“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”的教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE4“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”的教學(xué)設(shè)計(jì)一．教學(xué)設(shè)計(jì)思路生物新課程理念強(qiáng)調(diào)“改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)，死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手。培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力，獲取新知識(shí)的能力，分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力?！鄙锬そY(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)歷程比較長(zhǎng)，這方面的資料也比較多。教材僅選取了部分主要內(nèi)容，基本按照時(shí)間進(jìn)程排列，未加小標(biāo)題。要想讓學(xué)生自己理清脈絡(luò)并體驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法還是有一定難度的。本案例以新課程理念為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)問(wèn)題串，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，探究生物膜結(jié)構(gòu)模型。問(wèn)題串的設(shè)計(jì)思路：要弄清細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，首先要弄清其組成成分。那么細(xì)胞膜的組成成分是什么呢→引導(dǎo)學(xué)生探究膜的組成成分→膜的主要組成成分是磷脂和蛋白質(zhì)分子，磷脂和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的→引導(dǎo)學(xué)生探究磷脂分子和蛋白質(zhì)分子組合方式→建構(gòu)出生物膜的結(jié)構(gòu)模型二．教材分析1．內(nèi)容和地位“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”是人教版《分子與細(xì)胞》模塊第四章第二節(jié)內(nèi)容。本章共三節(jié)，第一節(jié)主要說(shuō)明細(xì)胞膜是選擇透過(guò)性膜，為什么具有選擇透過(guò)性，這與膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)，于是進(jìn)入第二節(jié)內(nèi)容。而第二節(jié)內(nèi)容又是解釋第三節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡幕A(chǔ)。這三節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是：功能——結(jié)構(gòu)——功能。由此可見(jiàn)，本節(jié)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”在第四章中起著承上啟下的作用，它是架起第一節(jié)和第三節(jié)的一座橋梁，并體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)觀點(diǎn)。“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”主要介紹了對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，目的是讓學(xué)生在認(rèn)識(shí)生物膜結(jié)構(gòu)的同時(shí)，了解人類探究生物膜結(jié)構(gòu)的過(guò)程和方法，認(rèn)識(shí)到可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析提出假說(shuō)，假說(shuō)仍然需要觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。隨著技術(shù)手段的改進(jìn)不斷發(fā)現(xiàn)新的證據(jù)，原有的觀點(diǎn)或理論還會(huì)不斷得到修正和完善，并歸納總結(jié)出生物膜模型建構(gòu)的基本方法。2．教學(xué)重點(diǎn)①對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程②生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容3．教學(xué)難點(diǎn)探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)三．教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)內(nèi)容有關(guān)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”。這項(xiàng)要求包括三層含義：一是簡(jiǎn)述生物膜研究的歷程；二是理解實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步在建立生物膜模型過(guò)程中的作用；三是描述生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此本節(jié)在知識(shí)方面的教學(xué)目標(biāo)可定為“簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)”。能力目標(biāo)：本節(jié)內(nèi)容以生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程為主線，教師提供科學(xué)背景，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從中體驗(yàn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法。因此本節(jié)在能力方面的教學(xué)目標(biāo)可定為“嘗試設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案”。