2024-2025學(xué)年高中生物 第2章 素能提升課 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算教案 蘇教版必修1

2024-2025學(xué)年高中生物第2章素能提升課蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算教案蘇教版必修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中生物第2章素能提升課蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算教案蘇教版必修1教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中生物第2章“素能提升課：蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算”教案，以蘇教版必修1為教材依據(jù)。本節(jié)課主要內(nèi)容如下：

1.探討蛋白質(zhì)的組成和分子量計(jì)算方法。

2.學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)計(jì)算及其應(yīng)用。

3.理解并運(yùn)用氨基酸的脫水縮合反應(yīng)，進(jìn)行蛋白質(zhì)分子量的估算。

4.分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因，探討其與功能的關(guān)系。

5.實(shí)踐蛋白質(zhì)相關(guān)計(jì)算題目，鞏固所學(xué)知識。

本節(jié)課將緊密結(jié)合教材，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力，以提高學(xué)生在生物學(xué)科領(lǐng)域的綜合素質(zhì)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升學(xué)生對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的理解，培養(yǎng)生命觀念。

2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識進(jìn)行生物問題解決的能力，強(qiáng)化科學(xué)思維。

3.通過蛋白質(zhì)相關(guān)計(jì)算，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析與推理的能力。

4.增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)探究過程的認(rèn)識，培養(yǎng)探究精神與實(shí)踐技能。

5.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注蛋白質(zhì)研究在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，拓展科學(xué)視野。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算方法。

2.蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的計(jì)算及其應(yīng)用。

3.氨基酸脫水縮合反應(yīng)在蛋白質(zhì)合成中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：

1.不同氨基酸分子量差異對蛋白質(zhì)分子量計(jì)算的影響。

2.等電點(diǎn)計(jì)算中離子強(qiáng)度和pH值的關(guān)系理解。

3.將理論知識應(yīng)用于實(shí)際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和功能預(yù)測。

解決辦法：

1.通過多媒體演示和實(shí)物模型，直觀展示蛋白質(zhì)合成過程，強(qiáng)化學(xué)生對計(jì)算方法的理解。

2.設(shè)計(jì)等電點(diǎn)計(jì)算實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握計(jì)算方法，理解離子強(qiáng)度和pH值的關(guān)系。

3.創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，如分析特定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

4.組織小組討論和案例研究，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，共同突破難點(diǎn)問題。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇

針對本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，采用以下教學(xué)方法：

（1）講授法：用于講解蛋白質(zhì)的基本概念、分子量計(jì)算方法、等電點(diǎn)計(jì)算及應(yīng)用等理論知識，為學(xué)生奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（2）討論法：針對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、氨基酸脫水縮合反應(yīng)等難點(diǎn)問題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，促進(jìn)思維碰撞和知識內(nèi)化。

（3）案例研究：選擇具有代表性的蛋白質(zhì)案例，引導(dǎo)學(xué)生分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和計(jì)算方法，提高學(xué)生實(shí)際操作能力。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：將學(xué)生分成若干小組，以解決實(shí)際問題為項(xiàng)目目標(biāo)，如蛋白質(zhì)分子量計(jì)算、等電點(diǎn)測定等，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問題的能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）課堂導(dǎo)入：通過展示蛋白質(zhì)在生活中的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生興趣，引出本節(jié)課的主題。

（2）多媒體演示：利用PPT、視頻等教學(xué)媒體，直觀展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、合成過程以及計(jì)算方法。

（3）實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，鞏固理論知識。

（4）角色扮演：設(shè)置蛋白質(zhì)研究科學(xué)家、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員等角色，讓學(xué)生在角色扮演中深入理解蛋白質(zhì)研究過程。

（5）游戲設(shè)計(jì)：開發(fā)蛋白質(zhì)相關(guān)計(jì)算游戲，如“分子量猜猜看”、“氨基酸接龍”等，提高學(xué)生參與度和學(xué)習(xí)興趣。

3.教學(xué)媒體和資源使用

（1）PPT：用于呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、案例分析和實(shí)驗(yàn)步驟等。

（2）視頻：播放蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能、合成過程等教學(xué)視頻，幫助學(xué)生形象理解。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析工具、計(jì)算器等，輔助學(xué)生完成相關(guān)計(jì)算。

（4）實(shí)物模型：展示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生直觀感受蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。

（5）實(shí)驗(yàn)器材：提供蛋白質(zhì)等電點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn)所需的儀器和試劑，確保實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對蛋白質(zhì)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道蛋白質(zhì)是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于蛋白質(zhì)的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受蛋白質(zhì)的魅力和特點(diǎn)。

簡短介紹蛋白質(zhì)的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.蛋白質(zhì)基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解蛋白質(zhì)的定義，包括其主要組成元素氨基酸和肽鏈。

