徐斗霞 胡選萍 郭文川 何萍

摘要：為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，教師通過各項演示，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，探索歸納出物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞教攸c、影響因素、實例。

關(guān)鍵詞：高中生物；跨膜運輸；科學(xué)探究；演示技能

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）41-0163-02

一、設(shè)計理念

本節(jié)教學(xué)主要運用科學(xué)探究的方法，其一聯(lián)系實際以高原反應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課題；其二順著情境提示學(xué)生梳理出被動運輸?shù)膬煞N方式，進而與主動運輸建立聯(lián)系；其三引導(dǎo)學(xué)生沿著提出問題—作出假設(shè)—推理驗證—得出結(jié)論的思維鏈探索出關(guān)于主動運輸?shù)男轮?，其四全程貫穿類比模型的演示，幫助學(xué)生歸納總結(jié)出主動運輸與被動運輸?shù)漠愅?；其五通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，思維遷移，培養(yǎng)學(xué)生努力奮斗、交流合作的思維意識。整個過程以演示技能為主，使學(xué)生“觀察，描述，比較，概括，分析，解讀圖表”等技能得到鍛煉。

二、教材分析

“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健笔侨私贪娓咧猩锉匦抟弧斗肿优c細胞》模塊第4章第3節(jié)的內(nèi)容；以生物膜的流動鑲嵌模型為基礎(chǔ)，同時為后續(xù)細胞代謝及物質(zhì)交換的學(xué)習(xí)做了鋪墊，在教學(xué)中具有承上啟下的作用。

三、學(xué)情分析

該內(nèi)容針對的是高一學(xué)生，在學(xué)習(xí)本節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了細胞膜的流動性和選擇透過性，利用學(xué)生已有認知，滲透結(jié)構(gòu)決定功能，引導(dǎo)學(xué)生做進一步探究。由于知識內(nèi)容較抽象，故通過動畫、視頻、模型、動作等增強學(xué)生的感性認識，并將理論原理與生活實際相聯(lián)系，達到情感希冀、深化主題的目的。

四、教學(xué)目標

知識目標：說明各種物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞教攸c與實例。

能力目標：通過對主動運輸原理與特點的探索，增強學(xué)生推理探究和歸納總結(jié)的能力。

情感目標：對主動運輸原理深入認識的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生思考主動運輸對生命活動的獨特意義，感悟物質(zhì)主動選擇與生命活動之間的邏輯關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中積極進取，交流合作，增強主動性。

五、教學(xué)重點和難點

重點：主動運輸?shù)奶攸c與實例

難點：主動運輸與被動運輸?shù)漠愅?/p>

六、教具準備

多媒體課件，自制演示模型（斜坡面、乒乓球、橡皮擦、模型小車）。

七、教學(xué)過程

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)。PPT展示青藏高原的美景，教師提問：為什么大部分人去到那里，會產(chǎn)生頭痛、惡心甚至?xí)炟实雀咴磻?yīng)？有人說缺氧，那氧氣究竟是如何跨膜轉(zhuǎn)運的？人體內(nèi)的其他物質(zhì)又是怎樣進出細胞的？

設(shè)計意圖：緊密聯(lián)系生活經(jīng)驗，通過靜態(tài)圖片展示引發(fā)學(xué)生對生活問題思考，結(jié)合動態(tài)生理過程分析，激發(fā)學(xué)生對物質(zhì)跨膜運輸?shù)暮闷嫘?，同時借助聲調(diào)與神情的變化，引起學(xué)生的高度注意，主動思考，思維定向，與課題建立邏輯關(guān)聯(lián)，引出教學(xué)片段主題。

2.動畫演示，歸納被動運輸。

【展示動畫1】氧氣進入肺泡細胞的過程。

【引導(dǎo)觀察】氧氣是如何通過細胞膜的？運輸?shù)倪^程中有沒有借助載體蛋白？學(xué)生觀察回答后，教師對學(xué)生的回答做補充。

【分析小結(jié)】像這樣，分子由于碰撞從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運，不需要載體，不消耗能量，通過簡單的擴散作用進出細胞，叫作自由擴散。

【模型演示1】斜坡由高到低代表順濃度梯度，斜坡的陡峭程度代表濃度差，乒乓球代表氧氣，正常情況下，乒乓球快速順滑而下，但高原空氣稀薄氧氣不足，濃度差變小即斜坡變緩，此時乒乓球下滑變慢，導(dǎo)致組織供氧不足，代謝紊亂，產(chǎn)生高原反應(yīng)。教師順勢提問：那大家由此思考影響自由擴散的因素是什么？學(xué)生結(jié)合模型分析答：濃度差。

【銜接過渡】高原旅行不僅要注重氧氣的供應(yīng)，還要注意能源的補充，葡萄糖作為最主要的能源物質(zhì)，它是如何進入紅細胞，隨血液循環(huán)被運輸?shù)饺淼模?/p>

