秦海燕

摘  要：以观看动画、类比迁移、绘制思维导图等方式为主，辅以学生感兴趣的实验现象加以推动，激发学生学习的兴趣、降低学习的梯度，培养学生自主学习、类比推理及知识迁移的能力。

关键词：物质跨膜运输;类比迁移;教学设计

1.教材分析

“物质跨膜运输的方式”是人教版必修一第4章《物质的输入和输出》第3节的内容。该内容是在学生学习了细胞膜的流动镶嵌模型的基础上更进一步学习细胞膜控制物质进出的功能，体现了生物学中结构与功能相适应的观点。

课程标准对于本节课的要求是“说明物质进出细胞的方式”，主要包括两个部分的内容，一是小分子和离子进出细胞的方式，包括自由扩散、协助扩散和主动运输;二是大分子和颗粒性物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐。

2.学情分析

学生前面已学习了细胞膜的结构及功能、水分子的跨膜运输以及蛋白质的多样性等知识，为新知识的学习奠定了认知基础。高一学生已经具备了一定的认知能力，思维的逻辑性也基本建立，只是抽象思维能力还有所欠缺，对于“物质跨膜”这一微观的过程，缺少直观的生活经验，需要借助直观、形象的视频或者动画来辅助学习。

3.教学目标

生命观念目标：能用结构与功能观，解释胞吞和胞吐的原理，阐述主动运输对细胞生命活动的意义。

科学思维目标：理解物质跨膜运输的类型及特点，说出被动运输与主动运输的异同点;逐渐形成运用类比和对比的方法进行学习的能力和运用表格进行归纳的能力。

社会责任目标：关注载体蛋白结构研究对某些疾病治疗的意义。

4.教学过程设计

4.1回顾旧知，视频导入

在上新课前先回顾生物膜的流动镶嵌模型，复习生物膜的成分和特点，为新知学习做铺垫。然后向学生播放我国在葡萄糖转运载体上取得的世界级成就，增强学生的民族自豪感，同时导入新课。

4.2创设情景，进入新课

利用多媒体展示教材“问题探讨”中关于人工脂双层不同分子的透过性实验，让学生观察并且思考其中提出的三个问题，并在小组内对问题进行讨论与分析。

4.3 小分子和离子跨膜运输的方式

通过生活中的例子，利用问题引导学生从熟悉的扩散现象入手，并让学生总结扩散现象的特点来类比学习。

扩散现象是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，不需要消耗能量。

对于细胞而言，其实也存在物质扩散的现象，比如我们在前面学过的细胞的吸水和失水。除水分子外，氧气和二氧化碳也是如此，当肺泡外氧的浓度大于肺泡细胞内部氧的浓度时，氧便通过扩散作用进人肺泡细胞内部。细胞内由于呼吸作用使二氧化碳浓度升高时，二氧化碳便通过扩散作用排出细胞，进入细胞外液。

由于这类物质很小，很容易自由地通过细胞的磷脂双分子层，我们将物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式称之为“自由扩散”。

通过观看小动画，来加深理解。学生总结自由扩散的特征。

这就好像是你在一条河流里飘着，河水将你从河的上游带到下游，你没坐船，也没有费力。再次通过生活实例类比。

总结：通过自由扩散进入细胞的物质主要是气体、小分子如O2、CO2、N2、水和一些脂溶性小分子如甘油、乙醇、苯等。

过渡学习第二种跨膜运输方式：通过前面的实验我们知道葡萄糖不能通过人工合成的不含蛋白质的脂双层，那么葡萄糖是如何跨膜运输的呢？这就是我们今天要讲的第二种跨膜运输方式──协助扩散。展示协助扩散的flash动画，学生仔细观察并总结这种跨膜运输的定义和特点。

教师说明葡萄糖的跨膜运输，并不是简单地通过磷脂层，而是需要在蛋白质的辅助下，才能顺利通过，我们把这种蛋白质称为载体蛋白。

同样的比方，协助扩散就好比你坐在小船上顺流而下，所以没有消耗能量。如葡萄糖进入红细胞就是这种方式。

学生通过对比自由扩散和协助扩散的异同总结被动运输的概念。

通过比较丽藻细胞液与池水中多种离子浓度过渡到第三种物质跨膜运输的方式──主动运输。观看flash动画。结合动画和它的特征，请同学定义主动运输。

从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式。这就好比逆水行舟，得费力气。

在生物体中，很多的物质运输都是通过主动运输进行的。比如各种离子，以及氨基酸等。主动运输利用了能量，所以可以保证细胞根据自身的需要，主动地选择吸收需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。这正是主动运输的意义所在。

然后引导学生将小分子物质跨膜运输的方式通过表格回顾一下主动运输和被动运输的区别，比较它们的异同，完成PPT上的填空。

4.4 大分子物质的运输方式

教师说明载体蛋白虽然能够帮助许多离子和小的分子通过细胞膜，但是，对于像蛋白质这样的大分子的运输却无能为力。可是大部分细胞能够摄入和排出特定的大分子。这些大分子是怎样进出细胞的？

当大分子物质要通过细胞膜进入细胞时，需要首先与膜接触，细胞膜内陷形成小囊，接着小囊分离形成囊泡，从而最终进入细胞内部，我们将这种运输方式称为胞吞。

同样的道理，当细胞需要向外排出异物时，也是首先形成囊泡，接着囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，从而将大分子物质运送出去。我们将其称为胞吐。

在转运过程中，物质是包裹在囊泡中的，因此又叫膜泡运输。膜泡运输的结构基础是细胞膜的流动性。观看视频动画，加深印象。

4.5 课堂小结

学生自己绘制概念图总结几种物质进出细胞的方式，理清脉络，有助于对知识的系统化和条理化。

4.6 当堂训练

精选合适的练习题检测学习效果，及时纠错。

5教学反思

本节课的教学设计符合课程标准倡导的自主、合作、探究学习的理念。首先通过播放视频，创设情境，让学生带着问题进入课堂，激发学习兴趣。引导学生思考研究物质跨膜运输的意义，让学生将所学知识运用到现实生活中，体现了“注重与现实生活的联系”这一新课程理念。

参考文献：

[1]祁国华. 基于生物学核心素养的高中生物学教学——以“物质跨膜运输的方式”为例[J]. 新课程（下）（2）：77-77.

[2]吳兆春. 基于核心素养的“物质跨膜运输实例”教学设计[J]. 中学生物学，34（08）：33-34.