生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型惠州市小金口中學(xué)王靜仁教材分析“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”選自人教版教材必修一第四章第二節(jié)。此前的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)根本掌握了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)。同時(shí)通過(guò)認(rèn)識(shí)細(xì)胞器和細(xì)胞膜，對(duì)“膜”的概念也有了初步了解，為本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)奠定了知識(shí)根底。本章第一節(jié)中講解了“跨膜運(yùn)輸實(shí)例”，同學(xué)們從現(xiàn)象上初步認(rèn)識(shí)膜的功能。本節(jié)內(nèi)容可看做是對(duì)上節(jié)內(nèi)容的延伸，照應(yīng)以“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”原那么，介紹生物膜的結(jié)構(gòu)。同時(shí)又為后面更深入講解生物膜運(yùn)輸功能奠定知識(shí)根底。課文主要內(nèi)容介紹了歷代科學(xué)家如何抽絲剝繭，在前人認(rèn)識(shí)的根底上不斷發(fā)現(xiàn)，逐步修正對(duì)生物膜的認(rèn)識(shí)，最終歸納得出“流動(dòng)鑲嵌模型”。科學(xué)家的思維和科學(xué)方法是我們學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。流動(dòng)鑲嵌模型描述了生物膜結(jié)構(gòu)的本質(zhì)特征。教學(xué)目標(biāo)認(rèn)識(shí)流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容理解科學(xué)家認(rèn)識(shí)生物膜的思維推理過(guò)程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容和生物膜的特點(diǎn)難點(diǎn)：如何理解科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略在本課教學(xué)中，突破地將教學(xué)重心推至科學(xué)家如何發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)生物膜的成分與結(jié)構(gòu)的內(nèi)容上。通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)等手段，以直觀的感性認(rèn)識(shí)照應(yīng)課文中科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)。幫助學(xué)生理解課文中實(shí)驗(yàn)的意圖和邏輯推理思維過(guò)程，讓學(xué)生能夠從真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中獲取直接經(jīng)驗(yàn)，深刻認(rèn)識(shí)課文知識(shí)內(nèi)涵。教學(xué)流程演示實(shí)驗(yàn)胡蘿卜素萃取演示實(shí)驗(yàn)胡蘿卜素萃取結(jié)論：膜由脂質(zhì)組成課文：結(jié)論：膜由脂質(zhì)組成課文：不同物質(zhì)穿膜實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)紙巾小魔術(shù)演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)紙巾小魔術(shù)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論：膜中脂質(zhì)分子為連續(xù)兩層結(jié)論：膜中脂質(zhì)分子為連續(xù)兩層構(gòu)建模型：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的根本支架，具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表，有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運(yùn)動(dòng)。課文：提取脂質(zhì)分布為單分子層實(shí)驗(yàn)構(gòu)建模型：磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的根本支架，具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表，有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運(yùn)動(dòng)。課文：提取脂質(zhì)分布為單分子層實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：生物膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)構(gòu)成課文：電子顯微鏡觀察課文：電子顯微鏡觀察缺乏缺乏生物膜是靜止的觀點(diǎn)生物膜是靜止的觀點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動(dòng)性修正結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動(dòng)性修正糖蛋白的分布和功能演示實(shí)驗(yàn)顏料溶液流動(dòng)混溶演示實(shí)驗(yàn)糖蛋白的分布和功能演示實(shí)驗(yàn)顏料溶液流動(dòng)混溶演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性課文：結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性課文：不同顏色熒光標(biāo)記的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程引入師生活動(dòng)：〔1〕老師請(qǐng)同學(xué)一起吃“秀逗”糖〔一種非常非常酸的糖〕。提出問(wèn)題“當(dāng)你吃到那么酸的糖的時(shí)候，你會(huì)針對(duì)這糖提出什么樣的問(wèn)題？”?！?〕緊接著老師從群體答復(fù)中收集如“什么做的？”；“怎么做的？”之類(lèi)問(wèn)題?！?