2009年第44卷第7期生物学通报物质进出细胞的方式"教学的组织安军张华(1北京一零一中学北京1000912北京教科院基教研中心北京100031)中国图书分类号：G633．91文献标识码：C“物质进出细胞的方式”是高中生物学新课标问题。教材必修1“分子与细胞”模块中“细胞代谢”单元学生提出：①哪些物质可以通过细胞膜?(物的重要内容。细胞膜对物质的选择透过性，是细胞质是怎样过膜的?少数学生还会提出：③物质过膜正常代谢的前提和保证。学生区分物质进出细胞的有没有量的问题，细胞膜是如何实现对过膜物质几种方式并不难，但这些方式与细胞膜的结构存在量的控制的?什么样的关系是学生理解的难点。本节课的教学正教师的问题可以检查学生现有的知识储备，探是利用科学家研究的成果，对细胞膜结构进行深入查学生的前科学概念。学生的回答又可以作为教师分析，帮助学生理解物质为什么可以采取不同方式教学的资源加以充分利用。例如学生认为：“水是细通过细胞膜。教学中还联系学生已掌握的物理化学胞代谢必需的，应该可以自由出入细胞；葡萄糖等▲●通透性知识，进一步帮助学生认识生命是物质的，生物体物质是细胞的营养也可以进入细胞．而代谢废物是内物质的运动规律符合物理化学原理。细胞不需要的则可以排出细胞”，有的学生回忆起1教学内容“高尔基体的分泌功能”．想到细胞在分泌蛋白时还本节课的核心概念包括：渗透、被动转运(扩可以采取的一种方式——胞吐。教师的教学在启发散、易化扩散)、主动转运(又称主动运输)、胞吞和学生提出问题的基础上层层深入地展开。胞吐。3．2针对问题进行资料分析针对学生提出“胞本节课对学生进行科学方法的训练是：引导吐”的方式．教师先和学生一起探讨大分子是如何通学生针对物质过膜提出值得研究的问题．并尝试过细胞膜的．帮助学生回忆学过的知识并用以学习解答；利用科学家的实验结果。引导学生深入思新的概念．然后告诉学生不是所有的物质都是通过考，训练分析问题的能力。胞吞和胞吐方式通过细胞膜的。物质进出细胞还存2教学目标在其他方式。教师提供科学研究史料请学生分析。2．1知识目标能描述扩散现象和渗透作用，并资料1：探究细胞膜对物质的通透性能解释动、植物细胞在高渗、低渗和等渗溶液中出介绍1895年E．Overton、1897年Criins和现的现象；学生能区别被动转运、主动转运和胞吞Hedin分别用植物细胞和红细胞做的实验，实验胞吐等物质运输方式，并举例说明。学生能分析细结果见图1胞膜结构是如何决定其选择透过功能的。图中横坐标代表脂溶性高低，纵坐标代表膜2．2能力目标尝试提出问题：能在原有知识的对物质的通透性大小。基础上提出猜想；对研究结果进行分析、解释。2．3情感目标通过讨论质膜结构与其功能的联系，蛋白质空间构象与其功能的联系，感悟并认同生物体结构与功能相统一的观点：通过分析物质进出细胞时所涉及的物理化学原理，体验到生命的物质性及自然科学之间的联系。3教学过程及组织3．1创设问题情境，引出本节课题教师首先就油／水系数—脂溶性———-■-“质膜控制物质进出细胞”请学生提出值得探究的图1化学物质穿膜的扩散速度与其脂溶性成正比(水例外)30生物学通报20o9年第44卷第7期资料2：探究人工脂双层对不同物质通过能亲水性的小孔，而且始终开放，只允许水分子通力。(见图2)过!学生对科学家的新发现非常感兴趣．教师及时抓住学生的关注点，将目前发现的哺乳动物体中非极性分子11种水通道，及其在各种组织中的分布图展示给学生(见图3和图4)。这种形象直观的模式图使小的不带电荷学生获得深刻的印象。同时告诉学生在植物和细的极性分子菌细胞也发现存在水通道蛋白。引出下面对水分大的不带电荷子过膜方式的分析。的极性分子离子睦：．-．1r臁1蛐A瓤棼1J芝№性髓低B图2A．人工腊双层对不同分子的相对通透性B．不同分子通过人工脂双层的渗透系数(几种物质的相对分子质量：二氧化碳44、氧气32、水18、乙醇46、尿素60、甘油92、葡萄糖180、磷脂分子．不小于1000)给学生足够的时间阅读资料并思考以下问题：①根据资料1的结果，你能得出什么结论?②图3水分子通过水通道的示意图分析资料2的结果，想想物质通过人工脂双层遵循什么规律?③你还能提出什么新的问题?由资料1学生发现“脂溶性越大的物质通透性越大。但水例外，水的脂溶性小通透性却很大，这是为什么?”教师鼓励学生提出可能的解释。学生由资料2发现：人工脂双层也能通透水，可能是水分子较小，相对分子量只有18，而细胞膜的成分——磷脂分子的相对分子质量较大，其相对分子质量不小于1000，而且磷脂双分子层具有一定的流动性，容易出现空隙