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視頻標(biāo)簽：細(xì)胞吸水和失水,原理與條件
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高一年級必修一第4章第1節(jié)《細(xì)胞吸水和失水的原理與條件》陜西省優(yōu)課
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人教版高一年級必修一第4章第1節(jié)《細(xì)胞吸水和失水的原理與條件》陜西省優(yōu)課
《第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗方虒W(xué)設(shè)計
第一課時 細(xì)胞吸水和失水的原理與條件
（一）、教材分析
本課題選自“模塊一 分子與細(xì)胞”“第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”第一節(jié)。教材利用一些具體例子和資料，介紹了兩方面的內(nèi)容：水分子是順相對含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)模恍╇x子的跨膜運(yùn)輸并不是順著離子的相對含量進(jìn)行的，最后總結(jié)出細(xì)胞膜是選擇透過性膜。其中，“水分的跨膜運(yùn)輸”具有重要的教學(xué)價值，這是一個探究實驗，也是學(xué)生在高中階段第一次真正全面接觸探究實驗，通過對植物細(xì)胞失水和吸水的探究，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會探究問題的一般方法和步驟，從而為學(xué)習(xí)后面的探究活動奠定基礎(chǔ)。
（二）、學(xué)情分析
通過初中階段以及前幾章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于細(xì)胞的分子組成、基本結(jié)構(gòu)和探究的基本步驟已有了一定的認(rèn)識，能理解細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究物質(zhì)是怎樣進(jìn)出細(xì)胞的，有哪些方式等有關(guān)細(xì)胞功能方面的知識符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。本節(jié)的內(nèi)容從知識上來看有一定的抽象性，但教學(xué)中可以多結(jié)合學(xué)生的知識基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗，注重與前面章節(jié)的聯(lián)系，注重理論聯(lián)系實際，使新知識有效地整合進(jìn)學(xué)生原有的知識網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生的知識體系得到豐富和發(fā)展，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)中做到融會貫通。
（三）、教學(xué)設(shè)計思路
由“問題探討”引入，通過滲透現(xiàn)象的分析，學(xué)生自主構(gòu)建滲透作用的概念及條件；將漏斗置換為紅細(xì)胞，而引出 “水分進(jìn)出紅細(xì)胞的情況”，識到紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜，吸水或失水取決于細(xì)胞內(nèi)外的濃度差；進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生其他動物細(xì)胞與紅細(xì)胞是相同的，在動物細(xì)胞的吸水和失水問題上，植物細(xì)胞和動物細(xì)胞相似嗎？如果相似，植物細(xì)胞又有什么與動物細(xì)胞不同之處呢？引出探究活動。探究植物細(xì)胞的吸水和失水，重在做好引導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)生提出問題、作出假設(shè)和實驗設(shè)計的能力，歸納出科學(xué)探究的一般步驟，進(jìn)一步通過動手實驗，鍛煉學(xué)生的操作能力。
通過動植物細(xì)胞吸水和失水問題的分析，學(xué)生認(rèn)識到水分子是可以自由進(jìn)出細(xì)胞膜的，并且是順相對含量的梯度進(jìn)行的。
（四）、教學(xué)過程： 一、教學(xué)目標(biāo)： 1、知識與技能：
(1)理解發(fā)生滲透作用的條件；
(2)掌握細(xì)胞吸水和失水的條件，提高運(yùn)用生物學(xué)知識解釋生活實際現(xiàn)象的能力。
(3)學(xué)會探究性實驗“植物細(xì)胞吸水和失水”的實驗設(shè)計并學(xué)會具體操作。 2、過程與方法：
(1)嘗試從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)； (2)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法和步驟。 3、情感態(tài)度與價值觀：
