4.2 主动运输与胞吞、胞吐 教学设计 高中生物学人教版（2019）必修1

高中生物教学设计
（新课改核心素养导向）
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
一、基本信息
授课年级：高一年级
课时安排：1课时（45分钟）
教材版本：人教版2019必修1《分子与细胞》
二、核心素养目标
1. 生命观念：
理解细胞通过主动运输和胞吞、胞吐维持物质交换的动态平衡，形成结构与功能相适应的生命观念。
2. 科学思维：
通过对比分析不同运输方式的特点，培养归纳与概括能力；通过曲线分析，提升逻辑推理能力。
3. 科学探究：
设计实验探究主动运输的影响因素，体验科学探究的过程。
4. 社会责任：
结合囊性纤维病等实例，认识物质运输异常与疾病的关系，增强健康意识。
三、教学重难点分析
教学重点 教学难点
1. 主动运输的过程、特点及意义。 1. 主动运输与被动运输的异同分析。
2. 胞吞、胞吐的过程及生物学意义。 2. 物质运输方式与膜结构特性的联系。
四、教学资源
1. 多媒体资源：
甲状腺细胞吸收碘的动画、Na K 泵工作视频、胞吞胞吐动态示意图。
2. 实验案例：
肾小管上皮细胞重吸收实验数据表、物质运输速率曲线图。
3. 社会案例：
囊性纤维病资料、药物靶向运输技术应用实例。
五、教学过程
【导入新课】（5分钟）
创新情境导入
问题链驱动思考：
提问：“剧烈运动后，人体大量排汗导致钠离子流失，但血液中钠离子浓度仍保持稳定。细胞如何逆浓度梯度补充钠离子？”
学生活动：结合“被动运输”知识讨论，初步感知逆浓度运输的必要性。
视频导入：
播放甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的微视频，展示碘离子逆浓度梯度运输的现象。
追问：“这种运输是否需要能量？能否用被动运输解释？”
【新课讲授】
环节1：主动运输的探究（20分钟）
1. 主动运输的概念建构
任务驱动：
资料分析：
> 资料1：肾小管每天滤过500g钠离子，但尿液中仅排出35g。
问题：
1. Na 进入肾小管上皮细胞的方式是什么？
2. Na 运出细胞是否需要载体和能量？
学生活动：
小组讨论后总结：
协助扩散（顺浓度梯度，通道蛋白协助）。
主动运输（逆浓度梯度，需载体和ATP供能）。
模型建构：
展示Na K 泵动态模型，结合教材P69内容，归纳主动运输特点：
> 特点：逆浓度梯度、需载体蛋白、消耗能量。
2. 主动运输的意义与拓展
案例分析：
资料2：肾小管通过主动运输分泌H ，维持体液酸碱平衡。
问题：“若主动运输受阻，可能引发哪些疾病？”
社会联系：
介绍囊性纤维病（氯离子运输异常导致黏液堆积），引导学生分析病因与物质运输的关系。
实验探究：
资料3：不同氧气浓度下K 吸收速率曲线图。
任务：绘制曲线并分析影响因素（能量、载体数量）。
环节2：胞吞与胞吐的探究（15分钟）
1. 过程与特点
动态演示：
播放白细胞吞噬细菌的动画，学生描述胞吞过程：
> 步骤：识别→膜内陷→形成囊泡→分离运输。
对比分析：
任务：阅读教材P71，列表比较胞吞与胞吐的异同：
项目 胞吞 胞吐
方向 物质进入细胞 物质排出细胞
能量需求 需要ATP 需要ATP
膜变化 膜面积减少 膜面积增加
2. 生物学意义
实例分析：
案例1：神经递质释放（胞吐）；案例2：巨噬细胞清除病原体（胞吞）。
讨论：“若细胞膜失去流动性，对胞吞胞吐有何影响？”
环节3：物质运输方式对比（5分钟）
任务驱动：
表格归纳：
学生完成运输方式对比表，教师补充总结：
运输方式 浓度梯度 载体需求 能量需求 实例
自由扩散 顺浓度 不需要 不需要 O 、CO
协助扩散 顺浓度 需要 不需要 葡萄糖进入红细胞
主动运输 逆浓度 需要 需要 Na 运出细胞
胞吞/胞吐 需要 需要 分泌蛋白、细菌
【习题巩固】（5分钟）
1. 基础巩固：
选择题：分析囊性纤维病与载体蛋白功能异常的关联（选项略）。
2. 能力提升：
曲线分析：绘制氧气浓度与物质运输速率关系图，解释不同区段限制因素。
【课堂小结】（3分钟）
思维导图回顾：
教师总结：
“主动运输是细胞选择性吸收物质的核心机制，胞吞胞吐则解决大分子运输难题，二者共同维持生命活动的精密运行。”
六、板书设计
第2节 主动运输与胞吞、胞吐
一、主动运输
1. 概念：逆浓度梯度 + 载体蛋白 + 能量（ATP）。
2. 过程：
结合载体 → 能量驱动 → 载体构象变化 → 物质转运。
3. 意义：维持细胞内外物质平衡（如Na 、K 浓度梯度）。
二、胞吞与胞吐
1. 基础：生物膜流动性。
2. 特点：
消耗能量、依赖膜蛋白识别、不直接穿过膜结构。
3. 实例：
胞吞：白细胞吞噬病原体；
胞吐：胰岛细胞分泌胰岛素。
七、教学反思（课后补充）
亮点：问题链导入有效激发探究兴趣，动态资源助力抽象概念理解。
改进：可增加“模拟载体蛋白工作”的课堂活动，深化学生对主动运输机制的理解。