高一生物教案：《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例──水分運(yùn)輸》教學(xué)設(shè)計(jì)(2)

教學(xué)環(huán)節(jié)

師生互動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖

設(shè)置問題情景，復(fù)習(xí)舊知，激發(fā)探索欲望

教師提問：細(xì)胞作為最基本的生命系統(tǒng)其邊界邊界是什么？有什么功能？

設(shè)疑：

1． 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞是否受到細(xì)胞膜的控制？

2．活細(xì)胞中有哪些化合物，含量最多的是？

3．不同的物質(zhì)是如何進(jìn)出細(xì)胞的？

學(xué)生活動(dòng)：

思考討論相關(guān)問題，明確物質(zhì)的進(jìn)出必須要受細(xì)胞膜的控制

引導(dǎo)學(xué)生尋找新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)，引起認(rèn)知沖突，激發(fā)探索新知的欲望。

滲透作用

教師活動(dòng)：

組織學(xué)生閱讀“問題探討”關(guān)于滲透現(xiàn)象的演示圖；投影演示滲透作用的動(dòng)態(tài)過程，引導(dǎo)學(xué)生思考：

1．蔗糖分子和半透膜兩側(cè)的水分子是否都通過半透膜？

2．半透膜兩側(cè)水分子的通過數(shù)量一樣嗎？為什么？

3．漏斗的液面會(huì)無限上升嗎？為什么？

4．如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果又會(huì)怎樣？原因？

5．如果用一紗布代替半透膜，結(jié)果會(huì)怎樣？原因？

學(xué)生活動(dòng)：

觀察滲透作用的發(fā)生過程，小組討論分析原因、思考回答相關(guān)問題。

結(jié)合問題自主構(gòu)建滲透作用的概念及條件。

師生共同歸納總結(jié)：

1．滲透作用：水分子（或其他溶劑分子）經(jīng)過半透膜由低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散過程。

本質(zhì)：順著相對(duì)濃度梯度的運(yùn)動(dòng)。

2．條件： 具有半透膜；半透膜兩側(cè)的溶液濃度不同

利用動(dòng)畫演示，增強(qiáng)直觀感；設(shè)計(jì)“問題串”是為了以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生自主、探究、合作,最終完成對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)。 

動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水

教師活動(dòng)：

引導(dǎo)學(xué)生回憶利用紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生討論分析：

1．圖中所示的紅細(xì)胞出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？為什么？

2．當(dāng)外界溶液的濃度低時(shí)，紅細(xì)胞一定會(huì)由于吸水而漲破嗎？

3．紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？這說明紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“滲透裝置”中的什么裝置？

4．你認(rèn)為紅細(xì)胞的吸水和失水多少取決于什么條件？

學(xué)生活動(dòng)：

小組討論分析紅細(xì)胞吸水和失水的原因，進(jìn)而歸納出：紅細(xì)胞吸水和失水的條件，紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，動(dòng)物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)滲透裝置。

培養(yǎng)學(xué)生觀察、比較和分析、總結(jié)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論的能力。

探究植物細(xì)胞的失水和吸水

教師活動(dòng)：

實(shí)物演示 “蘿卜條的吸水和失水現(xiàn)象”，引導(dǎo)學(xué)生思考蘿卜條變軟變硬的原因是什么？

學(xué)生活動(dòng)：

觀察現(xiàn)象，思考教師所提出的問題，交流與動(dòng)、植物細(xì)胞吸水和失水相關(guān)的實(shí)例并分析原因。嘗試從生活實(shí)例中提出問題、作出假設(shè)。

提出問題：植物細(xì)胞在什么情況下失水和吸水？失水和吸水的條件是什么？水分子是如何進(jìn)出細(xì)胞的？

教師引導(dǎo)分析：這些問題那些是有價(jià)值的值得探究的？

因?yàn)榧?xì)胞膜和液泡膜都屬于生物膜，與紅細(xì)胞的細(xì)胞膜在組成上和結(jié)構(gòu)上都非常相象，所以由細(xì)胞膜、液泡膜和這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成的原生質(zhì)層也應(yīng)該是半透性的，相當(dāng)于半透膜。所以植物細(xì)胞的失水和吸水應(yīng)該和動(dòng)物細(xì)胞一樣，也是通過滲透作用吸水和失水的。那么如何作出假設(shè)呢？

學(xué)生活動(dòng)：

思考交流討論，表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

作出假設(shè)：植物細(xì)胞在高濃度溶液中失水，在低濃度溶液中吸水。

教師：怎樣才能夠知道我們的假設(shè)是否正確呢？

學(xué)生：做實(shí)驗(yàn)。

教師：怎么去做實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)之前我們要做哪些準(zhǔn)備工作呢？

學(xué)生：先應(yīng)該設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

教師：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，組織學(xué)生具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生活動(dòng)：實(shí)施實(shí)驗(yàn)，及時(shí)記錄和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下面表格：

思考與討論：

1．植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？它會(huì)由于過多的吸水而漲破嗎？若液泡是無色的，容易觀察到吸水和失水的現(xiàn)象嗎？這與選材有關(guān)嗎？

2．什么情況下植物細(xì)胞會(huì)失水，現(xiàn)象如何？什么情況下植物細(xì)胞會(huì)吸水，現(xiàn)象如何？

3．成熟的植物細(xì)胞能看作一個(gè)滲透裝置嗎？如果能，那什么結(jié)構(gòu)可看成半透膜？

4．你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？與預(yù)期相吻合嗎？如果不符合，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)作何解釋？

結(jié)合生活實(shí)際，有利于提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)運(yùn)用的能力和生物科學(xué)養(yǎng)素，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生善于從生活的實(shí)例中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)。

在教師設(shè)置問題的引導(dǎo)下，逐漸掌握新知識(shí)。

逐步掌握探究實(shí)驗(yàn)的具體步驟，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

通過問題的具體討論，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)求實(shí)、質(zhì)疑、探索的精神。

師生共同歸納總結(jié)：植物細(xì)胞吸水和失水的原因：

1．原生質(zhì)層可看作半透膜。

2．當(dāng)外界溶液的濃度>細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞失水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離；

當(dāng)外界溶液的濃度<細(xì)胞液的濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，出現(xiàn)質(zhì)壁分離復(fù)原。

所以：植物細(xì)胞是一個(gè)滲透裝置。

及時(shí)歸納總結(jié)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

 
拓展應(yīng)用

1、請(qǐng)嘗試把實(shí)驗(yàn)藥劑改為：0．1g/mL、0．8g/mL的蔗糖溶液或0．3g/mL的KNO3溶液，結(jié)果會(huì)怎樣？

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（1）你能否用普通光學(xué)顯微鏡判斷植物葉肉細(xì)胞是否為活細(xì)胞？

（2）你能否通過實(shí)驗(yàn)估測(cè)出植物細(xì)胞細(xì)胞液的濃度？

請(qǐng)你根據(jù)今天學(xué)習(xí)的知識(shí)設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，拓展視野，鞏固知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)、質(zhì)疑、探索的精神。