流動鑲嵌模型教學設(shè)計

生物膜的流動鑲嵌模型惠州市小金口中學王靜仁教材分析“生物膜的流動鑲嵌模型”選自人教版教材必修一第四章第二節(jié)。此前的學習，學生已經(jīng)根本掌握了細胞的結(jié)構(gòu)相關(guān)知識。同時通過認識細胞器和細胞膜，對“膜”的概念也有了初步了解，為本節(jié)內(nèi)容學習奠定了知識根底。本章第一節(jié)中講解了“跨膜運輸實例”，同學們從現(xiàn)象上初步認識膜的功能。本節(jié)內(nèi)容可看做是對上節(jié)內(nèi)容的延伸，照應(yīng)以“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”原那么，介紹生物膜的結(jié)構(gòu)。同時又為后面更深入講解生物膜運輸功能奠定知識根底。課文主要內(nèi)容介紹了歷代科學家如何抽絲剝繭，在前人認識的根底上不斷發(fā)現(xiàn)，逐步修正對生物膜的認識，最終歸納得出“流動鑲嵌模型”?？茖W家的思維和科學方法是我們學習的重要內(nèi)容。流動鑲嵌模型描述了生物膜結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特征。教學目標認識流動鑲嵌模型的內(nèi)容理解科學家認識生物膜的思維推理過程重點難點重點：流動鑲嵌模型的內(nèi)容和生物膜的特點難點：如何理解科學家的實驗教學策略在本課教學中，突破地將教學重心推至科學家如何發(fā)現(xiàn)、認識生物膜的成分與結(jié)構(gòu)的內(nèi)容上。通過課堂演示實驗等手段，以直觀的感性認識照應(yīng)課文中科學家的實驗。幫助學生理解課文中實驗的意圖和邏輯推理思維過程，讓學生能夠從真實的實驗中獲取直接經(jīng)驗，深刻認識課文知識內(nèi)涵。教學流程演示實驗胡蘿卜素萃取演示實驗胡蘿卜素萃取結(jié)論：膜由脂質(zhì)組成課文：結(jié)論：膜由脂質(zhì)組成課文：不同物質(zhì)穿膜實驗演示實驗紙巾小魔術(shù)演示實驗演示實驗紙巾小魔術(shù)演示實驗結(jié)論：膜中脂質(zhì)分子為連續(xù)兩層結(jié)論：膜中脂質(zhì)分子為連續(xù)兩層構(gòu)建模型：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的根本支架，具有流動性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表，有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運動。課文：提取脂質(zhì)分布為單分子層實驗構(gòu)建模型：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的根本支架，具有流動性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表，有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運動。課文：提取脂質(zhì)分布為單分子層實驗結(jié)論：結(jié)論：生物膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)構(gòu)成課文：電子顯微鏡觀察課文：電子顯微鏡觀察缺乏缺乏生物膜是靜止的觀點生物膜是靜止的觀點結(jié)構(gòu)特點：具有流動性修正結(jié)構(gòu)特點：具有流動性修正糖蛋白的分布和功能演示實驗顏料溶液流動混溶演示實驗糖蛋白的分布和功能演示實驗顏料溶液流動混溶演示實驗結(jié)論：細胞膜具有流動性課文：結(jié)論：細胞膜具有流動性課文：不同顏色熒光標記的人鼠細胞融合實驗教學過程引入師生活動：〔1〕老師請同學一起吃“秀逗”糖〔一種非常非常酸的糖〕。提出問題“當你吃到那么酸的糖的時候，你會針對這糖提出什么樣的問題？”?！?〕緊接著老師從群體答復中收集如“什么做的？”；“怎么做的？”之類問題?！?〕老師繼而將問題引回到課堂：“我們通過學習上一節(jié)的內(nèi)容知道，生物膜具有什么樣的特點？”引導學生回憶：生物膜具有選擇透過性的特征。老師進一步引導：生物膜有很特別的功能，科學家也和我們一樣好奇，就像我們發(fā)現(xiàn)特別的糖一樣，發(fā)出了“由什么構(gòu)成？”，“有什么結(jié)構(gòu)”的問題。于是開始了眾多科學家長達數(shù)十年對生物膜結(jié)構(gòu)和成分的探尋旅程”?；顒右饬x活動意義：通過“整蠱”式的吃糖，可以活潑氣氛，輕松進入課堂。更關(guān)鍵的是，通過讓學生對這種糖提出疑問，自然引入課堂內(nèi)容。