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文檔簡(jiǎn)介
課標(biāo)分析課標(biāo):1、簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。2、探討在建立生物膜模型的過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。3、探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”一節(jié)是人教版《必修1分子與細(xì)胞》第四章《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》之第二節(jié),與第一節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”所反映的生物膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出控制具有選擇性等知識(shí)有一定的聯(lián)系,并對(duì)第三節(jié)學(xué)習(xí)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健弊髁酥R(shí)準(zhǔn)備。所以,這節(jié)的內(nèi)容安排很巧妙,對(duì)整個(gè)章節(jié)的知識(shí)起到了承上啟下的作用。本節(jié)課“課程標(biāo)準(zhǔn)”的具體含義如下:(1)知識(shí)與技能:簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)要求包括兩層含義:一是簡(jiǎn)述細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念和功能;二是簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。(2)本節(jié)內(nèi)容以細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)的探究歷程為主線,學(xué)生動(dòng)腦分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并以構(gòu)建模型為重點(diǎn),讓學(xué)生們從中體驗(yàn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法。(3)在建立生物膜模型的過(guò)程中,形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn),從而樹(shù)立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成科學(xué)的世界觀;在探討建立生物膜模型的過(guò)程中,了解實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)發(fā)展中的作用,從而增強(qiáng)為振興中華而努力學(xué)習(xí)的使命感和責(zé)任感。學(xué)情分析:學(xué)生已經(jīng)了解了細(xì)胞、知道了組成細(xì)胞的分子、掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),尤其是細(xì)胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關(guān)知識(shí),為本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。而且高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的觀察和認(rèn)知能力,分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立,但還很不完善,對(duì)事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并對(duì)探索科學(xué)的過(guò)程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考,但是對(duì)問(wèn)題探索的動(dòng)力主要來(lái)自對(duì)相關(guān)問(wèn)題的好奇與有趣水平,目的性不十分明確,所以教師的思維導(dǎo)向就顯得十分重要。本節(jié)課利用科學(xué)史實(shí)驗(yàn)資料,設(shè)計(jì)學(xué)生要探究的問(wèn)題,讓學(xué)生在問(wèn)題引導(dǎo)下進(jìn)行基于資料和問(wèn)題的課堂探究活動(dòng),問(wèn)題的設(shè)計(jì)層層深入,按照學(xué)生的思維水平和能力達(dá)到一定深度,使學(xué)生順利由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)過(guò)渡。
檢測(cè)練習(xí):1、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型與“三明治”結(jié)構(gòu)模型的最大的不同是()A、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性B、“三明治”結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性C、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性D、“三明治”結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有透過(guò)性2、變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足,這一生理過(guò)程的完成依賴于細(xì)胞膜的()A、保護(hù)作用B、一定的流動(dòng)性C、全透性D、信息交流3、下列物質(zhì)中最容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的是()A、葡萄糖B、蛋白質(zhì)C、甘油D、無(wú)機(jī)鹽離子4、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是()A糖蛋白B磷脂C脂肪D核酸5、某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分,如果你是課題組成員,請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:(1)應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)()A.神經(jīng)細(xì)胞B.口腔上皮細(xì)胞C.成熟的紅細(xì)胞D.白細(xì)胞(2)將選取的上述材料放入,由于滲透作用,一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂,然后再用法獲得純凈的細(xì)胞膜。(3)若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬?,下列能正確反應(yīng)其分布的圖是()(4)脂質(zhì)單分子層的面積是細(xì)胞表面積的2倍,說(shuō)明____________________________。課堂觀課記錄表課題名稱生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型授課老師工作單位教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容活動(dòng)教學(xué)點(diǎn)評(píng)導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情景、溫故知新展示動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,讓學(xué)生思考在兩圖中具有膜的結(jié)構(gòu)有那些?