細胞與分子教學(xué)設(shè)計

細胞與分子教學(xué)設(shè)計細胞與分子教學(xué)設(shè)計1

一、教學(xué)目標的確定

在課程標準的具體內(nèi)容標準中，與本節(jié)內(nèi)容相對應(yīng)的條目是“概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”。要達成這一目標，講授過程中就應(yīng)該以結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點為主線，首先聯(lián)系初中知識引導(dǎo)學(xué)生說出蛋白質(zhì)有哪些重要功能，再結(jié)合教材中蛋白質(zhì)主要功能示例，進行這一部分的學(xué)習(xí)。在了解了蛋白質(zhì)多種多樣的功能后，重點學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。首先學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的基本組成單位──氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及由氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程，然后,組織學(xué)生運用剛獲取的知識對人工合成蛋白質(zhì)進行探討，在探討過程中理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因，最后再次呼應(yīng)“結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)”的觀點，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實例中更深刻的知識，進而回歸主題──蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

根據(jù)以上對教材編排的理解，將本節(jié)知識目標定為:

1.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸的種類。

2.概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

3.理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

4.關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進展。

本節(jié)能力目標為：

1.嘗試建立氨基酸結(jié)構(gòu)通式的球棍模型(模仿水平)。

2.使用球棍模型演示脫水縮合過程，肽鏈形成具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)(獨立操作水平)。

3.能夠利用多媒體搜集相關(guān)信息，學(xué)會鑒別、選擇、運用和分享信息。

本節(jié)情感目標為：

1.體驗人工合成牛胰島素的大致合成過程(感受水平)。

2.認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

3.初步形成生物體的結(jié)構(gòu)與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點。樹立辯證唯物主義自然觀，逐步形成科學(xué)的世界觀。

4.認識生物科學(xué)的價值，樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué)，初步養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

二、教學(xué)設(shè)計思路

由于學(xué)生缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)知識(特別是對連接各原子間的化學(xué)鍵感到尤為困惑)，細胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容，比較抽象，所以在教學(xué)時，應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗，利用模型模擬或圖解加強教學(xué)的直觀性，增加學(xué)生對微觀內(nèi)容的感性認識，使學(xué)生在主動獲取知識的過程中完成重點、難點知識的學(xué)習(xí)，鍛煉動手能力、提高思維能力，形成相應(yīng)的觀點。

引導(dǎo)回顧初中知識創(chuàng)設(shè)問題情境

↓

交流歸納蛋白質(zhì)的功能

↓

播放一則洗發(fā)水廣告

↓

激發(fā)思考蛋白質(zhì)與氨基酸的關(guān)系

↓

引入氨基酸及其種類的學(xué)習(xí)

↓

學(xué)生活動:觀察四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式

↓

討論、總結(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式

↓

嘗試用球棍模型模擬氨基酸的結(jié)構(gòu)通式

↓

拓展思考氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其他性質(zhì)

↓

引出氨基酸種類的學(xué)習(xí)

↓

利用強烈的'數(shù)據(jù)對比，過渡到氨基酸怎樣形成蛋白質(zhì)

↓

學(xué)生活動：閱讀課文并觀察氨基酸脫水縮合示意圖

↓

學(xué)生活動：小組合作嘗試描述

↓

啟發(fā)引導(dǎo)完成旁欄思考，并討論肽鏈的空間結(jié)構(gòu)

↓

觀察氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖

↓

分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

↓

介紹人工合成蛋白質(zhì)的過程

↓

師生共同探討人工合成牛胰島素的過程

↓

導(dǎo)出蛋白質(zhì)的多樣性原因

↓

總結(jié)、評價回歸主題

三、教學(xué)實施過程

學(xué)習(xí)階段

教師組織與引導(dǎo)

學(xué)生活動

教學(xué)意圖

問題導(dǎo)學(xué)

主動獲取知識

加工信息，主動探究，了解知識的應(yīng)用價值。

闡明結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，促進理解

系統(tǒng)總結(jié)

教師投影一則洗發(fā)水的產(chǎn)品介紹。啟發(fā)思考：在洗發(fā)水中都含有哪些成分?為什么氨基酸能有效修復(fù)發(fā)質(zhì)？發(fā)膜的主要成分是什么？

評價回答，總結(jié)蛋白質(zhì)和氨基酸都是生命活動所必需的生命物質(zhì)。它們之間存在著什么關(guān)系？

氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。

氨基酸有哪些特點呢？

展示四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式（甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸）

引導(dǎo)啟發(fā)：

教師組織與引導(dǎo)