探索歷程膜成分的發(fā)現(xiàn)演示實驗：取裝有適量水提取的胡蘿卜汁的A、B試管〔提示學生胡蘿卜汁中橙色主要是其中胡蘿卜素的顏色〕，分別參加等量植物油，取A試管搖勻兩分鐘，靜置。B試管作為對照。讓同學觀察A、B試管中兩層液體顏色顏色的不同。提問：觀察發(fā)現(xiàn)胡蘿卜汁中橙色變淺，植物油中橙黃色加深，這里頭發(fā)生了什么過程呢？學生討論答復，老師引導指出，植物油從水中提將胡蘿卜素從而使兩層液體顏色變化。老師揭示原理：是由于胡蘿卜素屬于脂溶性物質(zhì)，更易溶于油脂中，于是植物油能夠從水中提取胡蘿卜素。最后板書明確原理：脂溶性物質(zhì)更易溶于脂質(zhì)中。搖勻前搖勻靜置后〔以上均左側(cè)為A試管，右側(cè)為B試管〕聯(lián)系課文：請同學描述歐文頓實驗概況，結(jié)果和結(jié)論問題討論：小組討論歐文頓實驗的結(jié)果如何推導出“膜是由脂質(zhì)構(gòu)成”的結(jié)論？學生自主表述觀點。老師提示：可以把膜想象成具有一定厚度，物質(zhì)必須先溶入膜內(nèi)，才能進入細胞?？茖W家實驗發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)更容易穿過。也就是說，脂溶性物質(zhì)更容易溶解在膜中。而我們的演示實驗又知道了，脂溶性物質(zhì)更容易溶于脂質(zhì)中。于是我們可以推測，膜是由脂質(zhì)組成?；顒右饬x：活動意義：讓學生直接觀察到脂溶性物質(zhì)易溶于脂質(zhì)的現(xiàn)實例子，加深學生對知識的理解。同時，通過想象“物質(zhì)溶解于膜中”，并共同推理得出膜由脂質(zhì)組成的結(jié)論，鍛煉了學生的邏輯推理能力并深刻理解了知識的內(nèi)在聯(lián)系。轉(zhuǎn)接：于是我們知道了膜的成分是脂質(zhì)，但是這些脂質(zhì)是以什么結(jié)構(gòu)組成了膜？這就需要我們繼續(xù)探究。細胞膜中脂質(zhì)為兩層的發(fā)現(xiàn)演示實驗：故作變魔術(shù)狀，向?qū)W生展示1平方分米紙巾，轉(zhuǎn)身，將雙層紙巾展開，再轉(zhuǎn)身向?qū)W生展示兩倍面積的單層紙巾。提問：紙巾由1平方分米變成成了2平方分米，說明什么？同學能輕易答復出是由于紙巾是兩層的。聯(lián)系課文：請同學描述1925年荷蘭科學家實驗概況，并參照演示實驗推理方式，引導學生由課文中“單層脂質(zhì)分子面積為細胞膜兩倍”的結(jié)果推理出結(jié)論：細胞膜中脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)兩層。問題討論：請同學小組討論完成兩個問題：A在“空氣-水”界面中，脂質(zhì)分子是如何排列的？B在細胞膜中，兩層的脂質(zhì)分子式如何排列的？在學生討論思考遇到困境時，提示講解膜中脂質(zhì)的主要成分“磷脂”的結(jié)構(gòu)特點。再請學生討論后在黑板作圖答復以上兩個問題。“水—空氣界面”磷脂分子排列細胞膜中磷脂分子排列活動意義：活動意義：演示小魔術(shù)增加了課堂趣味，幫助學生從另一角度理解課文中的現(xiàn)象及推理思維。通過團隊合作討論問題得出結(jié)論，增進了學生團隊合作能力和思維主動性。以板書作圖方式檢驗學生對知識理解程度，展示和交流，發(fā)揮學生學習主動性，解決知識拓展問題?！暗鞍踪|(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)老師簡述：通過電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)膜的“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)，并指出科學家認為膜是靜止的觀點。提出問題：同學們對這樣的觀點有沒有不一樣的想法？問題提出，由學生閱讀、思考指出“靜止觀點”的缺乏之處。老師通過“巨噬細胞吞噬細菌”和“受精卵卵裂”的視頻例子說明，膜是靜止的觀點不能解釋現(xiàn)實中細胞變形和細胞分裂等現(xiàn)象。提出問題：既然靜止的觀點不合理，我們還可以如何設(shè)想？學生自然會想到可以把膜設(shè)想為流動的。進一步可提問，“如何證明膜是流動的？”，引入下文。細胞膜具有流動性的證明演示實驗：用燒杯裝水，以塑料片緊貼燒杯壁將水分隔成兩局部，在其中一側(cè)滴加顏料。讓學生設(shè)想：假設(shè)水是靜止的，取出塑料片后會有什么現(xiàn)象；假設(shè)水是流動的，取出塑料片后會有什么現(xiàn)象。最后取出塑料片驗證?！踩鐖D〕中間放有薄膜的水一側(cè)滴加顏料去掉薄膜后聯(lián)系課文：照應(yīng)演示實驗的思路，請同學在黑板作圖簡述細胞融合實驗。