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指向核心素养的“被动运输”(第1课时)教学设计1教材分析及设计思路

“被动运输”是2019年人教版高中生物学必修1第4章第1节的内容。由于课时内容量大，探究点多，对学生来说有难度，因此分为两个课时进行学习。第1课时主要学习渗透作用发生的条件、水分进出红细胞的原理、植物细胞的吸水和失水。本节内容是在学生学习了第2章“细胞的分子组成”和第3章“细胞的结构”的基础上进行的，这有利于学生巩固前面所学的知识，又能为学生学习后面的主动运输作好铺垫，在教材中起着承上启下的桥梁

作用。

“探究植物细胞的吸水和失水”是全书的第一个真正意义的“探究·实践”活动，因此，设计实验探究植物细胞的原生质层是否相当于半透膜是本节课的重点。本节课的教学由新鲜萝卜条分别放入清水、浓盐水中的情景引入，分析渗透现象，学生自主建构渗透作用的概念；学习“水进出细胞的原理”是将水进出动物细胞与水进出植物细胞进行类比，先探究水进出动物细胞，再探究水进出动植物细胞的异同。通过引导学生自主探究、自主建构概念，培养学生探究能力，从而掌握科学探究的思维方法，发展学科核心素养，为后面各章节的探究活

动打下基础。

2教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准并围绕培养学生核心素养的要求，制

定了如下教学目标：

(1)通过动植物的吸水和失水，理解细胞膜和原生质层相当于一层生物半透膜，能够选择性的控制物质进出，强化细胞的结构与功能观；通过引导学生理解细胞吸水不需要额外

提供能量，理解生物进化过程中节约能量观，进一步建立生命观念。

(2)通过小组讨论，建构动植物细胞的渗透作用失水与吸水概念模型，提升科学思维

能力。

(3)通过对生活中植物失水现象的观察，学会提出问题、作出假设，设计并动手实验，对实验现象进行分析与交流讨论，总结植物细胞吸水和失水的原理，证明植物细胞的原生质

层相当于半透膜，提升科学探究能力。

3教学过程-

3.1创设情景，导入新课教师在课前将两条相同大小的新鲜萝卜条，一条放入清水中，一

条放入盐水中一段时间。要求学生根据萝卜条的形态和硬度等，判断哪杯是清水哪杯是盐水。

学生感受萝卜条形态硬度的变化，思考并回答问题。引导学生提问：为什么盐水中的萝卜条

会变形变软呢?

设计意图：通过实物和语言的冲击创设真实的情境，学生亲自感受细胞失水的变化，激

发学生参与渗透作用的探究欲望，成为课堂的主角，进入新课。

3.2师生探讨，建构渗透作用模型播放学生参与录制的“渗透现象”实验视频。(三组

实验，实验过程中附加半透膜的讲解，液面上升组实验的动画解析)

表1三组实验的设置(表格中蔗糖溶液浓度均相同)

组号

漏斗中

漏斗封口

烧杯中

1

蔗糖溶液

半透膜

清水

2

蔗糖溶液

纱布

清水

3

蔗糖溶液

半透膜

蔗糖溶液

10倍速画面

2组

2组

3红

图1三组实验结果

引导学生分析问题串，建构渗透作用概念模型。(1)根据视频和动画思考，漏斗管内液面为什么会升高呢?(2)若漏斗管无限长，液面会无限升高吗?为什么?(3)三组实验中，仅第一组液面上升，二三组液面无变化，根据表1,请总结渗透作用发生的条件。(4)

当渗透作用发生时，其方向如何呢?(展示微观分子图)

设计意图：通过视频让学生发现问题，增强分析问题的欲望。通过思考，让学生理解液面上升的原理，总结出渗透作用的概念，理解液面不能无限上升的原因。通过表格中三组实验处理和实验现象的对比，建构渗透作用概念模型。通过观察、分析，能准确判断渗透作用

的方向，为后续动物细胞、植物细胞吸水和失水作准备。

3.3合作学习，探讨动物细胞的吸水和失水临床输液用到的是生理盐水，能否用清水或

是浓盐水呢?引导学生阅读课本图4-1,理解在清水、生理盐水、浓盐水中红细胞变化的原

因。学生思考5个问题。(1)红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗?(2)红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所说的半透膜?(3)当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗?(4)红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件?(5)红细胞的什么结构相当于一层半透膜?红细胞的什么与外界溶液间有浓度差?思考后小组讨论疑

点。投屏展示学生学案、引导学生纠错。

设计意图：通过生活实例引入动物细胞吸水和失水的探讨，投屏展示和学生回答，理解

动物细胞吸水和失水的原理。

3.4师生互动，提出探究问题复习成熟植物细胞的结构，教师引导学生总结成熟植物细胞的特点。成熟植物细胞的胞内液态环境主要指的是液泡内的细胞液；细胞浸润在液态环境中，当胞内外溶液具有浓度差时，水分子进出细胞要经过什么结构呢?该结构是否相当于一

层半透膜呢?

设计意图：通过对成熟植物细胞结构的进一步认识