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1、生物膜的流动镶嵌模型教学设计方案课题选自 高一上期 年级 生物 学科 第4 章（单元）一、教材分析 “生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版必修1分子与细胞第四章细胞的物质输入和输出之第二节，与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。所以，这节的内容安排很巧妙，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。本节主要包括了两大部分内容：科学家对生物膜结构的探索历程。这是一个很好的科学史教育素材，通过引导学生一步一步地分析科学家的实验和结论，宛如亲历科学家探索的历程，使学生切身感受科学的魅力，自然而然地接受流动镶
2、嵌模型的理论，更重要的是让学生加深对科学过程和方法的理解，明白科学发现的过程是一个长期的过程，涉及到许多科学家的辛勤工作；科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要不断修正、发展和完善；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多对细胞膜结构的假说中，细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍接受认同的，能较好地解释人们对细胞膜功能的认识，学生必须展开想象力，在头脑中构建细胞膜的空间结构，理解和掌握流动镶嵌模型的基本要点，这对于更好的理解下一节物质跨膜运输的方式有很重要的联系。二、学情分析 学生已经了解了细胞、知
3、道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构，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。我校高中学生具备了一定的观察和认知能力，但是对问题探索的动力主要来自对相关问题的好奇与有趣水平，目的性不十分明确，所以教师的思维导向就显得十分重要。本节课利用科学史实验资料，设计学生要探究的问题，让学生在问题引导下进行基于资料和问题的课堂探究活动，问题的设计层层深入，按照学生的思维水平和能力达到一定深度，使学生顺利由感性认识向理性认识过度。三、教学目标设计1、通过师生互动分析科学家建立生物膜模型的生命科学史资料的过程，以及让学生亲自动手制作模型，达到能简述生物膜的流动镶嵌模型的
4、基本内容，能举例说明生物膜具有的流动性的特点，能阐述科学探究的一般方法。2、分析科学家建立生物膜结构模型过程，让学生能大胆作出假设；通过生命科学史资料分析，解决相关问题，亲自构建细胞膜的结构模型，发展学生的信息处理能力和科学探究能力。3、通过相关问题探讨，使学生认同生物结构与功能相适应的生物学辨证观点；通过象科学家一样思考问题，让学生认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，初步养成质疑、创新的科学精神和科学态度；通过对生命科学史资料的分析，让学生认识到技术的发展在科学研究中的重要作用，能用发展的观点看待科学，逐步树立辨证的科学观。四、教学重、难点设计教学重点：科学家对生物膜结构的探索历程；流动镶
5、嵌模型的基本内容； 教学难点：探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点； 生物膜的空间立体结构；生物膜的流动性特点。五、教学媒体设计设计学案导学，在讲课时能适时地记录重要内容，留下课后用于复习的资料，即使离开了老师也能象有老师在一般在学案的指导下学习。因此在此学案成为了一种重要的媒体。将视频、动画整合在PPT中形成多媒体课件，用于突破教学中的难点，提供更多更丰富的课程资源，扩大课程的容量。六、教学过程设计项目教师活动学生活动设计思想信息反馈与调控导入视频导入：变形虫摄食草履虫的过程。让学生直观看到细胞与外界的物质交换要通过细胞膜，引出物质交换与膜的结构有关。提问：它的摄食行为与细
