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2016年广东省优质生物课晒课
2017-03-04 20:28:15   来源:    点击:
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《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计
广东梅县东山中学  廖培玲
一、教学目标
1. 知识 目标
(1)简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容
(2)举例说明生物膜具有流动性的特点
2. 能力目标
(1)分析研究史料,锻炼逻辑推理能力。
(2)分析科学家建立生物膜模型的过程,学会做出假设
3. 情感、态度与价值观 
(1)体会模型构建过程中结构如何适应功能,树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义观。
(2)理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要有严谨的推理和大胆的想象,并通过实验进一步验证
(3)领悟科技进步对生物膜研究所起的作用。
二、学情分析:
1.学生已经了解了细胞、组成细胞的分子、细胞的基本结构,尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识,为本节知识的学习奠定了基础。 
2.高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对探索科学的过程与方法及结论的形成仍缺乏理性的思考。
三、教学重难点
1.教学重点:流动镶嵌模型的基本内容。
2.教学难点:探讨建立生物膜模型的过程中,如何体现结构与功能相适应的观点。
四、教学策略
1.多媒体教学法:用多媒体展示相关动画清晰呈现生物膜的探究过程及思路,让学生跟着科学家的足迹,步步深入,构建出生物膜的流动镶嵌模型。
2.小组合作模型构建法:自制磷脂和蛋白质模型教具,让学生小组合作构建模型。通过模型构建把抽象的细胞膜结构形象化,便于学生理解。
五、教具准备:磷脂、蛋白质模型教具
六、课时安排:1课时
七、教学过程:
教学内容 教师活动 学生活动 教学评价
引入课题 我们先来欣赏一首诗歌,猜一猜,这首诗描述的是细胞的什么结构?
“是谁,隔开了原始海洋的动荡;
是谁,为我日夜守边防;
是谁,为我传信报安康。
没有你,我——一个小小的细胞,会是何等模样? ”这是细胞的什么结构?
这里体现了细胞膜的哪些功能?结构与功能是相适应的,细胞膜到底有什么样的结构使得它有如此复杂的功能呢?要想知道答案,我们一起来学习新课,第四章第二节:生物膜的流动镶嵌模型。
学生欣赏诗歌,并回顾细胞膜的功能 以猜谜的形式,从细胞膜的功能入手引入课题,激发学生兴趣和思考
探究一:膜的组成成分
 
1.欧文顿假说
关于生物膜的结构这个课题,科学家进行了长达一百多年的探索,下面我们跟着科学家的足迹重温他们的探索历程。
资料1:19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
设问1:假如大家是欧文顿,你们看到这样的实验现象会提出什么想法呢?
推论:膜是由脂质构成的。 
设问2:这只是欧文顿大胆推论,还有必要对膜成分进行提取、分离和鉴定吗?
学生讨论回答,教师引导并点评
 
 
 
 学生体会假说需要通过精确的实验进一步验证和完善。
引导学生思考科学家们的探究思路
 
 
 
 
 
 
培养分析能力,感受探究的乐趣。
2.膜成分的提取和鉴定 资料2:20世纪初,科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质(还有少量的糖类)。
得出结论:脂质(主要是磷脂)和蛋白质是膜的主要成分。
设问1:这个实验的结果是否验证并完善了欧文顿的假说?
思考:欧文顿为什么不直接用化学分析细胞膜成分?
学生讨论回答,教师引导并点评
 
 
学生体会技术的进步推动着生物学科的发展
 
探究二:生物膜的结构
 
1、脂质(磷脂)在膜上的排布
 
 
膜主要由脂质和蛋白质组成,那脂质(磷脂)、蛋白质在膜上是怎样排布的呢??
资料3:磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子 , 磷酸 “头” 部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
合作探究一: 根据磷脂分子的结构特点,展开你的想像力,以小组为单位尝试用模型表示出磷脂分子在水—空气界面中的磷脂单分子层的排布方式.
 
 
 
 
合作探究二: 根据细胞内外所处环境,你能构建出生物膜中磷脂分子的排布方式吗?
 