(1)領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想方法，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新以及勇于實踐的科學(xué)態(tài)度和精神；
(2) 體驗探究的一般過程，培養(yǎng)良好的探究性學(xué)習(xí)思維方法 二、教學(xué)重點和難點：
重點：細(xì)胞吸水和失水的原理；探究問題的一般方法和基本步驟
難點：細(xì)胞吸水和失水的原理；如何發(fā)現(xiàn)問題提出問題和設(shè)計實驗的過程。 三、課前準(zhǔn)備：
1、回顧動植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同、植物細(xì)胞中央的大液泡有什么作用。 2、回顧制備細(xì)胞膜的方法。 3、回顧原生質(zhì)的概念。
4、做一道涼菜（糖腌西紅柿、涼調(diào)黃瓜、涼調(diào)白蘿卜、涼調(diào)菠菜等），或腌制一種蔬菜，與家人共享，與此同時對做菜過程出現(xiàn)的現(xiàn)象嘗試做出解釋。 四、具體教學(xué)過程
【創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課】 引入：{出示荷花圖片}
教師：同學(xué)們看，這是一池荷花，個個亭亭玉立，清凈高雅，回憶一下，宋代有位哲學(xué)家周敦頤是如何贊美蓮藕的？ 學(xué)生：“出淤泥而不染，濯青蓮而不妖”。 教師：蓮藕生長在污濁的泥土中卻能從環(huán)境中獲取蓮藕細(xì)胞生命活動需要的營養(yǎng)物質(zhì)，如水、氧氣、礦物質(zhì)等，而蓮藕不需要的物質(zhì)則被拒之門外不能進(jìn)入。
提問：到底是什么控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞？（細(xì)胞膜）細(xì)胞膜為什么能控制物質(zhì)的進(jìn)出細(xì)胞呢？它是怎樣控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞呢？今天我們從細(xì)胞層次上來研究第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出。
[板書]第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出
提問：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)很多比如水等（問學(xué)生），不同的物質(zhì)進(jìn)出的方式一樣嗎？今天以水為例，來學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膴W秘。 [板書]第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶嵗?nbsp;【出示學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、掌握細(xì)胞吸水和失水的條件，提高運(yùn)用生物學(xué)知識解釋生活實際現(xiàn)象的能力。
2、獨立學(xué)習(xí)合作探究，學(xué)會從生活現(xiàn)象中提出問題，作出假設(shè)并進(jìn)行探究的方法。
3、養(yǎng)成良好的發(fā)現(xiàn)問題探究問題的習(xí)慣，激情高效做學(xué)習(xí)的主人。 設(shè)計意圖：
讓學(xué)生明確本節(jié)課應(yīng)學(xué)習(xí)的知識點及達(dá)到的目標(biāo)。 【演示滲透現(xiàn)象、構(gòu)建知識】
提問：一滴紅墨水滴入到清水中，出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 學(xué)生回答：擴(kuò)散
提出探究問題：如果兩種不同的溶液被一層半透膜隔開,結(jié)果又會怎樣？ 教師說明半透膜的特性。
在此基礎(chǔ)上，由興趣小組學(xué)生展示滲透作用實驗成果，其中一位同學(xué)代表匯報實驗裝置及實驗結(jié)果，其他同學(xué)邊觀看邊聽匯報：（實驗裝置）燒杯中是清水，漏斗內(nèi)是飽和的蔗糖溶液，兩種不同的溶液被一層雞蛋殼膜（半透膜）隔
開，實驗開始時，漏斗內(nèi)外的液面在同一水平面上，靜置幾分鐘后，漏斗內(nèi)的液面上升。（實驗改進(jìn)）鐵架臺較沉重，可以用試管架夾住玻璃管，直接放在燒杯上，這樣搬動非常方便。 提問：
（1）漏斗的液面會無限上升嗎？為什么？
師生總結(jié)：水分子從數(shù)量多的一側(cè)向水分子數(shù)量少的一側(cè)擴(kuò)散，也就是說：水分子（或其他溶劑分子）透過半透膜的擴(kuò)散，這種現(xiàn)象稱為滲透作用。 (2)如果用一紗布代替半透膜，結(jié)果會怎樣？原因？ (3)如果燒杯中不是清水，而是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果又會怎樣？原因？ 啟發(fā)學(xué)生自主構(gòu)建滲透作用的概念和條件并總結(jié)：