生:線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體、核膜和細(xì)胞膜師:細(xì)胞中有很多膜結(jié)構(gòu),而這些細(xì)胞器膜、細(xì)胞器膜和核膜共同構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)是?生:生物膜系統(tǒng)師:關(guān)于生物膜系統(tǒng)的組成在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)了解清楚了,那么細(xì)胞中的生物膜到底什么樣?應(yīng)該具備怎樣的結(jié)構(gòu)呢?創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的好奇,激發(fā)他們的求知欲,能夠較好的導(dǎo)入新課。一、對(duì)生物膜組成成分的探究過(guò)程一、對(duì)生物膜組成成分的探究過(guò)程二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程三、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容師:由于生物膜在組成成分和結(jié)構(gòu)上非常相似,所以早在100多年以前科學(xué)家就以細(xì)胞膜為研究對(duì)象展開(kāi)了對(duì)生物膜的探究,今天就請(qǐng)同學(xué)們跟隨我一起穿越時(shí)空隧道回到100多年以前重溫一下這段探究歷程相信一定會(huì)對(duì)你有所啟發(fā)的。首先回到1985年,請(qǐng)同學(xué)們閱讀資料1展示:資料1:1895年,歐文頓曾用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。師:如果你是當(dāng)年的科學(xué)家看到這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將會(huì)如何解釋呢?生:膜是由脂質(zhì)組成的師:看完資料1你能從中得到什么啟示呢?(提示:歐文頓用500500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn))生1:我得到的啟示是研究生物學(xué)和做實(shí)驗(yàn)要有毅力,要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)才能得到真理。生2:歐文頓只做了植物細(xì)胞的通透性實(shí)驗(yàn),不能說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞膜中是否含有脂質(zhì)。師:除此之外,你還能得到什么啟示呢?(提示:為什么當(dāng)年科學(xué)家研究生物學(xué)要從通透性實(shí)驗(yàn)入手,而沒(méi)有用顯微鏡直接觀察呢?)生:科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中起到非常重要的作用。師:科學(xué)得出這樣一種結(jié)論:膜是由脂質(zhì)組成的,是真的從細(xì)胞中提取出來(lái)細(xì)胞膜,并對(duì)其成分進(jìn)行分析得出的,還是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析,得出的結(jié)論呢?生:推理分析!師:可是推理分析得出的結(jié)論一定對(duì)嗎?(不一定)所以還要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證??茖W(xué)家確實(shí)也做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。展示:資料1(續(xù)):20世紀(jì)初,科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解,也會(huì)被蛋白酶分解。(提示:蛋白酶是一種能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))。師:由此你又可以得出什么結(jié)論呢?生:膜的組成成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。師:科學(xué)家提取細(xì)胞膜是為什么選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞呢?生:因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,保證了提取出的膜結(jié)構(gòu)都是細(xì)胞膜。展示:資料2:20世紀(jì)初,紅細(xì)胞膜化學(xué)成分的分析(數(shù)據(jù)來(lái)源P41)師:由此我們知道在細(xì)胞膜中除了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)外,還有少量的糖類。那么這幾種物質(zhì)是如何構(gòu)成細(xì)胞膜的呢?同學(xué)們看在在膜中含量最多的是脂質(zhì),而構(gòu)成膜的脂質(zhì)中含量最豐富的是?生:磷脂師:接下來(lái)我們共同來(lái)認(rèn)識(shí)一下磷脂,展示磷脂分子結(jié)構(gòu)圖師:磷脂分子的這一特性與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)之間又有什么關(guān)系呢?為此請(qǐng)同學(xué)們做一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn):取六個(gè)磷脂分子將其投入水中一段時(shí)間后,磷脂分子將會(huì)如何排布呢?生:動(dòng)手模擬展示后嘗試解說(shuō)。師:細(xì)胞膜中的磷脂分子是不是也這樣排布呢?膜中的磷脂分子也排列成單分子層嗎?展示:資料3:1925年,兩位荷蘭科學(xué)家從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣—水界面上鋪成單層分子。發(fā)現(xiàn)展開(kāi)層的單分子層的面積是紅細(xì)胞表面積的2倍師:根據(jù)資料3中的數(shù)量關(guān)系你能得出什么結(jié)論呢?生:細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層師:膜中的脂質(zhì)(磷脂)分子將會(huì)排列成怎樣的兩層呢?它們?nèi)绾闻挪疾艜?huì)比較穩(wěn)定呢?生:做模擬活動(dòng)二:排布磷脂雙分子層,展示并解說(shuō)師:了解了膜中磷脂分子的排布方式,那么蛋白質(zhì)分子是如何排布的呢?展示:資料4:20世紀(jì)50年代,電子顯微鏡誕生了1959年,羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。(補(bǔ)充:小資料(關(guān)于電鏡成像)電鏡下大分子物質(zhì)電子密度高,呈暗色;小分子物質(zhì)電子密度低,呈亮色。)師:結(jié)合這些信息你能否排布出蛋白質(zhì)分子在膜上的位置呢?生:做模擬活動(dòng)三:排出膜上蛋白質(zhì)的位置,展示并解說(shuō)師:解說(shuō)“三明治”結(jié)構(gòu)模型(單位膜模型)在此后的一段時(shí)間里人們認(rèn)為生物膜就是這樣的,但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展一種新技術(shù)的出現(xiàn)打破了人們的這一認(rèn)知。展示:電鏡冰凍蝕刻技術(shù)生:做模擬活動(dòng)四:重新排布蛋白質(zhì)的位置,展示并解說(shuō)生:總結(jié)蛋白質(zhì)分子在膜上的位置(鑲、嵌、貫穿)師:糖類在膜上是如何排布的呢?