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新課標(biāo)中生物物質(zhì)出入細(xì)胞的方式的案例分析論文
一、設(shè)計(jì)思想
新課標(biāo)和新教材最突出特點(diǎn)是以學(xué)生發(fā)展為中心，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，面向全體學(xué)生，注重學(xué)生思維能力和學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)和注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。所以在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中筆者采用以學(xué)生發(fā)展為本的主體性教學(xué)模式，從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)問題，營造探究氛圍，使學(xué)生在觀察、討論、探究、合作交流中相互啟迪、自主學(xué)習(xí)、構(gòu)建模型。
二、教學(xué)分析
1。教材分析
“物質(zhì)出入細(xì)胞的方式”是浙科版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修1《分子與細(xì)胞》的第三章第二節(jié)的內(nèi)容。第二章已經(jīng)介紹了細(xì)胞膜的化學(xué)組成和細(xì)胞膜的功能，這一節(jié)是在此基礎(chǔ)上探討細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的幾種方式，在細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之后，帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)探究細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出功能的方式和原理。這樣的編排符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。
2。學(xué)情分析
通過前幾章節(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，并且大部分學(xué)生已經(jīng)對生物有了較濃厚的學(xué)習(xí)興趣，很渴望在此基礎(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。
3。教學(xué)重難點(diǎn)
（1）教學(xué)重點(diǎn)：比較物質(zhì)出入細(xì)胞的各種方式的異同。
（2）教學(xué)難點(diǎn)：理解滲透作用原理。
三、教學(xué)目標(biāo)
1。知識目標(biāo)
（1）簡述擴(kuò)散的特點(diǎn)。
（2）闡明滲透的概念及原理。
（3）比較說明紅細(xì)胞吸水與失水的原因；概述被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)的概念；比較擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動轉(zhuǎn)運(yùn)。
2。能力目標(biāo)
（1）學(xué)會綜合運(yùn)用比較、分析、歸納、綜合等科學(xué)思維方法。
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，逐步領(lǐng)悟探究過程的一般方法與基本思想，培養(yǎng)自身的科學(xué)探究能力以及語言表達(dá)的能力。
（3）通過構(gòu)建模型和概念圖，提高知識建構(gòu)能力。
3。情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
（1）通過分析擴(kuò)散和滲透作用的過程，滲透生命活動不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性，逐步學(xué)會自覺地利用發(fā)展變化的觀點(diǎn)認(rèn)識生命。
（2）領(lǐng)悟科學(xué)探究思想，體驗(yàn)探究活動中的成就感。
（3）通過探討問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作意識和實(shí)事求是地對待實(shí)驗(yàn)結(jié)果的態(tài)度。
四、教學(xué)策略與手段
（1）改變過去單純的教師講授和學(xué)生接受的教學(xué)方式，以問題探究教學(xué)為主線，教師通過多媒體創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用討論法、實(shí)驗(yàn)法、學(xué)案導(dǎo)學(xué)、模型建構(gòu)等方法開展學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)揮學(xué)生主體的作用。
（2）課前準(zhǔn)備：
①學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)課相關(guān)知識，提出相關(guān)問題；
②教師針對教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備好相關(guān)的多媒體課件、學(xué)案，實(shí)驗(yàn)所需的材料和用具。
五、教學(xué)過程
1。導(dǎo)課
教師組織引導(dǎo)學(xué)生思考（多媒體展示不同物質(zhì)通過不含蛋白質(zhì)的脂雙層）：
（1）什么樣的分子能夠通過脂雙層？什么樣的分子不能通過？
（2）氨基酸不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層，但是能進(jìn)出細(xì)胞的原因是什么？
