生物膜流动镶嵌模型

《生物膜流动镶嵌模型》教学设计一、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》第四章第二节的内容，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。这三节内容的联系主线是功能（实例)—结构—功能(原理)。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：①科学家对细胞膜结构的探索历程。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，使学生切身感受科学的魅力，自然而然地接受流动镶嵌模型的理论。②细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多的细胞膜结构假说中，细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍接受的，能较好地解释人们对细胞膜的认识。二、学情分析高一的学生具备了一定的知识水平，他们已经了解了细胞，知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。高中学生虽然具备了一定的观察和认知能力，但还很不完善，对事物的探索具有好奇心，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考，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渡。三、教学重点与难点本着高一新课程标准，在吃透教材基础上及对学生知识水平了解清楚的情况下，确定了以下的教学重点和难点：教学重点：1．科学家对生物膜结构的探索历程。2．生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。教学难点：1．对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一。2．生物膜的空间立体结构。3．生物膜的流动性特点。四、教学目标1、知识与技能（1）通过图片展示、视频观看、教师讲解，尝试简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容并能会出生物膜流动镶嵌模型的平面图。（2）通过布置作业，让学生收集材料，尝试制作生物膜流动镶嵌模型。2、过程与方法（1）通过阅读课本中科学家建立生物膜模型的过程的材料，并思考老师提出的问题，学会对知识的归纳和总结。3.情感态度价值观（1）认同生物膜流动镶嵌模型的合理性，体验制作模型过程的愉悦。五、教具准备1．与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片。2.生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件。3.生物膜流动镶嵌模型的视频、动画。六、教学方法学法：1.思维归纳法：在介绍科学家对细胞膜结构的探索历程时，通过让学生根据材料，自我归纳出科学家探索过程所得出的实验结论和流动镶嵌模型的平面图。2．师生互动学习法:在整个教学过程中，教师和学生始终是以谈话的形式在进行，教师引导，学生思考，大大活跃课堂氛围，给予学生充分思考的空间。教法：1.问题引导法：在介绍科学家对细胞膜结构的探索历程时，通过一连串的环环相扣的问题来引导学生思维，让学生宛如亲历科学家的探索历程，切身感受科学的魅力。2.直观演示法：利用图片的投影等手段进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。细胞膜的流动镶嵌模型这个教学重点的解讲可以通过多媒体课件教学来突破，进行有顺序、有层次地介绍。七、设计思路及探究性学习程序本节课蕴含有丰富的科学史教育素材。《普通高中生物课程标准》明确指出要注重生物科学史的学习，所以，本教学设计充分利用科学家的实验以及所提出的假说，有效引导学生对其进行分析与评价。在这个过程中转变学生的接受学习方式，让他们充分进行自主、合作、探究性学习。在问题引导下积极思维，在合作讨论中有效学习，在评价中感受探索的乐趣，在整个探究性学习中升华知识。制作多媒体课件，以便于展示相关资料和图片，提高课堂教学效率，使直观性增强，学生更易于接受。八、教学过程教学流程学生活动教师的组织引导教学意图1问题探讨：用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？你能否想出更好的材料来做细胞膜？结构与功能相适应的观点进入人类探索生物膜结构的历程1问题探讨：用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的功能？你能否想出更好的材料来做细胞膜？1.大家在分析时用到了“结构与功能相适应”的观点。幻灯片强调此观点。当年科学家在探究细胞膜结构时也是依据结构与功能相适应的观点进行推理的，今天让我们来看看人类是怎样一步一步探索生物膜结构的。板书生物膜的结构1引起对生物膜结构探讨的兴趣。明确本节课探讨的是结构。防止学生将功能与结构混淆。