分子與細胞第3章細胞的基本結構“細胞器之間的協(xié)調配合”教學設計

1、“細胞器之間的協(xié)調配合”教學設計一、教學目標1.生命觀念：通過對分泌蛋白合成、加工和運輸?shù)膶W習，建立部分與整體的生物學觀點。2、科學探究：探究不同環(huán)境條件下體溫調節(jié)的方式。2.科學探究：通過學習同位素標記法在分泌蛋白合成中的應用，學會觀察并能推理得出分泌蛋白合成所需要的細胞器結構，培養(yǎng)科學探究能力。3.科學思維：通過構建物理模型和概念模型，加深對分泌蛋白合成、加工和運輸相關過程的理解。4.社會責任：通過本節(jié)課的學習認識到細胞器之間協(xié)調配合才能高效運作，理解人與人之間也是需要合作才能事半功倍的，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。二、教學重難點：1.教學重點：分泌蛋白合成分泌過程。2.教學難點：組織探究細胞

2、器之間的協(xié)調配合。3、突出重點、突破難點的方法:通過學生角色扮演各種細胞器、展示圖片、設置問題串，分析總結、播放視頻等方式加深學生對細胞器間協(xié)同合作的認識和理解，通過引導學生形成一條探究的主線，將分泌蛋白的研究背景、合成運輸過程、涉及的膜變化等各個環(huán)節(jié)有機地聯(lián)系起來，讓學生形成清晰的脈絡，切實理解整個過程，并能應用于實踐。教學設計思路學生前面已經(jīng)分別學習了各種細胞器的形態(tài)、結構和功能，對細胞器之間的分工有了比較清晰地認識。本節(jié)課通過擬人手法，由學生角色扮演各種細胞器來將抽象的細胞器形象化。課堂由各細胞器分別描述自己的結構功能特點入手，幾大“細胞器”爭先恐后強調自己的重要性，將課堂掀起第一個小高

3、潮，尤其是核糖體非常“囂張”地藐視一切其它細胞器，并舉出原核細胞的例子證明自己才是唯一不可缺少的細胞器。這時教師打斷爭論，引入通過分泌蛋白的合成和分泌來探究相關問題。在介紹了分泌蛋白和同位素標記法的相關知識后，教師引導，由“核糖體”開始工作，合成分泌蛋白，通過“核糖體”的力不從心，線粒體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體一一登場，大家相互合作，終于完成了胰島素的合成和分泌。各大“細胞器”，尤其是核糖體，都認識到了個人的力量是有限的，大家團結起來，相互協(xié)調配合，細胞的正常生命活動才能順利進行。在整個過程中，未參與角色扮演的學生均要對每個步驟進行相應的思考和評價，做到全員參與，教師只起引導作用，突出學生的主體地位

4、。教學手段：角色扮演 問題教學 模型建構 五、教學過程：項目教師活動學生活動設計意圖復習舊知，引入新課復習導入：我們上節(jié)課學習了各大細胞器的分工，下面請大家說說他們各自有什么特別的結構和功能？同時屏幕展示動植物細胞結構圖：打斷學生的爭論：沒想到大家的爭論這么地激烈，尤其是核糖體。確實，核糖體說得有一定道理，我們都知道，生命活動的主要承擔者是蛋白質，蛋白質就是在核糖體上合成的，所以核糖體才會這么地“囂張”。那么，蛋白質的合成，是不是核糖體一己之力就可以完成的呢？我們今天這節(jié)課就以“分泌蛋白的合成和分泌”為例，來探究這個問題。由學生扮演的各大細胞器依次爭先恐后地強調自己的重要性：生1（液泡）：我是

