《生命活动的主要承担者——蛋白质》教案设计(高中)

华东地区课程改革优秀教案设计评比活动参评稿件姓名：仇正军所在单位：盐城市射阳县盘湾中学学科名称：高中生物课题名称：生命活动的主要承担者——蛋白质所属模块：《分子与细胞》必修1教材版本：人教版设计时段：1课时年级：高一生命活动的主要承担者——蛋白质一、教学目标“概述蛋白质的结构和功能”是普通高中生物课程标准（实验）中的具体内容标准。要求学生通过循序渐进地学习，理解蛋白质的结构多种多样，在生命活动中承担着多种多样的功能，从而了解细胞这个微观系统的物质组成，为深入阐明细胞生命活动规律、后续章节的学习打下基础。蛋白质在生命活动中扮演的角色，还有助于学生认同生命的物质性，树立唯物主义观点。因此，教学目标确定如下：知识目标1．说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2．概述蛋白质的结构和功能。能力目标提高同学们分析资料、收集信息、跨学科的分析综合能力，提高动手实验能力。情感态度和价值观目标1．认同蛋白质对生物体的重要作用。2．关注蛋白质研究的新进展。二、教学设计思路由于与高中化学的学习内容不同步，高一学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，特别是对连接各原子间的化学键感到尤为困惑，细胞的分子组成又是微观的内容，十分抽象，所以在教学时，通过设置问题串，密切联系生活经验，充分利用图片、动画、球棍模型，加强教学直观性，提高学习兴趣，增强学生对微观内容的感性认识，让学生在主动探究中完成学习目标。三、教学重点和难点1、重点：氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构和功能。2、难点：氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构多样性的原因。四、教学方法模型模拟实验、多媒体辅助教学法五、教学过程：教学阶段教师组织和引导学生活动教学意图问题激疑创设关于蛋白质的问题情境，课前实施调研，课上汇报交流：1、在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，哪些生物组织中含有较多的蛋白质？再列举一些富含蛋白的常见食品。2、请查阅资料，研讨解决下列问题：（1）将几粒大米放入口腔咀嚼，人会感到甜味，分析这种化学变化发生的主要原因？（2）人体红细胞为什么能够承担运输氧气的功能？（3）某人患糖尿病，需注射胰岛素。你知道人体细胞中胰岛素的化学本质是什么？在人体生命活动的调节中扮演什么角色？（4）某些体质弱的小孩，为预防流感，到医院接种丙球。请了解其原理。（5）上网查阅有关安徽阜阳“大头娃娃”的报道，了解其主要原因。各个小组汇报课前调研的成果，感知新材料，体会蛋白质在生命活动中的重要性。引用上节的实验、学生自己的实际调查、名人名句，作为学习内容，让学生面临一个需要立即解决的现实问题，迅速吸引学生注意力，激发学习兴趣，明白学习目标，为进入新课学习状态做好准备。导入评价学生调研结果，指出上述研讨问题均和生物体内蛋白质密切相关，引入新课。关于蛋白质，恩格斯说过这样一名话：“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些化学组成部分不断的自我更新”。这名话的意思是：没有蛋白质存在，也就没有生命。为什么呢？新授一、蛋白提问：（1）请学生结合课本P23图2—7，总结归纳：在生命活动中蛋白质执行哪些功能？学生讨论总结：蛋白质起结构物质、催化、运输、免疫、调节、信息传递等作用。理解蛋白质功能多样性。质的功能（2）人类研究蛋白质的功能有什么意义？我国在此项研究中有哪些贡献？引导总结：蛋白质的功能具有多样性。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。了解我国科学家在“国际人类蛋白质组计划”中的研究进展及成果。使学生了解中国科学家在生命科学前沿的工作，激发学习兴趣，发展相关情感。二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸（投影：“瑞年氨基酸片”商品介绍）启发思考：瑞年氨基酸片以天然复合氨基酸和精制碳酸钙为主要原料制成的保健食品。为什么它具有免疫调节的保健功能呢？教师点评：蛋白质和氨基酸都是生命活动所必需的生命物质。