6、胞膜的结构有什么关系呢？让我们进入今天探究的主题：生物膜的流动镶嵌模型。板书：第二节 生物膜的流动镶嵌模型讲述：要想解决物质交换与膜的结构有关的问题。就请大家和我一起穿过时空隧道，回到一百多年前，循着科学家的足迹去认识细胞膜结构。学生观看视频思考老师提出的问题，自由回答，并请学生交流，由老师总结学生思考通过视频观察，激发学生探究的欲望，提高学生后续学习的参与度让学生了解本次学习将循着历史的轨迹系统地了解细胞膜的结构。提问不必要求学生全面回答。仅用于激趣。勾起学生对学习的兴趣。很快进入下一环节。目标达成环节新知探究“细胞膜中含脂质”PPT和学案呈现资料1及问题资料1：1895年E.Overton
7、用植物细胞研究细胞膜的通透性。（略）问题：你能推测出什么结论？（提示：化学上有相似相溶原理）问题：这一结论是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定呢？问题：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？问题：那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离 和鉴定呢？精讲：后来的科学研究表明，细胞膜的确含有大量脂质，其中主要是磷脂分子。同时假说的提出依据现象和有关知识，假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。板书：成分脂质学生独立思考后回答，其他学生进行补充、评价与修正。让学生体验根据现象推测出结论的过程（提出假说的过程）；建构“细胞膜中含脂质”的知识；认同科学假设的提出
8、方法，认同假说必须有实验支持，假说经过实验的进一步验证才能成为科学理论。4个问题的难度不大，最重要的是要根据这个资料的分析，得出科学发现的一般规律。新知探究“细胞膜中含蛋白质”PPT和学案呈现资料2及问题：资料2：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。问题：你能推测出什么结论？教师根据学生的回答适时引导板书：成分蛋白质板书：科学发现的一般规律：现象 假说 验证 科学理论（假说成立）学生独立思考回答问题。其他学生评价补充。让学生体验根据现象和已有知识提出假说的过程，建构“细胞膜中含蛋白质”知识。建
9、构科学发现的一般规律的方法性知识。提高思维能力解决起来容易，可很快进入下一环节。新知探究“磷脂分子在水中的排布方式”PPT呈现资料3及磷脂分子结构图。资料3：磷脂分子结构精讲：通过多媒体课件展示磷脂分子的结构图，讲解磷脂分子的结构与特性。问题：根据这一资料，你能想象出磷脂分子在水中是怎样排布的吗？请用你的模型排列一下。（用一张纸标上蓝色线条的代表水，在水面上排上磷脂）学生根据资料和老师的讲解的知识排列出磷脂分子在水中的模型；学生将模型呈现出来和大家分享交流，并尝试描述是怎样排列的，请学生评价并作补充。由于学生对磷脂分子一无所知，应用讲授法进行教学；同时通过排列模型将抽象、微观的结构转变为直观、
10、宏观的结构；建构“磷脂分子在水的表面排布时；活动的调控很重要，要调动学生参与，并根据学生排布的模型进行适当的点评，注意多鼓励学生。新知探究“磷脂分子在细胞膜结构中的排布方式”PPT和学案呈现资料4和问题，PPT逐一呈现问题。资料4：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验（略）问题：你能推测出什么结论？问题：构成细胞膜的磷脂分子是怎样排布的？请排出模型并说明理由。总结：磷脂分子尾尾相对地排布形成细胞膜的基本支架磷脂双分子层板书：基本支架：磷脂双分子层学生依据学案分小组讨论完成2个问题，然后让小组代表阐述小组观点，其他小组同学评价补充。让学生体验
11、根据现象和已有知识提出假说的过程，体会结构和功能的关系，建构“磷脂分子尾尾相对地排布”知识，提高思维能力。学生如果对问题有困难可以将一张纸对折，让学生体验对折前后面积的大小，从而得出推论。新知探究“单位膜模型”PPT和学案呈现资料5和问题资料5：1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗亮暗的三层结构，提出生物膜模型。（展示20世纪50年代电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片）问题：该模型有什么特点？（阅读教材66页倒数第2段寻找答案）问题：根据以前所学知识，该生物膜模型是否有不足之处？能不能根据我们所学的知识找到反驳的证据？精讲：结构和功能是相适应的，与这些功能相
