4.1 被动运输 教学设计（表格式）

第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 被动运输 一、教材分析 《被动运输》是人教版新教材必修一 第4章《细胞的物质输入和输出》的第1节，内容包括渗透作用的原理，动物细胞的吸水和失水以及植物细胞的吸水和失水。本节内容侧重点是学生掌握渗透现象，能用渗透现象解释水分进出动、植物细胞的原理和解释生产生活实践中输液使用生理盐水、烧苗等问题。本节内容的学习，既能承接第3章细胞膜的结构延申细胞膜控制物质输入和输出细胞的功能，也能够为后面讲解自由扩散和协助扩散奠定了基础。 二、学情分析 水分子进出动、植物细胞属于相对微观的内容，比较抽象，学生理解起来有一定的困难，教学中让学生自主进行渗透现象的实验，感受水分子的扩散现象，掌握渗透作用发生的两个条件，进而能够解释水分子进出动、植物细胞的原理。教师引导学生动手做实验，多媒体展示AI视频、图片等形式，形象地展示和教学于学生，辅助学生形象的理解和掌握，并充分运用所学知识。 三、教学目标分析 1. 生命观念：通过分析渗透作用原理，理解细胞是一个开放的生命系统，建立“结构与功能相适应”的观念。 2. 科学思维：借助AI模拟实验、数据可视化分析，培养逻辑推理和归纳概括能力，构建渗透作用的数学模型。 3. 科学探究：利用AI工具设计对照实验，记录实验现象、处理数据，体验科学探究的完整流程。 4. 社会责任：结合生活实例（如烧苗现象），认识细胞吸水、失水原理的实际应用，提升学以致用的意识。 四、教学重点与难点 1.教学重点： （1）理解物质运输与细胞膜结构的关系。 （2）理解动物细胞的吸水和失水。 2.教学难点： （1）阐明渗透作用的原理。 （2）探究植物细胞的吸水和失水，AI工具辅助实验设计与数据解读。 五、教学准备 1. AI工具：AI制作视频（即梦等）、数据统计分析工具（如Excel在线版）、互动答题小程序（如问卷星）。 2. 教学资源：人教版高中生物教材相关章节、AI制作的渗透作用三维动画、生活场景图片（萝卜条浸泡清水和盐水）。 3. 学生准备：预习教材核心概念，每个小组一个平板（用于参与互动答题）。 六、教学学时：1课时 七、教学过程： 教师活动 学生活动 设计意图 一、引入新课 1.播放AI制作的短视频：“腌制腊肉时肉会出水”“蔫了的青菜泡在清水里会复原”，提问：“这些现象背后隐藏着细胞的什么奥秘？” 2.引导学生结合生活经验猜想，教师引出课题———《细胞的失水和吸水》，明确本节课将通过AI工具探究其原理。 回答1：水分的丢失和水分的吸收。 通过AI视频引入第4章新课内容的学习。 二、渗透作用 【学习任务二：“渗透现象”的实验】 学生阅读“问题探讨”的资料和讨论题，教师将讨论题以“表格”的形式呈现，给出实验材料和用具，学生自主进行分组实验。 实验材料和用具：烧杯、长颈漏斗、玻璃纸、纱布、水、30%的蔗糖溶液、塑料滴管、夹子 实验现象记录表格： [教师活动]：展示课前实验拍摄的实验结果。 【学习任三：分析“渗透现象”】 [问题2]：漏斗管内的液面为什么会升高？ [教师活动]：给出“半透膜”的定义。 半透膜：让小分子通过而大分子不能通过的一类多孔性薄膜的总称(如：膀胱膜、玻璃纸、卵壳膜)。 水分子可以自由透过半透膜，而蔗糖分子则不能。 [问题3]：渗透装置中，烧杯中的水分子能进入漏斗，漏斗中的水能进入烧杯中吗？ [教师活动]：放映动画讲解水分通过半透膜的情况，辅助学生理解抽象的内容。 [问题4]：如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ [教师活动]：教师放映AI实时模拟的漏斗液面变化，观察不同时间点液面高度数据。引导学生分析：“液面上升的条件是什么？浓度差与液面上升速度有什么关系？” 概念总结：结合AI动画演示（水分子跨半透膜移动的微观过程），师生共 ... ...