情感態(tài)度與價(jià)值觀：本節(jié)教材介紹了人類探究生物膜結(jié)構(gòu)的過(guò)程和方法，可以加深學(xué)生對(duì)科學(xué)的歷史和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，特別是這些內(nèi)容中所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一，技術(shù)手段的進(jìn)步，促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展等觀點(diǎn)對(duì)于學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀領(lǐng)域的發(fā)展有重要價(jià)值。因此本節(jié)在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的教學(xué)目標(biāo)可定為“探討在建立生物膜模型的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用；體驗(yàn)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的建立是一個(gè)在科學(xué)探究中不斷開(kāi)拓、繼承、修正和發(fā)展的過(guò)程；探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)四．學(xué)情分析從知識(shí)儲(chǔ)備看，學(xué)生對(duì)細(xì)胞及組成分子、細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜是生命系統(tǒng)的邊界等知識(shí)已有一定了解。高二學(xué)生具備一定分析問(wèn)題能力，思維活躍，能積極參與討論并發(fā)表自己的觀點(diǎn)。但想讓學(xué)生自己理清脈絡(luò)并體驗(yàn)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建方法還是有一定難度的五．教學(xué)策略的選擇1．聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望2．設(shè)計(jì)問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生一步一步地探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，宛如親歷科學(xué)家探索的歷程，使學(xué)生切身感受到科學(xué)的魅力，始終保持高昂的興趣，自然而然地接受流動(dòng)鑲嵌模型的理論，并且加深對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的理解其操作流程可概括如下：構(gòu)建細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型提出構(gòu)建細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型提出問(wèn)題組織探究活動(dòng)發(fā)散創(chuàng)新科學(xué)史料驗(yàn)證動(dòng)評(píng)價(jià)形成和運(yùn)用知識(shí)六．教學(xué)過(guò)程1．創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，導(dǎo)入主題[師問(wèn)]肉眼見(jiàn)過(guò)細(xì)胞？[展示]雞蛋（說(shuō)明蛋黃部分為一個(gè)細(xì)胞）[教師]請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的方法判斷細(xì)胞膜是否存在？[討論結(jié)果]方法有多種多樣。其一是：用筷子拔弄蛋黃，體驗(yàn)蛋黃與蛋清的界線，最后用針挑破蛋黃表面，觀察是否有內(nèi)容物流出；或用小塑料管插入蛋黃，觀察蛋黃內(nèi)容物是否會(huì)從塑料管中流出。如果蛋黃內(nèi)容物有流出，說(shuō)明細(xì)胞膜是存在的。如果蛋黃內(nèi)容物不會(huì)流出，說(shuō)明細(xì)胞膜不存在。并讓學(xué)生回憶細(xì)胞膜的功能：保護(hù)、控制、信息交流[教師]細(xì)胞膜具有的功能與其結(jié)構(gòu)密切有關(guān)。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？我們首先應(yīng)該從哪個(gè)角度分析這個(gè)問(wèn)題[討論結(jié)果]要研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，必需首先研究細(xì)胞膜的組成成分（設(shè)計(jì)意圖：?jiǎn)栴}“肉眼見(jiàn)過(guò)細(xì)胞嗎”能激發(fā)學(xué)生積極的思考，再向他們出示雞蛋并說(shuō)明其中有一細(xì)胞進(jìn)一步激發(fā)他們的探究的欲望。）2．利用科學(xué)史料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)（1）探究細(xì)胞膜的成分——磷脂分子和蛋白質(zhì)分子[教師]讓我們一起穿越時(shí)空的遂道，來(lái)到100多年前的19世紀(jì)的世界里。請(qǐng)大家在討論問(wèn)1．利用科學(xué)史料，還原科學(xué)探究過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)是進(jìn)行科學(xué)史教學(xué)的常用方法，學(xué)生的科學(xué)探究過(guò)程好比是科學(xué)家的科研項(xiàng)目研究。我曾采用另一種教學(xué)設(shè)計(jì)，先呈現(xiàn)科學(xué)史料，讓學(xué)生分析得出結(jié)論，最后歸納得出流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。而現(xiàn)在采用的教學(xué)設(shè)計(jì)，是讓學(xué)生在一定的科學(xué)背景下，假設(shè)自己是一為研究者，要研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)該如何層層深入，而把科學(xué)史料做為證據(jù)驗(yàn)證學(xué)生的設(shè)計(jì)，這樣的課堂，不僅使學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)探究的樂(lè)趣，同時(shí)也讓我體會(huì)到了真正的探究活動(dòng)應(yīng)該是引導(dǎo)學(xué)生思維的探究。2．探究細(xì)胞膜中磷脂分子的排布情況，最初是直接向?qū)W生呈現(xiàn)荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel的實(shí)驗(yàn)，讓他們分