《主動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞吐》教學(xué)設(shè)計(jì)晉江市永和中學(xué)何經(jīng)軍一、教學(xué)目標(biāo)1．通過(guò)對(duì)小分子物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的分析，能夠闡明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程、特點(diǎn)和意義。2．通過(guò)大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞過(guò)程的學(xué)習(xí)，能夠舉例說(shuō)明胞吞和胞吐的過(guò)程。3．通過(guò)對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞多種方式的比較，總結(jié)概括細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，掌握判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆椒ā?.能夠運(yùn)用物質(zhì)運(yùn)輸原理解釋某些疾病的發(fā)生、藥物的治療思路和科學(xué)飲食習(xí)慣的重要性等實(shí)際問(wèn)題。5.核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)要求在本節(jié)內(nèi)容中的體現(xiàn)：生命觀念（1）通過(guò)對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膶?shí)例的學(xué)習(xí)和分析，能夠以結(jié)構(gòu)與功能觀解釋細(xì)胞運(yùn)輸物質(zhì)的基本方式；通過(guò)對(duì)幾種物質(zhì)運(yùn)輸方式的比較，能夠理解物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞绞情L(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果（水平一）。（2）能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀分析和解釋一些特定情境中的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象（水平二和水平三）。（3）能夠運(yùn)用所學(xué)觀念指導(dǎo)、解決日常生活中遇到的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，指導(dǎo)人的健康飲食方式。（水平四）?？茖W(xué)思維（1）通過(guò)對(duì)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出的實(shí)例的學(xué)習(xí)和分析，明確這些結(jié)論都是基于科學(xué)事實(shí)形成的，并能正確運(yùn)用主動(dòng)運(yùn)輸、被動(dòng)運(yùn)輸和胞吞胞吐的知識(shí)解釋不同物質(zhì)（水分子小分子物質(zhì)、大分子物質(zhì)）的運(yùn)輸方式和特點(diǎn)。（水平一和水平二）（2）能夠利用數(shù)學(xué)模型（曲線(xiàn)圖）建構(gòu)物質(zhì)運(yùn)輸方式的特點(diǎn)，并且預(yù)測(cè)特定情境下物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊?guī)律。（水平三）科學(xué)探究能夠在針對(duì)情境中提出可探究的物質(zhì)運(yùn)輸問(wèn)題，并能夠設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。（水平三）社會(huì)責(zé)任能夠運(yùn)用物質(zhì)運(yùn)輸?shù)脑斫鉀Q現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，如“食品腌制”、“高碘攝入”、“控糖飲食”、“糖尿病”、、“低脂飲食”等。（水平一）二、教學(xué)重、難點(diǎn)1．教學(xué)重點(diǎn)（1）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程和特點(diǎn)。（2）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩亍＃?）胞吞、胞吐的過(guò)程。2．教學(xué)難點(diǎn)（1）主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程和特點(diǎn)。（2）胞吞、胞吐的過(guò)程。三、教材及學(xué)情分析教材分析：本模塊第3章已經(jīng)介紹了細(xì)胞膜的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)以及功能，本節(jié)與第四章第一節(jié)內(nèi)容著重介紹細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出這一重要功能，包括小分子或離子進(jìn)出細(xì)胞的方式和大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，通過(guò)對(duì)幾種跨膜運(yùn)輸方式的探究，可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解讀和信息閱讀的科學(xué)思維、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究以及知識(shí)遷移應(yīng)用的社會(huì)責(zé)任。這部分內(nèi)容和前面所學(xué)的《分泌蛋白的合成和運(yùn)輸》有關(guān)聯(lián)的地方，同時(shí)又是對(duì)生物膜具有流動(dòng)性和選擇透過(guò)性的一個(gè)很好的佐證。