2.1欧文顿：膜是由脂质组成的实验推理分析2.2荷兰科学家细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层的实验推理2阅读教材P65正文第二、第三段，将注意的重要的关键的文字用笔划出来。笔记：从生理功能入手根据实验数据推理2.注意物质种类之多，实验次数之多。在归纳总结的基础上依据结构与功能相适应的观点进行推理想像提出假说。从实验数据推理提2以无形的力量影响学生的情感态度，进行科学精神的熏陶。开始学习提出假说的方法。强化结构与功能相适应的观点。分析出假说。教学流程学生活动老师的组织和引导教学意图3思考与讨论：在分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取分离和鉴定吗？3思考与讨论：在分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取分离和鉴定吗？3科学探究过程介绍。启发学者用丙酮提取膜的成分，油脂易溶于有机溶剂。。为解开谜题指引了研究方向，是黑暗中的一点火光。3认识假说的价值。假说需要验证。4提出假说方框4请一个音色好响亮的同学读P66方框提出假说，其他同学把关键词用笔划出来。4梳理提出假说的方法，科学研究在提出假说之后还应该有怎样的过程？4认识提出假说的方法。体验科学探究的过程。5分析磷脂分子为什么会排列成连续的两层？磷脂分子是怎样排列的？5思考磷脂分子为什么会排列成连续的两层？磷脂分子是怎样排列的？生活中油在水中会成什么样？自己动手绘图构建双分子层的模型并与周围的同学讨论。5假说很大胆，难道磷脂分子会像我们做间操时站队，男生一行女生一行？磷脂图片认识物理特性，动画展示引导学生理解，生活实例比喻课间操排队很少有人头朝下，即使有人头朝下也坚持不了很久，因为地心引力。怎样排列最稳定呢？5认可磷脂双分子层的可能性，联系生活经验进行分析推理能力的训练。自主构建模型的体验。6.1罗伯特森的电镜下的细胞膜的三层结构6.2白细胞吞噬细菌6观察照片，如果你是罗伯特森的朋友，你会大胆地提出一个什么样的假说？习题推理三层静态结构你有什么疑问？6欣喜地指出大约1933年第一台电子显微镜研制成功了，1939年德国西门子公司生产出第一台商品化电子显微镜，提出技术进步推动了科学进程的发展。设置情景，让学生来模拟进行提出假说，三层结构的特点：静态；对称。6了解技术进步对科学研究发展的作用。形成尊重技术职业的价值观。教学流程学生活动教师组织与引导教学意图分析推理荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，7.观察教材P67图示，分析推理荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，完成思考与讨论（1）。实验技术的进步起到了怎样的作用。7.随着技术进步，假说不断被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想像—提出假说—进一步验证完善—不断发展。7.总结结构与功能相适应的观点。人类对自然的认识是永无止境的。锻炼读图能力。8.阅读有关流动镶嵌模型的正文。梳理归纳。8.阅读有关流动镶嵌模型的正文。梳理归纳。8.归纳流动镶嵌模型的基本内容。指出易错处：流动性是结构特点。8.复习强化：流动镶嵌模型的基本内容。9阅读P68小字部分用笔将关键词划出来，判断细9阅读P68小字部分用笔将关键词划出来，判断细胞膜9指出结构与功能相适应，有糖蛋白的在外面与细胞9强化结构与功能相适应的观点。胞膜的内外的内外，的识别功能相适应。10有关流动镶嵌模型你有什么问题？讨论流动镶嵌模型是否已完美无缺？10有关流动镶嵌模型你有什么问题？讨论流动镶嵌模型是否已完美无缺？说说你的看法。预想将来会什么样的发展？10怎样动的？磷脂的动有没有实验证实？是否可逆？出示资料、新的研究图片电镜下的红细胞表面照片，迄今为止已提出的模型达几十种之多。10激发继续探究的兴趣。形成爱思考，主动获取知识的内存驱动力。11小结今天的课主要学习了什么内容。作业布置：书11小结今天的课主要学习了什么内容。11科学探究过程是一个不断开拓继承修正发展的过程。依据实验观察——推理想像——提出假说——验证修正。11及时获得教学反馈九、习题设置1.组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征是（）。A、膜两侧的分子结构和性质不尽相同B、磷脂分子排布成双分子层C、蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中D、蛋白质和磷脂分子具有相对侧向流动性2.人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（）。A．选择透过性B．保护作用C．流动性D．自由扩散3.1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。将两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在37℃水浴中保温40分钟后，融合细胞上的两种颜色的荧光呈现均匀分布。这个实验说_____________________你还能列举出哪些与之相同原理的实例？