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1、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程前端分析教材分析本節(jié)內(nèi)容選自人教版高中生物必修一分子與細(xì)胞第四章第二節(jié)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”,課程標(biāo)準(zhǔn)生物膜這一教學(xué)內(nèi)容的要求是“概述細(xì)胞都由質(zhì)膜包裹,質(zhì)膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開(kāi),能控制物質(zhì)進(jìn)出,并參與細(xì)胞間的信息交流”。本節(jié)內(nèi)容起到承上啟下的作用,它是前面第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”第一節(jié)“細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界”的延伸與拓展,并且和本章第一節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”密切相關(guān),為第三節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡膶W(xué)習(xí)做了知識(shí)準(zhǔn)備,這三節(jié)內(nèi)容的聯(lián)系主線是:功能(實(shí)例)結(jié)構(gòu)功能(跨膜運(yùn)輸?shù)脑恚1竟?jié)課的主要內(nèi)容包括:(1)生物膜結(jié)構(gòu)探索科學(xué)史;(2)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型。此次教學(xué)內(nèi)容是生
2、物膜結(jié)構(gòu)探索科學(xué)史,為學(xué)生親歷探究過(guò)程進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的良好素材。學(xué)情分析本節(jié)課的授課對(duì)象是高中一年級(jí)學(xué)生,學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容前已經(jīng)接觸了半學(xué)期的高中生物學(xué)習(xí),具備了一定的觀察和認(rèn)知能力,樹(shù)立了“結(jié)構(gòu)決定功能”的觀念。學(xué)生對(duì)細(xì)胞膜的功能已經(jīng)具有詳細(xì)的理解,對(duì)于新知識(shí)學(xué)生樂(lè)于探索。但是學(xué)生對(duì)問(wèn)題探索的動(dòng)力主要來(lái)自于對(duì)相關(guān)問(wèn)題的好奇心,因此教師需要利用科學(xué)史實(shí)驗(yàn)材料,引導(dǎo)學(xué)生步步深入進(jìn)行探究,按照學(xué)生的思維水平達(dá)到一定深度,使學(xué)生對(duì)生物膜的認(rèn)識(shí)從感性認(rèn)識(shí)層層遞進(jìn)至理性認(rèn)識(shí)。教學(xué)目標(biāo)(1) 通過(guò)科學(xué)史的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)科學(xué)探究過(guò)程的曲折性;(2) 通過(guò)對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí),加深結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念;(3)
3、闡述生物膜的結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)(1)科學(xué)家探索生物膜結(jié)構(gòu)的歷程;(2)生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)(1)科學(xué)家探索生物膜結(jié)構(gòu)的歷程。教學(xué)進(jìn)度教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖舊知回顧【提問(wèn)】上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例,生物膜的功能特性是什么呢?物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能,那么生物膜的結(jié)構(gòu)是怎樣呢?讓我們一起跟著科學(xué)家的腳步,探索生物膜的結(jié)構(gòu)。【回答問(wèn)題】生物膜具有選擇透過(guò)性?!净仡櫯f知,鋪墊學(xué)習(xí)】復(fù)習(xí)細(xì)胞膜功能,指出結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng),為本節(jié)課學(xué)習(xí)做鋪墊。歐文頓實(shí)驗(yàn)【資料展示】利用PPT展示歐文頓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。提問(wèn):(1)根據(jù)相似相溶定理,生物膜是由什么物質(zhì)組成的?(2)根據(jù)細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界學(xué)習(xí)的內(nèi)容,猜測(cè)生物膜的主
4、要成分是什么?【閱讀資料,回答問(wèn)題】(1)根據(jù)相似相溶定理,膜是由脂質(zhì)組成的。(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富,而細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng),因此生物膜的主要成分也是磷脂?!具\(yùn)用資料,設(shè)疑導(dǎo)入】利用資料和學(xué)生已有知識(shí),提出問(wèn)題串,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論生物膜的主要成分是磷脂。磷脂的特性【講解】磷脂一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子,磷酸“頭”部是親水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。【展示磷脂結(jié)構(gòu)】【提問(wèn)】請(qǐng)小組討論當(dāng)磷脂分子在空氣水界面上鋪展成單分子層,它是如何排布的?【講解】細(xì)胞生活在水環(huán)境中,細(xì)胞質(zhì)的主要成分是水。如果將單層磷脂分子全部浸入水中,由于磷酸“頭”部
5、是親水的,脂肪酸“尾”部是疏水的,所以會(huì)形成一個(gè)實(shí)心的磷脂分子團(tuán)?!咎釂?wèn)】細(xì)胞膜內(nèi)外都是水,結(jié)合磷脂分子的特性,說(shuō)說(shuō)生物膜中磷脂分子如何排布?【小組討論】磷脂分子在空氣水界面上鋪展成單分子層,頭部親水部在水界面,尾部疏水部在空氣中。小組代表在黑板上用教具貼出磷脂在水面的排布:【小組討論得出結(jié)論】由于細(xì)胞膜內(nèi)外都是水,磷脂分子“頭”部是親水的,脂肪酸“尾”部是疏水的,那么接近細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的都是磷脂分子“頭”部,因此細(xì)胞膜應(yīng)該是由雙層磷脂分子組成?!菊故玖字Y(jié)構(gòu)特性,加深理解】利用PPT和教具展示磷脂結(jié)構(gòu),學(xué)生利用教具參與課堂,加深理解。羅伯特森【資料展示】羅伯特森提出的生物膜模型。組織學(xué)生小組討論,提出自己的觀點(diǎn)?!拘〗M討論】學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)提出質(zhì)疑:分泌蛋白最初在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以“出芽”的方式運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)到高爾基體進(jìn)一步加工,最后高爾基體形成囊泡與細(xì)胞膜結(jié)合將分泌蛋白分泌出細(xì)胞。如果生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu),那這些過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)嗎?怎么實(shí)現(xiàn)呢?【展示資料,討論推理】教師展示羅伯特森猜想,學(xué)生聯(lián)系討論,分析羅伯特森猜想的正確性。熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)【資料展示】熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明生物膜的結(jié)構(gòu)有什么特性呢? 【小組討論,得出結(jié)論】組織小
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