生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)_7277

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載生物膜流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型” 一節(jié)是人教版 必修 1 分子與細(xì)胞 第四章第二節(jié)的內(nèi)容，與第一節(jié) “物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例” 所反映的生物膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出控制具有選擇性等知識(shí)有一定的聯(lián)系， 并對(duì)第三節(jié)學(xué)習(xí) “物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?作了知識(shí)準(zhǔn)備。這三節(jié)內(nèi)容的聯(lián)系主線是功能（實(shí)例 ) 結(jié)構(gòu)功能 ( 原理 ) 。所以，這節(jié)的內(nèi)容安排很巧妙，對(duì)整個(gè)章節(jié)的知識(shí)起到了承上啟下的作用。本節(jié)主要包括了兩大部分內(nèi)容：科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。 這是一個(gè)很好的科學(xué)史教育素材， 通過引導(dǎo)學(xué)生一步一步地分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論， 使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力， 自然而然地接受流

2、動(dòng)鑲嵌模型的理論。細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 在眾多的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)假說中， 細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍接受的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜的認(rèn)識(shí)。二、學(xué)情分析高一的學(xué)生具備了一定的知識(shí)水平， 們已經(jīng)了解了細(xì)胞， 知道了組成細(xì)胞的分子，掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)， 尤其是細(xì)胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關(guān)知識(shí)，為本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。高中學(xué)生雖然具備了一定的觀察和認(rèn)知能力， 但還很不完善， 對(duì)事物的探索具有好奇心， 又往往具有盲目性， 缺乏目的性， 并對(duì)探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考， 所以教師的思維導(dǎo)向就顯得十分重要。 本節(jié)課利用科學(xué)史實(shí)驗(yàn)資料設(shè)計(jì)學(xué)生要探究的問題， 讓

3、學(xué)生在問題引導(dǎo)下進(jìn)行基于資料和問題的課堂探究活動(dòng)， 問題的設(shè)計(jì)層層深入。 按照學(xué)生的思維水平和能力達(dá)到一定深度。使學(xué)生順利由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)過渡。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)本著高一新課程標(biāo)準(zhǔn)， 在吃透教材基礎(chǔ)上及對(duì)學(xué)生知識(shí)水平了解清楚的情況下，確定了以下的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：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生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說的基本內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)：1對(duì)科學(xué)探究過程的分析，如何體現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一。2生物膜的空間立體結(jié)構(gòu)。3生物膜的流動(dòng)性特點(diǎn)。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）通過圖片展示、視頻觀看、教師講解，嘗試簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容并能會(huì)出生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的平面圖。

4、（2）通過作業(yè)布置，讓學(xué)生收集材料，嘗試制作生物膜流動(dòng)鑲嵌模型。2、過程與方法（1）通過閱讀課本中科學(xué)家建立生物膜模型的過程的材料，并思考老師提出的問題，學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)的歸納和總結(jié)。3、情感態(tài)度價(jià)值觀（1）認(rèn)同生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的合理性，體驗(yàn)制作模型過程的愉悅。學(xué)習(xí)必備歡迎下載五、教具準(zhǔn)備1與生物膜結(jié)構(gòu)探索過程相關(guān)的科學(xué)家圖片及實(shí)驗(yàn)圖片。2. 生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的多媒體演示課件。3. 生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的視頻、動(dòng)畫。六、教學(xué)方法學(xué)法：1. 思維歸納法：在介紹科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)，通過讓學(xué)生根據(jù)材料，自我歸納出科學(xué)家探索過程所得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和流動(dòng)鑲嵌模型的平面圖。2師生互動(dòng)學(xué)習(xí)法 : 在整

5、個(gè)教學(xué)過程中，教師和學(xué)生始終是以談話的形式在進(jìn)行，教師引導(dǎo)，學(xué)生思考，大大活躍課堂氛圍，給予學(xué)生充分思考的空間。教法：1. 問題引導(dǎo)法：在介紹科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程時(shí)， 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)生宛如親歷科學(xué)家的探索歷程，切身感受科學(xué)的魅力。2. 直觀演示法：利用圖片的投影等手段進(jìn)行直觀演示， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。 細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型這個(gè)教學(xué)重點(diǎn)的解講可以通過多媒體課件教學(xué)來突破，進(jìn)行有順序、有層次地介紹。七、設(shè)計(jì)思路及探究性學(xué)習(xí)程序本節(jié)課蘊(yùn)含有豐富的科學(xué)史教育素材。 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出要注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)， 所以，