對(duì)學(xué)生構(gòu)建生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念有著重要的意義。學(xué)情分析：本節(jié)課授課對(duì)象是高一學(xué)生，而該班學(xué)生在經(jīng)過(guò)中考篩選后，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力均較大多數(shù)同學(xué)要好，已經(jīng)具備了一些認(rèn)知能力、分析能力和合作學(xué)習(xí)的能力。前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)基本掌握了生物膜的結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜的控制物質(zhì)進(jìn)出的功能、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)決定功能等基本的知識(shí)和生命觀念。同時(shí)學(xué)生也基本學(xué)會(huì)如何進(jìn)行情景分析和識(shí)圖分析，對(duì)于基本的數(shù)學(xué)模型的走勢(shì)和限制因子的分析具備一定的素養(yǎng)。四、教學(xué)實(shí)施過(guò)程：學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)導(dǎo)入復(fù)習(xí)：被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散）的比較，活動(dòng)1：閱讀教材提供的資料，探討甲狀腺上皮細(xì)胞吸收碘離子的方式學(xué)生及時(shí)反饋完成表格小組同學(xué)分析，回答一下問(wèn)題：1.甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過(guò)被動(dòng)運(yùn)輸嗎？2.聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？3.細(xì)胞逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)的方式是普遍存在的嗎？通過(guò)復(fù)習(xí)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)闹R(shí)，讓學(xué)生對(duì)活動(dòng)1的閱讀，討論碘的吸收與被動(dòng)運(yùn)輸有何不同？從而引出主動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍?。?dǎo)出需要消耗額外的能量的事實(shí)。用逆水行舟的比喻來(lái)描述逆濃度梯度的運(yùn)輸需要耗能，引出“主動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢彼伎?、傾聽(tīng)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睢⑦^(guò)程、特點(diǎn)、意義比較主動(dòng)運(yùn)輸與被動(dòng)運(yùn)輸活動(dòng)2:觀察主動(dòng)運(yùn)輸示意圖，概括主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。講授概念：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程：1．被運(yùn)輸?shù)奶囟ǚ肿踊螂x子與載體蛋白結(jié)合2．在細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量推動(dòng)下，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將所結(jié)合的離子或分子從細(xì)胞膜一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一側(cè)并釋放出來(lái)3.載體蛋白恢復(fù)原狀，又可以轉(zhuǎn)運(yùn)同種物質(zhì)的其他離子或分子。思考、傾聽(tīng)、記錄學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容學(xué)生思考?xì)w納整理學(xué)生關(guān)注到逆濃度梯度和需要耗能后，直接介紹主動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睿銎湫枰d體蛋白能夠運(yùn)用所學(xué)觀念指導(dǎo)、解決日常生活中遇到的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，指導(dǎo)人的健康飲食方式，滲透生命觀念教育?；顒?dòng)3：比較協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)漠愅?。比較并思考，得出結(jié)論并填表通過(guò)閱讀資料，總結(jié)出主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)之一，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力知識(shí)拓展：三種類(lèi)型的主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸是由載體蛋白所介導(dǎo)的物質(zhì)逆著電化學(xué)梯度或濃度梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式。主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)、植物細(xì)胞和微生物細(xì)胞。根據(jù)能量來(lái)源的不同，可將主動(dòng)運(yùn)輸分為:由ATP直接提供能量(ATP驅(qū)動(dòng)泵)、間接提供能量(協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)或偶聯(lián)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)以及光驅(qū)動(dòng)泵3種基本類(lèi)型。