4.1被动运输教学设计-2025-2026学年高一上学期生物人教版（2019）必修1（表格版）

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第三章细胞的基本结构
《4.1被动运输》教学设计
教 材：人教版（2019）必修1《分子与细胞》
授课年级： 高一
课 时：1课时
课型:新授课
一、教材分析
本节是《细胞的物质输入和输出》的开篇，承接了细胞膜的结构与功能，开启了物质跨膜运输的深入学习。主要内容包括渗透作用的原理、水进出动/植物细胞的原理、探究植物细胞的吸水和失水实验以及被动运输的两种方式（自由扩散和协助扩散）。教材通过生活实例和探究实验，引导学生理解细胞膜作为半透膜的选择透过性，建立“结构与功能相适应”的生命观念，并为后续学习“主动运输”奠定坚实的理论基础。
二、学情分析
知识基础：学生已经学习了细胞膜“流动镶嵌模型”的基本结构，知道细胞膜具有控制物质进出的功能，但对具体的运输方式和机制尚不明确。
认知能力：高一学生具备一定的逻辑思维和观察能力，对生活中的相关现象（如腌菜、烧苗）有感性认识，但将现象抽象为生物学原理的能力有待提高。对于“半透膜”、“浓度差”、“转运蛋白”等微观概念的理解存在一定困难。
学习兴趣：通过直观的实验视频、生活实例分析和动手探究，能够有效激发学生的学习兴趣。
三、教学目标
核心素养 教学目标
生命观念 通过分析渗透作用及水分子跨膜运输的实例，深化“结构与功能相适应”的观念，认同细胞膜的选择透过性。
科学思维 运用比较与归纳的方法，区分自由扩散和协助扩散的异同，构建物质跨膜运输的概念模型。
科学探究 通过“探究植物细胞的吸水和失水”实验，掌握科学探究的一般方法，提升实验设计、操作、观察和数据分析的能力。
社会责任 关注被动运输在农业生产（如施肥、灌溉）、食品加工（如腌制）等方面的应用，运用所学知识解释相关现象，增强社会责任感。
四、教学重难点
1. 教学重点：
(1) 渗透作用的原理和水进出细胞的原理。
(2) 被动运输的概念、类型及特点。
2. 教学难点：
(1) 理解细胞膜和原生质层的半透膜特性。
(2) 准确区分自由扩散和协助扩散。
(3) 构建并理解物质跨膜运输的概念模型。
五、教学方法
启发式教学法、实验探究法、比较归纳法、小组合作学习法。
六、教学手段
多媒体课件（PPT）、实验视频动画演示（渗透现象、质壁分离与复原）、交互式电子白板（用于板书和概念图构建）。
七、教学准备
1. 教师准备：制作PPT课件，下载并剪辑“渗透现象”、“质壁分离与复原”实验视频，准备课堂练习题。
2. 学生准备：预习课本第4章第1节内容，思考“问题探讨”中的三个问题。
八、教学流程
问题探讨：渗透现象
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新知探究一： 水进出细胞的原理
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新知探究二：对细胞膜成分的探索
↓
新知探究三：被动运输
↓
课堂小结与练习巩固
↓
布置作业
九、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
（一）导入新课
（3分钟） 1. 播放“漏斗半透膜实验”视频。
2. 引导学生分析问题：
液面为何升高？
用纱布代替会怎样？
烧杯中是等浓度溶液会怎样？
3. 总结渗透作用的概念、条件和扩散方向。 1. 观看视频，直观感受渗透现象。
2. 小组讨论，回答教师提出的问题。
3. 在教师引导下，归纳出渗透作用的三要素。 从学生熟悉的生活现象入手，创设问题情境，激发学习兴趣和求知欲。 通过视频化抽象为具体，通过问题串引导学生主动思考，自主构建核心概念。
（二）水进出细胞的原理
（6分钟） 1. 动物细胞：展示红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化图，引导学生完成表格（吸水/失水/形态不变的条件）。
