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物质跨膜运输的实例
考纲要求
1. 通过模拟实验探究膜的透性。 2.观察植物细胞的质壁分离和复原。 知识梳理 一、渗透作用
渗透作用发生的条件：（1）具有（2） 二、细胞的吸水和失水 1、动物细胞的吸水和失水
(1)外界溶液浓度＞细胞质溶液浓度→细胞________ (2)外界溶液浓度＜细胞质溶液浓度→细胞________
(3)外界溶液浓度＝细胞质溶液浓度→水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水（以成熟的植物细胞为例） (1)结构
细胞壁：全透性
以及两层膜之间的细胞质。具有选择透过性，相当于半透膜。 (2)吸水和失水
细胞液浓度＜外界溶液浓度细胞失水
――→
(3)成熟植物细胞发生质壁分离的条件
①细胞液浓度________外界溶液浓度。 ②________的伸缩性比________的伸缩性大。
思考：只要是细胞就一定能发生质壁分离吗？
三、物质跨膜运输的其他实例 1、无机盐的跨膜运输
(1)水稻吸收的SiO4+多，吸收Ca2+和Mg2+较少，番茄吸收Ca2+和Mg2+较多，吸收SiO4+较少，说明同种植物对不同离子吸收存在________，不同植物对________吸收存在差异。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血液中的高20-25倍，说明它可以通过 (3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。 2、物质跨膜运输的特点
细胞膜和其他生物膜都是 膜，可以让________自由通过，一些需要的________、________也可以通过，而其他的________、小分子和________则不能通过。
思考：联系细胞膜的化学组成想一想决定生物膜功能特性的主要膜分子是什么？
应用训练
1、 关于选择透过性膜和半透膜的关系，正确的说法是（ ） ①具有半透性一定具有选择透过性 ②具有选择透过性一定具有半透性 ③活的生物膜才具有选择透过性 ④只有活的生物膜才具有半透性
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
高考真题突破
1．(2012·上海)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞( )
A．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感 B．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压 C．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差
D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同
2．(2011·课标全国卷)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是( )
A．红细胞膜具有水溶性 B．红细胞的液泡体积增大 C．蒸馏水大量进入红细胞 D．低温时红细胞膜流动性增大
3、(2009·海南卷，5)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是(
)
限时训练
1. 在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实验原理差异最大的是（ ）
2
．(2014·黄冈训练)现有体积相同、质量分数相同的蔗糖溶液和葡萄糖溶液。图1表示这两种物质透过半透膜的情况，图2表示渗透作用装置图，下列叙述合理的是( )
A．图1体现了半透膜的选择透过性 B．图甲中水柱a先上升后下降
C．图乙中水柱b先上升后不变 D．平衡后水柱a的高度高于水柱b
3．(2014·石家庄检测)新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量的纯水中，每隔一定时间测定细胞液浓度，结果如图所示。以下叙述正确的是( )
