《生物膜流動(dòng)鑲嵌模型》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)汪清縣汪清第六中學(xué) 劉傳麗一、內(nèi)容和地位  1.“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”一節(jié)是人教版必修1分子與細(xì)胞第四章細(xì)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(yùn)輸?shù)膶?shí)例”所反映的生物膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出控制具有選擇性等知識(shí)有一定的聯(lián)系，并對(duì)第三節(jié)學(xué)習(xí)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健弊髁酥R(shí)準(zhǔn)備。所以，這節(jié)的內(nèi)容安排很巧妙，對(duì)整個(gè)章節(jié)的知識(shí)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(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。這是一個(gè)很好的科學(xué)史教育素材，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生一步一步地分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，如親歷科學(xué)家探索的歷程，使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力，自然而然

2、地接受流動(dòng)鑲嵌模型的理論，更重要的是讓學(xué)生加深對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的理解，明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，涉及到許多科學(xué)家的辛勤工作；科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理，還必須通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證；科學(xué)學(xué)說(shuō)不是一成不變的，需要不斷修正、發(fā)展和完善；科學(xué)發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系，技術(shù)的進(jìn)步可以更好地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。(2)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說(shuō)中，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍接受認(rèn)同的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí)，學(xué)生必須展開想象力，在頭腦中構(gòu)建細(xì)胞膜的空間結(jié)構(gòu)，理解和掌握流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)，這對(duì)于更好的理解下一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接泻苤匾穆?lián)系。 二、學(xué)

3、情分析1.  學(xué)生已經(jīng)了解了細(xì)胞、知道了組成細(xì)胞的分子、掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，尤其是細(xì)胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界等相關(guān)知識(shí)，而且學(xué)生在第三章初步學(xué)會(huì)構(gòu)建細(xì)胞物理模型，為本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。 2.  高中學(xué)生具備了一定的觀察和認(rèn)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(duì)事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對(duì)探索科學(xué)的過(guò)程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。 三、設(shè)計(jì)思路 1. 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。 學(xué)生在第2章的學(xué)習(xí)中曾經(jīng)制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，當(dāng)時(shí)就遇到過(guò)用什么材料做細(xì)胞膜的

4、問(wèn)題。本節(jié)課可以從這個(gè)問(wèn)題入手，讓學(xué)生從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析，用什么材料做細(xì)胞膜？能更好地體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能？教材中“問(wèn)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(guò)這兩項(xiàng)功能的要求，只有彈力布能夠滿足上述三項(xiàng)功能的要求。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的討論，學(xué)生就會(huì)認(rèn)識(shí)到建立細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型，必須從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)思考。當(dāng)然，細(xì)胞膜不可能是由彈力布構(gòu)成的。細(xì)胞膜到底具有怎樣的結(jié)構(gòu)，才能使它具有上述功能呢？ 2. 小組演繹，重點(diǎn)突出科學(xué)史的教育科學(xué)史的教學(xué)是在新教材中特別強(qiáng)調(diào)和突出的，要教好不容易。老

5、師備課過(guò)程要細(xì)致策劃有效地引導(dǎo)學(xué)生分析不同時(shí)期不同科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)及假說(shuō)，評(píng)價(jià)他們的貢獻(xiàn)；要能通過(guò)一連串的環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思維，發(fā)揮學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)的能力，分組演繹不同科學(xué)家的探究歷程，要讓學(xué)生感到身臨其境，仿佛自己就是那個(gè)科學(xué)家在思考研究；最后讓學(xué)生從中總結(jié)出科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 3. 自制教具，構(gòu)建生物膜結(jié)構(gòu)模型生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建是本節(jié)要突破的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。本節(jié)課中，教師指導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力構(gòu)建磷脂分子模型、蛋白質(zhì)分子模型，讓學(xué)生根據(jù)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象自己來(lái)構(gòu)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(xué)生不但形象、直觀的了解了模型構(gòu)建的過(guò)程、也讓他們置身其中、

6、探索奧妙并體驗(yàn)了成功的喜悅。 4. 動(dòng)畫演示，解決學(xué)生的空間想象能力細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，其中“流動(dòng)”這一難點(diǎn)的講解可通過(guò)多媒體課件來(lái)突破，運(yùn)用實(shí)例-白細(xì)胞吞噬病菌的實(shí)驗(yàn)來(lái)推翻羅伯特森的“三明治”膜的靜止觀點(diǎn)。通過(guò)課件展示現(xiàn)代科學(xué)家對(duì)膜的進(jìn)一步研究及在現(xiàn)實(shí)中的具體應(yīng)用，拓展了知識(shí)，豐富了教學(xué)內(nèi)容、使學(xué)生在樂(lè)趣中學(xué)、在輕松中學(xué)，懂得學(xué)以致用的道理。 四、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 （1）簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容 ；（2）通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程闡述科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律 。2、過(guò)程與方法 分析科學(xué)家建立生物膜結(jié)構(gòu)

7、模型過(guò)程，發(fā)揮學(xué)生空間想象能力，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu) 。3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)、動(dòng)手制作的能力，注重團(tuán)隊(duì)精神，勇于創(chuàng)新， 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懴胂竽芰?#160;。五、教學(xué)重、難點(diǎn)  1、生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容。 2、生物膜模型的構(gòu)建并體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。六、教具準(zhǔn)備 1、制作生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的多媒體演示課件 。2、小組合作構(gòu)建磷脂分子、蛋白質(zhì)分子模型 七、教學(xué)流程設(shè)問(wèn)引入“問(wèn)題探討”體驗(yàn)“生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”闡述“流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容”拓展“生物膜的研究意義”八、教學(xué)過(guò)程 ：

8、師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程課前準(zhǔn)備：幻燈片播放學(xué)生預(yù)習(xí)作品 導(dǎo)入新課：同學(xué)們，在前面我們制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型中，遇到過(guò)用什么材料做細(xì)胞膜的問(wèn)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(yù)習(xí)： 學(xué)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(dǎo)預(yù)習(xí)： 教師根據(jù)每小組的探究課題，指導(dǎo)學(xué)生演繹，幫助學(xué)生收集資料、材料。課堂預(yù)習(xí)交流： 學(xué)生分組展示課前預(yù)習(xí)成果- 生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程第一小組 歐文頓實(shí)驗(yàn) ： 膜由脂質(zhì)組成第二小組 20世紀(jì)初科學(xué)實(shí)驗(yàn)：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)第三小組 荷蘭科學(xué)家實(shí)驗(yàn)： 磷脂為兩層第四小組 羅伯特森實(shí)驗(yàn) ： 靜止的“三明治”模型第五小組 人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：膜是運(yùn)動(dòng)的第六小組 桑格、尼克森實(shí)驗(yàn)： 流動(dòng)鑲嵌模型 .現(xiàn)代科學(xué)家進(jìn)一步研究、應(yīng)用 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知的熱情，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的求知欲。 加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立探究的能力，同時(shí)發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)的精神。 學(xué)生預(yù)習(xí)結(jié)果的展示及培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力。充分體現(xiàn)學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)，動(dòng)手動(dòng)腦能力，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神。 親歷科學(xué)家探索的歷程，使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究精神。 教學(xué)過(guò)程課堂合作探究:1、細(xì)胞膜中的磷脂分子會(huì)排列成怎樣兩層呢？畫出來(lái)進(jìn)行比較哪種情況膜穩(wěn)定性強(qiáng)？ 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(qǐng)嘗試構(gòu)建生物膜分子模