展示:糖類可以和細(xì)胞膜上的脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂,也可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白(又稱糖被),它與細(xì)胞表面的識(shí)別和信息交流有關(guān)。生:做模擬活動(dòng)五:排布膜上糖類的位置,展示并解說(shuō)師:現(xiàn)在我們構(gòu)建的生物膜模型是否已經(jīng)是非常完善的了呢?能否解釋這種現(xiàn)象?展示:變形蟲(chóng)吞噬食物的過(guò)程師:變形蟲(chóng)作為單細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物,它的變形運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是誰(shuí)在動(dòng)?生:細(xì)胞膜師:所以生物膜不可能是靜止不動(dòng)的,而且科學(xué)家也通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。展示:資料5:1970年,小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)師:由此你能得出什么結(jié)論呢?生:生物膜具有流動(dòng)性展示:資料6:1972年,桑格和尼克森提出了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型及其內(nèi)容。師:由此我們可以知道生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性,那么生物膜的功能特點(diǎn)是什么?生:選擇透過(guò)性師:生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已經(jīng)完美無(wú)缺,無(wú)需再繼續(xù)研究了呢?并非如此介紹:晶格鑲嵌模型、板塊鑲嵌模型和2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I(xiàn)??偨Y(jié):人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無(wú)止境,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn),人們對(duì)膜的研究必將更加細(xì)致入微……課外制作:嘗試制作細(xì)胞膜3D模型通過(guò)層層遞進(jìn)的提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的探究過(guò)程。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)推理,得出結(jié)論。使學(xué)生學(xué)會(huì)了科學(xué)假設(shè)的提出,并認(rèn)同假設(shè)必須有實(shí)驗(yàn)支持,假設(shè)必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證才能成為科學(xué)理論。引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生逐步掌握分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法,同時(shí)提高小組成員相互學(xué)習(xí)的能力,通過(guò)一步步引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。通過(guò)一步步引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。學(xué)生利用已有的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)推理與分析,利用已掌握的知識(shí)自己得出細(xì)胞膜磷脂分子的排列形式,自己建構(gòu)知識(shí),比教師的講授式學(xué)習(xí)記憶更深刻。通過(guò)對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,有利于學(xué)生批判性思維能力的培養(yǎng),并且能很好地讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)理論的可修正性,對(duì)于情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成起到很好的作用。采用臺(tái)階遞進(jìn)式提出,引導(dǎo)學(xué)生步步深入,在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生思維能力和實(shí)驗(yàn)探究能力得到提高有利于學(xué)生形成科學(xué)的認(rèn)知,建構(gòu)知識(shí)系統(tǒng)化,整體化。
有利于學(xué)生批判性思維能力的培養(yǎng),并且促進(jìn)學(xué)生認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的可修正性與發(fā)展性,順利達(dá)成情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,有助于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,并且有助于學(xué)生的興趣發(fā)展。課后評(píng)價(jià):這節(jié)課采用“提供資料→提出問(wèn)題→構(gòu)建模型→體驗(yàn)成果”的教學(xué)模式,通過(guò)“生物膜流動(dòng)鑲嵌模型”的構(gòu)建,體現(xiàn)學(xué)生“自主、探究、合作”的學(xué)習(xí)方式,感受科學(xué)家探索的歷程和探索過(guò)程的艱辛。進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),并且對(duì)學(xué)生進(jìn)行了潛移默化的情感教育。1.盡量為學(xué)生創(chuàng)造探究活動(dòng)的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史教育,經(jīng)過(guò)教師精心設(shè)計(jì),將各位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的資料,再加工成一連串環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生探究,讓學(xué)生身臨其境,仿佛自己就是科學(xué)家在進(jìn)行研究,從中學(xué)習(xí)模型建構(gòu)方法:實(shí)驗(yàn)、推理想象—提出假說(shuō)—進(jìn)一步驗(yàn)證完善—不斷發(fā)展;正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用;總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。2.保護(hù)學(xué)生的自尊心,培育學(xué)生創(chuàng)造的激情。教師必須設(shè)置好探究歷程的梯度(如,補(bǔ)充磷脂分子結(jié)構(gòu)與特性的知識(shí)),并且不能超出學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平,并適時(shí)、恰當(dāng)?shù)亟o學(xué)生創(chuàng)新提供幫助,使其能享受成功喜悅,激發(fā)并能維持學(xué)生的創(chuàng)造熱情。3.以活動(dòng)促發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)。