習(xí)題鞏固思考、傾聽(tīng)、記錄。練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、分析、語(yǔ)言表達(dá)的能力。通過(guò)描述深刻體會(huì)載體結(jié)構(gòu)改變來(lái)完成跨膜運(yùn)輸，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能觀和物質(zhì)和能量觀總結(jié)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)（板書(shū)）：①需要載體蛋白②需要耗能思考、總結(jié)、記錄胞吞、胞吐的過(guò)程活動(dòng)4：唾液腺細(xì)胞能分泌淀粉酶，胰島細(xì)胞能分泌胰島素。它們能通過(guò)自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散或者主動(dòng)運(yùn)輸運(yùn)出細(xì)胞嗎？請(qǐng)你根據(jù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)組成做出分析。思考并回答：不能通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸或被動(dòng)運(yùn)輸，可以通過(guò)胞吞胞吐淀粉酶和胰島素都是蛋白質(zhì)，是生物大分子，因此無(wú)法像H2O或CO2這樣通過(guò)自由擴(kuò)散穿過(guò)細(xì)胞膜的脂雙層。協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都是需要細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的運(yùn)輸方式，是用來(lái)運(yùn)輸離子和小分子的，也無(wú)法轉(zhuǎn)運(yùn)這些大分子分析總結(jié)結(jié)論，培養(yǎng)科學(xué)思維通過(guò)課堂探究活動(dòng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力膽固醇以L(fǎng)DL(低密度脂蛋白,包括膽固醇、脂肪酸和蛋白質(zhì)）的形式在血液中運(yùn)輸，最終與細(xì)胞膜上的一種蛋白質(zhì)相互識(shí)別并被“拽住”。在細(xì)胞膜內(nèi)陷成小囊泡，在能量的作用下，最終小囊泡被“剪切”下來(lái)離開(kāi)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。研究者發(fā)現(xiàn)某基因缺陷的患者，其體內(nèi)不能正常合成細(xì)胞膜上這種識(shí)別LDL的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致膽固醇攝入的通路被阻斷，就會(huì)積累在血液中，黏附在血管壁上，形成動(dòng)脈粥樣硬化。LDL升高使血管狹窄或者是閉塞，易患腦血管疾病和心血管疾病。思考、總結(jié)、歸納學(xué)生仔細(xì)觀察胞吞過(guò)程模式圖結(jié)合情境材料回答以下問(wèn)題：1、為什么動(dòng)物細(xì)胞需要膽固醇？預(yù)期回答：膽固醇參與構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜2、LDL進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的運(yùn)輸方式是什么？這種方式需要什么條件？預(yù)期回答：胞吞，膜上蛋白質(zhì)和能量3、該實(shí)例體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？預(yù)期回答：流動(dòng)性4、如何預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化？預(yù)期回答：合理飲食，多運(yùn)動(dòng)，保持健康的生活方式理解LDL復(fù)合物是什么，為什么細(xì)胞需要它。特別注意到膜蛋白（新教材增加知識(shí)點(diǎn)）是胞吞的必要條件之一幫助學(xué)生理解膜的流動(dòng)性和生物大分子運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。進(jìn)一步構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能觀，引導(dǎo)關(guān)注健康的生活方式看兩個(gè)單細(xì)胞生物進(jìn)行胞吞和胞吐的例子：播放變形蟲(chóng)吞噬食物的視頻。痢疾內(nèi)變形蟲(chóng)吞噬人體細(xì)胞思考、總結(jié)、歸納意義：通過(guò)胞吐細(xì)胞向外分泌分泌蛋白和激素，通過(guò)胞吞消滅細(xì)菌、癌細(xì)胞、及衰老的紅細(xì)胞、細(xì)胞碎片從保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。閱讀教材文字，思考、記錄觀看視頻、討論用抽象的文字描述和直觀的動(dòng)圖、視頻相結(jié)合幫助學(xué)生建立更為具體的運(yùn)輸過(guò)程。小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生嘗試構(gòu)建概念圖學(xué)生活動(dòng)：嘗試構(gòu)建概念圖讓學(xué)生回憶各種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，比較關(guān)鍵性的區(qū)別，學(xué)會(huì)判斷不同類(lèi)型的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，培養(yǎng)科學(xué)思維。影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?.載體種類(lèi)與數(shù)量2.物質(zhì)的濃度3.溫度（影響膜的流動(dòng)性，酶的或性）4.氧氣濃度（影響