2022年《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计 .pdf

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1、生物膜的流动镶嵌模型教学设计一 教材分析生物膜的流动镶嵌模型是新课标人教版高中生物必修一第四章第二节内容。在此之前的第一章和第二章介绍了构成生物体的化学元素和各种化合物，将生命的物质基础呈现给了学生。第三章开始，学生开始接触生命的结构基础细胞，从细胞水平了解生物体，为后面新陈代谢等内容奠定基础。本节内容是系统理解细胞结构与功能的第一步，起着承上启下的作用。要学好本节内容，必须让学生建立起“结构与功能相适应”这一最基本的生物学观点，并初步学会运用这一观点进行科学推理。同时，本节内容还蕴含有较丰富的科学史料，利用这些材料还能较好地对学生进行科学方法教育，使学生初步学习科学实验研究的思路和方法。二

2、教学目标1知识与技能通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。举例说明生物膜具有流动性特点。简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。2过程与方法通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。3情感态度与价值观生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。三 教学重点和难点教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。教学

3、难点：探讨在建立生物膜结构模型过程中如何体现“结构与功能相适应”的观点；四 教具准备多媒体课件，导学案五 教学策略本节内容利用科学史料还原科学探究过程，引导学生进行探究性学习，将建构主义理论精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 运用到生物学教学中，把以教师为中心转变为以学生为中心，使学生能充分体验研究性学习的过程，领悟项目学习的基本方法。因此，本节内容的教学将生物膜的结构探究过程分为三个项目来完成，即：探究生物膜中的磷脂；探究细生物中的

4、蛋白质；探究磷脂和蛋白质的组合方式及特点。五 教学过程1 创设情景，导入主题多媒体展示白细胞吞噬病菌的过程，教师设问：白细胞吞噬病菌的过程与细胞的什么结构有关系？经学生分析后，教师引导出这与细胞膜的结构有关。教师继续设问：细胞膜的结构到底是怎样的呢？引入课题。从白细胞吞噬病菌的例子引入课题，体现了“注重与现实生活相联系”的新课程理念，同时也让学生初步建立“结构与功能相适应”这一基本观点。2 进行项目活动，探究生物膜的结构（1）项目活动一：探究生物膜的成分脂质和蛋白质教师活动学生活动设计意图【展示资料一】1895年，E.Overton 选用 500 多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研

5、究。发现：凡是可溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜。【提出问题】根据 E.Overton 所观察到的实验现象，你们能得出什么结论? 【说明】生物膜中含有脂质， 后来确定为磷脂。【思考】最初认识到细胞膜是脂质组成的是通过对现象的推理分析， 还是通过对膜成分的提取和鉴定？【呈现科学史料】科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解， 也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质) 分解。【提出问题】生物膜中还有什么成分？【小结】生物膜中还含有蛋白质。 同时需说明，后来的研究发现生物膜中还有少量的糖类。因此生物膜的主要成分为磷脂和蛋白质。阅读，理解。思考，回答：生物膜中含有脂质。思考

6、，回答：是通过对现象的推理分析阅读，理解。思考，分析，得出结论：生物膜中还含有蛋白质。让 学 生 根 据 所学 的 相 似 相 溶原理 来 分 析 和 解决问题，培养学生的推理能力。培 养 学 生 演 绎推 理 能 力 和 提出问题，作出假设的能力，体验科学研究的一般过程。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - （2）项目活动二：探究生物膜中磷脂的排列方式教师活动学生活动设计意图【提出问题】磷脂在生物膜上是怎么排列的？【展示】教师展示磷脂

7、分子的结构特点， 指出磷脂分子亲水性头部和疏水性尾部。【创设情境，提出问题】假设现有一烧杯，里面装有清水，还有许多磷脂分子， 思考和讨论磷脂分子在空气 -水界面和水中的可能的排列方式。【点评】对学生所画的排列方式进行点评，并由学生自己分析如此排列的原因。【设疑启发】正常 情 况 下 生 物膜 处 于 什么 环境？那么理论上说， 生物膜中的磷脂如何排列？教师指出， 理论需要实验的支持。【呈现科学史料】1925年， E.Gorter 和F.Grendel 用丙酮抽提红细胞细胞膜中的脂类物质在水面铺成单分子层， 聚拢后测得的总面积是红细胞总面积的 2倍。【点评】实验结果支持了磷脂分子排列为双层的结论