本節(jié)既有資料探究,小組討論學(xué)習(xí)的活動(dòng),也有通過(guò)多媒體課件、模型制作等手段,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)眼、動(dòng)手,學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣,落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)自主、探究、合作學(xué)習(xí)的要求,有效實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo),學(xué)生學(xué)得既靈活又實(shí)在。教材分析:人教版必修1第4章共3節(jié)內(nèi)容,第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》,第2節(jié)《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》,第3節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?。?節(jié)主要說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜,膜為什么具有選擇透過(guò)性?這與膜結(jié)構(gòu)有關(guān),膜結(jié)構(gòu)又是解釋物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降幕A(chǔ)。這3節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是:功能—結(jié)構(gòu)—功能。由此可見(jiàn),本節(jié)內(nèi)容在第4章中起著承上啟下的作用,有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容:1、科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。利用科學(xué)史教育素材,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論,宛如親歷科學(xué)家探索的歷程,使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力,加深對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的理解,明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)是長(zhǎng)期的過(guò)程;科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理,還必須通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證;科學(xué)學(xué)說(shuō)并非一成不變,需要不斷修正、發(fā)展和完善;科學(xué)發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系,技術(shù)的進(jìn)步可以更好地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。2、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說(shuō)中,細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的,能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí),學(xué)生必須展開(kāi)想象力,通過(guò)制作模型等,構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu),理解和掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)。<<生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型>>教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】人教版必修1第4章共3節(jié)內(nèi)容,第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》,第2節(jié)《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》,第3節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?。?節(jié)主要說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜,膜為什么具有選擇透過(guò)性?這與膜結(jié)構(gòu)有關(guān),膜結(jié)構(gòu)又是解釋物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降幕A(chǔ)。這3節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是:功能—結(jié)構(gòu)—功能。由此可見(jiàn),本節(jié)內(nèi)容在第4章中起著承上啟下的作用,有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容:1、科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。利用科學(xué)史教育素材,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論,宛如親歷科學(xué)家探索的歷程,使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力,加深對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的理解,明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)是長(zhǎng)期的過(guò)程;科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理,還必須通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證;科學(xué)學(xué)說(shuō)并非一成不變,需要不斷修正、發(fā)展和完善;科學(xué)發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系,技術(shù)的進(jìn)步可以更好地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。2、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說(shuō)中,細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的,能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí),學(xué)生必須展開(kāi)想象力,通過(guò)制作模型等,構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu),理解和掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)?!窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能①通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程,闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。②舉例說(shuō)明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)。③簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。2.