【展示動畫2】葡萄糖進入紅細胞的過程。

【啟發(fā)提疑】觀察葡萄糖跨膜運輸?shù)姆较蚴窃鯓拥?？它和自由擴散相比有什么不同之處？

【點撥小結(jié)】由高濃度到低濃度，需要載體蛋白協(xié)助，不消耗能量，這種運輸方式稱為協(xié)助擴散。

【模型演示2】對于不能直接穿過細胞膜的物質(zhì)，可以借助一個載體，完成運輸。但是一車一物拒絕超載，當小車數(shù)量達到飽和時，運輸速率也達到最大。教師順勢提問：影響協(xié)助擴散的因素是什么？學(xué)生結(jié)合模型分析答：濃度差，載體。

【引導(dǎo)比較】自由擴散與協(xié)助擴散有何共同特點？學(xué)生回答：都是從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，都不消耗能量。

【歸納總結(jié)】由高濃度向低濃度轉(zhuǎn)運，也叫順濃度梯度轉(zhuǎn)運，都屬于被動運輸。

設(shè)計意圖：通過動態(tài)媒體和實物模型演示，將微觀的生物學(xué)現(xiàn)象及過程變得形象化、具體化、生動化，引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察，深入思考，主動建構(gòu)，認知不斷同化與順應(yīng)，思維從具體到抽象，從感性到理性，達到新的認知平衡，同時為能力目標的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

3.科學(xué)探究，突破主動運輸。物質(zhì)能不能逆濃度梯度進行轉(zhuǎn)運呢？學(xué)生猜測能，教師點撥這種現(xiàn)象確實存在，比如人體攝食約3小時后小腸上皮細胞內(nèi)葡萄糖的濃度遠遠高于細胞外，若旅行途中你沒有能源物質(zhì)可以補充了，那外面這些稀少的葡萄糖如何逆濃度梯度進入小腸上皮細胞呢？

【模型演示3】假如山腳一個貨物，它如何逆流而上，到達頂峰？學(xué)生回答：用小車載著物體并給它一個外力。

【做出假設(shè)】基于問題情境做出假設(shè)1：物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運過程中需要載體協(xié)助。假設(shè)2：物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運過程中需要消耗能量。

【事實驗證】播放“葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白”的視頻。

【得出結(jié)論1】物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運過程中需要載體協(xié)助。

【實驗驗證】圖示科研人員離體培養(yǎng)小腸上皮細胞，葡萄糖吸收速率與能量的關(guān)系的實驗結(jié)果圖。

【引導(dǎo)分析】大家發(fā)現(xiàn)從原點開始隨著能量的增加，葡萄糖吸收速率也在增加，尤其是ac段，那這說明了什么？學(xué)生思考回答：葡萄糖逆濃度轉(zhuǎn)運需要能量。教師繼續(xù)提問：那C點之后能量充裕，葡萄糖吸收速率幾乎不變，這又是為什么？

【引導(dǎo)分析】想想現(xiàn)在貨物還有，可是沒相對應(yīng)的車了，那即使我給它能量，它能運走嗎？學(xué)生答：不能，并推理出C點之后就是受到了載體數(shù)量及種類的限制。

【得出結(jié)論2】物質(zhì)逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運過程中需要消耗能量。

【歸納總結(jié)】物質(zhì)逆濃度梯度運輸，需要載體協(xié)助，需要消耗能量的運輸方式稱為主動運輸。

【展示動畫3】通過動畫回顧主動運輸?shù)倪^程，并介紹機體內(nèi)80%的物質(zhì)都是以這種方式進行轉(zhuǎn)運的，從而控制了物質(zhì)的進出，保證了生命活動的正常進行。

設(shè)計意圖：觀看動畫，感性與理性相結(jié)合，明確物質(zhì)主動運輸?shù)乃枰谋貍錀l件，小組合作，共同歸納總結(jié)主動運輸?shù)母拍?。思維拓展，理解主動運輸對于生命活動的意義。

4.列表比較，鞏固遷移。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合類比模型從運輸方向、載體、能量、影響因素、實例等方面對各方式進行列表比較。

設(shè)計意圖：用形象化的類比推理，進行列表比較，在理論原型與生活模型之間建立邏輯關(guān)聯(lián)，促進思維橫向遷移，幫助學(xué)生有效進行知識意義建構(gòu)，認知更加精確，突破教學(xué)難點。

5.情感希冀，升華主題。通過比較大家會發(fā)現(xiàn)葡萄糖在不同情況下運輸方式不同，當它逆濃度轉(zhuǎn)運時既需要載體又消耗能量。其實人生不也是這樣嗎？要想突破逆境，到達頂峰，就要主動地付出更多的能量與努力，并且學(xué)會交流合作、獲取幫助，這樣才能實現(xiàn)由小目標到大目標的跨越。

參考文獻：

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