8、。分组讨论，并动手画出磷脂分子的可能排列方式。分析自己所画的排 列 方 式 是 否 正确，原因是什么？分析，回答：生物膜中磷脂构成双分子层。而且是尾对尾的排列。启发，过渡。培 养 学 生 的 演绎推理能力。启发，过渡通 过 经 典 实 验进 行 探 究 活 动的评价和验证，使学生 获 得 成 功 的体验。（3）项目活动三：探究蛋白质分子的排列方式教师活动学生活动设计意图【提出疑问】那么蛋白质分子在生物膜上又是如何排列的？指导学生阅读教材相关内容。【呈现资料】罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗 -亮-暗的三层结构。大胆提出生物膜的模型： 所有的生物膜都是由蛋白质 -脂质 -蛋白质的三层结构构成

9、的，是静态的统一结构。介绍电子显微镜工作原理：电子显微镜是用电子束来照射被检验样品。由于样品对电子有不同散射度， 因蛋白质思考阅读，观察，理解思考回答：蛋白质排列在磷脂的两侧。了解技术进步对科学研究发展的作用。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 电子密度高，故显灰暗；因磷脂分子的电子密度低，故显光亮。【提出问题】你认为蛋白质在磷脂双分子层上如何排布？【呈现资料】科学史料 :随着科学的发展 ,出现了一种新技术 :冰冻蚀刻 (冰冻断裂 )

10、技术标本用干冰等冰冻后，用冷刀断开，升温后暴露断裂面。科学家利用这种技术得到了生物膜的断面,并由此画出了生物膜的断面示意图 : 【提出问题】假设是你，你认为蛋白质在磷脂双分子层上如何排布？【小结】蛋白质分子或镶嵌于磷脂双分子层，或贯穿整个磷脂双分子层。思考回答：蛋白质不仅排列在磷脂的两侧，有的还嵌入 磷 脂 双 分 子 层中。（4）项目活动四：探究生物膜的结构特性教师活动学生活动设计意图【提问】生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子都是静止的吗？【呈现】白细胞吞噬病菌的动态过程科 学史 料： 1970 年， Frye和Edidin 的人鼠细胞融合实验：融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿 色 荧 光

11、 。 将细 胞放 在 37 培养40min 后，两种颜色均匀分布在融合后的生物膜表面。【说明】生物膜中的蛋白质是可以运动的，并进一步说明磷脂分子也是可以运动的。【小结】生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子都是运动的。因此，生物膜的结构特点是具有流动性。阅读，观看，分析，得出结论：生物膜是运动的。回到白细胞吞噬病菌的例子，继续对学生强化“结构与功能相适应”的观点。同时培养学生不能一概地相信权威，要大胆提出质疑，并用严谨的实验来证明实验结论。（5）项目活动五：总结流动镶嵌模型的主要内容教师活动学生活动设计意图【展示资料】1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。学生观察后， 阅读流 动镶 嵌模 型培养学

12、生的总结能力精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 的主要内容。 画出细胞 膜结 构的 简图。（5）项目活动六：课堂小结教师活动学生活动设计意图教师引导思考生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？在生物膜模型的建立和完善过程中，你受到哪些启示?分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？回顾生物膜的探究历程学生思考回答使学生对生物膜的探究历程形成一个整体的认识。总结结构与功能相适应的观点；人类对自然的认识是永无止境的六 板

13、书设计生物膜的流动镶崁模型一 生物膜的组成成分脂质、蛋白质、糖类（少）二 生物膜的结构1. 结构：磷脂双分子层蛋白质分子2 结构特点：具有一定的流动性【教后反思】精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 1尽量为学生创造探究活动的机会，激发学习兴趣。本节教学设计上主要突出科学史教育，经过教师精心设计，将各位科学家实验的资料，再加工成一连串环环相扣的问题来引导学生探究，让学生身临其境，仿佛自己就是科学家在进行研究，从中学习模型建构方法：实验、

14、推理想象提出假说进一步验证完善不断发展；正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用；总结科学发现的一般规律。2保护学生的自尊心，培育学生创造的激情。教师必须设置好探究历程的梯度（如，补充磷脂分子结构与特性的知识），并且不能超出学生当前的认知结构和认知水平，并适时、恰当地给学生创新提供帮助，使其能享受成功喜悦，激发并能维持学生的创造热情。 3以活动促发展，促进学生知识建构。本节既有资料探究，小组讨论学习的活动，也有通过多媒体课件、学生画图等手段，让学生动脑、动口、动眼、动手，学生学习方式多样，落实新课程标准倡导自主、探究、合作学习的要求，有效实现三维目标，学生学得既灵活又实在。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -