人教版高中生物必修一生物膜的流動鑲嵌模型 教學(xué)設(shè)計

1、生物膜的流動鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計大慶市第二十三中學(xué)：馬敬一、教學(xué)背景分析 （一）學(xué)情分析高一學(xué)生具備了一定的觀察和認(rèn)知能力，對事物的探索好奇，但形成結(jié)論時缺乏理性的思考。且學(xué)生之間存在認(rèn)知、理解、接受等差異。（二）教材分析本節(jié)是人教版分子與細(xì)胞第四章第二節(jié)，與其他兩節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系是：功能-結(jié)構(gòu)-功能。這樣的安排有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。也是一個很好的科學(xué)史素材，通過引導(dǎo)學(xué)生一步步分析科學(xué)家的實驗和結(jié)論，親歷科學(xué)家探索歷程，使學(xué)生感受科學(xué)的魅力。二、教學(xué)目標(biāo)三、教學(xué)重、難點 （一）重點1、分析科學(xué)家對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程2、生物膜的流動鑲嵌模型的構(gòu)建（二）難點1、生物膜中磷脂的排列2、

2、生物膜的流動性特點四、學(xué)習(xí)方式“自主、探究、合作”的學(xué)習(xí)方式來優(yōu)化課堂學(xué)習(xí)與教學(xué)，采用引導(dǎo)觀察分析實驗現(xiàn)象提出假設(shè)實驗驗證再分析的教學(xué)模式，融合引導(dǎo)啟發(fā)、觀察分析、對比歸納、聯(lián)系實例等方法，同時配以多媒體輔助教學(xué)。五、教學(xué)策略與教學(xué)方法1、通過實物引入，創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入。2、通過flash動畫等手段創(chuàng)設(shè)情境，用圖片等幫助學(xué)生獲取文章中的關(guān)鍵信息，提高課堂效率。3、學(xué)生親自動手操作：課上運用普米軟件體驗生物膜的平面結(jié)構(gòu)，課外運用生活中物品制作立體模型，并錄制微視頻展示小組的成果。六、教學(xué)流程圖七、教學(xué)過程教師：根據(jù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，在制作的真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型的活動中你會選A普通布

3、、B塑料袋、C彈力布哪一種材料做細(xì)胞膜？為什么？學(xué)生：根據(jù)三種材料的特性：塑料袋不具有通透性，普通布不具有伸縮性，而彈力布不僅具有伸縮性，還具有一定的通透性。選擇彈力布做細(xì)胞膜的材料，相對好一些。設(shè)計意圖：點燃學(xué)生的好奇之火，激發(fā)學(xué)生對生物膜結(jié)構(gòu)的強烈興趣和渴望探究的動機。過渡：當(dāng)然，這幾種材料的特點與真實的細(xì)胞膜還有不小的差距，今天，就讓我們親歷一下科學(xué)家們的探索歷程。一 對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程教師：在歷史長河中，有數(shù)不清的科學(xué)家對生物膜的結(jié)構(gòu)進行了探索，其中有六個經(jīng)典實驗對膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)做出了巨大貢獻。教師：他們分別探索了生物膜的成分、結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點。為了體驗探索過程，教師在課前給學(xué)生留了任

4、務(wù)，通過閱讀教材和相關(guān)實驗資料指出生物膜的成分、結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點。（一） 對生物膜成分的探索教師：與生物膜成分的探索有關(guān)的兩個資料，19世紀(jì)末歐文頓的膜的通透性實驗和20世紀(jì)初的化學(xué)分析實驗，學(xué)生通過閱讀教材結(jié)合老師設(shè)置的問題，能夠很好地掌握膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)。設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、以及分析和總結(jié)的能力。（二）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索教師：脂質(zhì)在空氣-水界面鋪成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，意識到它在細(xì)胞中可能是2層，那它在細(xì)胞中是如何排列得呢？首先，我們來認(rèn)識一下磷脂（展示磷脂的結(jié)構(gòu)、介紹其特點）。說明：根據(jù)磷脂的特性，讓學(xué)生利用白板的拖拽功能來完成磷脂在空