學(xué)生活動：學(xué)生觀察，思考問題，根據(jù)教師引導(dǎo)總結(jié)出不同物質(zhì)通過細(xì)胞膜的幾種方式。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)問題情境，學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2。學(xué)習(xí)擴(kuò)散
教師組織引導(dǎo)學(xué)生親手實(shí)驗(yàn)將墨水滴到燒杯中并觀察現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生討論什么是擴(kuò)散。
學(xué)生活動：學(xué)生實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論、交流。
師生共同總結(jié)出擴(kuò)散是分子從高濃度處向低濃度處運(yùn)動的現(xiàn)象。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生注意力，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。
3。學(xué)習(xí)滲透
教師演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
教師設(shè)計(jì)問題串：
（1）漏斗的液面為什么上升？
（2）如果用一層紗布代替玻璃紙，液面還會升高嗎？
（3）如果燒杯中也是同樣濃度的蔗糖溶液，結(jié)果會怎么樣？
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下歸納出產(chǎn)生滲透現(xiàn)象兩個(gè)必要條件以及滲透的方向是從低濃度溶液到高濃度溶液。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生經(jīng)歷“現(xiàn)象——問題——分析——結(jié)論”，主動構(gòu)建出滲透作用的條件，提高歸納總結(jié)的能力。
教師通過多媒體動畫演示微觀展示滲透實(shí)驗(yàn)。
問題探究：
（1）滲透是水分子跨過膜的擴(kuò)散。擴(kuò)散的方向是怎么樣的？
（2）那么滲透作用與擴(kuò)散現(xiàn)象相矛盾嗎？
學(xué)生活動：思考、回顧前面擴(kuò)散有關(guān)知識，通過相互討論在教師指導(dǎo)下得出回答滲透是水分子跨過膜的擴(kuò)散。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過多媒體的清晰展示，清楚觀察到了微觀的滲透現(xiàn)象，使抽象的知識具體化，從而得出滲透的概念，突破難點(diǎn)。
4。學(xué)習(xí)被動轉(zhuǎn)運(yùn)
教師通過多媒體動畫演示氧和二氧化碳進(jìn)出細(xì)胞的現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)問題情境：給出擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請學(xué)生分析數(shù)據(jù)（表1），構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，繪出坐標(biāo)曲線。
學(xué)生活動：建構(gòu)模型繪出曲線（圖2）。
教師用多媒體演示展示葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)問題情境：給出葡萄糖跨紅細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表2），請學(xué)生分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，繪出曲線。
學(xué)生活動：建構(gòu)模型繪出曲線。
教師組織引導(dǎo)學(xué)生觀察曲線后，評價(jià)擴(kuò)散和易化擴(kuò)散有何異同點(diǎn)。
學(xué)生歸納總結(jié)。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：用多媒體演示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)母鞣N方式，直觀形象表現(xiàn)出事物的空間中的關(guān)系。學(xué)生構(gòu)建模型，需要進(jìn)行表格與曲線的相互轉(zhuǎn)換，使抽象的問題直觀化、具體化，能夠變抽象思維為形象思維，有助于把握問題的本質(zhì)。
5。學(xué)習(xí)主動轉(zhuǎn)運(yùn)
教師組織引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)問題情境：
（1）海帶中碘的濃度高出海水中碘濃度的200倍，但是海帶照樣從海水中吸收碘，由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)輸。
（2）人的紅細(xì)胞和血漿中的各種離子濃度如下頁表3所示。
以上兩種情況說明細(xì)胞對離子的吸收是從低濃度到高濃度，這種運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)資料中思考主動運(yùn)輸與被動轉(zhuǎn)運(yùn)相比兩者的區(qū)別。
學(xué)生活動：思考、討論回答，總結(jié)主動轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)問題情境，自然引入主動轉(zhuǎn)運(yùn)，提高學(xué)習(xí)興趣。
師生共同小結(jié)：設(shè)計(jì)表格對擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行比較。
6。課堂反饋