6、本教學(xué)設(shè)計(jì)充分利用科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)以及所提出的假說有效引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。 在這個(gè)過程中轉(zhuǎn)變學(xué)生的接受學(xué)習(xí)方式，讓他們充分進(jìn)行自主、合作、探究性學(xué)習(xí)。在問題引導(dǎo)下積極思維，在合作討論中有效學(xué)習(xí)，在評(píng)價(jià)中感受探索的樂趣，在整個(gè)探究性學(xué)習(xí)中升華知識(shí)。制作多媒體課件， 以便于展示相關(guān)資料和圖片， 提高課堂教學(xué)效率， 使直觀性增強(qiáng)，學(xué)生更易于接受。探究性學(xué)習(xí)程序如下：課前提問：細(xì)胞內(nèi)有哪些生物膜？細(xì)胞膜的主要成分是什么？為什么通過問題，回顧舊知識(shí)，引出新知識(shí)，生物膜能控制物質(zhì)進(jìn)出呢？這和生激發(fā)興趣物膜的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系呢？膜結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？站點(diǎn)一：歐文頓膜的通透性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一推理分析一假說站點(diǎn)二：哺

7、乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離進(jìn)行化學(xué)分析研究需要真實(shí)，要具有科學(xué)性站點(diǎn)三：兩位荷蘭科學(xué)家的紅細(xì)胞膜實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一想象與推理分析一結(jié)論學(xué)習(xí)必備歡迎下載問題討論：細(xì)胞膜的雙層磷脂分子怎樣排列 ?站點(diǎn)四：羅伯特森電鏡實(shí)驗(yàn)、單位膜模型站點(diǎn)五：弗雷和埃迪登的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中心一：桑格和尼克森流動(dòng)鑲嵌模型觀看流動(dòng)鑲嵌模型動(dòng)畫，是學(xué)生得出流動(dòng)鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)和功能，以及平面圖布置作業(yè)：制作生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型已有的知識(shí)上進(jìn)行分析推理，知識(shí)提升模型的評(píng)價(jià)，彰顯批判性思維能力的培養(yǎng)，科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程分析現(xiàn)象得出結(jié)論具體分析，是學(xué)生掌握清楚使學(xué)生學(xué)會(huì)歸納總結(jié)，建構(gòu)的知識(shí)整體化、系統(tǒng)化課后作業(yè)靈活形式，增加學(xué)生學(xué)習(xí)

8、的興趣，發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)八、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖新課導(dǎo)入舊知識(shí)回顧，問題導(dǎo)入：回顧前面所學(xué)內(nèi)容，我采用舊知在上課之前我們先來回顧一下做出回答：識(shí)導(dǎo)入和設(shè)疑導(dǎo)上節(jié)課的內(nèi)容：1、細(xì)胞膜、細(xì)胞器入的方法，通過前1、細(xì)胞內(nèi)有哪些生物膜？膜、核膜。面兩個(gè)問題是學(xué)2、細(xì)胞膜的主要成分是什2、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、生回顧學(xué)過的知么？糖類。識(shí)，并產(chǎn)生對(duì)第三是所有的物質(zhì)都能進(jìn)出細(xì)個(gè)問題的疑問，從胞呢？那么，為什么生物膜能而達(dá)到概括舊知控制物質(zhì)進(jìn)出呢？這和生物膜識(shí)，引出新知識(shí)，的結(jié)構(gòu)有何關(guān)系呢？膜結(jié)構(gòu)到溫故而知新，使學(xué)底是怎樣的呢？讓我們一起回生能夠知道新知到 19 世紀(jì)和科學(xué)家們一起去探識(shí)和舊知

9、識(shí)之間索。的聯(lián)系和使學(xué)生此時(shí)給學(xué)生明確學(xué)習(xí)目明確本節(jié)課要講學(xué)習(xí)必備歡迎下載標(biāo)：述的內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)會(huì)如何分析實(shí)驗(yàn)，體起學(xué)生的求知欲驗(yàn)科學(xué)分析與推理；望的目的。初步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)如何客觀評(píng)價(jià)科學(xué)學(xué)說，體驗(yàn)科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的特征。推進(jìn)新課在講授新課的過程中根據(jù)這些教學(xué)手教材的特點(diǎn)，學(xué)生的實(shí)際、教段的運(yùn)用可以使師的特長(zhǎng)，以及教學(xué)設(shè)備的情抽象的知識(shí)具體況，我選擇了多媒體的教學(xué)手化，枯燥的知識(shí)生段。動(dòng)化，乏味的知識(shí)興趣化。課前發(fā)給學(xué)生一個(gè)表格，通過讓學(xué)生閱讀課本 65 67學(xué)生根據(jù)材料，自我鍛煉和培養(yǎng)頁的內(nèi)容并思考課本上做了哪歸納出科學(xué)家探索過程學(xué)生的歸納總結(jié)些實(shí)驗(yàn)？是由哪些科學(xué)家，在所得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，