過(guò)程與方法①通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程,學(xué)習(xí)做出假設(shè)。②發(fā)揮空間想象力,通過(guò)制作模型,構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀①生物膜結(jié)構(gòu)的研究是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開(kāi)展的,樹(shù)立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。②正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀,理解假說(shuō)的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù),需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅⑼ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。③正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用?!窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和解決方法】【教學(xué)重點(diǎn)】流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。解決方法:1、設(shè)計(jì)問(wèn)題串分析討論后,讓學(xué)生歸納總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)。
2、教師呈現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖,結(jié)合闡述其基本內(nèi)容。
【教學(xué)難點(diǎn)】探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。解決方法:用設(shè)問(wèn)法講解生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,在層層剝?nèi)ァ肮S衣”中顯現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。
【學(xué)情分析】學(xué)生在第3章對(duì)生物膜的成分和功能有所了解,又安排了學(xué)生預(yù)習(xí)這節(jié)內(nèi)容,所以學(xué)生學(xué)起來(lái)感覺(jué)不難,但科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程學(xué)生感覺(jué)有難度。【教學(xué)方法】啟發(fā)式教學(xué)為主,講授式為輔;小組合作學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)相結(jié)合?!窘叹邷?zhǔn)備】多媒體課件、制作生物膜模型的廢舊物品【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情景、溫故知新展示動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,讓學(xué)生思考在兩圖中具有膜的結(jié)構(gòu)有那些?生:線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體、核膜和細(xì)胞膜師:細(xì)胞中有很多膜結(jié)構(gòu),而這些細(xì)胞器膜、細(xì)胞器膜和核膜共同構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)是?生:生物膜系統(tǒng)師:關(guān)于生物膜系統(tǒng)的組成在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)了解清楚了,那么細(xì)胞中的生物膜到底什么樣?應(yīng)該具備怎樣的結(jié)構(gòu)呢?創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的好奇,激發(fā)他們的求知欲,能夠較好的導(dǎo)入新課。一、對(duì)生物膜組成成分的探究過(guò)程一、對(duì)生物膜組成成分的探究過(guò)程二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程二、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程三、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容師:由于生物膜在組成成分和結(jié)構(gòu)上非常相似,所以早在100多年以前科學(xué)家就以細(xì)胞膜為研究對(duì)象展開(kāi)了對(duì)生物膜的探究,今天就請(qǐng)同學(xué)們跟隨我一起穿越時(shí)空隧道回到100多年以前重溫一下這段探究歷程相信一定會(huì)對(duì)你有所啟發(fā)的。首先回到1985年,請(qǐng)同學(xué)們閱讀資料1展示:資料1:1895年,歐文頓曾用500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)凡可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。師:如果你是當(dāng)年的科學(xué)家看到這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將會(huì)如何解釋呢?生:膜是由脂質(zhì)組成的師:看完資料1你能從中得到什么啟示呢?(提示:歐文頓用500500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬(wàn)次的通透性實(shí)驗(yàn))生1:我得到的啟示是研究生物學(xué)和做實(shí)驗(yàn)要有毅力,要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)才能得到真理。生2:歐文頓只做了植物細(xì)胞的通透性實(shí)驗(yàn),不能說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞膜中是否含有脂質(zhì)。師:除此之外,你還能得到什么啟示呢?(提示:為什么當(dāng)年科學(xué)家研究生物學(xué)要從通透性實(shí)驗(yàn)入手,而沒(méi)有用顯微鏡直接觀察呢?)生:科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中起到非常重要的作用。師:科學(xué)得出這樣一種結(jié)論:膜是由脂質(zhì)組成的,是真的從細(xì)胞中提取出來(lái)細(xì)胞膜,并對(duì)其成分進(jìn)行分析得出的,還是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理分析,得出的結(jié)論呢?生:推理分析!師:可是推理分析得出的結(jié)論一定對(duì)嗎?(不一定)所以還要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證??茖W(xué)家確實(shí)也做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。展示:資料1(續(xù)):20世紀(jì)初,科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解,也會(huì)被蛋白酶分解。(提示:蛋白酶是一種能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))。師:由此你又可以得出什么結(jié)論呢?生:膜的組成成分中含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。