设计实验的能力，检测学习效果。

六、板书设计

物质跨膜运输的实例

一、渗透作用

1、概念：水分子或其它溶剂分子通过半透膜从单位体积中多的一侧向少的一侧进行运输。

2、条件：①半透膜 ②浓度差

二、动物细胞的吸水和失水 动物细胞是一个渗透系统

三、植物细胞的吸水和失水

（探究的一般过程）

1、提出问题

2、作出假设

3、设计实验

4、进行实验

5、分析结果，得出结论

6、表达交流

7、进一步探究

第五篇：物质跨膜运输实例教案

第三章

细胞的结构和功能 第三节

物质跨膜运输

授课时间：2012年10月10日星期三

授课人：蔡

玲

一、教学目标 1．知识目标：（1）举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点；

（2）说出被动运输与主动运输方式的异同点；

（3）阐述主动运输对细胞生活的意义。

2．能力目标：通过列表比较三种跨膜运输方式，学会运用类比和对比分方法进行学习。

3．情感、态度和价值观目标：通过说出物质进出细胞的方式和解读有关图形，提高学生的表达能力和发散性思维能力。

二、教学重点：物质进出细胞的方式，被动运输与主动运输方式异同点，主动运输对细胞生活的意义。

三、教学难点：主动运输；被动运输与主动运输的异同点。

四、教学方法：实验法、观察法

五、教学过程：

（一）导入新课

1．生活中的现象，设置悬疑

常言道：“水往低处流”，可是我们今天看看“水往高处走”。

学生思考讨论回答。

（二）新课研学 1．简单扩散

播放简单扩散的动画，让学生根据动画，思考讨论简单扩散的特征，举例说明简单扩散的实例。师生一起总结简单扩散的概念。

教师根据学生回答的情况进行总结。

2．协助扩散

教师讲述，展示动画。

学生观看动画之后，思考讨论总结协助扩散的特征，实例及概念。

3．被动运输

（1）学生阅读思考并总结被动运输的种类及概念。（2）被动运输的特例——渗透

观察渗透装置，引导学生分析渗透的两个必要条件：（1）具有半透膜；（2）半透膜两侧具有浓度差。

如果我们把一个成熟的植物细胞放入一定浓度（30%）的蔗糖溶液中，在显微镜下观察会发生什么现象？课后研究性学习。

4．主动运输

学生通过看数据表格探究细胞内外离子浓度的差异，思考，讨论离子进出细胞的方式。

教师引导学生分析总结。

教师：展示多媒体课件（激发学生求知欲）。

学生：观看多媒体课件并阅读第47页，思考、讨论、总结：

①主动运输的特征是

②主动运输的实例

③主动运输的动力

④主动运输的概念

⑤主动运输的意义

教师总结：主动运输是被选择吸收的物质一般是从低浓度一侧通过细胞膜运输到高浓度的一侧：必须有载体蛋白的协助，需要消耗细胞代谢产生的能量。主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质如葡萄糖、氨基酸等，排出代谢废物和对细胞有害的物质，如尿素。

（三）归纳总结

教师活动：展示课件（总结物质进出细胞的两种方式的联系和区别）

学生活动：观看课件，思考讨论并填表（通过表格比较，使学生获得比较学习的能力。）

教师活动：上述物质进出细胞的方式中，对细胞而言，哪种更为重要？为什么？学生活动：学生思考、讨论、回答。

教师总结：我们所学的简单扩散、易化扩散、主动运输都是小分子物质被细胞吸收的方式，大分子物质能否被细胞吸收？怎样被吸收？课后阅读课本中的“知识海洋”。

（四）课堂练习及课后练习的布置。

六、板书设计

第3节 物质跨膜运输的方式

一、被动运输

1．简单扩散

⑴特征

动力：浓度差（从高浓度向低浓度）⑵实例

(3)动力(4)概念

2．协助扩散

⑴特征

动力：浓度差（从高浓度向低浓度）⑵实例 ⑶动力(4)概念

3．被动运输的特例——渗透

二、主动运输

⑴ 实例 ⑵ 特点

⑶概念(4)动力(5)意义