“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健苯虒W(xué)設(shè)計(jì)

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1、“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健苯虒W(xué)設(shè)計(jì) 常彬 1 教學(xué)背景 1.1 教材分析 “物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健笔侨私贪妗侗匦?分子與細(xì)胞》第四章第三節(jié)的內(nèi)容，包括被動(dòng)運(yùn)輸和主動(dòng)運(yùn)輸。該內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基礎(chǔ)上研究物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的方式，體現(xiàn)了生物學(xué)中結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 在高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，有許多素材適合用于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新精神，這一節(jié)內(nèi)容也在其中。教材從問(wèn)題探討入手，提出問(wèn)題，給出結(jié)論，但沒(méi)有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析的過(guò)程，這為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析提供了空間。 1.2 學(xué)情分析 學(xué)生對(duì)于“物質(zhì)跨膜”這一微觀的過(guò)程，缺少直觀的生活經(jīng)驗(yàn)，會(huì)覺(jué)得這一節(jié)內(nèi)容抽象，需

2、要借助直觀、形象的視頻或者動(dòng)畫(huà)來(lái)輔助學(xué)習(xí)。同時(shí)，該節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了“流動(dòng)鑲嵌模型”之后進(jìn)行的，所以學(xué)生較容易理解結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。 1.3 理念分析 “核心素養(yǎng)”是新課程背景下對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和價(jià)值觀的綜合要求?？茖W(xué)探究作為發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實(shí)、揭示科學(xué)規(guī)律的過(guò)程和方法，在核心素養(yǎng)的要求中占有重要地位。教學(xué)不僅要使學(xué)生獲取知識(shí)，還要讓學(xué)生掌握獲取知識(shí)的方法，提高解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)該讓學(xué)生親歷思考和探究的過(guò)程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。 2 教學(xué)目標(biāo) 2.1 知識(shí)目標(biāo) （1） 說(shuō)明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式； （2） 比較三種跨膜運(yùn)輸方式的異同點(diǎn)。 2.2 能力目標(biāo) （1） 培養(yǎng)觀察

3、能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和自主探究的能力； （2） 通過(guò)探究葡萄糖是否穿過(guò)“腸衣”的實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)提出問(wèn)題，解決問(wèn)題； （3） 通過(guò)概念模型和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，提升總結(jié)和歸納知識(shí)的能力。 2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) （1） 通過(guò)探究葡萄糖是否穿過(guò)“腸衣”，培養(yǎng)善于分析和推理的探究精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度； （2） 通過(guò)分析物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，?shù)立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 3 教學(xué)策略 本節(jié)課的核心策略是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，最大限度地挖掘?qū)W習(xí)主體的潛能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)畫(huà)以及教師精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)生自主完成探究，教師作必要的指導(dǎo)并帶動(dòng)全體學(xué)生積極思考去解決問(wèn)題。總之，實(shí)驗(yàn)、

4、觀察、探究、討論、展示與評(píng)價(jià)相結(jié)合，整堂課以學(xué)生為中心，以學(xué)生建構(gòu)知識(shí)、提升能力為主線展開(kāi)。這有利于發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。 4 教學(xué)過(guò)程 4.1 科學(xué)求真 教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)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(gòu)成，其中小腸黏膜上皮細(xì)胞排列緊密。對(duì)于葡萄糖是否能夠透過(guò)腸衣，學(xué)生持以下兩種觀點(diǎn)： 觀點(diǎn)一：葡萄糖不能透過(guò)有生物活性的腸衣，因?yàn)槠咸烟菬o(wú)法通過(guò)玻璃紙等半透膜，就無(wú)法通過(guò)具有致密上皮細(xì)胞的腸衣。觀點(diǎn)二：葡萄糖能透過(guò)有生物活性的腸衣，因?yàn)樾∧c要吸收葡萄糖。 學(xué)生提出問(wèn)題：葡萄糖能否通過(guò)有生物活性的腸衣。學(xué)生討

5、論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師根據(jù)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。一段時(shí)間后，檢測(cè)燒杯內(nèi)的生理鹽水是否含有葡萄糖。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：燒杯內(nèi)的生理鹽水含有葡萄糖。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：葡萄糖可通過(guò)有生物活性的腸衣。 4.2 大膽猜想 學(xué)生觀看物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D（只用編號(hào)區(qū)分，不給出運(yùn)輸方式的名稱），然后據(jù)圖猜想葡萄糖通過(guò)小腸上皮細(xì)胞膜的方式，并且說(shuō)明猜想的理由。 教師根據(jù)學(xué)生的分析情況，引導(dǎo)討論，并使學(xué)生得出：要明確葡萄糖過(guò)膜的方式，必須先清楚各種方式的特點(diǎn)和異同。 4.3 知識(shí)建構(gòu) 教師依次展示三種運(yùn)輸方式的視頻，讓學(xué)生來(lái)描述視頻中運(yùn)輸方式的特點(diǎn)，并進(jìn)行總結(jié)。 教師引導(dǎo)學(xué)生觀察和描述，培養(yǎng)

