Почему кислород проходит через мембрану иначе, чем ионы? Одного слова «оболочка» для объяснения недостаточно.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
На пару: распечатка ученической части PDF, карандаши двух цветов, линейка, простой калькулятор. Схема и все исходные данные включены в урок. Работа только с бумажными моделями и готовыми данными. Не брать биологические пробы, не ставить диагнозы, не испытывать действие раздражителей на учениках. Интернет, регистрация и аккаунты детям не нужны.
Уровень — начинающий исследователь, 9 класс. Предпосылки: строение животной клетки, различие клетки, ткани и органа; чтение таблиц и простых схем. В паре один описывает, второй проверяет, затем меняются. Все изображения и числовые серии учебные; работу по ним не выдавать за проведённый опыт. Подготовка и печать выполняются до урока; разборы открываются после самостоятельной попытки. При затруднении учитель разбирает первую строку вместе с классом, остальные учащиеся выполняют самостоятельно.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. Два одинаковых отсека разделены перегородкой. Слева 12, справа 4 одинаковые растворённые частицы. Ученик утверждает: «Всё перейдёт направо». Нарисуйте прогноз после выравнивания концентраций и подпишите, что должно быть известно о перегородке. Сохраните первый ответ до разбора.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Как связать устройство и функцию
Мембрана — избирательно проницаемый липидный бислой с белками. Полярные головки липидов обращены к водной среде, неполярные хвосты — внутрь слоя. Поэтому разные вещества не обязаны проходить одинаково быстро.
Пассивный перенос идёт по соответствующему градиенту без прямой затраты АТФ переносчиком. Для незаряженных частиц сравнивают концентрации; для ионов важен также электрический градиент. Канал может обеспечивать пассивный перенос. Активный перенос позволяет двигать вещество против градиента за счёт энергии, прямо или косвенно.
Осмос — перенос воды через избирательно проницаемую мембрану. В нашей упрощённой модели равны давление и температура, растворённое вещество не проходит: вода преимущественно движется туда, где его концентрация выше. Это правило нельзя переносить на любые растворы без проверки условий.
Работайте по подписям и масштабу; рисунки условные и не заменяют запись реального наблюдения.
Разбор первого прогноза: если частицы проходят, объёмы отсеков остаются одинаковыми и других воздействий нет, всего 12 + 4 = 16 частиц. После установления равновесия в среднем по 8 с каждой стороны. Чистый перенос составит 4 частицы слева направо; отдельные частицы продолжают двигаться в обе стороны. Если перегородка их не пропускает, такой расчёт не описывает результат.
03. Практика 1. Проверяем материал
Набор данных и доказательства
14–25 минут. Все записи ниже — подготовленный учебный материал. В паре прочитайте каждую строку; не проводите измерений на себе. Первые 3 минуты — разметка данных, 5 минут — решение, 3 минуты — взаимная проверка.
| Случай | Исходные условия | Что проходит |
|---|---|---|
| А | Нейтральное вещество: 10 слева, 2 справа; равные фиксированные объёмы | Вещество свободно проходит |
| Б | Непроникающий раствор: 2% слева, 8% справа; равное давление | Только вода |
| В | Ион: задан суммарный градиент вправо; насос переносит влево | Насос непосредственно использует АТФ |
Для А найдите среднее конечное число частиц в каждом отсеке. Для Б укажите направление начального чистого потока воды, для В — тип переноса. Сдайте три строки «вывод — условие, на которое он опирается». Критерии: правильное направление, сохранение числа частиц в А, упоминание энергии в В.
Практика 1: разбор и критерии
А: (10 + 2)/2 = 6 частиц; чистый перенос 4 вправо. Б: вода преимущественно слева направо, к 8% непроникающего вещества. Не утверждаем конечные проценты: конечные объёмы не заданы. В: активный перенос против суммарного градиента с расходом АТФ. По 1 баллу за каждый вывод и 1 за оговорку об объёмах в Б; всего 4.
04. Практика 2. Перенос способа
Новое условие
25–33 минуты. В бумажной модели А измените только одно условие: перегородка теперь непроницаема для вещества и воды. Исходно снова 10 и 2 частицы. Затем рассмотрите другую модель: проницаемая мембрана, равные объёмы, 9 и 3 частицы. Запишите два конечных распределения и объясните, почему формулу среднего нельзя использовать автоматически. Результат — два расчёта и одно предложение об ограничении.
Практика 2: разбор и критерии
Непроницаемая перегородка: остаётся 10 и 2. Проницаемая: (9 + 3)/2 = 6 и 6; чистый перенос 3 вправо. Формула требует обмена веществом и одинаковых объёмов. 3 балла: два распределения и условие применимости.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. Обсудите фразу: «Если участвует белок, транспорт всегда активный». Используйте канал на схеме и насос В как два разных примера. Предложите решающий дополнительный признак, а не голосование за формулировку.
Обсуждение: возможный вывод
Белок не определяет тип переноса сам по себе: канал может проводить пассивно по градиенту, насос В использует АТФ и действует против градиента. Нужно знать направление относительно полного градиента и источник энергии.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. В равных фиксированных объёмах по сторонам проницаемой перегородки 14 и 6 нейтральных частиц. Запишите конечное среднее распределение, чистый перенос и объясните, прекратится ли движение при равновесии. Три проверяемых пункта.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
По 10 частиц; чистый перенос 4 от стороны с 14 к стороне с 6. Движение в обе стороны продолжается, чистый поток равен нулю. По 1 баллу за пункт, всего 3.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Цитология; клеточные контакты и мембраны | Читает схему бислоя и канала | Различает барьер и путь переноса |
| Обмен веществ; АТФ | Сравнивает канал и насос | Обосновывает пассивный и активный перенос |
Источники и права на изображения
Тексты, задания, учебные данные и схемы разработаны для портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, не копии микрофотографий; сторонние изображения не используются. Фактические сведения сверены по указанным источникам 19.10.2026. Материалы полностью даны, переход по внешним ссылкам ученику не требуется.