它们之间的关系是：氨基酸是组成蛋白质的基本单位。提问：氨基酸的结构有哪些特点呢？（投影：甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、谷氨酸四种氨基酸的结构式）思考：对比观察这些氨基酸在组成元素与结构上有什么共同的特点？又有什么差别？尝试写出结构通式。教师巡视并指导讨论、书写情况。教师装配出赖氨酸的球棍模型，加深学生对氨基酸结构的理解，体会R基的不同是如何决定氨基酸种类的不同。提问：R基上能否含有-NH2或-COOH呢?（投影：R基含-NH2赖氨酸、R基含-COOH天冬氨酸的结构式)小结：（1）根据R基不同，生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。（2）指导阅读P21“与生活的联系”，了解必需氨基酸与非必需氨基酸。学生倾听、思考。学生分组讨论交流，学生代表汇报研讨结果：（1）氨基酸的组成元素有C、H、O、N等。（2）氨基酸结构的共同特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(--NH2)和一个羧基(--COOH)，还有一分子氢和一个特有的R基团，它们都连在同一个碳原子上。此碳原子叫中心碳原子。结构通式：学生分组，尝试装配其它三种氨基酸的球棍模型。考虑到这里出现的“基本单位”一词，学生接受可能有些困难，所以采取了直接讲授法。让学生采用分层认识的方法，自主对比观察氨基酸结构，构建新知识，从而由简单到复杂，逐步深入，突出重点、突破难点，培养了学生的观察、分析、判断、搜集信息的能力，培养学生合作交流意识。教师通过球棍模型加深学生对氨基酸结构的理解，弥补化学知识的不足，为下一步理解肽链的空间结构做铺垫；同时也增强学生动手能力。联系生活实际，学以致用。三、揭示问题，探求新知：生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20利用强烈的数据对比，引入新蛋白质的结构(1)氨基酸形成蛋白质的过程种，而据估计，生物界的蛋白质种类多达1010～1012种。氨基酸是怎样形成蛋白质的呢?（投影：教材P21图2—4“由氨基酸形成蛋白质的示意图”）观察氨基酸形成蛋白质的过程图片，阅读课本P24科学史话“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”，思考：约20种氨基酸是如何构成这么多种蛋白质呢？从氨基酸到蛋白质大致分为几个层次？又是如何进行的？教师巡视讨论过程，指导学生得出结论。提问，引导学生深入思考：（1）肽的命名原则是什么？（2）蛋白质与多肽的关系如何？观察动画，重点分析：（投影：Falsh动画“两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程”）观察氨基酸脱水缩合过程，思考：什么叫脱水缩合？什么叫肽键？水是如何产生的？类推：多个氨基酸是如何形成多肽的？肽键的个数与水的个数有何关系？动手实验，加深理解：教师装配出二肽的球棍模型，加深学生对脱水缩合过程的理解。学生观察、阅读、讨论与交流：(1)氨基酸二肽、多肽（肽链）蛋白质（2）由两个氨基酸分子缩合而形成的化合物叫做二肽。由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物叫做多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。（3）蛋白质由一条或几条肽链盘曲折叠组成，是一种大分子化合物。学生讨论回答：（1）根据参与反应的氨基酸个数对肽命名。（2）蛋白质分子比多肽具更复杂的空间结构；一个蛋白质分子可能由一个或几个多肽分子组成。学生观察、讨论、交流：（1）氨基酸的结合方式是：一个氨基酸分子的羧基(-COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接，同时失一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。（2）连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)叫做肽键。每形成一个肽键就生成一个水。学生分组，尝试装配三肽及其它多肽的球棍模型，并相互交流，体验脱水缩合过程。的学习内容利用直观形象的图片，通俗易懂的科学史话，分步剖析，启发思考，让学生自己得出结论，提高分析探究能力；强调科学发展过程,渗透科学方法、科学精神的教育。