詳細(xì)介紹蛋白質(zhì)的組成部分、結(jié)構(gòu)和功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.蛋白質(zhì)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解蛋白質(zhì)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的蛋白質(zhì)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解蛋白質(zhì)的多樣性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用蛋白質(zhì)解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論蛋白質(zhì)的未來發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與蛋白質(zhì)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對蛋白質(zhì)的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括蛋白質(zhì)的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用蛋白質(zhì)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于蛋白質(zhì)的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）生物學(xué)相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀與蛋白質(zhì)相關(guān)的生物學(xué)書籍，如《蛋白質(zhì)科學(xué)》、《生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能》等，以深入了解蛋白質(zhì)領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)。

（2）科普文章：鼓勵(lì)學(xué)生查閱科普文章，了解蛋白質(zhì)在醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（3）科研論文：引導(dǎo)學(xué)生閱讀科研論文，學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（4）生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻：觀看蛋白質(zhì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作視頻，如蛋白質(zhì)提取與純化、等電點(diǎn)測定等，幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能。

（5）生物科學(xué)網(wǎng)站：引導(dǎo)學(xué)生瀏覽生物科學(xué)相關(guān)網(wǎng)站，了解蛋白質(zhì)研究的前沿動(dòng)態(tài)和生物技術(shù)的發(fā)展。

2.拓展建議

（1）開展課題研究：鼓勵(lì)學(xué)生針對蛋白質(zhì)領(lǐng)域的某個(gè)問題，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系、蛋白質(zhì)合成與降解等，開展課題研究，培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問題的能力。

（2）參加科普講座：積極參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)舉辦的生物科學(xué)講座，了解蛋白質(zhì)研究的最新進(jìn)展，拓寬知識視野。

（3）實(shí)地考察：組織學(xué)生參觀生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、制藥企業(yè)等，了解蛋白質(zhì)在生產(chǎn)和科研中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)。

（4）開展小組討論：組織學(xué)生針對蛋白質(zhì)相關(guān)話題展開小組討論，分享學(xué)習(xí)心得，提高合作能力。

（5）撰寫科普文章：鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識整理成科普文章，向他人傳播蛋白質(zhì)知識，提升表達(dá)能力。教學(xué)反思在上完這節(jié)蛋白質(zhì)相關(guān)計(jì)算課后，我深感教學(xué)過程中的一些環(huán)節(jié)還有待改進(jìn)。首先，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在蛋白質(zhì)分子量計(jì)算這一部分掌握得不夠扎實(shí)，可能是因?yàn)槲覍@一知識點(diǎn)的講解不夠細(xì)致，或者學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不夠牢固。在今后的教學(xué)中，我需要加強(qiáng)對這一部分的輔導(dǎo)，確保學(xué)生能夠熟練掌握。

其次，關(guān)于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)計(jì)算的教學(xué)，我嘗試通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)過程中部分學(xué)生操作不夠規(guī)范，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差。我覺得在實(shí)驗(yàn)前，我應(yīng)該更加詳細(xì)地講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。

此外，學(xué)生在案例分析環(huán)節(jié)表現(xiàn)得積極主動(dòng)，但有些小組在討論時(shí)偏離了主題，導(dǎo)致討論效果不佳。我應(yīng)該在小組討論前明確討論主題和目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞主題展開討論，提高討論效果。

在教學(xué)方法方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)中存在依賴心理，不夠積極主動(dòng)。為了激發(fā)學(xué)生的積極性，我計(jì)劃在后續(xù)教學(xué)中增加一些激勵(lì)措施，如設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

另外，教學(xué)過程中我對學(xué)生的評價(jià)可能過于溫和，沒有充分指出他們的不足。在今后的教學(xué)中，我將更加注重評價(jià)的客觀性和針對性，讓學(xué)生能夠明確自己的不足，有針對性地進(jìn)行改進(jìn)。

最后，課后作業(yè)的布置方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生完成作業(yè)的積極性不高，可能是作業(yè)難度過大或任務(wù)量過多。我將針對這一問題調(diào)整作業(yè)難度和量，使之更符合學(xué)生的實(shí)際水平。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.蛋白質(zhì)分子量計(jì)算題：布置5道蛋白質(zhì)分子量計(jì)算題，要求學(xué)生根據(jù)氨基酸序列和氨基酸分子量表，計(jì)算給定蛋白質(zhì)的分子量。這有助于鞏固學(xué)生對蛋白質(zhì)分子量計(jì)算方法的理解和應(yīng)用。

2.蛋白質(zhì)等電點(diǎn)計(jì)算題：布置3道蛋白質(zhì)等電點(diǎn)計(jì)算題，要求學(xué)生根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列和等電點(diǎn)計(jì)算公式，計(jì)算給定蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。這有助于加深學(xué)生對蛋白質(zhì)等電點(diǎn)計(jì)算方法的理解和掌握。