设问:这只是我们根据已学只是大胆猜测,要不要实验验证?
资料4:1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提出脂质,在空气——水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
得出结论:脂质分子在膜上排列为连续的两层。
 
学生分组完成合作探究一、二的构建活动并展示小组合作的成果。
 
 
进一步体会假说需要通过精确的实验进一步验证和完善。
培养学生对知识的应用迁移能力。同时培养动手能力,合作交流能力。
探究二:生物膜的结构
 
2. 蛋白质在细胞膜上的排布
 
脂质的排布方式已经清楚了,那蛋白质在生物膜上的排布又是怎样的呢?
 资料5:20世纪50年代,电子显微镜诞生,科学家用它观察细胞膜。1959年罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜的清晰的暗——亮——暗的三层结构。
罗伯特森提出假说:“蛋白质-脂质-蛋白质”的静态结构图
 设问1:这是罗伯特森根据电镜下看到的情况大胆推测,要不要实验验证?
资料6:科学史料:随着科学的发展,出现了一种冰冻断裂技术。 利用这种技术得到了生物膜的断面
 
 
结论:蛋白质覆盖、镶嵌、贯穿在磷脂双分子层中。
设问2:罗伯特森把生物膜描述为静止的统一结构。你认为生物膜真的是静止不动的吗?(举例)
(教师播放变形虫的运动的视频) 
进一步体会假说需要通过精确的实验进一步验证和完善。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
联系已学知识,举例说明细胞膜动态的弹性结构
进一步引导学生思考探究思路
探究三:新技术带来新模型 技术在不断发展,由于新技术在生物学科领域的应用,关于生物膜模型的探究还在不断完善。
资料7:科学家做了这样的实验,将人和鼠细胞膜的蛋白质用不同荧光标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光蛋白均匀分布。
结论:发膜上的蛋白质有流动性
科学家现不光蛋白质可以运动,磷脂分子也可以运动。(展示磷脂分子运动的几种方式)
合作探究三:根据刚才所获得的信息,你能否构建一个细胞膜模型?
学生分组完成合作探究三的构建活动并展示小组合作的成果  
流动镶嵌模型 在新的观察和实验证据的基础上,又有学者提出一些关于生物膜的结构模型。
1972年,桑格尔和尼克森基于前人研究的基础上提出了生物膜的“流动镶嵌模型”,这个模型是被大多数人接受和认可的
 流动镶嵌模型的基本内容:请大家阅读教材68页的课文内容。
提问1:膜的组成成分?
提问2:生物膜的基本骨架
提问3:蛋白质的三种分布方式?
提问4:膜的结构特点是什么?
 
学生讨论回答,教师引导并点评
 
感受结构与功能相适应的观点
培养学生自主阅读能力
生物膜模型建立过程中的启示
 
纵观这一百多年来人们对建立生物膜模型的探索过程,大家有什么启示呢?
提问1:在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了怎样的作用?
提问2:在建立生物膜模型的过程中,结构与功能相适应的观点如何体现?
提问3:流动镶嵌模型是不是关于生物膜结构课题的终结?
学生讨论回答,教师引导并点评  
归纳总结
 
  1. 对生物膜结构的探索历程
生物膜的流动镶嵌模型
   
展示课前制作的模型 课前要求各个小组根据自学到的知识制作一个生物膜模型。请大家一起来分享你们小组的成果。 展示小组合作的成果  培养动手能力,合作交流能力。
布置作业
 
结合今天所讲的生物膜的流动镶嵌模型,对自己小组的模型进行完善。    
八、教学反思:
优点:
1.在老师引导下,学生重温生物膜结构的探索历程,强调学习是一个主动建构知识、发展能力的过程。教师具体做法:(1)以问题为先导,引导学生积极思考,并且从中学习模型建构方法:实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展。(2)设计和组织了4次模型建构活动,通过模型构建把抽象的细胞膜结构形象化,便于学生理解。
2.凸显主体,学生自主建构知识。本节课老师用问题不断激发学生思维,让学生领略到“知识不是告知,更不是灌输,而是自主获得”的教学理念。
3.学会审视,培植学生的批判精神。教师在培养学生批判性思维方面同样作出了努力,分别以“罗伯特森把生物膜描述为静止的统一结构。你认为生物膜真的是静止不动的吗?,流动镶嵌模型是不是关于生物膜结构课题的终结?”等作为探讨的话题,有效地引发了学生的思维碰撞,培植学生的批判精神。
不足:1.分组合作是由学生自由组合的。没有很好的分层,在合作探究环节会出现有些小组能力比较强,有些则比较被动。2. 关于科学史探究花的时间较多,第二个内容流动镶嵌模型的基本内容花的时间相对较少。

以下链接:晒课的教案及课件
http://www.dsms.info/uploadfile/2017/0304/20170304083533161.docx
http://www.dsms.info/uploadfile/2017/0304/20170304083538863.ppt
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