5、5號細胞器液泡，我是細胞里的陳浩南，是我一手撐起了細胞的一片天；生2（葉綠體）：我是2號葉綠體，“養(yǎng)料制造車間”，沒有我，你們都得餓死！生3（中心體）：我是8號中心體。我天生高貴，只存在于動物細胞和某些低等植物細胞，與細胞的有絲分裂息息相關！生4（溶酶體）：哼！就這？我可是6號溶酶體，水解酶武器聽說過嗎？你們要是把我氣炸了，大家都別想好過！生5（中心體）：你的蛋白質還不是我合成的，我-7號-核糖體！作為生產(chǎn)蛋白質的機器，原核細胞可以沒有完整的細胞核，但是它都不能沒有我-核糖體！復習細胞器的分工內(nèi)容，通過學生扮演的各大細胞器相互之間的“爭功”產(chǎn)生一個矛盾沖突，激發(fā)好奇心，究竟誰才是最重要的細胞器

6、，引入新課，以“分泌蛋白的合成和分泌”為例，來探究這個問題。分泌蛋白的合成和分泌過程體溫恒定的調節(jié)機制神經(jīng)-體液調節(jié)提問：什么是分泌蛋白？ 常見的分泌蛋白有哪些？ 判斷以下物質是否是分泌蛋白？如果不是，請說明理由。 唾液淀粉酶 血紅蛋白 胰島素 性激素下面我們就以大家最熟悉的一種分泌蛋白，胰島素，為例來探究分泌蛋白的合成和運輸過程。但是，作為一種蛋白質，胰島素本身是沒有顏色的，他的基本單位氨基酸也沒有顏色，我們怎么樣才能看到胰島素合成和運輸?shù)穆窂侥?？請一位聲音最大的學生來談討可行性：師：雙縮脲試劑的使用方法是什么？師：A液是什么？師：很好。那請問NaOH溶液加入細胞后會出現(xiàn)什么情況？細胞還能合

7、成胰島素嗎？今天介紹給大家一種新的研究方法：同位素標記法。教師介紹同位素標記法。提問：今天我們要合成的是胰島素，應該標記什么物質呢？又應該選擇什么同位素來標記呢？ 好，今天就選擇大家提出來的其中一種，3H，來標記其中一種氨基酸亮氨酸。屏幕展示足量的氨基酸（小球表示，其中亮氨酸標記為藍色，代表有放射性），將這些氨基酸提供給胰腺細胞。通過放射性依次出現(xiàn)在哪些結構，可以推測胰島素的合成和分泌依次經(jīng)過了哪些結構。結果發(fā)現(xiàn)，第3分鐘，放射性出現(xiàn)在了附著由核糖體的內(nèi)質網(wǎng)上，這個時候發(fā)生了什么變化呢？師（面向全體學生）：同學們看一下，這是胰島素嗎？師（面向胰島素）：所以，請你繼續(xù)。教師對內(nèi)質網(wǎng)的工作進行語音

8、解釋。但這依然不是成熟的胰島素，還需要進行哪些加工呢？教師對內(nèi)質網(wǎng)的工作進行語音解釋。引導學生回顧全過程，并做相應解釋和評價。布置完成導學案相關問題。播放分泌的蛋白合成和分泌的視頻，布置學生畫出分泌蛋白合成和分泌的圖解式模型，并選取兩哥典型答案拍照展示，引導學生修正后得出標準答案。閱讀教材，完成導學案。并根據(jù)教師的提問回答相關問題。很多學生立馬想到了近期剛做完的顯色反應實驗，因此都回答用雙縮脲試劑染色。生：先加A液1ml ,搖勻，再加B液4滴，搖勻。生：0.1g/mL的NaOH溶液 生：不能。因為細胞可能已經(jīng)失去活性。聽教師講述同位素標記法，然后思考并回答相關問題：應該標記合成蛋白質的原料氨基