【板書】(1)滲透作用：水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散。 (2)條件：①要有半透膜；②半透膜兩側(cè)的溶液存在濃度差。
(3)方向：低濃度 低濃度
【針對訓(xùn)練】：
1、如果將燒杯中的溶液與漏斗中的溶液互換，液面怎么變化？原因？ 2．有兩瓶蔗糖溶液，一瓶10%，一瓶20%，可是標(biāo)簽掉了，請用上述裝置，
設(shè)計實驗將它們區(qū)分？ 設(shè)計意圖：
1、培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2、利用動畫演示，增強(qiáng)直觀感；設(shè)計“問題串”是為了以問題驅(qū)動學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生自主、探究、合作,最終完成對知識的主動建構(gòu),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)“細(xì)胞的吸水和失水”打下基礎(chǔ)。
3、通過試題訓(xùn)練，使學(xué)生進(jìn)一步理解滲透現(xiàn)象，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。 【演示、討論、分析動物細(xì)胞的吸水和失水】
提問：同學(xué)們設(shè)想一下：若把漏斗換成活的紅細(xì)胞，將會出現(xiàn)什么結(jié)果呢？在我們的日常的生活及所學(xué)的知識中，有類似的情景嗎？ 把紅細(xì)胞放在濃鹽水、清水或生理鹽水中，會怎樣？
學(xué)生：外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞皺縮；外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹：外界溶液濃度大于細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞保持原狀態(tài)。
[課件演示]：“水分進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的狀況”圖， 創(chuàng)設(shè)問題，組織討論分析：
1、紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎？
2、紅細(xì)胞的細(xì)胞膜是不是相當(dāng)于“問題探討”中所說的半透膜？ 3、當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會由于吸 水而漲破嗎？ 4、紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件？ 5、由此得出什么結(jié)論？
6:當(dāng)船員在海上遇到海難時,常常會因為缺失淡水而危及生命,在這種情況下,海員能通過飲用海水來補(bǔ)充水分嗎？為什么？ 7、能舉出類似的例子嗎？
學(xué)生:吃瓜子、喝飲料。其他答案略 提問：其他動物細(xì)胞和紅細(xì)胞一樣嗎？
[總結(jié)并展示板書]:1、其他的動物細(xì)胞吸水和失水的原理和紅細(xì)胞相同。
2、[外界溶液]>[細(xì)胞質(zhì)],細(xì)胞失水
[外界溶液]<[細(xì)胞質(zhì)],細(xì)胞吸水
3、動物細(xì)胞發(fā)生了滲透作用，會通過滲透作用吸水和失水。
設(shè)計意圖：
1、 引導(dǎo)學(xué)生怎樣把無生命的物理裝置與有生命的動細(xì)胞聯(lián)系在一起， 并利用新舊知識的結(jié)合點，培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移能力，學(xué)會大膽猜想，同時培養(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。
2、通過試題訓(xùn)練，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的解決問題的能力。
【植物細(xì)胞的失水和吸水】
教師：課前要求同學(xué)們每人做一道涼菜（糖腌西紅柿、涼調(diào)黃瓜、涼調(diào)白蘿卜、涼調(diào)菠菜等），或腌制一種蔬菜，與家人共享，與此同時對做菜過程出現(xiàn)的現(xiàn)象嘗試做出解釋。發(fā)現(xiàn)同學(xué)們幾乎都做了，誰能談一下自己做的情況。 學(xué)生：展示自己做的涼菜，并解釋菠菜出水的現(xiàn)象及與家人品嘗時家人的感受。
【演示圖片】
（1）番茄在蔗糖溶液中滲出水分的現(xiàn)象 （2）灑水后的菠菜。
提問：生活中還有這樣的例子嗎？這些實例都說明了什么？ 設(shè)計意圖：
1、培養(yǎng)學(xué)生搜索資料、結(jié)合生活實際，運(yùn)用生物學(xué)知識解決實際問題的科學(xué)素養(yǎng)，同時引導(dǎo)學(xué)生善于從生活的實例中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)。