師:科學(xué)家提取細(xì)胞膜是為什么選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞呢?生:因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,保證了提取出的膜結(jié)構(gòu)都是細(xì)胞膜。展示:資料2:20世紀(jì)初,紅細(xì)胞膜化學(xué)成分的分析(數(shù)據(jù)來(lái)源P41)師:由此我們知道在細(xì)胞膜中除了脂質(zhì)和蛋白質(zhì)外,還有少量的糖類。那么這幾種物質(zhì)式如何構(gòu)成細(xì)胞膜的呢?同學(xué)們看在在膜中含量最多的是脂質(zhì),而構(gòu)成膜的脂質(zhì)中含量最豐富的是?生:磷脂師:接下來(lái)我們共同來(lái)認(rèn)識(shí)一下磷脂,展示磷脂分子結(jié)構(gòu)圖師:磷脂分子的這一特性與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)之間又有什么關(guān)系呢?為此請(qǐng)同學(xué)們做一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn):取六個(gè)磷脂分子將其投入水中一段時(shí)間后,磷脂分子將會(huì)如何排布呢?生:動(dòng)手模擬展示后嘗試解說(shuō)。師:細(xì)胞膜中的磷脂分子是不是也這樣排布呢?膜中的磷脂分子也排列成單分子層嗎?展示:資料3:1925年,兩位荷蘭科學(xué)家從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣—水界面上鋪成單層分子。發(fā)現(xiàn)展開(kāi)層的單分子層的面積是紅細(xì)胞表面積的2倍師:根據(jù)資料3中的數(shù)量關(guān)系你能得出什么結(jié)論呢?生:細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層師:膜中的脂質(zhì)(磷脂)分子將會(huì)排列成怎樣的兩層呢?它們?nèi)绾闻挪疾艜?huì)比較穩(wěn)定呢?生:做模擬活動(dòng)二:排布磷脂雙分子層,展示并解說(shuō)師:了解了膜中磷脂分子的排布方式,那么蛋白質(zhì)分子是如何排布的呢?展示:資料4:20世紀(jì)50年代,電子顯微鏡誕生了1959年,羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)。(補(bǔ)充:小資料(關(guān)于電鏡成像)電鏡下大分子物質(zhì)電子密度高,呈暗色;小分子物質(zhì)電子密度低,呈亮色。)師:結(jié)合這些信息你能否排布出蛋白質(zhì)分子在膜上的位置呢?生:做模擬活動(dòng)三:排出膜上蛋白質(zhì)的位置,展示并解說(shuō)師:解說(shuō)“三明治”結(jié)構(gòu)模型(單位膜模型)在此后的一段時(shí)間里人們認(rèn)為生物膜就是這樣的,但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展一種新技術(shù)的出現(xiàn)打破了人們的這一認(rèn)知。展示:電鏡冰凍蝕刻技術(shù)生:做模擬活動(dòng)四:重新排布蛋白質(zhì)的位置,展示并解說(shuō)生:總結(jié)蛋白質(zhì)分子在膜上的位置(鑲、嵌、貫穿)師:糖類在膜上是如何排布的呢?展示:糖類可以和細(xì)胞膜上的脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂,也可以和蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白(又稱糖被),它與細(xì)胞表面的識(shí)別和信息交流有關(guān)。生:做模擬活動(dòng)五:排布膜上糖類的位置,展示并解說(shuō)師:現(xiàn)在我們構(gòu)建的生物膜模型是否已經(jīng)是非常完善的了呢?能否解釋這種現(xiàn)象?展示:變形蟲(chóng)吞噬食物的過(guò)程師:變形蟲(chóng)作為單細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物,它的變形運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是誰(shuí)在動(dòng)?生:細(xì)胞膜師:所以生物膜不可能是靜止不動(dòng)的,而且科學(xué)家也通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。展示:資料5:1970年,小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)師:由此你能得出什么結(jié)論呢?生:生物膜中的蛋白質(zhì)具有流動(dòng)性展示:生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型(flash)結(jié)論:生物膜具有流動(dòng)性展示:資料6:1972年,桑格和尼克森提出了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型及其內(nèi)容。師:由此我們可以知道生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性,那么生物膜的功能特點(diǎn)是什么?生:選擇透過(guò)性師:生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已經(jīng)完美無(wú)缺,無(wú)需再繼續(xù)研究了呢?并非如此介紹:晶格鑲嵌模型、板塊鑲嵌模型和2003年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名研究細(xì)胞膜的美國(guó)科學(xué)家阿格雷和麥金農(nóng)。以表彰他們?cè)诩?xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ婪矫嫠龅呢暙I(xiàn)??偨Y(jié):人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)永無(wú)止境,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn),人們對(duì)膜的研究必將更加細(xì)致入微……課外制作:嘗試制作細(xì)胞膜3D模型通過(guò)層層遞進(jìn)的提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家的探究過(guò)程。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)推理,得出結(jié)論。使學(xué)生學(xué)會(huì)了科學(xué)假設(shè)的提出,并認(rèn)同假設(shè)必須有實(shí)驗(yàn)支持,假設(shè)必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證才能成為科學(xué)理論。引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生逐步掌握分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法,同時(shí)提高小組成員相互學(xué)習(xí)的能力,通過(guò)一步步引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。通過(guò)一步步引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力。學(xué)生利用已有的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)推理與分析,利用已掌握的知識(shí)自己得出細(xì)胞膜磷脂分子的排列形式,自己建構(gòu)知識(shí),比教師的講授式學(xué)習(xí)記憶更深刻。通過(guò)對(duì)比,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,有利于學(xué)生批判性思維能力的培養(yǎng),并且能很好地讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)理論的可修正性,對(duì)于情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成起到很好的作用。采用臺(tái)階遞進(jìn)式提出,引導(dǎo)學(xué)生步步深入,在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生思維能力和實(shí)驗(yàn)探究能力得到提高有利于學(xué)生形成科學(xué)的認(rèn)知,建構(gòu)知識(shí)系統(tǒng)化,整體化。