A．AB段细胞吸水，细胞体积明显增大 B．B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C．BC
段细胞质壁分离复原，原生质层恢复到原来位置 D．此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收
4、(2013·江苏单科)下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为____________。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的_________，两者在物质透过功能上的差异是____________________。
(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。 实验材料：紫色洋葱。
实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。
实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下：
①选两套渗透装置，分别标上代号X和Y。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。当渗透平衡时出现液面差的有________(填代号)。
②选两片洁净的载玻片，____________，在载玻片中央分别滴加____________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是_______________________________________________________。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_____________________________________。
反思一：物质跨膜运输的实例教学反思
1、教学设计、指导思想明确
一是设计紧贴新课标主导和强调的宗旨：倡导探究性学习，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性；二是设计要求准确和充分体现课堂中学生的主体地位和教师的主导地位，解放课堂；三是设计结合“问题——探究——发展”教学模式，侧重知识的发展和学生的发展。
这三个部分互相关联和互相促进，有共通之处，那就是强调学生的积极主动的自我学习，充分发挥学生的主体地位。本节课的设计和实施都是本着这个原则进行的，教师的主要任务就是帮助学生完成对知识的认识从感性过渡到理性，从对知识的初步理解深化到综合理解和应用上，把知识转化为能力，真正的发挥主导作用，这样就保证了课堂是学生的，学习是主动、高效的，发展是实际的、切实可行的。
2、合理的教学模式和教学策略
本节课使用的教学模式是“问题导学”、“问题——探究——发展”教学以及“自主性学习”相结合的而产生的教学模式，这个模式是对多种模式的取长补短。其优势在于课堂活动的连续性和递进性。
本节课，充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的“现成结论”，通过多处“设障”、“布惑”，将教材进行活化和优化处理，使之真正成为学生的“学材”，潜移默化地把培养了学生的对图形描述、解释坐标图形的能力。具体操作表现：一是展示动画、引导性问题并不是要求探讨些什么，其主要目的是为了引起学生的注意和激发学生的兴趣，形成感性认识；二是展示自主性探究学习的任务和要求是一个关键性的问题，主要是适度限定学生自主性学习的范围、要求和任务，避免学生的自主性学习出现盲目性，是保证自主性学习取得实效的措施。
其中学生进行自主性学习探究是课堂结构的主要部分，它主要是充分体现学生的主体地位和培养学生的自学能力、图文转化能力、获取信息和理解归纳的能力；
在学生对知识具备了一定的了解和掌握之后，通过教师的引导、提高和发展，帮助学生完成从对知识的了解深化到对知识的综合理解和应用，转化成能力。
