《生物膜流動鑲嵌模型》教學設計

1、生物膜的流動鑲嵌模型教學設計汪清縣汪清第六中學 劉傳麗一、內(nèi)容和地位  1.“生物膜的流動鑲嵌模型”一節(jié)是人教版必修1分子與細胞第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出之第二節(jié)，與第一節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗彼从车纳锬ξ镔|(zhì)的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯(lián)系，并對第三節(jié)學習“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健弊髁酥R準備。所以，這節(jié)的內(nèi)容安排很巧妙，對整個章節(jié)的知識起到了承上啟下的作用。  2. 本節(jié)主要包括了兩大部分內(nèi)容： (1)科學家對細胞膜結(jié)構的探索歷程。這是一個很好的科學史教育素材，通過引導學生一步一步地分析科學家的實驗和結(jié)論，如親歷科學家探索的歷程，使學生切身感受科學的魅力，自然而然

2、地接受流動鑲嵌模型的理論，更重要的是讓學生加深對科學過程和方法的理解，明白科學發(fā)現(xiàn)的過程是一個長期的過程，涉及到許多科學家的辛勤工作；科學家的觀點并不全是真理，還必須通過實踐驗證；科學學說不是一成不變的，需要不斷修正、發(fā)展和完善；科學發(fā)展與技術有很大的關系，技術的進步可以更好地促進科學的發(fā)展。(2)細胞膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對細胞膜結(jié)構的假說中，細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的，能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識，學生必須展開想象力，在頭腦中構建細胞膜的空間結(jié)構，理解和掌握流動鑲嵌模型的基本要點，這對于更好的理解下一節(jié)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞接泻苤匾穆?lián)系。 二、學

3、情分析1.  學生已經(jīng)了解了細胞、知道了組成細胞的分子、掌握了細胞的基本結(jié)構，尤其是細胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關知識，而且學生在第三章初步學會構建細胞物理模型，為本節(jié)知識的學習奠定了基礎。 2.  高中學生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續(xù)性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。 三、設計思路 1. 創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的探究欲望。 學生在第2章的學習中曾經(jīng)制作真核細胞的三維結(jié)構模型，當時就遇到過用什么材料做細胞膜的

4、問題。本節(jié)課可以從這個問題入手，讓學生從結(jié)構與功能相適應的角度分析，用什么材料做細胞膜？能更好地體現(xiàn)細胞膜的功能？教材中“問題探討”欄目列出了三種材料：塑料袋、普通布和彈力布，其中塑料袋只能滿足作為系統(tǒng)邊界的要求，普通布能夠滿足系統(tǒng)的邊界和讓一部分物質(zhì)透過這兩項功能的要求，只有彈力布能夠滿足上述三項功能的要求。通過這個問題的討論，學生就會認識到建立細胞膜的結(jié)構模型，必須從結(jié)構與功能相適應的觀點出發(fā)來思考。當然，細胞膜不可能是由彈力布構成的。細胞膜到底具有怎樣的結(jié)構，才能使它具有上述功能呢？ 2. 小組演繹，重點突出科學史的教育科學史的教學是在新教材中特別強調(diào)和突出的，要教好不容易。老

5、師備課過程要細致策劃有效地引導學生分析不同時期不同科學家的實驗及假說，評價他們的貢獻；要能通過一連串的環(huán)環(huán)相扣的問題來引導學生思維，發(fā)揮學生小組合作學習的能力，分組演繹不同科學家的探究歷程，要讓學生感到身臨其境，仿佛自己就是那個科學家在思考研究；最后讓學生從中總結(jié)出科學發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 3. 自制教具，構建生物膜結(jié)構模型生物膜結(jié)構模型的構建是本節(jié)要突破的一個難點問題。本節(jié)課中，教師指導學生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力構建磷脂分子模型、蛋白質(zhì)分子模型，讓學生根據(jù)科學家的實驗現(xiàn)象自己來構建磷脂分子的排列方式、蛋白質(zhì)與磷脂的組合方式，這樣讓學生不但形象、直觀的了解了模型構建的過程、也讓他們置身其中、

6、探索奧妙并體驗了成功的喜悅。 4. 動畫演示，解決學生的空間想象能力細胞膜的流動鑲嵌模型，其中“流動”這一難點的講解可通過多媒體課件來突破，運用實例-白細胞吞噬病菌的實驗來推翻羅伯特森的“三明治”膜的靜止觀點。通過課件展示現(xiàn)代科學家對膜的進一步研究及在現(xiàn)實中的具體應用，拓展了知識，豐富了教學內(nèi)容、使學生在樂趣中學、在輕松中學，懂得學以致用的道理。 四、教學目標 1、知識與技能 （1）簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容 ；（2）通過分析科學家建立生物膜模型的過程闡述科學發(fā)展的一般規(guī)律 。2、過程與方法 分析科學家建立生物膜結(jié)構

7、模型過程，發(fā)揮學生空間想象能力，構建細胞膜的空間立體結(jié)構 。3、情感、態(tài)度和價值觀 培養(yǎng)學生小組合作學習、動手制作的能力，注重團隊精神，勇于創(chuàng)新， 嚴謹?shù)耐评砗痛竽懴胂竽芰?#160;。五、教學重、難點  1、生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內(nèi)容。 2、生物膜模型的構建并體現(xiàn)結(jié)構與功能相適應的觀點。六、教具準備 1、制作生物膜流動鑲嵌模型的多媒體演示課件 。2、小組合作構建磷脂分子、蛋白質(zhì)分子模型 七、教學流程設問引入“問題探討”體驗“生物膜結(jié)構的探索歷程”闡述“流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容”拓展“生物膜的研究意義”八、教學過程 ：

8、師生活動設計意圖教學過程課前準備：幻燈片播放學生預習作品 導入新課：同學們，在前面我們制作真核細胞的三維結(jié)構模型中，遇到過用什么材料做細胞膜的問題，現(xiàn)在有三種材料：塑料袋、普通布和彈力布，你選用哪種材料呢？為什么？課前自主預習： 學生分小組，確定探究、演繹課題，分工合作演繹生物膜的發(fā)現(xiàn)歷程。教師指導預習： 教師根據(jù)每小組的探究課題，指導學生演繹，幫助學生收集資料、材料。課堂預習交流： 學生分組展示課前預習成果- 生物膜結(jié)構的探究歷程第一小組 歐文頓實驗 ： 膜由脂質(zhì)組成第二小組 20世紀初科學實驗：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)第三小組 荷蘭科學家實驗： 磷脂為兩層第四小組 羅伯特森實驗 ： 靜止的“三明治”模型第五小組 人-鼠細胞融合實驗：膜是運動的第六小組 桑格、尼克森實驗： 流動鑲嵌模型 .現(xiàn)代科學家進一步研究、應用 激發(fā)學生學習新知的熱情，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的求知欲。 加強學生自主學習，獨立探究的能力，同時發(fā)揮小組合作學習的精神。 學生預習結(jié)果的展示及培養(yǎng)學生語言表達能力。充分體現(xiàn)學生小組合作學習，動手動腦能力，發(fā)揮團隊精神。 親歷科學家探索的歷程，使學生切身感受科學的魅力，學習科學家的探究精神。 教學過程課堂合作探究:1、細胞膜中的磷脂分子會排列成怎樣兩層呢？畫出來進行比較哪種情況膜穩(wěn)定性強？ 2、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？請嘗試構建生物膜分子模