2. 植物细胞：展示成熟植物细胞结构图，讲解原生质层（细胞膜、液泡膜及两者间的细胞质）相当于一层半透膜。 1. 分析图片，完成表格，理解动物细胞通过渗透作用吸水和失水。
2. 识别植物细胞结构，理解原生质层的概念和功能。 将渗透作用原理从模型装置迁移到真实的细胞环境中，培养学生知识迁移和应用的能力。
（三）探究实践：植物细胞吸水和失水
（12分钟） 1. 播放“植物细胞质壁分离与复原”实验视频。
2. 引导学生明确实验目的、原理、步骤和观察指标。
3. 提出关键问题：
- 发生质壁分离的内因和外因？
- 细胞壁为何不收缩？
- 本实验的对照如何设置？
4. 介绍质壁分离实验的应用（判断细胞死活、估测细胞液浓度等）。 1. 认真观看视频，记录关键步骤和现象。
2. 结合视频和课本，理清实验思路。
3. 思考并回答教师提出的问题，深入理解实验原理和结论。 通过经典探究实验，培养学生的科学探究能力和实证精神。视频演示弥补了课堂时间有限无法亲手操作的不足。
（四）被动运输
（10分钟） 1. 引出被动运输概念：顺浓度梯度、不消耗能量。
2. 自由扩散：
播放动画，讲解概念、特点（顺浓度、不需蛋白、不耗能）。
列举实例（O 、CO 、水、甘油、乙醇等）。
3. 协助扩散：
播放动画，讲解概念、特点（顺浓度、需要转运蛋白、不耗能）。
列举实例（葡萄糖进入红细胞、离子通道、水通道蛋白）。
4. 对比归纳：引导学生完成自由扩散与协助扩散的对比表格。 1. 理解被动运输的总体特征。
2. 观看动画，理解两种运输方式的过程和特点。
3. 记忆典型实例，并与运输方式对应。
4. 小组讨论，合作完成对比表格，构建清晰的知识网络。 利用动画使微观过程可视化。通过比较归纳，突出重点，突破难点，帮助学生形成系统的知识结构。
（五）当堂训练与小结
（8分钟） 1. 呈现PPT中的精选练习题（选择题、识图题）。
2. 引导学生分析解题思路，及时反馈评价。
3. 师生共同总结本节课的知识框架。 1. 独立完成练习题。
2. 认真听讲，订正答案，理清易错点。
3. 参与课堂小结，回顾本节核心内容。 巩固新知，检测学习效果。通过总结，强化知识记忆，形成完整认知。
（六）布置作业
（1分钟） 1. 基础题：完成课后练习第1、2、3题。
2. 拓展题：设计一个实验，探究不同浓度蔗糖溶液对洋葱表皮细胞质壁分离程度的影响。
3. 预习任务：预习“主动运输”，思考“细胞如何逆浓度梯度吸收营养物质？” 记录作业要求。 分层布置作业，满足不同层次学生需求。预习任务为下节课做铺垫。
十、板书设计
第四章 第1节 被动运输
一、水进出细胞的原理
1. 渗透作用
(1) 概念：水分子(溶剂)通过半透膜的扩散。
(2) 条件：①半透膜 ②浓度差
(3) 方向：低浓度溶液 → 高浓度溶液
2. 动物细胞：细胞膜 ≈ 半透膜 → 渗透作用
3. 植物细胞：原生质层 ≈ 半透膜 → 渗透作用（液泡）
二、探究：植物细胞吸水和失水
(1) 现象：质壁分离 & 质壁分离复原
(2) 条件：活细胞、大液泡、浓度差
(3) 应用：判断细胞死活、估测细胞液浓度等
三、被动运输（顺浓度、不耗能）
运输方式 方向 载体蛋白 能量 实例
自由扩散 顺浓度 不需要 不消耗 O 、CO 、水、甘油、乙醇
协助扩散 顺浓度 需要 不消耗 葡萄糖入红细胞、离子通道
十一、教学反思
成功之处：本节课通过生活实例导入，有效激发了学生兴趣。利用视频和动画将微观、抽象的生理过程直观化，降低了理解难度。采用比较归纳法，帮助学生清晰地掌握了两种被动运输方式的异同，教学重点突出，难点得到有效突破。
待改进之处：由于课堂容量大， “植物细胞吸水和失水”的探究过程主要以视频和讲解呈现，未能让学生亲手操作，略有遗憾。未来条件允许时可考虑安排分组实验。
学生反馈：从当堂训练情况看，大部分学生能准确区分自由扩散和协助扩散，但对“水分子既可通过自由扩散也可通过水通道蛋白进行协助扩散”这一双重性理解不够深入，需在后续课程中加以强调和巩固。