6、學(xué)生的觀察能力并提高其語(yǔ)言表達(dá)的專業(yè)性和準(zhǔn)確性，讓學(xué)生自己體會(huì)出各種運(yùn)輸方式的特點(diǎn)和差異，并明確各種運(yùn)輸方式的定義。 學(xué)生討論、分析出影響各種運(yùn)輸方式的因素。 4.4 技能訓(xùn)練 教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試用合適的形式來(lái)總結(jié)、展示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑? （1） 將核心概念關(guān)聯(lián)起來(lái)，展示三種運(yùn)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(dāng)?shù)摹皵?shù)學(xué)語(yǔ)言”表示三種跨膜運(yùn)輸速率與相關(guān)影響因素之間的關(guān)系（提示：可使用坐標(biāo)曲線等形式）。 4.5 展示點(diǎn)評(píng) 學(xué)生代表上臺(tái)展示自己的成果，并說(shuō)明設(shè)計(jì)的思路，其他學(xué)生點(diǎn)評(píng)。 4.5.1 概念圖展示（圖2） 4.5.1 曲線展示（圖3）

7、 4.5.3 教師總結(jié)提升 （1） 設(shè)計(jì)概念圖的原則：簡(jiǎn)明扼要，直觀有效。 （2） 坐標(biāo)曲線的設(shè)計(jì)步驟：選定橫縱坐標(biāo)→分析橫縱坐標(biāo)的關(guān)系→描繪曲線。 （3） 變式訓(xùn)練：解讀圖線。 教師引導(dǎo)分析圖4所示物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的運(yùn)輸方式。 4.6 應(yīng)用提升 （1）纈氨霉素是一種由12個(gè)氨基酸組成的脂溶性環(huán)形小肽。實(shí)驗(yàn)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(shí)例中K+跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綄儆谀姆N類型？ （2）科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸和Na+進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的過(guò)程如圖5所示。 （1） 上皮細(xì)胞的Na+進(jìn)入組織間隙屬于_____________。 （2） 管腔中的氨基酸

8、進(jìn)入上皮細(xì)胞屬于_____________。 （3） 上皮細(xì)胞的氨基酸進(jìn)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(diǎn)和B、C兩點(diǎn)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(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)思路上改變了傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽(tīng)的模式。學(xué)生通過(guò)描述視頻、設(shè)計(jì)概念圖、繪制坐標(biāo)圖、解讀坐標(biāo)圖的方式來(lái)學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健＝虒W(xué)設(shè)計(jì)新穎，體現(xiàn)讓學(xué)生“做中學(xué)”的課程理念。教師多處“設(shè)問(wèn)” “鋪路”，對(duì)問(wèn)

9、題優(yōu)化處理，為學(xué)生搭設(shè)橋梁；在師生互動(dòng)過(guò)程中，利用設(shè)問(wèn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、比較、分析的能力，讓學(xué)生在自主建構(gòu)中消化難點(diǎn)，鍛煉科學(xué)思維的縝密性。 但筆者還有以下兩點(diǎn)思考： （1） 高中探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)要遵循以下活動(dòng)設(shè)計(jì)原則：實(shí)踐性原則、問(wèn)題起點(diǎn)原則、相對(duì)自主性原則、過(guò)程性原則等，其中特別要注意問(wèn)題起點(diǎn)原則和相對(duì)自主性原則，即要提出值得探究的真正問(wèn)題，同時(shí)不能忽視教師的主導(dǎo)作用，應(yīng)該切實(shí)做到課前啟發(fā)、課中探究、課后深化，而不是簡(jiǎn)單提供自主探究，獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。 （2）實(shí)施探究性教學(xué)的策略根據(jù)現(xiàn)有的材料，可采用以下策略：① 將某些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)；② 在平時(shí)的教學(xué)中，教師靈活運(yùn)用教科書(shū)這一載體，在完成課程標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)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(xué)方法，需輔以其他教學(xué)策略；④ 宜從部分探究過(guò)渡到完全探究，特別要注意交流和評(píng)價(jià)要素，要鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)話和合作中學(xué)習(xí)。