教師組織引導(dǎo)一：實(shí)驗(yàn)探究：現(xiàn)有兩瓶沒有標(biāo)簽的蔗糖溶液，請學(xué)生利用所提供的材料（半透膜、漏斗、燒杯、橡皮筋），根據(jù)今天學(xué)習(xí)的知識，設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，比較兩瓶溶液濃度的高低，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及得出相應(yīng)結(jié)論。
學(xué)生活動：分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：充分發(fā)揮自身自主探究能力，培養(yǎng)自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，逐步領(lǐng)悟探究過程的一般方法與基本思想，提高語言表達(dá)、分析歸納的能力。
教師組織引導(dǎo)二：建構(gòu)模型：請嘗試畫圖表示隨氧氣濃度與離子運(yùn)輸速率的關(guān)系，并分析曲線各階段的限制因素。
學(xué)生活動：繪制曲線圖（圖4）。
教學(xué)設(shè)計(jì)意圖：通過模型建構(gòu)復(fù)習(xí)鞏固知識，突出教學(xué)難點(diǎn)。
六、問題研討
1。在教學(xué)過程如何進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)
探究性學(xué)習(xí)是一種學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本改變，學(xué)生由過去主要聽從教師講授、從學(xué)科的概念和規(guī)律開始學(xué)習(xí)的方式變?yōu)閷W(xué)生通過各種事實(shí)來發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的方式。本節(jié)課通過創(chuàng)設(shè)問題情境，積極引導(dǎo)學(xué)生自己去探究、去嘗試、去分析、去體驗(yàn)，最終獲得正確的知識和相應(yīng)的能力，但教學(xué)設(shè)計(jì)探究的問題收集和提出仍然以教師為主。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)充分尊重學(xué)生，滿足學(xué)生的好奇心和探究欲望，形成學(xué)生的問題意識，學(xué)生應(yīng)該參與到資料的收集和問題的提出，應(yīng)鼓勵學(xué)生多角度地思考問題，確保多種問題的碰撞，最終形成科學(xué)的假設(shè)。另外學(xué)生要積極參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)，很多的探究都是通過實(shí)驗(yàn)來完成，所以本節(jié)課學(xué)生不僅親手演示實(shí)驗(yàn)，而且在最后還通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來解決生活實(shí)際問題。
2。在教學(xué)過程如何適時(shí)地進(jìn)行模型建構(gòu)
本節(jié)課突出的亮點(diǎn)是通過提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生自主進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)化，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。在科學(xué)研究中，模型是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和探索新規(guī)律的有效途徑之一。現(xiàn)行生物模型建構(gòu)通常有三種：物理模型、想象模型、數(shù)學(xué)模型。本節(jié)課所用的模型是數(shù)學(xué)模型，即用符號、公式、圖象等數(shù)學(xué)語言表現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象、特征和狀況的方法。《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生能夠領(lǐng)悟建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用，所以在學(xué)習(xí)活動中教師要讓學(xué)生充分運(yùn)用生物數(shù)學(xué)模型方法解釋和研究生命現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生恰當(dāng)進(jìn)行模型建構(gòu)不僅能為學(xué)生學(xué)習(xí)提供直觀的印象，而且能領(lǐng)悟到生物模型的科學(xué)美，培養(yǎng)解決實(shí)際問題能力，激發(fā)創(chuàng)造性思維。本節(jié)課的重點(diǎn)中物質(zhì)出入細(xì)胞的幾種方式比較抽象，而數(shù)學(xué)模型中的曲線模型不僅可以使某些抽象的問題直觀化、生動化，能夠變抽象思維為形象思維，更有助于把握問題的本質(zhì)。對于細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸速度與濃度差的關(guān)系，課堂上無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，如果讓學(xué)生憑空繪出曲線圖，就不符合學(xué)生認(rèn)知的規(guī)律。為此，教師給出擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生分析數(shù)據(jù)，繪出曲線圖，建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，更好地理解被動轉(zhuǎn)運(yùn)和主動轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高自身收集和處理信息的能力以及知識遷移能力。
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