3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析題：布置2道蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析題，要求學(xué)生根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，分析蛋白質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)和功能。這有助于培養(yǎng)學(xué)生對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的理解和應(yīng)用能力。

4.蛋白質(zhì)相關(guān)研究報(bào)告：要求學(xué)生撰寫一篇關(guān)于蛋白質(zhì)相關(guān)的研究報(bào)告，可以是對某個(gè)蛋白質(zhì)的研究進(jìn)展、蛋白質(zhì)在某個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。這有助于提高學(xué)生的科學(xué)寫作能力和對蛋白質(zhì)研究的深入理解。

作業(yè)反饋：

1.對于蛋白質(zhì)分子量計(jì)算題，我會(huì)仔細(xì)檢查學(xué)生的計(jì)算過程和結(jié)果，指出可能存在的問題，如計(jì)算錯(cuò)誤、單位使用不當(dāng)?shù)?，并給出改進(jìn)建議。同時(shí)，我也會(huì)表揚(yáng)那些計(jì)算準(zhǔn)確、步驟清晰的學(xué)生，鼓勵(lì)他們繼續(xù)保持。

2.對于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)計(jì)算題，我會(huì)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對于等電點(diǎn)計(jì)算公式的理解和應(yīng)用，檢查他們的計(jì)算過程和結(jié)果是否準(zhǔn)確，并給出相應(yīng)的反饋和建議。同時(shí)，我也會(huì)對那些能夠正確應(yīng)用公式并得出準(zhǔn)確結(jié)果的學(xué)生給予肯定和表揚(yáng)。

3.對于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析題，我會(huì)關(guān)注學(xué)生對于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的理解和應(yīng)用，檢查他們的分析思路和結(jié)論是否合理，并給出相應(yīng)的反饋和建議。同時(shí)，我也會(huì)對那些能夠準(zhǔn)確分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并得出合理結(jié)論的學(xué)生給予肯定和表揚(yáng)。

4.對于蛋白質(zhì)相關(guān)研究報(bào)告，我會(huì)仔細(xì)閱讀學(xué)生的報(bào)告，檢查他們的寫作結(jié)構(gòu)、語言表達(dá)、科學(xué)性等方面，并給出相應(yīng)的反饋和建議。同時(shí)，我也會(huì)對那些寫作結(jié)構(gòu)清晰、語言表達(dá)準(zhǔn)確、科學(xué)性強(qiáng)的學(xué)生給予肯定和表揚(yáng)。課后作業(yè)1.計(jì)算題：已知某蛋白質(zhì)由20個(gè)氨基酸組成，其氨基酸序列如下：甲硫氨酸-纈氨酸-絲氨酸-丙氨酸-蘇氨酸-賴氨酸-異亮氨酸-苯丙氨酸-色氨酸-亮氨酸-谷氨酸-脯氨酸-精氨酸-天冬氨酸-組氨酸-酪氨酸-半胱氨酸-谷氨酰胺-天冬酰胺-賴氨酰胺。求該蛋白質(zhì)的分子量。

2.計(jì)算題：已知某蛋白質(zhì)的氨基酸序列為：甲硫氨酸-纈氨酸-絲氨酸-丙氨酸-蘇氨酸-賴氨酸-異亮氨酸-苯丙氨酸-色氨酸-亮氨酸-谷氨酸-脯氨酸-精氨酸-天冬氨酸-組氨酸-酪氨酸-半胱氨酸-谷氨酰胺-天冬酰胺-賴氨酰胺。求該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。

3.分析題：已知某蛋白質(zhì)的氨基酸序列為：甲硫氨酸-纈氨酸-絲氨酸-丙氨酸-蘇氨酸-賴氨酸-異亮氨酸-苯丙氨酸-色氨酸-亮氨酸-谷氨酸-脯氨酸-精氨酸-天冬氨酸-組氨酸-酪氨酸-半胱氨酸-谷氨酰胺-天冬酰胺-賴氨酰胺。根據(jù)該序列，分析該蛋白質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)和功能。

4.報(bào)告題：請撰寫一篇關(guān)于蛋白質(zhì)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究報(bào)告，內(nèi)容包括蛋白質(zhì)在疾病診斷、治療、藥物研發(fā)等方面的應(yīng)用。

答案：

1.蛋白質(zhì)分子量為：甲硫氨酸（149.21）+纈氨酸（117.16）+絲氨酸（105.09）+丙氨酸（89.09）+蘇氨酸（119.12）+賴氨酸（155.21）+異亮氨酸（131.18）+苯丙氨酸（165.19）+色氨酸（204.23）+亮氨酸（131.18）+谷氨酸（146.15）+脯氨酸（115.13）+精氨酸（174.21）+天冬氨酸（133.11）+組氨酸（155.21）+酪氨酸（181.19）+半胱氨酸（121.16）+谷氨酰胺（146.15）+天冬酰胺（132.12）+賴氨酰胺（16