PAGE1PAGE《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》教學設計【教學目標】知識目標：簡述細胞膜的結構和功能。能力目標：探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結構與功能相適應的觀點。情感目標：認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義；體驗在建立生物模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用?！窘虒W重難點】生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容；構建模型的過程體現(xiàn)結構與功能相適應的觀點?！窘虒W用具】燒杯、新鮮的菠菜、冷水、開水、幻燈片PPT、模型、導學案【教學過程】教學內(nèi)容教師活動學生活動意圖引入和探究的思路觀察實驗現(xiàn)象推測細胞膜的功能：分別用冷水、熱水浸泡新鮮的菠菜綠葉，觀察顏色的變化。推測細胞膜的功能。從功能入手，沿著科學家的足跡，探究和猜想細胞膜的結構。觀察討論回答問題認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，激發(fā)學生探究的欲望。細胞膜結構模型構建流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容多媒體展示相關小知識及問題串：1、凡溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜2、細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。3、1925年，荷蘭科學家Gorter和Grendel將磷脂平鋪在空氣—水界面上4、1959年，羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜5、新技術帶來新模型：20世紀60年代，科學家用掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術揭示了細胞膜結構6、1970年，弗雷(Frye)和埃迪登(Edidin)用免疫熒光技術標記蛋白質(zhì)進行人、鼠細胞融合實驗7、桑格和尼克森吸取別人經(jīng)驗，總結提升，提出流動鑲嵌模型探究（問題）鏈生物膜的基本支架是什么？蛋白質(zhì)分子有哪幾種存在位置？磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都是運動的嗎？糖被的化學成分是什么？糖被的作用有哪些？除糖蛋白外，細胞膜表面還有其它物質(zhì)嗎？學生動手猜想粘貼拼圖（六次），猜想細胞膜的結構模型并不斷矯正推理實驗結論探討磷脂分子的排布體驗科學技術的發(fā)展對建模過程所起的作用體驗膜具流動性建模合作探究并用流暢的語言闡述模型的基本內(nèi)容（要求：闡述時涵蓋探究鏈中的信息）培養(yǎng)學生獨立思考，積極探究的能力認同在建立生物模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用培養(yǎng)動手實踐的能力和合作的精神培養(yǎng)語言表達能力和合作的精神細胞膜的功能展示實驗的過程及結果，設計問題檢驗學生是否提煉出細胞膜的功能觀察學生學習狀態(tài)適時參與學生的活動自學提煉細胞膜功能培養(yǎng)學生自主獲取信息并處理信息的能力練習與總結總結本節(jié)主要內(nèi)容，形成網(wǎng)絡進行有關練習并反思收獲與不足訓練良好學習習慣【設計思路】激情引趣激情引趣調(diào)動參與創(chuàng)設情境引導參與探索交流合作參與反饋調(diào)整強化參與應用反思拓展參與（基礎）（核心）（延伸）【板書設計】一、對生物膜結構的探索歷程1、脂質(zhì)（磷脂）2、主要成份：脂質(zhì)和蛋白質(zhì)3、磷脂雙層排布4、蛋白質(zhì)鑲嵌其中5、結構特點：具有流動性6、流動鑲嵌模型二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容（附模型）三、細胞膜的功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開。2、控制物質(zhì)進出細胞：選擇透過性。3、進行細胞間的信息交流：糖蛋白。學情分析——《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》一、學生的知識基礎對于高一的學生來說，對生物膜已經(jīng)不陌生，學生在初中學習階段就知道了細胞膜。知道細胞膜既不像塑料膜，不允許物質(zhì)通過，也不像紗網(wǎng)，可以讓絕大多數(shù)物質(zhì)通過。學生對細胞膜及對物質(zhì)跨膜運輸?shù)默F(xiàn)象有了相當?shù)恼莆樟私?，但對于生物膜為什么有半透性及生物膜的結構還是很不清楚的。可以用學生這種好奇心理對本節(jié)課的生物膜結構及功能的授課。細胞膜的結構怎樣使它在物資運輸、細胞間識別中起到重要作用，是這節(jié)課學習的內(nèi)容。這節(jié)課用到許多化學知識，像脂溶性、非脂溶性，極性、非極性等。學生在化學課上還未學到，但有一定的生活經(jīng)驗。學生的能力基礎高一學生的年齡大多在十五、六歲，處在感性認識向理性認識、抽象思維向邏輯思維轉(zhuǎn)化的時期，本節(jié)課從創(chuàng)設情境引領探究，通過帶領學生感悟科學家對生物膜結構的探索歷程,使學生充分了解科學家發(fā)現(xiàn)細胞膜結構的艱辛歷程，從而更好的掌握生物膜的結構和功能，把學生的感性認識進一步上升到理性認識。