常彬

1 教學背景

1.1 教材分析

“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健笔侨私贪妗侗匦?·分子與細胞》第四章第三節(jié)的內(nèi)容，包括被動運輸和主動運輸。該內(nèi)容是在學生學習了細胞膜的流動鑲嵌模型的基礎上研究物質(zhì)進出細胞膜的方式，體現(xiàn)了生物學中結構與功能相適應的觀點。

在高中生物學的學習內(nèi)容中，有許多素材適合用于培養(yǎng)學生的探究意識和創(chuàng)新精神，這一節(jié)內(nèi)容也在其中。教材從問題探討入手，提出問題，給出結論，但沒有實驗驗證和分析的過程，這為實驗設計和實驗分析提供了空間。

1.2 學情分析

學生對于“物質(zhì)跨膜”這一微觀的過程，缺少直觀的生活經(jīng)驗，會覺得這一節(jié)內(nèi)容抽象，需要借助直觀、形象的視頻或者動畫來輔助學習。同時，該節(jié)內(nèi)容是在學習了“流動鑲嵌模型”之后進行的，所以學生較容易理解結構與功能之間的關系。

1.3 理念分析

“核心素養(yǎng)”是新課程背景下對學生知識、能力和價值觀的綜合要求。科學探究作為發(fā)現(xiàn)科學事實、揭示科學規(guī)律的過程和方法，在核心素養(yǎng)的要求中占有重要地位。教學不僅要使學生獲取知識，還要讓學生掌握獲取知識的方法，提高解決問題的能力。在教學中，教師應該讓學生親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法。

2 教學目標

2.1 知識目標

（1） 說明物質(zhì)進出細胞的方式；

（2） 比較三種跨膜運輸方式的異同點。

2.2 能力目標

（1） 培養(yǎng)觀察能力、語言表達能力和自主探究的能力；

（2） 通過探究葡萄糖是否穿過“腸衣”的實驗，學會提出問題，解決問題；

（3） 通過概念模型和數(shù)學模型的構建，提升總結和歸納知識的能力。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標

（1） 通過探究葡萄糖是否穿過“腸衣”，培養(yǎng)善于分析和推理的探究精神以及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度；

（2） 通過分析物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?，樹立結構與功能相適應的觀點。

3 教學策略

本節(jié)課的核心策略是激發(fā)學生的學習動機，最大限度地挖掘?qū)W習主體的潛能。通過實驗現(xiàn)象、動畫以及教師精心設計的問題激發(fā)學生的學習動機，學生自主完成探究，教師作必要的指導并帶動全體學生積極思考去解決問題?？傊?，實驗、觀察、探究、討論、展示與評價相結合，整堂課以學生為中心，以學生建構知識、提升能力為主線展開。這有利于發(fā)展學生獨立思考和創(chuàng)新能力，最大限度地培養(yǎng)學生的分析能力。

4 教學過程

4.1 科學求真

教師通過實驗創(chuàng)設情境，激發(fā)學生科學探究的興趣：腸衣是豬小腸經(jīng)刮制而成，由小腸黏膜、黏膜下層構成，其中小腸黏膜上皮細胞排列緊密。對于葡萄糖是否能夠透過腸衣，學生持以下兩種觀點：

觀點一：葡萄糖不能透過有生物活性的腸衣，因為葡萄糖無法通過玻璃紙等半透膜，就無法通過具有致密上皮細胞的腸衣。觀點二：葡萄糖能透過有生物活性的腸衣，因為小腸要吸收葡萄糖。

學生提出問題：葡萄糖能否通過有生物活性的腸衣。學生討論實驗設計，教師根據(jù)學生的討論結果進行演示實驗，實驗裝置如圖1所示。一段時間后，檢測燒杯內(nèi)的生理鹽水是否含有葡萄糖。

實驗結果：燒杯內(nèi)的生理鹽水含有葡萄糖。

實驗結論：葡萄糖可通過有生物活性的腸衣。

4.2 大膽猜想

學生觀看物質(zhì)跨膜運輸?shù)氖疽鈭D（只用編號區(qū)分，不給出運輸方式的名稱），然后據(jù)圖猜想葡萄糖通過小腸上皮細胞膜的方式，并且說明猜想的理由。