9、酸，可以選擇14C、3H、18O和15N中的其中一種元素來標記。生（核糖體）站起來，走向講臺：這就到了我大顯身手的時候啦！一邊拖動氨基酸組成肽鏈，一邊自言自語：像合成胰島素這種事情呢，那么簡單，我肯定能輕松地完成。不一會兒，拖動氨基酸的速度越來越慢：哎，不行，有點累了，手抬不起來了了了核糖體出場：餓貨，一餓就弱爆，來點能量吧。（并將寫有“能量的紅色卡片”交給核糖體）得到能量的核糖體很快輕松地完成了相應的合成過程，并驕傲地說：好了，胰島素合成完畢了！生（普遍）：不是，這只是一條多肽鏈。生（核糖體）看了又看，不知道怎么辦：這下臉可丟大了。又思考半晌，轉向全班同學求助，但沒有人理她，甚至喝倒彩，奚落

10、她。在轉向老師用眼神求助，老師也攤攤手表示愛莫能助后，核糖體不得不低頭認錯，表示一開始不該那么自負，請求幫助。生（內(nèi)質網(wǎng)）：還是讓我這個工程師來幫你吧。內(nèi)質網(wǎng)走向講臺，同時線粒體也自覺地遞過去一張“能量”卡片：給你能量，讓你提神醒腦，永不疲勞。內(nèi)質網(wǎng)很快完成了蛋白質的初步加工，形成具有一定空間結構的蛋白質。生（高爾基體）：我知道。高爾基體走向講臺，內(nèi)質網(wǎng)將蛋白質以囊泡包裹著移向內(nèi)質網(wǎng)，同時線粒體默默地提供能量。高爾基體在屏幕上完成了胰島素的最后加工，然后又用囊泡包裹著移向細胞膜，最后分泌出細胞。學生完成導學案，并展示答案。學生先自己在導學案上建立概念模型，然后對老師拍照展示的兩個同學答案進行修

11、正。通過閱讀教材，培養(yǎng)學生獲取信息的能力，并根據(jù)獲取的信息舉一反三，解決新的問題。通過引導，讓學生自己發(fā)現(xiàn)雙縮脲試劑染色觀察的方法不可行，從而引起對新方法的好奇。讓學生應用新學習的同位素標記法相關知識，自己提出本課題的標記物質和元素選擇，及時鞏固新知識。學生進行模型構建，并通過合作，解決在構建的過程中遇到的問題。學生進行模型構建，并通過合作，解決在構建的過程中遇到的問題。將物理模型轉化為圖解式模型，加深對知識的理解。通過大家的通力合作，終于完成了胰島素的合成和分泌，這讓我想到了這節(jié)課一開始激烈的爭吵。現(xiàn)在，我再來問一下，你們覺得誰才是最重要的細胞器呀？師：葉綠體？師：核糖體？教師：對了，我們的

12、線粒體一開始就沒有參與爭吵，但整個過程中非常無私的為大家提供能量。所以，我們以后都應該像線粒體一樣，高調做事，低調做細胞器。教師總結：其實，我們的細胞就像一個超級大工廠，除了分泌蛋白的合成和分泌這一條生產(chǎn)線以外，還有許多類似的生產(chǎn)線。同時，細胞無時無刻不在進行著各種生命活動，這些生命活動都不是單一細胞器就可以完成的，它需要各種細胞器的協(xié)調配合。由此可見，各種細胞器在結構和功能上都是緊密聯(lián)系的。學生都不說話，尤其開始參與爭吵的各大細胞器都羞愧地低下了頭。生（葉綠體）急忙擺手：不是不是。生（核糖體）：不是不是。雖然我的功能很重要，但是我的兄弟姐妹們也很重要，大家應該團結起來。引導學生認識到細胞器之間協(xié)調配合才能高效運作，理解人與人之間也是需要合作才能事半功倍的，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。教師首先肯定學生提了一個很好的問題，然后讓全體學生思考并解答。在沒有學生能回答的情況下，教師進行引導：師：在回答你這個問題之前，請你先回答我一個問題。大家熟悉的藍藻也是原核細胞，沒有葉綠體，它卻能進行光合作用，為什么？師：對啊，你