新人教版“細胞的物質輸入和輸出”單元教學設計策略

楊 梅

（重慶市北碚區王樸中學校 重慶北碚 400700）

單元教學設計就是從一章或者一單元的角度出發，根據章節或單元中不同知識點的需要，綜合利用各種教學形式和教學策略，通過一個階段的學習讓學習者完成對一個相對完整的知識單元的學習。現以高中生物學人教版必修1“分子與細胞”第4章“細胞的物質輸入和輸出”為例，圍繞單元核心問題和新課程標準要求實施活動，設計“情境創設-活動體驗-目標評價”的教學過程，構建核心概念，落實生物學科核心素養。

一、單元教學內容分析

“細胞的物質輸入和輸出”是高中生物學人教版必修1“分子與細胞”的第4章內容，包括第1節被動運輸，第2節主動運輸與胞吞、胞吐。本章是在學生認知生命系統的物質基礎和結構基礎后對細胞功能的研究，與學生的生活經驗聯系非常緊密，對學生理解細胞是基本的生命系統有著重要意義，也有助于學生形成結構和功能相適應的生命觀念。

二、單元教學設計思路

（一）課標內容要求

①闡明質膜具有選擇透過性；②舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞，不需要額外提供能量；有些物質逆濃度梯度進出細胞，需要能量和載體蛋白；③舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。③舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞。

（二）設計策略

結合學情以及新課標要求，本單元將采用體驗—探究、演示—討論等方法進行教學，充分發揮學生的主體作用，在生活情境中激發學生的學習興趣，讓學生在問題情境中感受探究的樂趣，形成觀察、分析和解決問題的能力，突破本單元教學的重點和難點，建構核心概念，落實學科素養。本單元教學建議3課時完成。

三、教學過程

本單元各節之間有著重要的內在邏輯聯系：“第1節 被動運輸”主要說明水進出細胞的原理，探究植物細胞的失水和吸水，認識有些物質或分子進出細胞的方式為自由擴散和協助擴散。能透過膜的物質進行跨膜運輸的方式并不是都一樣，這正是“第2節 主動運輸與胞吞、胞吐”要探討的問題。把握好這2節內容之間的內在聯系，對本章教學十分重要。

內容 教師活動 學生活動 設計意圖第1課時情境導入提問：細胞作為最基本的生命系統其邊界是什么？（細胞膜）有什么功能？不同的物質是如何進出細胞的？回答：能將細胞與外界環境分隔開；進行細胞間的信息交流；控制物質進出細胞。激發學生探索新知的欲望。滲透作用 動畫演示滲透現象。分組交流，完成P62問題探討后，總結得出：1.滲透作用的概念。2.發生條件：具有半透膜；半透膜兩側的溶液濃度不同。動畫演示和問題串驅動，引導學生合作探究，主動建構新知。水進出哺乳動物紅細胞的原理引導學生回憶利用紅細胞制備細胞膜的實驗，分析P63圖4-1并完成思考討論。閱讀教材，討論交流，歸納得出：紅細胞的細胞膜相當于半透膜。課外延伸：臨床上輸液為什么要輸生理鹽水？培養學生通過觀察比較，分析得出科學結論的能力。觀察現象，嘗試從生活實例中提出問題、做出假設，分組嘗試實驗設計，交流展示后進行實驗，記錄結果。探究植物細胞的吸失水和失水實物展示“蘿卜條的吸水和失水現象”，引導學生思考原因是什么？講解原生指層的組成。原生質層相當于半透膜，如何做出假設呢？思考與討論：1.植物細胞分別在什么情況下失水和吸水？2.成熟的植物細胞能看作一個滲透裝置嗎？如果能，什么結構可看成半透膜？中央液泡大小 原生質層的位置 細胞大小蔗糖溶液清水師生共同歸納總結：物質以擴散方式進出細胞，不需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量，這種物質跨膜運輸方式稱為被動運輸。被動運輸又分為自由擴散和協助擴散兩類。第2課時培養學生生物科學素養，同時引導學生善于從生活的實例中發現問題、提出問題、解決問題。自由擴散和協助擴散展示圖片：科研人員制作并檢測不同物質在無蛋白質的脂雙層膜上的運輸情況。教師演示動畫：葡萄糖進入紅細胞的過程。提問：葡萄糖跨膜運輸的方向是怎樣的？與自由擴散相比有什么不同之處？思考與討論：1.哪些物質可以通過人工膜，哪些物質不能通過？為什么？2.葡萄糖不能通過無蛋白質的脂雙層，它是如何進入紅細胞隨血液循環運輸到全身的？師生共同歸納：自由擴散：物質通過簡單的擴散作用進出細胞的過程，也叫簡單擴散。協助擴散：借助膜上的轉運蛋白進出細胞的物質擴散方式。自由擴散和協助擴散都是由高濃度向低濃度轉運。問題串及動畫演示能夠幫助學生直觀理解物質跨膜運輸的方式及特點。第3課時主動運輸如果將物質出入細胞的運輸過程比喻成人們通過江河出入城墻的方式，那么逆著水流方向坐船進城的方式是在比喻哪種跨膜運輸方式？需要消耗能量嗎？展示：主動運輸的動畫。觀看動畫，思考回答：1.什么是主動運輸？有何特點？舉例說明。2.主動運輸對生命活動有什么意義？3.比較三種物質運輸方式的異同。通過比較歸納，培養學生的觀察能力和科學思維能力。運輸方式 方向 載體 能量 舉例自由擴散協助擴散主動運輸胞吞、胞吐蛋白質、多糖這樣的大分子物質無法穿過細胞膜，它們是如何出入細胞的呢？展示胞吞、胞吐圖片。閱讀教材完成71頁思考討論。師生共同總結胞吞、胞吐特點：需要消耗能量，胞吞需要糖蛋白識別。實例：人體白細胞吞噬細菌和衰老的細胞。培養學生歸納總結能力。落實基礎，學以致用。課后延伸 閱讀P68人類對通道蛋白的探索歷程練習 課堂練習：P74 一、選擇題課后練習：P74 二、非選擇題images/BZ_238_1122_3035_1427_3188.png小結 形成概念圖。