有利于學(xué)生批判性思能力的培養(yǎng),并且促進(jìn)學(xué)生認(rèn)同科學(xué)結(jié)論的修正性與發(fā)展性,順利達(dá)成情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,有助于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,并且有助于學(xué)生的興趣發(fā)展?!緳z測(cè)練習(xí)】【檢測(cè)練習(xí)】1、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型與蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型的最大的不同是()A、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性B、蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性C、流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有選擇性D、蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為細(xì)胞膜具有透過(guò)性2、變形蟲(chóng)的任何部位都能伸出偽足,這一生理過(guò)程的完成依賴于細(xì)胞膜的()A、保護(hù)作用B、一定的流動(dòng)性C、全透性D、信息交流3、下列物質(zhì)中最容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的是()A、葡萄糖B、蛋白質(zhì)C、甘油D、無(wú)機(jī)鹽離子4、細(xì)胞膜上與細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是()A、糖蛋白B、磷脂C、脂肪D、核酸5、某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和成分,如果你是課題組成員,請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:(1)應(yīng)選取人的哪種細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)()A.神經(jīng)細(xì)胞B.口腔上皮細(xì)胞C.成熟的紅細(xì)胞D.白細(xì)胞(2)將選取的上述材料放入,由于滲透作用,一段時(shí)間后細(xì)胞將破裂,然后再用法獲得純凈的細(xì)胞膜。(3)若將細(xì)胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬?,下列能正確反應(yīng)其分布的圖是()(4)脂質(zhì)單分子層的面積是細(xì)胞表面積的2倍,說(shuō)明?!窘毯蠓此肌?.盡量為學(xué)生創(chuàng)造探究活動(dòng)的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史教育,經(jīng)過(guò)教師精心設(shè)計(jì),將各位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的資料,再加工成一連串環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生探究,讓學(xué)生身臨其境,仿佛自己就是科學(xué)家在進(jìn)行研究,從中學(xué)習(xí)模型建構(gòu)方法:實(shí)驗(yàn)、推理想象—提出假說(shuō)—進(jìn)一步驗(yàn)證完善—不斷發(fā)展;正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用;總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。2.保護(hù)學(xué)生的自尊心,培育學(xué)生創(chuàng)造的激情。教師必須設(shè)置好探究歷程的梯度(如,補(bǔ)充磷脂分子結(jié)構(gòu)與特性的知識(shí)),并且不能超出學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平,并適時(shí)、恰當(dāng)?shù)亟o學(xué)生創(chuàng)新提供幫助,使其能享受成功喜悅,激發(fā)并能維持學(xué)生的創(chuàng)造熱情。3.以活動(dòng)促發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)。本節(jié)既有資料探究,小組討論學(xué)習(xí)的活動(dòng),也有通過(guò)多媒體課件、學(xué)生畫(huà)圖、模型制作等手段,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)眼、動(dòng)手,學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣,落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)自主、探究、合作學(xué)習(xí)的要求,有效實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo),學(xué)生學(xué)得既靈活又實(shí)在。效果分析:1.以活動(dòng)促發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)。本節(jié)既有資料探究,小組討論學(xué)習(xí)的活動(dòng),也有通過(guò)多媒體課件、學(xué)生畫(huà)圖、模型制作等手段,讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)眼、動(dòng)手,學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣,落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)自主、探究、合作學(xué)習(xí)的要求,有效實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo),學(xué)生學(xué)得既靈活又實(shí)在。2.保護(hù)學(xué)生的自尊心,培育學(xué)生創(chuàng)造的激情。教師必須設(shè)置好探究歷程的梯度(如,補(bǔ)充磷脂分子結(jié)構(gòu)與特性的知識(shí)),并且不能超出學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平,并適時(shí)、恰當(dāng)?shù)亟o學(xué)生創(chuàng)新提供幫助,使其能享受成功喜悅,激發(fā)并能維持學(xué)生的創(chuàng)造熱情。3.盡量為學(xué)生創(chuàng)造探
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