12、适应需要细胞膜是动态的结构。同时科学证明蛋白质的排布不仅仅排布在磷脂两侧，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。这正是此模型中的不足。板书：蛋白质部分或全部嵌入或贯穿磷脂双分子层。追问：如何验证细胞膜是动态的结构这一假说呢？学生依据学案分小组讨论完成2个问题，然后让小组代表阐述小组观点，其他小组同学评价补充。思考如何验证“细胞膜的流动性”这一假说。随着教师的引导层层深入思考并回答问题。在师生互动和生生互动中建构知识。让学生直观地感知细胞膜不是静态的刚性结构，而是一个动态的弹性结构，同时也让学生树立结构要与功能想适应的观点。引导学生步步深入思考，在这个过程中提高学生思维能力和实验探究能力，让学生体验到
13、自己能象科学家一样思考。体验到成功的快乐。问题对学生有一定的难度，此时让学生回忆前面的视频。建构细胞膜是动态的结构观点。启发学生思考从这些细胞的功能分析细胞膜能处于静止状态吗？新知探究“细胞膜的流动性”PPT和学案呈现资料和问题资料6：展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人鼠细胞融合实验。（略）问题：该实验说明什么？为什麼？学生通过思考得出结论。体验依据前面探究过程中获得的知识，及资料中的现象得出结论的过程。体会结构和功能的适应。建构“细胞膜的流动性”的结构特性知识。提高思维能力。学生得出正确的结论并不难，但是在原因分析时语言表达可能不够精炼，因此对学生语言组织进行指导。新知探究
14、“流动镶嵌模型”PPT和学案呈现资料和问题，PPT逐一呈现资料7：1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型。问题：用自己手上的材料排一个生物膜模型，并评价其不足。板书：结构特性流动性问题：你能总结出流动镶嵌模型内容吗？（观看流动镶嵌模型动画并总结）。提问：流动镶嵌模型就完美无缺了吗？让学生排一个生物膜模型，并评价其不足。学生观看动画总结：流动镶嵌模型特点。思考并回答问题在以上学习的基础上通过排布评价模型以及观看动画建构流动镶嵌模型。通过评价流动镶嵌模型是否完美提高批判性思维能力。对问题注意引导学生客观地评价、礼貌地表达。所有问题在学生表达时注意引导学生用科学简洁的语言。结束语科学不是提出永恒的
15、真理，而是不断地对永恒的错误进行划定。练习设计达标检测1构成细胞膜的主要物质是（ ） A.糖类、脂类、蛋白质 B.磷脂、蛋白质 C.核酸和蛋白质 D.多糖和蛋白质 2、下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点（ ） A细胞膜是选择透过性膜 B细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 C细胞膜的分子结构具有流动性 D有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动3、下列关于细胞膜的流动镶嵌模型叙述不正确的是（ ）A、是磷脂分子，构成了膜的基本骨架，它具有流动性B、是糖蛋白，对细胞具有保护和润滑作用，以及细胞识别作用C、图的上面应该是内侧，下面是外侧D、是蛋白质分子，它的数量和种类对实现细胞膜的功能有重要作用4下列事实能说明
16、生物膜具有流动性的是 （多选）A、温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而面积增大B、变形虫吞噬草履虫C、精子和卵细胞融合D、构成细胞膜相邻的磷脂分子之间每分钟换位100万次 作业教材P69页：练习作业板书设计第2节 生物膜的流动镶嵌模型一、生物膜基本内容磷脂功能基本骨架磷脂双分子层：贯穿镶嵌嵌入排布：蛋白质运输、控制物质进出功能：功能识别 、润滑 、保护糖被： 结构特点：具有一定的流动性二、科学发现的一般规律: 现象 假说 验证 科学理论（假说成立）七、教后反思本课的教学内容为生物膜的流动镶嵌模型。在教学过程中主要以探索生物膜的结构开始，对这个内容学生并不太陌生。 “新课程倡导学生自主学习，充分发挥学生的主体地位，把课堂还给学生。提倡探究式学习，引导和鼓励学生独立思考，体验解决问题的过程。逐步学会分析问题、解决问题的方法。”针对本节内容比较抽象，为了更有效地落实教学目标，我在教学设计中采用活动探究的方式，通过不同的案例材料将知识点串联起来，在“视屏导入合作讨论小组汇报教师点评”的“生生”与“师生”互动中将知识点逐个有序落实。6学科网（北京）股份有限公司