1.組成氨基酸的基本元素是什么？

2.四種氨基酸在結(jié)構(gòu)上有哪些共同點？又有哪些差別之處？

教師給與必要的補充，注意語言表述的準確性。

3.嘗試寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式。

教師巡查學(xué)生書寫情況，啟發(fā)學(xué)生依據(jù)書寫情況與教材作對比來發(fā)現(xiàn)問題，強調(diào)結(jié)構(gòu)通式的不同寫法。

引導(dǎo)學(xué)生通過球棍模型加深對氨基酸結(jié)構(gòu)的理解，特別要形成其空間結(jié)構(gòu)的認識：(通過對蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的理解，為下一步的理解肽鏈的空間結(jié)構(gòu)做鋪墊)

桔紅色球：氫原子

黑色球：碳原子

綠色球：氧原子

藍色球：氮原子

小鐵棍：化學(xué)鍵

彈簧棍：碳氧雙鍵

(要求)裝配出一個甘氨酸或丙氨酸

深入探討:

1.我們插裝的甘氨酸的側(cè)鏈基團是什么?

2.r基的不同如何決定氨基酸種類的不同?嘗試用模型變換(課下完成)

3.r基上能不能含有-nh2或-cooh?

課件展示特殊氨基酸

賴氨酸(含-nh2)

天冬氨酸(含-cooh)

啟發(fā)引導(dǎo):

生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，而據(jù)估計，生物界的蛋白質(zhì)種類多達1010～1012種。

氨基酸是怎樣形成蛋白質(zhì)的呢?

根據(jù)由部分到整體的認知規(guī)律，

先引導(dǎo):兩個相同或不同的氨基酸分子脫水縮合過程

討論:

1.氨基酸形成蛋白質(zhì)的大致過程是怎樣的?

2.兩個氨基酸脫水縮合反應(yīng)生成一個二肽，失去幾分子水?

3.三個氨基酸脫水縮合，失去幾分子水?

4.n個氨基酸脫水縮合反應(yīng)呢?

演示:

氨基酸分子脫水縮合形成兩條鏈的過程

1.拿一條兩頭系有不同顏色緊扣的繩子表示一條多肽鏈

2.拿剪刀從中間剪開表示肽鍵的斷裂

思考:肽鍵斷裂后需要作出哪些修飾，使其形成兩條完整的多肽鏈?

評價學(xué)生回答加以總結(jié)教師組織與引導(dǎo)

引導(dǎo)學(xué)生觀察:

“氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖”

完成“思考與討論”

利用課前搜集的有關(guān)人工合成蛋白質(zhì)材料，聯(lián)系本書的科學(xué)家訪談:

1.如果你是中國人工合成牛胰島素科研領(lǐng)導(dǎo)小組的成員，你認為首先應(yīng)做哪些方面的工作以免少走彎路?

2.設(shè)計一個怎樣的方案，以期更科學(xué)、更合理?(方案要合理)

3.如果人工合成的牛胰島素沒有達到預(yù)期的結(jié)果，你應(yīng)該做哪些方面的分析?

評價學(xué)生回答，總結(jié)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的四大原因。

引導(dǎo)學(xué)生再次思考蛋白質(zhì)功能實例中如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)這一生物學(xué)觀點。

討論:

1.對于蛋白質(zhì)的功能，你還能作出補充嗎?

2.人類研究蛋白質(zhì)的功能有什么意義?

教師組織與引導(dǎo)。

展示知識概念圖。

本節(jié)課要理解:氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因。

思考回答：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì),稱為結(jié)構(gòu)蛋白,如羽毛、肌肉、頭發(fā)的成分主要是蛋白質(zhì)。

思考回答：c、h、o、n等。

觀察對比，嘗試用語言描述。

傾聽，并以小組為單位，合作完成。

總結(jié)氨基酸在空間結(jié)構(gòu)上的特點。

學(xué)生思考回答:

1.甘氨酸的側(cè)鏈基團是氫基

2.學(xué)生初步思考

3.r基上可以含有-nh2或-cooh，進一步理解“每個氨基酸分子至少都含有一個-nh2和-cooh”

獲取信息，主動思考，體會巨大的數(shù)字差別蘊含有哪些信息。

觀察“氨基酸脫水縮合示意圖”，閱讀氨基酸脫水縮合過程的文字、圖解，以小組為單位，討論交流，并嘗試利用手中的模型模擬此過程。

根據(jù)模型作出描述。

思考作答。

總結(jié)得出公式:

形成肽鍵數(shù)(脫去的水分子數(shù))=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)。

主動參與交流表達，更深入理解氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程，運用已學(xué)知識，解決實際問題。