通過思考提問，討論，回顧相關知識，提升學習能力，通過科學發(fā)現(xiàn)過程揭示生物膜的結構并用于動手制作、粘貼生物膜模型，學會活學活用，獨立解決與本節(jié)內(nèi)容有關的實際問題。學生的活動安排本節(jié)教學的流程:教師課前將班級內(nèi)的全部學生分為六個小組，每個小組選出小組長，同時將課桌分成六個區(qū)。學生跟著教師的教學思路走，沿著科學家對生物膜探索的艱辛歷程，一步一步的進行探索，逐步將脂質(zhì)（主要是磷脂）、蛋白質(zhì)、糖的分子模型，合理的在透明題板上進行排列，每進行一步，各小組都要進行討論、分析、定位、展示、修正，同時也找兩個同學到講臺向全體學生進行展示，最后形成統(tǒng)一意見。由于本課時內(nèi)容具有較高的抽象性，學生們會感到困難，因此在教學中，除了引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過啟發(fā)式教學，設置一定量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。在此基礎上，他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了一定的提高，認知活動的自覺性，認知系統(tǒng)的自我評價和自我控制能力也有了相應的發(fā)展。效果分析——《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》通過大家激烈的討論，感覺很有啟發(fā)。我個人認為，從總體上來說，這還是一堂比較成功的探究式教學的課程。本節(jié)課體現(xiàn)了新課改的理念，充分調(diào)動了學生學習和探究的積極性，提高了學生的生物學素養(yǎng)。一、本節(jié)課的成功之處1、在教師的幫助和啟迪下，學生重溫生物膜結構的探索歷程，對于諸多實驗現(xiàn)象提出自己的質(zhì)疑，主動探究磷脂分子的排列方式并嘗試構建相應的模型，體現(xiàn)了生物新課程更重視發(fā)展學生的動手實踐能力，更強調(diào)學習是一個主動建構知識、發(fā)展能力的過程。2、在座的同學具備將來成為科學工作者的潛質(zhì)。很好的鼓勵。3、課堂上的分組，使得不同層次的學生通過小組合作取長補短，相互學習，共同提高。由此可見，教學的最終目的是為了使學生在全面發(fā)展的基礎上實現(xiàn)有個性的發(fā)展，分層只是一種偶爾為之的手段，不是目的，不必在教學過程中刻意為之，更不必時時分層、事事分層。4、課堂設計思路：激情引趣激情引趣調(diào)動參與創(chuàng)設情境引導參與探索交流合作參與反饋調(diào)整強化參與應用反思拓展參與（基礎）（核心）（延伸）二、本節(jié)課的“遺憾”之處教學永遠是一門遺憾的藝術，本節(jié)課還有些不盡人意的地方，如：1、課堂氣氛不夠活躍，問題的提出應該一石激起千層浪般激發(fā)學生回答的熱情，而不要采取老師點名的方式。如果同學發(fā)言聲音太小，老師最好能重復一下，以便于其他同學都能夠聽到。大聲一點！很好！2、適時適度啟發(fā)仍然重要，需要技巧，需要細心。教學力求幫助每個層面的學生都得到發(fā)展和進步。設計教案，就是設計學生的未來，讓我們少一些“遺憾”，多一些“愜意”。教材分析——《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》可以從以下幾個方面分析教材：1.教材的地位及知識的前后聯(lián)系“生物膜的流動鑲嵌模型”一節(jié)是人教版必修一《分子與細胞》第四章“細胞的物質(zhì)輸入和輸出”的第二節(jié)，與本章第一節(jié)有關生物膜對物質(zhì)的進出控制具有選擇行等知識有一定的聯(lián)系，并為第三節(jié)學習“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健弊髁酥R準備，因此對整個章節(jié)的知識起到了承上啟下的作用。也為學習細胞的新城代謝奠定基礎。生物膜系統(tǒng)是新陳代謝的重要場所，尤其是膜性細胞器。膜的結構功能是否正常也是細胞生命活動正常與否的前提，所以后面的細胞癌變、衰老等內(nèi)容也與膜有關。本節(jié)包括兩大部分的內(nèi)容：（1）科學家對細胞膜結構的探索歷程；（2）細胞膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。2.教學重點、難點桑格和尼克森提出的“流動鑲嵌模型”的基本內(nèi)容是本節(jié)課教學的重點知識，因為：①通過這個模型，學生可以對細胞膜結構有一個正確的認識，有利于學生理解細胞膜的結構特點。②本節(jié)的教學目標之一就是使學生形成結構與功能相統(tǒng)一的觀點。正確理解細胞膜的結構。為學習細胞膜的功能打下基礎。（2）探究活動——細胞膜結構的認識過程，是本節(jié)教學內(nèi)容的難點知識，因為：①學生缺少相應的化學知識，比如脂溶性、非脂溶性、極性、非極性的概念，也不知道丙酮、熒光染料等。②學生雖學習過脂質(zhì)，但對脂質(zhì)與磷脂的關系易混淆。③學生缺少一定的空間想象能力?！驹u測練習】—《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》1、動物細胞與植物細胞細胞膜的功能差異較大，其主要原因是構成細胞膜的成分中（）A．脂質(zhì)不同B．磷脂不同C．蛋白質(zhì)不同D．水不同2、食醋中的醋酸成分是活細胞不需要的小分子物質(zhì)，蔗糖不是活細胞需要的大分子物質(zhì)。用食醋和蔗糖可將新鮮的大蒜頭很快地腌成糖醋蒜，其原因是（）A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活細胞的間隙中B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活細胞的表面C.