10、 以及能力。哪一年所做的？分別得出了什科學(xué)的基本發(fā)展。 （思維么結(jié)論？完成表格，并引導(dǎo)學(xué)歸納法。）生得出本節(jié)內(nèi)容的五個(gè)站點(diǎn)，一個(gè)中心！科學(xué)家對(duì)細(xì)胞站點(diǎn)一：歐文頓 ( 的物質(zhì)通學(xué)生總結(jié)課本實(shí)驗(yàn)，膜結(jié)構(gòu)的探索透性實(shí)驗(yàn) (1895 年) 。500 多種并直接呈現(xiàn)科學(xué)家結(jié)論歷程物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的的做法，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易家的思維過程。通過細(xì)胞膜。提出問題：根據(jù)物質(zhì)相似相溶原理，分析上述材料，你能得出什么推論?科學(xué)家得出什么結(jié)論 ? 你的結(jié)論與科學(xué)家一樣嗎 ?提升思維能力，自主建構(gòu)知識(shí)。在這里要讓學(xué)生了解提出假說的一般步驟。站點(diǎn)二： 20 世紀(jì)初，科學(xué)要 讓 學(xué) 生 領(lǐng)家將

11、細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)悟研究需要真實(shí)，胞中分離出來，進(jìn)行化學(xué)分析，要具有科學(xué)性！得出膜主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。站點(diǎn)三：展示荷蘭科學(xué)家學(xué)生聽取老師講解，的紅細(xì)胞膜實(shí)驗(yàn)(1925 年 ) 。 2思考一滴油滴在水面會(huì)位科學(xué)分離純化了紅細(xì)胞膜，變成什么型，并給出自己從一定數(shù)量的紅細(xì)胞膜中抽提的答案學(xué)習(xí)必備歡迎下載脂類，在水面上進(jìn)行展層，并比較展層后的脂單層面積和根據(jù)體積所推算紅細(xì)胞的總面積，發(fā)現(xiàn)提取的脂分子鋪展后所測(cè)面積同實(shí)際測(cè)量的紅細(xì)胞的總表面積之比為(1.8 2.2) ： 1，約為 2 倍。由于學(xué)生對(duì)磷脂分子一無所知，這個(gè)問題應(yīng)該用講授法進(jìn)行教學(xué)。通過多媒體課件展示磷脂分子的結(jié)構(gòu)圖。講解磷脂分子的

12、結(jié)構(gòu)與特性：磷脂分子由頭部和尾部組成， 頭部由 1分子膽堿、1 分子磷酸和 1 分子甘油組成，尾部由2 個(gè)脂肪酸分子構(gòu)成。頭部由極性分子組成，所以是親水的，尾部是非極性分子，所以是疏水的。所以磷脂分子在水的表面排布時(shí)。親水端浸入水中，疏水端浮于水面 ( 學(xué)生對(duì)分子的極性及相似相容原理不理解，教師可以舉例略作解釋 ) 。該問題的解決主要是為學(xué)生探究細(xì)胞膜內(nèi)磷脂分子的排布方式做好準(zhǔn)備。解決該問題之后進(jìn)行拓展延伸：一滴油滴在水面會(huì)變成什么型？站點(diǎn)四：羅伯特森的電鏡實(shí)驗(yàn) (1959 年 ) 。用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗一明一暗3 層結(jié)構(gòu)。厚約 7.5 nm ，由厚約 3.5 nm 的

13、較亮層，以及內(nèi)外表面各為厚約 2 nm 的較暗層構(gòu)成。然后告訴學(xué)生，羅伯特森于 1959 年提出了單位膜模型：連續(xù)的脂質(zhì)雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜內(nèi)側(cè)，極性端朝向膜外兩側(cè)，蛋白質(zhì)以單層肽鏈的厚度 , 通過靜電作用與磷脂極性端相結(jié)學(xué)習(xí)必備歡迎下載合，從而形成蛋白質(zhì)一磷脂一蛋白質(zhì)的3 層結(jié)構(gòu)，稱之為單位膜。提出問題：羅伯特森提出學(xué)生回答：可能存在的單位膜模型是正確的嗎？我一些問題，因?yàn)閱挝荒つ兛梢杂蒙钪械膶?shí)例將其推型是靜止的，但是細(xì)胞的翻嗎？生長(zhǎng)，增殖分化，以及變總結(jié)學(xué)生的觀點(diǎn)，并提出形蟲的運(yùn)動(dòng)都說明了， 細(xì)單位膜模型的缺陷和不足。胞膜是可以動(dòng)的。站點(diǎn)五： Larry Frye