课堂最后设置的典型例题，是为了反馈、深化和提高前一环节的学习，提高教师引导、发展的效果而布置的。所以从整体上说，这种教学模式具备整体上的完整性和课堂教学活动的连续性、递进性。
本节课正是按照这种教学模式开展实施了教学，所以取得了良好的效果，这也是这堂课实施的依据和成功的关键。
3、展示自主性学习的任务和要求，发挥学生的学习自主性
发挥学生的自主性学习是体现学生主体地位的一种很好的形式，但是自主性学习并不等于让学生自习，而是要学生带着一定的任务和目的去学习，所以在进行自主性学习之前要向学生展示自主性学习的任务和要求，在学生的自主性学习过程中尽量减少对其的干扰。虽然说学生的自主性学习的效果有差别，但这可以通过后面的教学活动进行检测、弥补和提高。
4、正确、合理、充分发挥教师在课堂内、外的作用
教师在课堂教学中处于主导地位，要进行行之有效的主导，则课前首先要做三个“功课”：一是要正确分析了学生的学习状况、知识储备，能力储备；二是认真钻研、分析、优化教材；三是结合前面两点，确定好适当的教法，如分析能否适当的进行分析探究和自主性学习，如何进行之。然后在课堂教学中，对于教材中的基础知识或者对要求简单的知识，可以由学生通过自主性学习来完成，那么教师的任务主要是通过多种形式，帮助学生完成难点突破和知识的深化、迁移，把学生从对知识的简单理解带入到对知识的综合理解和应用的层面中去，将知识转化成能力，这样才能充分的使用课堂，发挥教师的主导作用。
5、恰当合理选取、精析经典例题，课堂、课外作业互补
在本节课的课堂教学中我选用了一个例题进行评析，这个例题是关于物质跨膜运输的三种方式的四个坐标曲线图的判断，这是对前面知识的进一步深化和巩固，又以数学曲线这样一种新的形式表现出来，这样一来不仅能够引起他们探讨的兴趣，用已有知识去分析问题，能够使得他们的知识得以迁移，学以致用。当然，这个题目还不能够涵盖本节课的所有知识点，所以在布置课后作业的时候，我就注意了知识点的互补性，与学生自身的结合，与实际生活的结合等，如前面所附的课后练习。
6、应当改进的不足之处
第一是课堂时间的控制，尤其学生的讨论与表达是比较花费时间，教师要开放探究，更要及时简明扼要的总结，否则，不但会导致课堂时间会比较紧迫，还会使学生对自己整堂课的探讨所得的结果没有检测的依据；第二是对于一些具有争议性的问题，教师点拨要更精练些，鼓励学生积极地争论，由学生得出对三种跨膜运输方式的曲线图的趋势的判断的依据，并鼓励他们课后继续学习、探究，让探究活动成为学生学习的习惯与兴趣；第三是在可能的情况下，学生的自主性学习的时间要再给充裕一些，以便学生更好的发挥自主能动性。
反思二：物质跨膜运输的实例教学反思
《物质跨膜运输的实例》这节课，我准备用3个课时完成。本来我打算用第二课时来开汇报课，即探究植物细胞的吸水和失水，先由学生写出探究方案，全班交流后进行分组实验。但是由于课时进度，实验条件等原因的限制，我还是按照自然教学进度，选择上第一课时，内容包括渗透作用、动物细胞的吸水和失水以及植物细胞作为渗透系统的结构基础——原生质层。本课时知识容量较大，如果只简单按照教材来讲，显得枯燥，也不能很好地培养学生的实验思维和科学素养。因此，我对这节课做了特别的设计：
1．自制渗透装置，课堂现场演示渗透现象，引导学生观察分析，配合flash模拟实验，让学生分析总结渗透作用发生的条件、概念，再配合黑板画图，多角度分析水分子的扩散方向，突破学生理解的难点。
2．设计问题串，从浅入深，层层递进，引起学生思考，再拓展思维，由学生自己得出结论，引导学生构建知识网络。
3．用探究实验的方式引导学生探究红细胞的吸水和失水，掌握探究实验的方法步骤，并用视频验证，让学生直观观察红细胞在三种不同溶液中的变化情况。视频材料有视觉冲击力，有说服力，让学生印象深刻。
评课时苏红导师、骨干教师们和一中的生物老师都对我的三个设计表示肯定和赞赏，并总结出以下优点：
1．教学设计根据本校学生认知水平，用心设计各教学环节，体现新课程理念。诗句做引入，激发学生学习兴趣。课堂每个环节的逻辑性强，过渡自然，整节课内容多却给人感觉很轻松。
2．从多层次，多角度来设计，最后包抄到渗透作用发生的原理和条件，突破重难点。
3．课堂与课题研究有机结合，重视实验教学的有效性，贯彻学生实验思维和科学方法培养的理念。
4．教态自然，教学语言清晰，亲和力好，注重课堂细节。
