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2019-2020年高中生物 《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》教案6 新人教版必修1 【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)姆绞健贰５?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)。 【教學(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?，并通過(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。 【教學(xué)重點(diǎn)】流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(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)。 【教學(xué)方法】談話(huà)法、探究法 【教具準(zhǔn)備】多媒體課件、制作生物膜模型的廢舊物品（包裹中藥丸的球形蠟殼、電線(xiàn)、解剖針、泡沫塑料等） 【課時(shí)安排】1課時(shí) 【教學(xué)實(shí)施的程序】 學(xué)生活動(dòng) 教師的組織和引導(dǎo) 教學(xué)意圖 1.回憶細(xì)胞膜的功能有哪些？上節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)說(shuō)明細(xì)胞膜的什么功能？細(xì)胞膜具有彈性嗎？細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特定的結(jié)構(gòu)相關(guān)？細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？ 大屏幕演示：正常的洋蔥表皮細(xì)胞與滲透作用失水后的圖像（前后自身對(duì)照） 創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入 2.閱讀資料探究，小組討論合作學(xué)習(xí) （1）從生理功能入手的科學(xué)探究 實(shí)驗(yàn)一：1895年E.Overton用植物細(xì)胞研究細(xì)胞膜的通透性。他選取用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的研究，發(fā)現(xiàn)：脂溶性分子易透過(guò)細(xì)胞膜；而非脂溶性分子則難以通過(guò)。 問(wèn)題①：你能推測(cè)出什么結(jié)論？ 問(wèn)題②：最初認(rèn)識(shí)到生物膜是由脂質(zhì)組成的，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？ 問(wèn)題③：在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎？ 實(shí)驗(yàn)二：20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(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)胞不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶（能專(zhuān)一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì)）分解。 問(wèn)題①：你能推測(cè)出什么結(jié)論？ 問(wèn)題②：在此實(shí)驗(yàn)中為什么要選用紅細(xì)胞膜來(lái)進(jìn)行分析？ 實(shí)驗(yàn)三：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提紅細(xì)胞膜脂質(zhì)實(shí)驗(yàn)：將抽提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測(cè)得其分子所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2倍。 問(wèn)題①：你能推測(cè)出什么結(jié)論？ 問(wèn)題②：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)為什么會(huì)排列為連續(xù)兩層呢？細(xì)胞膜中的磷脂分子會(huì)排列成怎樣兩層呢？畫(huà)出來(lái)進(jìn)行比較哪種情況膜穩(wěn)定性強(qiáng)？ 小結(jié)與思考 討論對(duì)膜的研究為什么是從生理功能入手？ 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？蛋白質(zhì)位于脂雙層的什么位置？ 多媒體課件演示相關(guān)內(nèi)容 學(xué)生小組討論后，推選代表發(fā)言 學(xué)生評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià) “提出假說(shuō)”的科學(xué)方法介紹。 主要是限于當(dāng)時(shí)的條件。實(shí)驗(yàn)、推理想象—假說(shuō)—進(jìn)一步驗(yàn)證完善。 開(kāi)始學(xué)習(xí)模型建構(gòu)的方法。 假說(shuō)是怎樣提出的。 （2）單位膜模型的提出 實(shí)驗(yàn)四：1959年，J.D.Robertsen根據(jù)電鏡下觀察到的細(xì)胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型。 問(wèn)題①：?jiǎn)挝荒そY(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容是什么？ 問(wèn)題②：?jiǎn)挝荒そY(jié)構(gòu)有什么缺陷？ 問(wèn)題③：有哪些證據(jù)證明細(xì)胞膜中的物質(zhì)是不斷運(yùn)動(dòng)的呢？ 展示20世紀(jì)50年代電子顯微鏡誕生后拍攝的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片 洋蔥表皮細(xì)胞滲透作用失水圖片 人的紅細(xì)胞滲透作用吸水漲破的圖片 胞吞胞吐的圖片 引導(dǎo)學(xué)生觀察后思考 （3）新技術(shù)帶來(lái)新模型 實(shí)驗(yàn)五：展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。 問(wèn)題：①該實(shí)驗(yàn)表明什么？ ②根據(jù)已有的生物知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)，你能列舉哪些證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的證據(jù)。 實(shí)驗(yàn)六：動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，磷脂雙分子層的厚度變小。 問(wèn)題：說(shuō)明什么？ 實(shí)驗(yàn)七：展示1972年桑格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型示意圖 問(wèn)題：①細(xì)胞膜的組成成分？ ②細(xì)胞膜的基本支架？ ③蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的？ ④細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)？ 探究思路引導(dǎo) 細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，必然體現(xiàn)在膜的形狀變化或其上分子的運(yùn)動(dòng)。如 ①白細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過(guò)程；②變形蟲(chóng)的偽足運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象；③受精時(shí)細(xì)胞的融合過(guò)程；④動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過(guò)程； 提出技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了假說(shuō)發(fā)展著技術(shù)進(jìn)步，假說(shuō)不斷被修正和完善。突出模型建構(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。 了解技術(shù)進(jìn)步對(duì)科學(xué)研究發(fā)展的作用 小結(jié) ①19世紀(jì)末，歐文頓的實(shí)驗(yàn)和推論：膜是由___________組成的。 ②20世紀(jì)初，科學(xué)家的化學(xué)分析結(jié)果，指出膜主要由___________和__________組成。 ③1925年，荷蘭科學(xué)家得出：脂質(zhì)分子是 層分布的； ④1959年，羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)組成； ⑤1970年，熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，指出細(xì)胞膜具有 性； ⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提出了 模型.模型。 思考 ①生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是不是就完美無(wú)缺了呢？ ②縱觀整個(gè)人們建立生物膜模型的探索過(guò)程，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起到怎樣的作用？ ③分析生物膜模型的建立過(guò)程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)是如何體現(xiàn)的？ ①生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無(wú)缺 ②實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起到關(guān)鍵性的推動(dòng)作用 ③在建立生物膜模型的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)，使人類(lèi)一步步接近生物膜的真相 總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)；人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)是永無(wú)止境的 3.閱讀有關(guān)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的正文，填寫(xiě) ①組成成分：磷脂、蛋白質(zhì)、糖類(lèi) ②基本支架：磷脂雙分子層 ③蛋白質(zhì)分布：覆蓋、鑲嵌、貫穿 ④結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性 ⑤功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性 4．畫(huà)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖，并注明主要分子的名稱(chēng) 5．利用廢舊物制作生物膜模型，交流 6．課后延伸 利用互聯(lián)網(wǎng)搜索科學(xué)家對(duì)生物膜研究的最新進(jìn)展資料，并通過(guò)自己的加工將資料整理出來(lái)，拿到班上相互交流 動(dòng)畫(huà)演示生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 個(gè)別學(xué)生板演，師生評(píng)價(jià) 指導(dǎo)，展示優(yōu)秀模型，總結(jié)歸納流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 強(qiáng)化流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 【教后反思】 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、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。