2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第三章 細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ) 第五節(jié) 元素與生物大分子教案 北師大版必修1

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)第五節(jié)元素與生物大分子教案北師大版必修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時間教材分析《2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)第五節(jié)元素與生物大分子教案北師大版必修1》的課程內(nèi)容緊密聯(lián)系教材，以生物大分子的基本元素為切入點(diǎn)，探討蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的組成元素、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深入理解生物大分子在生命活動中的重要作用，掌握生物大分子的基本性質(zhì)和分類，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中運(yùn)用所學(xué)知識分析問題的能力。課程設(shè)計注重引導(dǎo)學(xué)生從元素層面認(rèn)識生物大分子，強(qiáng)調(diào)理論知識與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合，符合高中生物教學(xué)實(shí)際需求。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞高中生物核心素養(yǎng)，特別是生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力進(jìn)行設(shè)計。通過學(xué)習(xí)元素與生物大分子的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生對生物體結(jié)構(gòu)與功能適應(yīng)性的理解，深化生命觀念。學(xué)生將能夠運(yùn)用科學(xué)思維，分析生物大分子中元素的作用和相互關(guān)系，提升對生物分子復(fù)雜性的認(rèn)識，進(jìn)而培養(yǎng)他們的系統(tǒng)思維和分子視角。此外，課程強(qiáng)調(diào)探究實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生通過案例研究、數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建等活動，增強(qiáng)科學(xué)探究能力，特別是在提出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)和解釋結(jié)果方面的技能。通過這些活動，學(xué)生將學(xué)會如何整合知識，解決問題，從而為理解生物學(xué)更復(fù)雜的概念打下堅實(shí)基礎(chǔ)，促進(jìn)他們成為具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的現(xiàn)代公民。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.生物大分子的基本組成元素及其功能。

2.生物大分子（蛋白質(zhì)、核酸、多糖）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在生命活動中的作用。

難點(diǎn)：

1.生物大分子中元素相互作用的復(fù)雜性。

2.學(xué)生對生物大分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的深入理解。

解決辦法及突破策略：

1.利用多媒體教學(xué)資源，如動畫和模型，直觀展示生物大分子的結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生形象理解其組成和功能。

2.設(shè)計互動討論環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生通過小組合作，分析具體案例，探討生物大分子在細(xì)胞中的具體作用，以加深理解。

3.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M或?qū)嶋H操作，體驗(yàn)生物大分子的提取和鑒定過程，從而感知其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

4.創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用批判性思維，比較不同生物大分子的異同，突出其獨(dú)特性和相互作用。

5.提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)材料，如概念圖和思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生梳理知識點(diǎn)，形成系統(tǒng)化認(rèn)識。

6.對學(xué)習(xí)難點(diǎn)進(jìn)行針對性輔導(dǎo)，通過課后小組討論、在線問答等形式，為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)支持，確保每位學(xué)生都能跟上課程進(jìn)度。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：針對生物大分子的基礎(chǔ)知識，采用邏輯清晰、條理分明的講授方式，確保學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的基本概念和性質(zhì)。通過生動的案例和實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂注意力。

-引入生活實(shí)例，如食物中的蛋白質(zhì)、DNA親子鑒定等，使理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)學(xué)生的感知和理解。

-設(shè)計互動提問環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生主動思考，及時反饋，提高課堂參與度。

2.討論法：圍繞生物大分子的功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組織小組討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。通過比較不同生物大分子的異同，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和分析問題的能力。

-制定討論主題，如“蛋白質(zhì)的多樣性與其功能的關(guān)系”，引導(dǎo)學(xué)生深入探討。

-教師巡回指導(dǎo)，及時解答學(xué)生的疑問，引導(dǎo)學(xué)生正確思考，確保討論的有效性。

3.實(shí)驗(yàn)法：結(jié)合教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計一系列觀察和操作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動手，體驗(yàn)生物大分子的提取、分離和鑒定過程，加深對生物大分子特性的理解。

-進(jìn)行蛋白質(zhì)的凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受蛋白質(zhì)的遷移現(xiàn)象。

-利用模型構(gòu)建活動，如搭建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，增強(qiáng)學(xué)生對生物大分子空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：運(yùn)用PPT、視頻、動畫等多媒體資源，直觀展示生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，幫助學(xué)生形成清晰的認(rèn)識。

-制作生物大分子結(jié)構(gòu)的動畫，如蛋白質(zhì)的折疊過程，使抽象概念具象化。

-使用互動軟件，如生物大分子模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中探索和操作，提高學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)軟件：利用教學(xué)平臺和軟件，如在線課堂管理系統(tǒng)、思維導(dǎo)圖軟件等，輔助教學(xué)，提高教學(xué)效率。

-通過在線課堂管理系統(tǒng)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解課程內(nèi)容。