同时，老师们也很中肯地指出我这节课中存在的不足：
1．拓展思考第四个问题的提法有不妥之处，最好把问题的提法修正，或者引导学生作答。
2．课室后排学生观察不清楚教师自制的演示渗透现象的装置，这要采用实物投影辅助或做其他相应的改进，也可以请一两个学生来描述观察到的现象。
3．探究实验结论由学生来提炼。（因为上课时不小心按到键盘空格键，PPT提早出现探究结论。）
4．教师语言表达中有两个地方需要注意改进。
在评课活动的两个小时里，我心里既是欢喜，又是激动，更多的是感慨。欢喜的是老师们细致观察这节课，细心发现很多我自己不知道的闪光点。激动的是老师们给我的课提出很多宝贵的建议，这对我以后教学进步有莫大的帮助。感慨的是老师们敏锐的洞察力，中肯的点评能力，让我自叹不如。尤其是一中几位年轻老师，他们在苏红老师的培养下，听课评课能力非常强。一个教师要提高教学能力，途径之一就是多听课，多参与评课。如何中肯地评课也是一门学问，这值得我好好学习！
反思三：物质跨膜运输的实例教学反思
通过本节课的教学，基本能够达到教学目标，教学方法运用合理，按照提出问题——分析问题——解决问题的教学思路来突破重点和难点，但通过课下了解及学生的反应，我从中得到一些反思。课堂教学重在准备，做到有备而教，教而有思，思而有得。
1、成功之举
一是预测了学生在学习某一教学内容时，可能会遇到哪些问题；二是设想出解决这些问题的策略和方法。
尽量联系实际，联系学生感兴趣的话题，如在讲解渗透现象关于细胞的吸水和失水时，联系初中学习过的萝卜条放清水中会变硬，放浓盐水中——腌咸菜时，变软的现象，激发他们思考讨论的兴趣，并且自己制作萝卜的吸水和失水，让学生亲身体验植物的吸水和失水，激起他们学习的兴趣，顺便复习了植物细胞的结构图，起到知识连接的效果；讲解其他物质跨膜运输的实例时，对资料一中水稻和番茄吸收Si4+、Ca2+、Mg2+量的比较，扩展他们生活中的小常识，番茄比水稻的补钙效果好，同学们对这部分内容记忆较深刻；还有课后联系实际问题，对同学们口渴时喜欢喝饮料的现象，讨论喝饮料能不能解渴，并说明理由，加深学生对细胞吸水失水原因及条件的自我理解，并且实践具体问题具体分析的哲学原理，低浓度饮料可以解渴，高浓度饮料加剧细胞失水状况。讲解这三部分时，学生反应热烈，记忆深刻。
2、不足之处
在讲解其他物质跨膜运输的内容时，因为时间的关系，没有细讲，大概讲完为什么水稻培养液中Mg2+浓度再最后升高是因为水稻吸收水分多于吸收Mg2+，讲完之后很多学生还是不太懂，在这里需要进一步改进。
总之，高中生物课的教学，我们新老师更要不断地进行反思，向老教师学习，也就是能在课前对课堂教学发生的一切具有鲜明的预见性，在课后能将课中的教学行为和相关体验上升为一种新的教学理念，在教学中能根据各种教育现象适时作出适当的反映，从而体现和实践自己的教学风格与教学特色。就像布鲁巴赫所指：“反思性实践是使教师在其职权范围内，改进自己的教学实践，成为更好、更有效率、更富创见的行家的工具”。
反思四：物质跨膜运输的实例教学反思
一、对教学设计的反思
这节课我利用多媒体PPT与导学案相结合的一体化教学形式，先通过对细胞膜的结构与功能、结构特点与功能特点的提问，引出课题，接着明确“物质进出细胞方式”的课标和考试说明要求（B级考点），然后通过导学案上的表格让学生比较归纳物质进出细胞方式的内容，再通过学生在黑板上绘制模式图、影响跨膜运输速率的坐标曲线图，包括物质浓度、氧气浓度和温度影响。教师讲解归纳，强调图表曲线的要点，进而培养学生绘制图表和分析图表的能力。最后再以2015年江苏卷最后一道实验题为背景探究物质跨膜运输的方式是主动运输还是被动运输，进而培养学生的探究实验能力。上述的主线设计，以导学案引领，将知识点进行了分层处理，由浅入深，符合学生的认知水平和逻辑思维，能充分调动学生的学习积极性、主动性和有效性。但感觉不足之处，这节课的课堂主线设计不是很清晰，设计未能将与之相关的零散内容整合在一起，如渗透装置、物质跨膜运输的实例等，先复习这些内容，再引出物质跨膜运输的方式，这样的主线设计更合理，设计面更广。
二、对教学环节的反思