5、氣和水的界面的排列進而給出正確圖示進行檢驗。說明：有了這個基礎(chǔ)之后，設(shè)置問題磷脂在細(xì)胞膜中如何排列，教師給每個學(xué)生小組提供自制的磷脂分子材料，讓小組成員邊討論邊完成活動。（希沃教學(xué)助手上傳學(xué)生活動成果） 教師：選擇的四種不同排列方式的照片找小組成員進行解釋排列的理由，通過不同小組交流明確了由于細(xì)胞內(nèi)外都是水環(huán)境所以磷脂應(yīng)該是頭朝外、尾朝內(nèi)的雙層排列。說明：展示正確模式圖進行比對。 設(shè)計意圖：培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其探究欲望。融合點分析：利用希沃授課助手圖片查看器的手機時時拍照功能，屏幕展示學(xué)生活動成果,及時反饋。突破了難點。為下一步的探究做了準(zhǔn)備。過渡：了解了脂質(zhì)在細(xì)胞膜中排列為磷脂雙分子

6、層，那么蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜的什么位置？曾經(jīng)有的學(xué)者也推測過脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)。但這只是推測，直到20世紀(jì)50年代，電鏡技術(shù)的發(fā)展，對蛋白質(zhì)的分布才有了進一步的認(rèn)識。 學(xué)生：同過閱讀教材，分析，能得出羅伯特森三層模型的突出特點靜態(tài)統(tǒng)一說明：這個模型仍然是實驗現(xiàn)象下推理和想象的結(jié)果，有很多質(zhì)疑。教師給出資料，學(xué)生觀察，小組討論，得出結(jié)論。（三）對生物膜結(jié)構(gòu)特點的探索學(xué)生：蛋白質(zhì)在膜中不是均勻分布的，是不對稱的。但是有沒有更直觀的可以否定膜是靜態(tài)的呢？教師：請出變形蟲，演示變形蟲伸出偽足的視頻。（演示變形蟲的運動視頻）說明：學(xué)生通過觀察變形蟲的運動發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜可以流動伸出偽足，與生物膜模型靜態(tài)的觀點相

7、矛盾，但是，這只是膜動態(tài)的間接證據(jù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，展示1970年人鼠細(xì)胞融合的直接證據(jù)。師生共同得出結(jié)論：生物膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性。設(shè)計意圖：科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動作用融合點分析：這些圖片、動畫的使用把深奧、枯燥的科學(xué)發(fā)展史轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦佑腥さ目茖W(xué)探究史，使發(fā)現(xiàn)過程直觀、形象、生動，而且增強了本節(jié)課的趣味性，使學(xué)生深刻理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，突破難點。過渡：對于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探究歷經(jīng)100余年，讓我們逐步揭開它神秘的面紗，對它有了更多的認(rèn)識，下面我們就來回顧一下我們的探究歷程。設(shè)計意圖：回顧加深認(rèn)識教師：我們對膜的認(rèn)識越來越深入，也越來越接近了膜的本質(zhì)，假如時光機器把我們

8、定格在1970年，而你正好又是一位研究生物膜的科學(xué)家，你該如何構(gòu)建細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型呢？說明：學(xué)生利用白板構(gòu)建生物膜平面模型，并加以解釋。學(xué)生利用白板構(gòu)建生物膜平面模型設(shè)計意圖：動手操作，加深理解。融合點分析：學(xué)生通過小組合作、親自動手運用電子白板的“拖拽”功能，完成“生物膜的平面模型”，增強學(xué)生的直觀認(rèn)識，將微觀的抽象知識直觀化形象化，并且突破了重點。過渡：下面我們就來看看科學(xué)家制作的模型二 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容教師：1972年，桑格和尼克森通過觀察和實驗，并在繼承前人的研究成果的基礎(chǔ)上，提出了什么樣的生物膜分子模型并被人們所接受。介紹流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容學(xué)生：1.磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本

9、支架,磷脂具有流動性.2.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層的表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層,大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的.教師：最突出的特點是什么？學(xué)生：1流動 2鑲嵌學(xué)生：1科學(xué)技術(shù)的進步推動作用2結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點3不斷探索的科學(xué)精神教師：人類對自然界的認(rèn)識永無止境隨著實驗技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進，對膜的研究將更加細(xì)致入微，對膜結(jié)構(gòu)的進一步認(rèn)識將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型設(shè)計意圖：總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。人類對自然認(rèn)識是永無止境的。實現(xiàn)情感目標(biāo)教師：布置課后作業(yè)，在學(xué)習(xí)中實踐，在實踐中發(fā)展。（微視頻錄制）（四個同學(xué)為一個小組,利用生活中廢舊物品，嘗試制作立體的生物膜結(jié)構(gòu)模型）設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生動手能力和對生物科學(xué)的興趣融合點分析：運用微視頻將課后學(xué)生的小組活動情況呈現(xiàn)