运用课件演示，让学生直观感知，搭建概念框架，突破教学难点在实际动手操作中享受学习的快乐；为下一环节的切入提供了良好的素材。(2)蛋白质的结构特点、原因和意分析实验，探求新知：交流各组的多肽球棍模型，分析异同，思考：组成细胞的蛋白质在结构上具有什么特点？是由什么原因决定的?教师给予评价与指导：生物体的结构和功能相统一。正因为组成细胞的蛋白质在学生讨论、交流：在细胞中，氨基酸的种类不同，数目成百上千，排列顺序千变万化，多肽链的空间结构千差万别，使得蛋白质的结构具有多样性，蛋白质的种类繁多。直接阐明结构与功能的关系，义结构上具有多样性，就决定了蛋白质在功能上也具有多样性。促进理解。典例演练例1、下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。若将其中能构成人体的氨基酸各取一个，脱水缩合形成一条肽链，则该多肽中含有氨基、羧基和肽键数目依次是（）A3、3、2B2、2、2C3、2、3D3、4、2例2、人肌肉主要由蛋白构成，但平滑肌和骨骼肌功能不同，其根本原因是（）A属不同系统B所含蛋白质的结构不同C肌细胞形态不同D体内分布不同学生思考作答。重点演练，及时强化，提高达成率。归纳总结引导学生对本节课内容进行总结1、蛋白质是生命活动的主要承担者。2、根据本课所学，绘制有关蛋白质的概念图。提示：可参照P38《自我检测》中画概念图题。学生分组讨论、集体交流：总结本节课所学知识，绘出有关蛋白质分子的概念图。进行知识梳理，培养归纳能力。共享集体思维成果的基础上，达到对本节所学概念相对正确、全面的理解，最终完成对所学内容的意义建构。课后作业见课本P24.“练习”。复习巩固。培养学生解决实际问题能力，为继续学习奠定基础。六、课后反思根据高一新生认知特点，教者以生物体结构和功能相统一为主线，调整了教材部分内容的呈现顺序，从蛋白质功能的感性方面入手，激发学生的兴趣，引发学生对决定蛋白质功能的原因的求知欲，进一步学习本课重点——蛋白质的结构。通过图片分析、动画演示、球棍模型建构等系列活动，让学生在轻松愉悦的环境中，直观、形象地理解了蛋白质的结构和功能，达成三标。由于高一新生不但没有有机化学知识，而且也没有充足的立体几何知识，空间想像力不够，在教学中需教者调度的地方较多；动手构建球棍模型时，课堂秩序稍有点乱。整个教学过程显得时间紧张，老师对课堂的牵制力较大，学生思维活动时间不充裕。因此，我认为这节课在教学环节的紧凑、教学语言的组织、教学活动的实施等方面，还是有一定的改进余地。古希腊哲学大师亚里士多德说：人有两种，一种即“吃饭是为了活着”,一种是“活着是为了吃饭”.一个人之所以伟大，首先是因为他有超于常人的心。“志当存高远”,“风物长宜放眼量”,这些古语皆鼓舞人们要树立雄无数个自己，万千种模样，万千愫情怀。有的和你心手相牵，有的和你对抗，有的给你雪中送炭，有的给你烦忧……与其说人的一生是同命运抗争，与性格妥协，不如说是与自己抗争，与自己妥协。人最终要寻找的，就是最爱的那个自己。只是这个自己，有人终其一生也未找到；有人只揭开了冰山的一角，有人有幸会晤一次，却已用尽一生。人生最难抵达的其实就是自己。我不敢恭维我所有的自己都是美好的，因为总有个对抗的声音：“你还没有这样的底气。”很惭愧，坦白说，自己就是这个样子：卑微过，像一棵草，像一只蚁，甚至像一粒土块，但拒绝猥琐！懦弱过，像掉落下来的果实，被人掸掉的灰尘，但拒绝屈膝，宁可以卵击石，以渺小决战强大。自私过，比如遇到喜欢的人或物，也想不择手段，据为己有。贪婪过，比如面对名利、金钱、豪宅名车，风花雪月，也会心旌摇摇，浮想联翩。倔强过，比如面对误解、轻蔑，有泪也待到无人处再流，有委屈也不诉说，不申辩，直到做好，给自己证明，给自己看！温柔过，当爱如春风袭来，当情如花朵芳醇，黄昏月下，你侬我侬。强大过，内刚外柔，和风雨搏击，和坎坷宣战，不失初心，不忘梦想，虽败犹荣。这样的自己一个个站到镜中来，千面万孔。有的隐着，有的浮着，有的张扬，有的压抑，有的狂狷，有的沉寂，有的暴躁，有的温良……庸俗的自己，逐流的自己，又兼点若仙的自己，美的自己，丑的自己，千篇一律的自己，独一无二的自己。我们总想寻一座庙宇，来安放尘世的疲惫，寻一种宗教，来稀释灵魂里的荒凉。到头来，却发现，苦苦向往的湖光山色，原来一直在自己的心里，我就是自己的庙宇，我就是自己的信仰。渺小如己，伟大如己！王是自己，囚是自己。庙堂是自己，陋室是自己。上帝是自己，