课堂教学环节的处理要体现细致性，合理性、连贯性。要充分考虑每一个教学环节的上法。本节课的导入通过生物学上一个很重要的观点即“结构决定功能”引入；对物质出入细胞的方式利用表格、图象和图例进行归纳比较；对影响物质跨膜运输速率的因素借助曲线图分析；对协助扩散和主动运输方式通过探究实验引导学生讨论以进一步探索研究；对胞吞和胞吐方式设置了一些问题进行解决。不同环节采用针对性的方法，提升了课堂的直观性、实效性。但在课堂复习过程中，遇到了一些问题，如一些环节设计的问题提出后，学生回答不上，这与问题本身的问法设置有着一定的关联，今后这方面需要进一步加强。
三、对师生互动的反思
在设计课堂教学的过程中，要充分体现出以学生为主体，教师为主导的互动作用。师生互动的方式具有多样化。本节课采用了提问和师生对话、小组讨论、学生在黑板上画图和曲线、合作探究等方式展开互动。由于课堂时间有限，所以设置了几个主要问题，但感觉有些问题设置得不是很合理，例如：我直接问学生主动运输对细胞生活有何意义？由于问题切入过大，太过于抽象，学生不容易回答，出现冷场。再如：物质跨膜运输的实验探究，学生的探究、讨论缺乏积极性，我适时通过思路调控，捕捉师生、学生之间互动过程中产生的教学资源的能力，以激活课堂教学，促使学生积极主动地参与到教学活动。
四、对教学有效性的反思
有效教学是质量立课的核心组成部分。追求教学的有效性必须加强对课堂的研究，有效教学的课堂要体现：全员参与课堂、讲练结合课堂、设计整合课堂。高三复习课更要如此。教学细节要做到细致性、规范性、实效性，要用联系的眼光构建知识网络和设计主线，对知识的串联，整体的框架，学生思维的充分训练都要融入课堂教学。讲练结合要进一步加强，可在某一知识点复习完后进行穿插练习，或者开始练，中间练，最后再练，这一方面我还做得不够。还需不断努力和发展。
反思一：物质的跨膜运输的方式教学反思
本节课能按教学目标，学生的学习目标完成教学任务，思路比较清晰，但也存在不足，反思如下：
一、学习目标的制定
本节课制定的学习目标太繁琐，可将目标1、2、3点归纳为1点，即“说出物质跨膜运输的方式及特点，并比较它们的异同”，这样即节省板书的时间、空间，又简洁明了，使学生更明确学习目标，学习的目的性更强。
二、教学设计
本节课的教学设计总体性不是很好，主要体现在知识点的连贯性不强，上完后给人的感觉就是为了讲知识点而讲知识，知识点间的过度语缺乏，不利于学生对知识的总体认识。下节课尝试以“不同物质如何进出细胞”为主线，进行三种运输方式的过度。如“水、小的气体分子及脂溶性物质能透过人工无蛋白质的脂双层，它们是如何进出细胞的呢？”引入被动运输的学习。
三、课堂练习的处理
1．练习的设计不当。本节课共设计了3道选择题做课堂检测，分别为本节导学案的例1，1道12年海南高考题和浙江高考题。例1为看图题，学生需结合图形对各选项进行判断，难度较大；海南高考题较简单，学生只需理解题目问什么便能结合本节内容得出答案；浙江高考这道题目较长，描述的物质浓度不直接，但把文字转换为图形变很明了。在设计上应按难度顺序，把简单的放前面可让学生直接尝到本节课收获的甜头，又能消除学生对高考试题的恐惧感。，从而增加对生物学科学习的信心。
2．课堂上对练习的处理不当。设计时把例1安排在前面，由于难度较大，大多数学生都花近3分做这道题，这样5分钟就只讲评一道题，造成了课堂练习效率的浪费。下次可把两外两题也一同板出，并要求学生在多长时间内完成，然后再做讲评，这样就能在有限的课堂时间完成一定的题量，以达到多角度的检测目的。
3．本节课练习的导学不到位。例1为识图题，在讲评时，我直接让学生说出他的判断依据，而忽略了“授之于渔”的方式，若先指导学生看题，识图，弄清题意，剩下对各选项的判断也就游刃有余，以后再碰到这样的题，学生也就能运用该方法进行解题了。
反思二：物质的跨膜运输的方式教学反思
一、对教学设计的反思
这节课我利用多媒体PPT与导学案相结合的一体化教学形式，先通过对细胞膜的结构与功能、结构特点与功能特点的提问，引出课题，接着明确“物质进出细胞方式”的课标和考试说明要求（B级考点），然后通过导学案上的表格让学生比较归纳物质进出细胞方式的内容，再通过学生在黑板上绘制模式图、影响跨膜运输速率的坐标曲线图，包括物质浓度、氧气浓度和温度影响。教师讲解归纳，强调图表曲线的要点，进而培养学生绘制图
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