14、等的人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn) (1970 年) 。利用免疫熒光染色技術(shù)，將人和鼠的細(xì)胞膜用不同的熒光抗體染料標(biāo)記后，讓2 種細(xì)胞融合。雜交細(xì)胞的一半發(fā)紅色熒光、另一半發(fā)綠色熒光，37條件下培養(yǎng) 40 min ，發(fā)現(xiàn) 2 種熒光抗體均勻分布。37條件下培養(yǎng) 40 min ，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的兩極顏色未改變。只是在融合的部位有部分顏色混合。提出問題：該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說學(xué)生通過思考很容明了什么問題 ?易得出結(jié)論：細(xì)胞膜不是靜止的。而是具有一定的流動(dòng)性，并且流動(dòng)性的強(qiáng)弱和溫度有關(guān)。以上的五個(gè)站點(diǎn)是生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的探索歷程，通過這五個(gè)站點(diǎn)最終得出本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容：流動(dòng)鑲嵌模型。一個(gè)中心： 1972 年桑格和尼克森通過新

15、的實(shí)驗(yàn)和觀察提出的流動(dòng)鑲嵌模型。流動(dòng)鑲嵌模型小組討論：流動(dòng)鑲嵌模型是怎樣運(yùn)動(dòng)？討論完畢之后，先不讓學(xué)生回答，而是先對(duì)流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容進(jìn)行有層次的講解：（ 1）磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子以問題的形式啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力，告訴學(xué)生科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。學(xué)習(xí)必備歡迎下載的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)。（ 2）蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層之后，讓學(xué)生回答剛加深學(xué)生對(duì)中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子才的問題，進(jìn)行總結(jié)磷脂其結(jié)構(gòu)的印象，并層。分子和大多數(shù)的蛋白質(zhì)能主動(dòng)地得出生（ 3 ）糖類與脂質(zhì)合成糖是可以運(yùn)動(dòng)的體

16、現(xiàn)了膜物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)脂，與蛋白質(zhì)合形成的糖蛋白。的流動(dòng)性。和功能特點(diǎn)，并能在介紹完基本結(jié)構(gòu)之后，根據(jù)視頻和我的讓同學(xué)們觀看生物膜流動(dòng)鑲嵌講解畫出生物膜的動(dòng)態(tài)視頻，流動(dòng)鑲嵌模型的平面圖！小結(jié)提升課堂小結(jié)。可以把課堂傳授根據(jù)我所設(shè)定的知識(shí)與能的知識(shí)盡快地轉(zhuǎn)力目標(biāo)，設(shè)置一些簡(jiǎn)單的習(xí)題，化為學(xué)生的素質(zhì)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和我的教學(xué)可使學(xué)生更深刻效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。地理解理論知識(shí)并在實(shí)際生活中結(jié)課本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生物膜的得以應(yīng)用。適當(dāng)?shù)奶剿鳉v程和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的練習(xí)有助于加的基本內(nèi)容。深學(xué)生的對(duì)課本最后留給大家兩個(gè)問題，知識(shí)的了解，達(dá)到讓大家回去思考：熟練掌握重點(diǎn)知1、分析生物膜模型的建立識(shí)的效果。和完善過程，

17、你受到了哪些啟示？2 、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無缺？說說你的看法。布置作業(yè)，課下利用生活分組完成細(xì)胞膜模該作業(yè)的完廢棄物制作一個(gè)細(xì)胞膜的流動(dòng)型的制作 ( 學(xué)生以多種形成有助于學(xué)生進(jìn)鑲嵌模型。式完成制作。 如：計(jì)算機(jī)一步認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜課后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)流動(dòng)鑲嵌模型的三的流動(dòng)鑲嵌模型，收集材料，制作細(xì)胞膜模型。維立體模型。利用廢舊塑并且有助于學(xué)生料手工制 ) 。的興趣發(fā)展。九、習(xí)題設(shè)置1. 組成細(xì)胞膜的磷脂和蛋白質(zhì)分子的排布有下述特點(diǎn)， 其中描述細(xì)胞膜基本支架特征是（）。A、膜兩側(cè)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不盡相同B、磷脂分子排布成雙分子層C、蛋白質(zhì)分子附著和鑲嵌于脂質(zhì)分子層中D、蛋白質(zhì)和磷脂分子具有相對(duì)側(cè)向流動(dòng)性2