醋酸能固定和殺死活細胞，細胞膜失去了選擇性D.因腌的時間過久，兩種物質(zhì)均慢慢地進入活細胞3、細胞膜的生理功能不包括（）A．將細胞與外界環(huán)境分隔開B．控制物質(zhì)進出細胞C．進行細胞間的信息交流D．完成細胞內(nèi)的各種生命活動①③①③②⑴從化學成分上看，圖中②是，③是。⑵細胞膜中具有識別作用的是[]。⑶細胞膜的結構特點是，5、（選做）磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細胞以小油滴的方式貯存油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結構是A、由單層磷脂分子構成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi)B、由單層磷脂分子構成，磷脂的頭部向著油滴內(nèi)C、由兩層磷脂分子構成，結構與細胞膜完全相同D、由兩層磷脂分子構成，兩層磷脂的頭部相對參考答案：1.C2.C3.D4.⑴蛋白質(zhì)脂質(zhì)（或磷脂）⑵①糖蛋白⑶具有一定的流動性5.A導學案—《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》【學習目標】1、知識目標：簡述細胞膜的結構和功能。2、能力目標：探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結構與功能相適應的觀點3、情感目標（1）認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。（2）體驗在建立生物模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用【探究內(nèi)容】一、細胞膜的結構探究點1：體驗生物膜結構的探索歷程要求：分析資料，交流回答問題，并在課本上做出相應的標注科學家的實驗實驗結果結論模型構建19世紀末，歐文頓（E.Overton）反復進行植物細胞的通透性實驗凡溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜脂是由組成的20世紀初，提取細胞膜進行化學分析細胞膜不但會被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會被蛋白酶分解。膜的主要成分是和磷脂模型：1925年，荷蘭科學家Gorter和Grendel將磷脂平鋪在空氣—水界面上單層磷脂分子的面積是細胞膜表面積的2倍細胞膜中的脂質(zhì)排列為連續(xù)的。空氣水空氣水將磷脂分子推擠到兩水槽隔板的空隙中：水水水1959年，羅伯特森在電鏡下觀察細胞膜暗—亮—暗三層結構生物膜由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結構構成（“三明治”靜態(tài)結構模型）新技術帶來新模型：20世紀60年代，科學家用掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術揭示了細胞膜結構蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)磷脂雙層有的蛋白質(zhì)在脂質(zhì)雙分子層中。補全模型：1970年，弗雷(Frye)和埃迪登(Edidin)用免疫熒光技術標記蛋白質(zhì)進行人鼠細胞融合實驗細胞膜具有。1972年，桑格（S.J.Singer）和尼克森（G.Nicolson）進一步觀察和實驗流動鑲嵌模型探究點2：闡述流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容探究(問題)鏈生物膜的基本支架是什么？蛋白質(zhì)分子有哪幾種存在位置？磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都是運動的嗎？糖被的化學成分是什么？糖被的作用有哪些？除糖蛋白外，細胞膜表面還有其它物質(zhì)嗎？〖小組展示〗構建流動鑲嵌模型并用流暢的語言闡述模型的基本內(nèi)容（要求：闡述時涵蓋探究鏈中的信息）二、細胞膜的功能要求：閱讀和回顧教材，舉例說明細胞膜的三條功能。【總結反思】1、網(wǎng)絡構建2、收獲與不足課后反思——《4.2生物膜的流動鑲嵌模型》本節(jié)課的設計意圖：以科學探究為主線，精心設計問題串，引導學生一步一步地分析科學家的實驗和結論，激發(fā)學生興趣，讓學生積極參與探究活動，最終達到學生理解掌握生物膜的流動鑲嵌模型的目的。課后老師們給了許多很好的建議，收獲很大。反思整理如下：1．知識處理方面：要注意前后呼應、承上啟下。以觀察實驗導入生物膜的功能（控制物質(zhì)進出）以及生物膜是選擇透過性膜的功能特性。在本節(jié)課結束的時候，再回到這一話題，流動鑲嵌模型能否完成這一功能？水、小分子、離子這些物質(zhì)是怎樣過膜的呢？從而引導學生關注下一節(jié)的內(nèi)容。對于某些知識不能想當然地認為自己清楚學生也清楚，該交待清楚的要交待清楚，不可省。比如：親水端與疏水端的意思。2．探究活動的處理。第二個探究活動，由磷脂分子球到脂質(zhì)體的探究，首先要大力肯定學生的思維，然后繼續(xù)啟發(fā)學生思考細胞的特點、細胞膜的內(nèi)外環(huán)境，構成細胞膜的磷脂分子該如何排布呢？否則，探究活動與膜結構有點脫節(jié)。第三個探究活動應叫兩到三個學生到黑板上畫，這樣才有生成，才能暴露問題，才能更好地體現(xiàn)關注學生、以學生為主體。3.課堂設計思路：激情引趣激情引趣調(diào)動參與創(chuàng)設情境引導參與探索交流合作參與反饋調(diào)整強化參與應用反思拓展參與（基礎）（核心）