-使用思維導(dǎo)圖軟件，幫助學(xué)生梳理知識點(diǎn)，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：整合互聯(lián)網(wǎng)資源，如學(xué)術(shù)論文、科普文章等，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

-推薦學(xué)術(shù)網(wǎng)站和在線課程，為學(xué)生提供深入學(xué)習(xí)的平臺。

-引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行課題研究，如蛋白質(zhì)工程在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《元素與生物大分子》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們是否注意過日常食物中不同的營養(yǎng)成分，比如蛋白質(zhì)、糖類？”這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索生物大分子的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解生物大分子的基本概念。生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸、多糖是由成百上千個單體組成的大分子，它們在生命活動中扮演著重要角色，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。比如，雞蛋中的蛋白質(zhì)在烹飪過程中的變化，這個案例可以幫助我們理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)生物大分子的組成元素和結(jié)構(gòu)功能這兩個重點(diǎn)。對于難點(diǎn)部分，我會通過模型展示和實(shí)際例子來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與生物大分子相關(guān)的實(shí)際問題，如“蛋白質(zhì)在人體中的作用”。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個簡單的實(shí)驗(yàn)操作，如蛋白質(zhì)的沉淀反應(yīng)，這個操作將演示蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“生物大分子在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了生物大分子的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實(shí)踐活動和小組討論加深了對生物大分子的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。知識點(diǎn)梳理1.生物大分子的基本概念

-生物大分子的定義：由許多單體組成的大分子，包括蛋白質(zhì)、核酸、多糖等。

-生物大分子的特點(diǎn)：分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能多樣。

2.生物大分子的組成元素

-蛋白質(zhì)：主要由碳、氫、氧、氮組成，含有硫。

-核酸：由碳、氫、氧、氮、磷組成。

-多糖：主要由碳、氫、氧組成。

3.生物大分子的結(jié)構(gòu)

-蛋白質(zhì)：由氨基酸通過肽鍵連接成多肽鏈，再折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)。

-核酸：由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈狀結(jié)構(gòu)，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

-多糖：由單糖分子通過糖苷鍵連接成鏈狀或分支狀結(jié)構(gòu)。

4.生物大分子的功能

-蛋白質(zhì)：參與生物體的各種生物化學(xué)反應(yīng)，具有催化、運(yùn)輸、免疫、調(diào)節(jié)等功能。

-核酸：儲存和傳遞遺傳信息，參與蛋白質(zhì)的生物合成。

-多糖：能量儲存（如淀粉、糖原）、結(jié)構(gòu)支持（如植物細(xì)胞壁的纖維素）等。

5.生物大分子之間的關(guān)系

-蛋白質(zhì)與核酸：蛋白質(zhì)的合成受核酸的控制，核酸的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄需要蛋白質(zhì)酶的參與。

-蛋白質(zhì)與多糖：蛋白質(zhì)與多糖可以形成復(fù)合物，如糖蛋白。

-核酸與多糖：核酸與多糖在生物體內(nèi)共同參與基因表達(dá)和信號傳導(dǎo)。

6.生物大分子在生命活動中的應(yīng)用

-食物中的蛋白質(zhì)、碳水化合物對人體的重要性。

-DNA指紋技術(shù)在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。

-基因工程和蛋白質(zhì)工程在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

7.生物大分子的研究方法

-提取、分離和純化生物大分子的方法，如離心、凝膠過濾、電泳等。

-結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，如X射線晶體學(xué)、核磁共振、質(zhì)譜等。

-功能研究方法，如酶活性測定、基因敲除、蛋白質(zhì)相互作用分析等。

8.生物大分子與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系

-生物大分子在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)和轉(zhuǎn)化。

-生物大分子降解產(chǎn)物對環(huán)境的影響。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測**課堂小結(jié)：**

今天我們學(xué)習(xí)了生物大分子的基本概念、組成元素、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能以及它們在生命活動中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)，我們了解到生物大分子是生命活動的基礎(chǔ)，它們在細(xì)胞中發(fā)揮著多種多樣的作用。以下是本節(jié)課的主要知識點(diǎn)小結(jié)：

1.生物大分子的基本概念和特點(diǎn)。

2.生物大分子的主要組成元素。

3.生物大分子的結(jié)構(gòu)類型及其功能。

4.生物大分子之間的關(guān)系和相互作用。

5.生物大分子在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用實(shí)例。

6.研究生物大分子的常見方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

7.生物大分子與生態(tài)環(huán)境的關(guān)聯(lián)。

**當(dāng)堂檢測：**

為了檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，設(shè)計了以下當(dāng)堂檢測題目：

**選擇題：**

1.生物大分子的基本組成元素不包括以下哪個？

A.碳B.氫C.氧D.硫

2.下列哪種生物大分子主要由氨基酸組成？

A.蛋白質(zhì)B.核酸C.多糖D.脂質(zhì)

