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2019-2020年高中生物 《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修1 【教材分析】 本節(jié)是人教版高中生物必修一第四章第2節(jié)的內(nèi)容，繼《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》之后，是在學(xué)生已經(jīng)了解細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，可以控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換的知識(shí)基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步對(duì)膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行的探討，是以后學(xué)習(xí)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健返睦碚摶A(chǔ)。 本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容：一是科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，二是生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。與以往的教材不同，本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史的教育，讓學(xué)生親身經(jīng)歷一個(gè)個(gè)的探究過(guò)程，是培養(yǎng)學(xué)生的分析探究能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的良好素材。因此教師要通過(guò)一連串的環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生的思維，體會(huì)科學(xué)思維的方式和科學(xué)研究的方法，從而自然地接受流動(dòng)鑲嵌模型的理論。 【學(xué)情分析】 高一年級(jí)學(xué)生的分析思維的目的性和邏輯性已初步建立，具備了一定的分析問(wèn)題的能力。在第三章關(guān)于細(xì)胞膜的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道了細(xì)胞膜是生命系統(tǒng)的邊界，控制著物質(zhì)的進(jìn)出，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。通過(guò)前一節(jié)的學(xué)習(xí)，也已經(jīng)了解了科學(xué)探究的一般過(guò)程，這些已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為本節(jié)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)目標(biāo)：簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。 能力目標(biāo)：初步了解科學(xué)探究的一般過(guò)程。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀：①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)。 ②體會(huì)生物膜模型的建立過(guò)程是一個(gè)不斷開(kāi)拓、繼承、修正和發(fā)展的過(guò)程。 【教學(xué)重點(diǎn)】 ①科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程； ②流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 【教學(xué)難點(diǎn)】 ①科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程； ②建立生物膜模型的過(guò)程中如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的思想。 【教學(xué)方法】 結(jié)合多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。 【教學(xué)過(guò)程】 教學(xué)進(jìn)程 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課 根據(jù)細(xì)胞膜的特性，分析以下材料：塑料袋、普通布和彈力布，哪種更適合做細(xì)胞膜？ 引導(dǎo)學(xué)生回顧細(xì)胞膜的特性：①系統(tǒng)的邊界；②控制物質(zhì)進(jìn)出；③具有一定的伸縮性。 設(shè)疑：即使?jié)M足以上條件，彈力布是否與細(xì)胞膜的功能完全相同？ 過(guò)度：要選擇更合適的材料，這就要求我們更深入地了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。 學(xué)生根據(jù)細(xì)胞膜的特性分析得出彈力布更適合做細(xì)胞膜。 不相同，彈力布不具有細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性。 溫故而知新，激發(fā)學(xué)生探索膜結(jié)構(gòu)的興趣，引入新課。 一、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 生物膜是看不見(jiàn)、摸不著的，如何探究生物膜的結(jié)構(gòu)呢？要研究生物膜的結(jié)構(gòu)，首先要清楚生物膜的化學(xué)組成。 1、對(duì)生物膜化學(xué)成分的探索： 展示資料一：歐文頓對(duì)細(xì)胞膜通透性的研究。 提問(wèn)：①根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，你可以提出什么假說(shuō)？②你是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析，還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定來(lái)提出假說(shuō)的？ 教師評(píng)價(jià)總結(jié)：由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，科學(xué)家不能通過(guò)化學(xué)分析的方法提取和鑒定膜的成分，只能從研究細(xì)胞膜的生理現(xiàn)象入手來(lái)分析其化學(xué)組成成分。假說(shuō)提出后，還有必要通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)。 展示資料二：細(xì)胞膜的提取分離和成分分析。 提問(wèn)：從此實(shí)驗(yàn)可以得出細(xì)胞膜是由哪些化學(xué)成分構(gòu)成的？ 過(guò)度：現(xiàn)在我們弄清楚了細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)中的磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的。那磷脂和蛋白質(zhì)是怎樣有機(jī)結(jié)合構(gòu)成細(xì)胞膜的呢？ 2、 磷脂和蛋白質(zhì)參與膜構(gòu)建的方式： 展示資料三：兩位荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 提問(wèn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？ 設(shè)疑：磷脂在細(xì)胞膜中是如何排列成連續(xù)的兩層？ 將此問(wèn)題分解為以下五個(gè)小問(wèn)題： ①磷脂分子的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？ ②為什么磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開(kāi)為一層？ ③不考慮環(huán)境，雙層磷脂分子有幾種排列方式？ ④細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)環(huán)境是怎樣的？ ⑤考慮細(xì)胞膜所處的環(huán)境，哪種排列方式最穩(wěn)定？ 現(xiàn)在已清楚脂質(zhì)在細(xì)胞膜中的排列方式，那么蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？ 展示資料四：羅伯特森的“三明治”結(jié)構(gòu)模型。 教師闡述“三明治”結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)。 分別展示4個(gè)資料，變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)、白細(xì)胞的吞噬作用、人鼠細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞膜的冰凍蝕刻技術(shù)。 總結(jié)提問(wèn)：根據(jù)以上的分析探討，你能歸納出細(xì)胞膜的特點(diǎn)嗎？ 學(xué)生分析得出：①細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。②通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析提出假說(shuō)的。 學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)得出：膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的。 得出結(jié)論：脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。 學(xué)生分組討論逐步得出：磷脂雙分子層在細(xì)胞膜中的正確排列方式。 學(xué)生通過(guò)對(duì)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)的分析得出“三明治”模型的局限性。 小組討論，從主要組成成分、基本支架、蛋白質(zhì)的排列方式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等角度總結(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)， 跟隨科學(xué)家的腳步開(kāi)始了探索之旅。 對(duì)物質(zhì)或物體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)從其組成成分開(kāi)始。 了解磷脂和蛋白質(zhì)是怎樣形成生物膜的。 讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的探索過(guò)程，在探索過(guò)程中主動(dòng)獲取知識(shí)，構(gòu)建自己的知識(shí)體系。 二、流動(dòng)鑲嵌模型 展示資料五：桑格和尼克森的流動(dòng)鑲嵌模型。 介紹流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。講解糖被及其功能。 學(xué)生觀看流動(dòng)鑲嵌模型的動(dòng)畫(huà)。傾聽(tīng)教師講解。 【教學(xué)反思】