得出結(jié)論：細胞膜具有流動性?；顒右饬x：活動意義：通過淺顯簡單的演示實驗，幫助學生換一個角度理解課文實驗思路，并令學生認識到，科學的思維并不那么高深，科學的思維一樣在我們的生活中，我們每個人都具備。流動鑲嵌模型的根本內(nèi)容學生閱讀、討論總結(jié)流動鑲嵌模型根本內(nèi)容，并利用老師提供的素材構(gòu)建模型。老師加以點評，強調(diào)“流動性”的結(jié)構(gòu)特點，補充說明糖蛋白與糖脂?；顒右饬x：利用團隊活動構(gòu)建模型，增加學生學習的參與度，并能將所學到的文字描述內(nèi)容，通過動手操作去實現(xiàn)。加深其對知識要點的理解，也使學生能從不同角度認識知識，加深記憶?；顒右饬x：利用團隊活動構(gòu)建模型，增加學生學習的參與度，并能將所學到的文字描述內(nèi)容，通過動手操作去實現(xiàn)。加深其對知識要點的理解，也使學生能從不同角度認識知識，加深記憶。4、小結(jié)〔1〕科學家探索歷程的啟示：a、歷時70多年的認識過程，感受認知事物的艱辛。b、科學技術(shù)，制約了人們認識事物的水平。c、科學需要大膽假設(shè)，細心求證。知識要點回憶：A、流動鑲嵌模型內(nèi)容：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的根本支架，具有流動性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表,有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運動。B、生物膜的結(jié)構(gòu)特點：具有流動性。C、磷脂分子結(jié)構(gòu)特點：D、糖蛋白的存在部位和作用：細胞膜外側(cè),起細胞識別和信息交流作用。教學評價課內(nèi)評價過程評價1:〔1〕請同學描述課文中科學家實驗內(nèi)容和結(jié)論，考察同學對課文的熟悉程度和內(nèi)容提煉能力?！?〕請同學上黑板作圖答復以下問題磷脂分布問題，考察同學對磷脂分子“頭部親水，尾部疏水”的理解?！?〕請同學上臺講授細胞融合實驗，考察學生對實驗過程的理解和表達能力。〔4〕請同學團隊合作制作模型，考察學生動手能力，團隊合作能力以及對流動鑲嵌模型的理解?？偨Y(jié)評價2：〔1〕生物膜的“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋以下哪種現(xiàn)象()A．細胞膜是細胞的邊界B．溶于脂質(zhì)的物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜C．變形蟲的變形運動D.細胞膜中的磷脂分子呈雙層排列在膜中間〔2〕在細胞膜上，與細胞間信息交流有密切關(guān)系的化學物質(zhì)是()A．糖蛋白B．磷脂C．脂肪D．核酸〔3〕以下對膜的結(jié)構(gòu)和組成，表達錯誤的選項是(多項選擇〕〔〕A.主要由蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和少量糖類組成B.磷脂雙分子層是膜的根本支架C.不同的生物膜的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同D.磷脂分子是疏水的E.細胞膜是雙層的F.蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂外表答案：〔1〕C〔2〕A〔3〕1DEF課后評價〔1〕能反映細胞膜的結(jié)構(gòu)特點的是=1\*GB3①囊泡與高爾基體融合=2\*GB3②巨噬細胞吞噬細菌=3\*GB3③蛋白質(zhì)進入細胞核=4\*GB3④細胞融合A.=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④B.=2\*GB3②=3\*GB3③C.=1\*GB3①=2\*GB3②=4\*GB3④D.=3\*GB3③=4\*GB3④〔2〕如何通過細胞膜什么結(jié)構(gòu)判斷細胞內(nèi)外？該結(jié)構(gòu)一般具備什么功能？〔3〕描述科學家如何推理得知膜的主要成分是脂質(zhì)。答案：〔1〕C糖蛋白在細胞膜外側(cè)，通過糖蛋白判斷細胞膜內(nèi)外。糖蛋白一般具有細胞識別，信息交流，潤滑和保護功能?！?〕物質(zhì)進入細胞，必須先溶入膜中，才能通過。脂溶性物質(zhì)更容易穿過，即脂溶性物質(zhì)更容易溶解在膜中。而我們又知道脂溶性物質(zhì)更容易溶于脂質(zhì)中。于是可判斷膜主要成分為脂質(zhì)。教學反思“生物膜的流動鑲嵌模