教師根據(jù)學生的分析情況，引導討論，并使學生得出：要明確葡萄糖過膜的方式，必須先清楚各種方式的特點和異同。

4.3 知識建構

教師依次展示三種運輸方式的視頻，讓學生來描述視頻中運輸方式的特點，并進行總結。

教師引導學生觀察和描述，培養(yǎng)學生的觀察能力并提高其語言表達的專業(yè)性和準確性，讓學生自己體會出各種運輸方式的特點和差異，并明確各種運輸方式的定義。

學生討論、分析出影響各種運輸方式的因素。

4.4 技能訓練

教師引導學生嘗試用合適的形式來總結、展示物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑?/p>

（1） 將核心概念關聯(lián)起來，展示三種運輸方式間的聯(lián)系和異同（提示：可使用概念圖或者表格等形式）。（2） 用恰當?shù)摹皵?shù)學語言”表示三種跨膜運輸速率與相關影響因素之間的關系（提示：可使用坐標曲線等形式）。

4.5 展示點評

學生代表上臺展示自己的成果，并說明設計的思路，其他學生點評。

4.5.1 概念圖展示（圖2）

4.5.1 曲線展示（圖3）

4.5.3 教師總結提升

（1） 設計概念圖的原則：簡明扼要，直觀有效。

（2） 坐標曲線的設計步驟：選定橫縱坐標→分析橫縱坐標的關系→描繪曲線。

（3） 變式訓練：解讀圖線。

教師引導分析圖4所示物質(zhì)進入細胞的運輸方式。

4.6 應用提升

（1）纈氨霉素是一種由12個氨基酸組成的脂溶性環(huán)形小肽。實驗證明，將纈氨霉素插入脂雙層后，K+則可大量出現(xiàn)在脂雙層的另一側(cè)。試判斷此實例中K+跨膜運輸?shù)姆绞綄儆谀姆N類型？

（2）科學家研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸和Na+進出腎小管上皮細胞的過程如圖5所示。

（1） 上皮細胞的Na+進入組織間隙屬于_____________。

（2） 管腔中的氨基酸進入上皮細胞屬于_____________。

（3） 上皮細胞的氨基酸進入組織間隙屬于：__________________________。

3、如圖6是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是 。

A.載體數(shù)量、能量

B.能量、載體數(shù)量

C.載體數(shù)量、離子濃度

D.能量、離子濃度

5 教學反思

本節(jié)內(nèi)容在教學思路上改變了傳統(tǒng)的教師講、學生聽的模式。學生通過描述視頻、設計概念圖、繪制坐標圖、解讀坐標圖的方式來學習物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健＝虒W設計新穎，體現(xiàn)讓學生“做中學”的課程理念。教師多處“設問” “鋪路”，對問題優(yōu)化處理，為學生搭設橋梁；在師生互動過程中，利用設問培養(yǎng)學生的觀察、比較、分析的能力，讓學生在自主建構中消化難點，鍛煉科學思維的縝密性。

但筆者還有以下兩點思考：

（1） 高中探究性學習活動的設計要遵循以下活動設計原則：實踐性原則、問題起點原則、相對自主性原則、過程性原則等，其中特別要注意問題起點原則和相對自主性原則，即要提出值得探究的真正問題，同時不能忽視教師的主導作用，應該切實做到課前啟發(fā)、課中探究、課后深化，而不是簡單提供自主探究，獨立發(fā)現(xiàn)的機會。

（2）實施探究性教學的策略根據(jù)現(xiàn)有的材料，可采用以下策略：① 將某些驗證性實驗改為探究性實驗；② 在平時的教學中，教師靈活運用教科書這一載體，在完成課程標準任務的前提下挖掘教材中適合探究的片段；③ 探究不是唯一的教學方法，需輔以其他教學策略；④ 宜從部分探究過渡到完全探究，特別要注意交流和評價要素，要鼓勵學生在對話和合作中學習。