2、要求學(xué)生每人做一道涼菜，一方面培養(yǎng)學(xué)生善于觀察善于思考的良好品質(zhì)，另一方面理解滲透作用。
提問：根據(jù)這些實例，你能進(jìn)一步提出你想探究的問題，并作出對應(yīng)的假設(shè)嗎？你能通過實驗進(jìn)一步驗證你的假設(shè)嗎？現(xiàn)在請四人一組進(jìn)行討論，并陳述你組的觀點。
學(xué)生活動：四人一組進(jìn)行討論。（5分鐘）
學(xué)生展示本組提出的問題，做出的假設(shè)，以及設(shè)計的實驗。 【演示圖片】成熟植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖 學(xué)生通過動植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同。 得出結(jié)論：
1、植物細(xì)胞有大液泡、細(xì)胞壁。 2、原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜
預(yù)測實驗結(jié)果：細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度，細(xì)胞吸水，反之失水。
提問，細(xì)胞失水時，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮，它們的收縮程度一樣嗎？為什么？
學(xué)生：原生質(zhì)層的伸縮性更大,故原生質(zhì)層會與細(xì)胞壁發(fā)生分離 【演示圖片】質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象。
結(jié)論：成熟的植物細(xì)胞可通過滲透作用吸收水分。
提問：如果要觀察到這樣的現(xiàn)象，應(yīng)該選擇什么材料？你想到什么材料了？
學(xué)生：成熟的(有中央大液泡)；
活細(xì)胞（原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜）植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁），用洋蔥 提問：1、只有洋蔥嗎？還有沒有別的材料？
2、應(yīng)選擇什么試劑？標(biāo)準(zhǔn)是什么？
教師提示：試劑的濃度必須是好控制的，試劑是容易獲得的，對細(xì)胞是沒有傷害的
【圖片展示】質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象實驗操作過程。 學(xué)生活動：實驗 設(shè)計意圖：
1、通過探究案例的親身設(shè)計、成果交流、師生點評、案例展示、自我修正，以引導(dǎo)學(xué)生逐步領(lǐng)悟探究過程的一般方法與基本思想，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、語言表達(dá)、分析歸納的能力；
2、通過問題的具體討論，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，加深對知識的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的求實、質(zhì)疑、探索的精神
3、通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。 4、 培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力。 教師巡視，了解學(xué)生實驗情況。 學(xué)生總結(jié)實驗。
師生總結(jié)：1、滲透作用的概念
2、科學(xué)探究的一般步驟 3、細(xì)胞吸水失水的原理 [鞏固練習(xí)]
1、以下可以發(fā)生滲透作用的是____. A.煮熟的馬鈴薯條放入水中 B.把干種子放在清水中 C.烈日下菠菜葉子下垂 D.放在鹽水中的蘿卜變軟 2、田間一次施肥過多，作物變得枯萎發(fā)黃，俗稱“燒苗”。其原因是（ ） A、根細(xì)胞從土壤中吸收的養(yǎng)分過多 B、根細(xì)胞不能從土壤中吸水 C、根系不能將水向上運(yùn)輸
D、根系被肥料分解釋放的熱能燒毀 3、原生質(zhì)層是指（ ）
A、細(xì)胞膜和液泡膜以及兩膜之間的細(xì)胞質(zhì) B、細(xì)胞膜和液泡膜以及液泡中的細(xì)胞液 C、液泡膜和細(xì)胞壁之間的細(xì)胞質(zhì) D、由液泡的細(xì)胞液構(gòu)成的液體環(huán)境 設(shè)計意圖：
1、回顧總結(jié)，使知識系統(tǒng)化，及時引導(dǎo)自我反饋與評價，促進(jìn)學(xué)生積極主動地參與探究活動。
2、檢測學(xué)生對本節(jié)課掌握情況。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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