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2019-2020年高中生物《生物膜的流動鑲嵌模型》教學(xué)設(shè)計 學(xué)情分析 在上節(jié)課中，通過“探究植物細胞的失水和吸水”，學(xué)生已初步了解了探究活動的一般步驟，這節(jié)課繼續(xù)通過細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程來學(xué)習；在第一章學(xué)習中，學(xué)生已掌握了細胞膜的主要成分，這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容學(xué)生容易理解接受。 教學(xué)目標 1．知識與技能 ①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 ②舉例說明生物膜具有流動性特點。 ③簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 2．過程與方法 ①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，學(xué)習做出假設(shè)。 ②發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構(gòu)建細胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。 3．情感態(tài)度與價值觀 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上開展的，樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。 ②正確認識科學(xué)價值觀，理解假說的提出要有實驗和觀察的依據(jù)，需要有嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過實驗進一步驗證。 ③正確認識實驗技術(shù)手段的進步在促進科學(xué)的發(fā)展中的作用。 教學(xué)重點：流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 教學(xué)難點：探討建立生物膜模型的過程中，如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。 教學(xué)方法：談話法、探究法 教學(xué)用具：多媒體課件、生物膜模型 課時安排：1課時 教學(xué)過程設(shè)計 設(shè)問引入→問題探討→體驗“生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”→闡述“流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容” 教學(xué)過程 導(dǎo)入：通過[問題探討]，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生興趣。 為什么生物膜能夠控制物質(zhì)的進出？這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 當年科學(xué)家正是懷著對物質(zhì)跨膜運輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始了對生物膜結(jié)構(gòu)的漫長探索，讓我們重溫一下這段歷程。 （一）對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 （閱讀資料探究，教師逐步問題引導(dǎo)，學(xué)生思考回答。） 展示資料一：19世紀末，歐文頓曾用500種化學(xué)物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次的實驗，發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同的物質(zhì)的通透性不一樣：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜進入細胞。于是他提出：膜是由脂質(zhì)組成的。 思考與討論： 1.最初認識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？ 2.在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？ （對于以上問題學(xué)生討論回答。） 我們應(yīng)該選擇什么樣的細胞材料來提取、分離出細胞膜？ （學(xué)生回憶已學(xué)知識，進行回答。） 展示資料二：1925年，荷蘭的兩位科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。 （學(xué)生在學(xué)習中重新體驗了探究的一般過程，即由現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，然后由實驗驗證。） 以上分析得出了生物膜的成分，其結(jié)構(gòu)又如何呢？ 展示資料三： 1925年，兩位荷蘭的科學(xué)家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣---水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為從細胞表面積的2倍。他們由此得出結(jié)論:細胞膜的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。 思考與討論： 1. 請運用相關(guān)的化學(xué)知識，解釋為什么磷脂在空氣---水界面上鋪展成單分子層？ （根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點，讓同學(xué)在練習紙上畫出自己想象中的磷脂分子在空氣---水界面上鋪展的圖形。教師依次指導(dǎo)并及時修正，然后引出下一問題。） 2.科學(xué)家是如何從這一現(xiàn)象推導(dǎo)出“脂質(zhì)在細胞膜中必然排列為連續(xù)的兩層”這一結(jié)論的？ （讓學(xué)生在練習紙上畫出整個細胞中磷脂分子的排列結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生從磷脂分子的特性回答。） 我們通過化學(xué)成分的分析已經(jīng)知道：生物膜的主要成分為蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。那么蛋白質(zhì)位于脂質(zhì)雙分子層的什么位置呢？ 展示資料四：1959年，羅伯特森提出“三明治”結(jié)構(gòu)模型。 依據(jù)所學(xué)生物知識，結(jié)合生活實際，各小組分析討論“三明治”結(jié)構(gòu)模型的不足之處，小組派代表發(fā)言。 教師總結(jié)說明細胞膜不應(yīng)是靜態(tài)的剛性的結(jié)構(gòu)，而應(yīng)當是動態(tài)的彈性的結(jié)構(gòu)。 有什么證據(jù)證明細胞膜中的物質(zhì)是不斷運動的呢？ 展示資料五：1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗。 指出細胞膜具有流動性；并由學(xué)生討論技術(shù)的進步在細胞膜研究中的作用，強化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。 （二）流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 教師呈示生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖。 學(xué)生觀察學(xué)習流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，并嘗試用科學(xué)的生物語言進行闡述。。 生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？（學(xué)生開展課堂討論交流。） 課堂小結(jié)：通過生物膜探究歷程的學(xué)習，我們了解了探究一般過程，知道了生物膜流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點始終引導(dǎo)人們不斷實踐、認識、再實踐、再認識，使人類一步步接近生物膜的真相。 課堂練習：（一線精練15分鐘）。 作業(yè)布置：P69練習題 課后反思：本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計上突出了科學(xué)史的教育，科學(xué)史的教學(xué)是在新教材中特別強調(diào)和突出的，在舊教材中涉及不多，要教好不容易。要做到有效地引導(dǎo)學(xué)生分析不同時期不同科學(xué)家的實驗及假說，要通過一連串的環(huán)環(huán)相扣的問題來引導(dǎo)學(xué)生思維，讓學(xué)生感到身臨其境，最后讓學(xué)生從中總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。