1.整合資料信息，能說出幾個關(guān)鍵步驟。

2.方案要合乎生物學(xué)原理，合成后的牛胰島素要驗證其是否有活性。

3.合成多肽鏈時少一個氨基酸分子。

合成多肽鏈時，氨基酸的連接順序出現(xiàn)錯誤。

合成多肽鏈時，未嚴格按照規(guī)定的17種氨基酸進行合成。

未嚴格按照其肽鏈折疊方式進行合成(意思對即可)。

能夠深層挖掘，作出相應(yīng)描述。

回答問題，了解“國際人類蛋白質(zhì)組計劃”的研究進展及成就。

學(xué)生能回答出組成蛋白質(zhì)的基本單位──氨基酸，氨基酸分子的結(jié)合方式，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因，及其與蛋白質(zhì)功能多樣性的關(guān)系。

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂，同時為知識點的切入提供了良好的素材，為講述氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位做鋪墊。

考慮到這里出現(xiàn)的“基本單位”一詞，學(xué)生接受可能有些許困難，所以采取了直接講授的方法。

這一環(huán)節(jié)的教學(xué)屬于本節(jié)的重難點，培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力。使其主動感知知識的形成。

由于學(xué)生的化學(xué)知識有限，通過動手環(huán)節(jié)會更直觀，突破學(xué)習(xí)難點，進而加深對各學(xué)科間相互關(guān)系的認識。

激發(fā)學(xué)生思維，加深對教材的理解，培養(yǎng)學(xué)生吃透知識的能力。

通過強烈的數(shù)字對比啟發(fā)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題提出問題，進而解決問題。

在實際動手操作中享受學(xué)習(xí)的快樂。

利用歸納演繹的方法由易到難，逐步推測氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

利用演示方法突破本節(jié)課的難點。

體驗角色變換的快樂，同時考查學(xué)生對已學(xué)知識的靈活運用程度。

強調(diào)科學(xué)發(fā)展的過程，滲透科學(xué)方法、科學(xué)精神的教育。

回歸主題，闡明蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

激發(fā)學(xué)生對科技前沿研究工作的興趣。

通過總結(jié)使學(xué)生獲得蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者的基本認識。

細胞與分子教學(xué)設(shè)計2

一、教學(xué)目標：

初步了解分子與生物學(xué)之間的關(guān)系了解合成牛胰島素事件。

培養(yǎng)分析分析資料的能力。

情感與態(tài)度】了解中國是首工合成有生物活性的有機物的國家，增強學(xué)生的民族自豪感;

初步了解分子生物學(xué)的成果，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的目標;閱讀訪談，學(xué)習(xí)科學(xué)家們實事求是、艱苦鉆研的精神。

二、教學(xué)重難點：

激發(fā)學(xué)生對高中生物的興趣是本課的重點。

三、教學(xué)用具：

ppt幻燈片

四、教學(xué)準備

五、教學(xué)過程：

(一)以概述《細胞與分子》模塊作為引入。

師：比較初中階段所學(xué)習(xí)的生物知識特點，大家拿到課本可能會想，初中的時候不是已經(jīng)學(xué)過細胞了嗎為什么高中還要再學(xué)呢初中的生物知識著重讓學(xué)生了解生物學(xué)的大概情況，而且因為學(xué)生沒有相關(guān)的化學(xué)知識和足夠的空間想象能力，所以很多知識在初中階段是沒有辦法說明白的。

就拿細胞結(jié)構(gòu)來說吧，初中的.時候，老師只能讓學(xué)生知道動物細胞是由細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核構(gòu)成，至于細胞為什么是有生命的，細胞是樣生活的，都沒有辦法說得清楚。只有在同學(xué)們在、學(xué)習(xí)了化學(xué)的基礎(chǔ)知識后我們才可以對生命進一步的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)就是這樣，當(dāng)你掌握的知識越多時候，反而覺得自己不知道的就更多。

這個開設(shè)的《分子與細胞》模塊，將為我們在化學(xué)分子的層面上，解釋細胞的結(jié)構(gòu)以及生命活動。解答在初中階段沒有辦法解開的謎團，也為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

(二)人工合成牛胰島素事件以及科學(xué)家訪談錄

師：要了解分子與生物學(xué)之間的關(guān)系，我們先來看一個我們國家在這方面的杰出成果。(展示出我國人工合成牛胰島素的背景資料)。

學(xué)生閱讀背景資料和閱讀課文中的訪談錄，以問題引導(dǎo)：人工合成牛胰島素在生物學(xué)上有什么重大的意義從訪談錄中，你認為造就了這次成功的因素是什么閱讀完了這些資料，你覺得對于你學(xué)習(xí)高中生物，在方法上有什么啟發(fā)呢

(三)簡單介紹