3.以下哪個生物大分子在細(xì)胞中負(fù)責(zé)儲存遺傳信息？

A.蛋白質(zhì)B.核酸C.多糖D.脂質(zhì)

4.下列哪種技術(shù)常用于蛋白質(zhì)的分離和純化？

A.X射線晶體學(xué)B.電泳C.核磁共振D.質(zhì)譜

**簡答題：**

1.請簡述蛋白質(zhì)在生命活動中的主要功能。

2.請解釋核酸在蛋白質(zhì)合成中的作用。

3.請舉例說明生物大分子在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

**實(shí)驗(yàn)設(shè)計題：**

1.設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)，用以演示蛋白質(zhì)的溶解性和鹽析現(xiàn)象。

2.描述一個實(shí)驗(yàn)步驟，用于提取和純化植物細(xì)胞中的核酸。反思改進(jìn)措施教學(xué)特色創(chuàng)新：

1.采用多媒體教學(xué)資源，如動畫和模型，直觀展示生物大分子的結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生形象理解其組成和功能。

2.設(shè)計互動討論環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生通過小組合作，分析具體案例，探討生物大分子在細(xì)胞中的具體作用，以加深理解。

存在主要問題：

1.在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對生物大分子的組成元素和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解還不夠深入，需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)知識的講解。

2.部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中，對實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)掌握不夠熟練，需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)和訓(xùn)練。

改進(jìn)措施：

1.針對學(xué)生對生物大分子組成元素和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解不足，我會在今后的教學(xué)中更加注重概念的解釋和實(shí)例的引入，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

2.為了提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作的熟練度，我計劃在今后的教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn)操作的示范和練習(xí)，確保學(xué)生能夠掌握實(shí)驗(yàn)的基本步驟和注意事項(xiàng)。重點(diǎn)題型整理1.**題目一：蛋白質(zhì)的功能有哪些？請舉例說明。**

**答案：**蛋白質(zhì)的功能包括：

-催化作用：如酶，加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

-運(yùn)輸作用：如血紅蛋白，運(yùn)輸氧氣和二氧化碳。

-免疫作用：如抗體，識別和中和外來物質(zhì)。

-結(jié)構(gòu)作用：如膠原蛋白，構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)。

-調(diào)節(jié)作用：如激素，調(diào)控生理過程。

2.**題目二：請簡述DNA和RNA的異同。**

**答案：**DNA和RNA的異同：

-相同點(diǎn)：都由核苷酸組成，都含有磷酸、糖和含氮堿基。

-不同點(diǎn)：DNA中的糖是脫氧核糖，RNA中的糖是核糖；DNA的堿基有A、T、C、G，RNA的堿基有A、U、C、G。

3.**題目三：多糖在生物體中有哪些功能？請舉例說明。**

**答案：**多糖的功能包括：

-能量儲存：如淀粉在植物種子和塊莖中儲存能量。

-結(jié)構(gòu)支持：如纖維素構(gòu)成植物細(xì)胞壁，提供機(jī)械強(qiáng)度。

-細(xì)胞識別：如糖蛋白中的糖鏈參與細(xì)胞間的識別和粘附。

4.**題目四：請解釋蛋白質(zhì)的變性。**

**答案：**蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在高溫、酸堿、有機(jī)溶劑等條件下，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致失去生物活性的現(xiàn)象。變性后的蛋白質(zhì)通常在溶液中的溶解度降低，易形成沉淀。

5.**題目五：請描述核酸的基本組成單位及其連接方式。**

**答案：**核酸的基本組成單位是核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA中的脫氧核糖，RNA中的核糖）和一分子含氮堿基組成。核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成鏈狀結(jié)構(gòu)，形成DNA的雙螺旋或RNA的鏈狀結(jié)構(gòu)。板書設(shè)計**課堂板書設(shè)計**

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**生物大分子的基本概念**

-定義：由許多單體組成的大分子

-類型：蛋白質(zhì)、核酸、多糖

**組成元素**

-蛋白質(zhì)：C、H、O、N、S

-核酸：C、H、O、N、P

-多糖：C、H、O

**結(jié)構(gòu)特點(diǎn)**

-蛋白質(zhì)：氨基酸序列、空間結(jié)構(gòu)

-核酸：核苷酸序列、雙螺旋結(jié)構(gòu)

-多糖：單糖單元、鏈狀或分支狀結(jié)構(gòu)

**功能**

-蛋白質(zhì)：催化、運(yùn)輸、免疫、調(diào)節(jié)等

-核酸：遺傳信息儲存與傳遞

-多糖：能量儲存、結(jié)構(gòu)支持等

**應(yīng)用實(shí)例**

-蛋白質(zhì)：食物中的營