〕老師繼而將問(wèn)題引回到課堂：“我們通過(guò)學(xué)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容知道，生物膜具有什么樣的特點(diǎn)？”引導(dǎo)學(xué)生回憶：生物膜具有選擇透過(guò)性的特征。老師進(jìn)一步引導(dǎo)：生物膜有很特別的功能，科學(xué)家也和我們一樣好奇，就像我們發(fā)現(xiàn)特別的糖一樣，發(fā)出了“由什么構(gòu)成？”，“有什么結(jié)構(gòu)”的問(wèn)題。于是開(kāi)始了眾多科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)和成分的探尋旅程”?；顒?dòng)意義活動(dòng)意義：通過(guò)“整蠱”式的吃糖，可以活潑氣氛，輕松進(jìn)入課堂。更關(guān)鍵的是，通過(guò)讓學(xué)生對(duì)這種糖提出疑問(wèn)，自然引入課堂內(nèi)容。探索歷程膜成分的發(fā)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)：取裝有適量水提取的胡蘿卜汁的A、B試管〔提示學(xué)生胡蘿卜汁中橙色主要是其中胡蘿卜素的顏色〕，分別參加等量植物油，取A試管搖勻兩分鐘，靜置。B試管作為對(duì)照。讓同學(xué)觀察A、B試管中兩層液體顏色顏色的不同。提問(wèn)：觀察發(fā)現(xiàn)胡蘿卜汁中橙色變淺，植物油中橙黃色加深，這里頭發(fā)生了什么過(guò)程呢？學(xué)生討論答復(fù)，老師引導(dǎo)指出，植物油從水中提將胡蘿卜素從而使兩層液體顏色變化。老師揭示原理：是由于胡蘿卜素屬于脂溶性物質(zhì)，更易溶于油脂中，于是植物油能夠從水中提取胡蘿卜素。最后板書(shū)明確原理：脂溶性物質(zhì)更易溶于脂質(zhì)中。搖勻前搖勻靜置后〔以上均左側(cè)為A試管，右側(cè)為B試管〕聯(lián)系課文：請(qǐng)同學(xué)描述歐文頓實(shí)驗(yàn)概況，結(jié)果和結(jié)論問(wèn)題討論：小組討論歐文頓實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如何推導(dǎo)出“膜是由脂質(zhì)構(gòu)成”的結(jié)論？學(xué)生自主表述觀點(diǎn)。老師提示：可以把膜想象成具有一定厚度，物質(zhì)必須先溶入膜內(nèi)，才能進(jìn)入細(xì)胞?？茖W(xué)家實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質(zhì)更容易穿過(guò)。也就是說(shuō)，脂溶性物質(zhì)更容易溶解在膜中。而我們的演示實(shí)驗(yàn)又知道了，脂溶性物質(zhì)更容易溶于脂質(zhì)中。于是我們可以推測(cè)，膜是由脂質(zhì)組成。活動(dòng)意義：活動(dòng)意義：讓學(xué)生直接觀察到脂溶性物質(zhì)易溶于脂質(zhì)的現(xiàn)實(shí)例子，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí)，通過(guò)想象“物質(zhì)溶解于膜中”，并共同推理得出膜由脂質(zhì)組成的結(jié)論，鍛煉了學(xué)生的邏輯推理能力并深刻理解了知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。轉(zhuǎn)接：于是我們知道了膜的成分是脂質(zhì)，但是這些脂質(zhì)是以什么結(jié)構(gòu)組成了膜？這就需要我們繼續(xù)探究。細(xì)胞膜中脂質(zhì)為兩層的發(fā)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)：故作變魔術(shù)狀，向?qū)W生展示1平方分米紙巾，轉(zhuǎn)身，將雙層紙巾展開(kāi)，再轉(zhuǎn)身向?qū)W生展示兩倍面積的單層紙巾。提問(wèn)：紙巾由1平方分米變成成了2平方分米，說(shuō)明什么？同學(xué)能輕易答復(fù)出是由于紙巾是兩層的。聯(lián)系課文：請(qǐng)同學(xué)描述1925年荷蘭科學(xué)家實(shí)驗(yàn)概況，并參照演示實(shí)驗(yàn)推理方式，引導(dǎo)學(xué)生由課文中“單層脂質(zhì)分子面積為細(xì)胞膜兩倍”的結(jié)果推理出結(jié)論：細(xì)胞膜中脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)兩層。問(wèn)題討論：請(qǐng)同學(xué)小組討論完成兩個(gè)問(wèn)題：A在“空氣-水”界面中，脂質(zhì)分子是如何排列的？B在細(xì)胞膜中，兩層的脂質(zhì)分子式如何排列的？在學(xué)生討論思考遇到困境時(shí)，提示講解膜中脂質(zhì)的主要成分“磷脂”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。再請(qǐng)學(xué)生討論后在黑板作圖答復(fù)以上兩個(gè)問(wèn)題?！八諝饨缑妗绷字肿优帕屑?xì)胞膜中磷脂分子排列活動(dòng)意義：活動(dòng)意義：演示小魔術(shù)增加了課堂趣味，幫助學(xué)生從另一角度理解課文中的現(xiàn)象及推理思維。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作討論問(wèn)題得出結(jié)論，增進(jìn)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力和思維主動(dòng)性。以板書(shū)作圖方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)理解程度，展示和交流，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，解決知識(shí)拓展問(wèn)題。“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)老師簡(jiǎn)述：通過(guò)電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)膜的“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)，并指出科學(xué)家認(rèn)為膜是靜止的觀點(diǎn)。提出問(wèn)題：同學(xué)們對(duì)這樣的觀點(diǎn)有沒(méi)有不一樣的想法？問(wèn)題提出，由學(xué)生閱讀、思考指出“靜止觀點(diǎn)”的缺乏之處。老師通過(guò)“巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌”和“受精卵卵裂”的視頻例子說(shuō)明，膜是靜止的觀點(diǎn)不能解釋現(xiàn)實(shí)中細(xì)胞變形和細(xì)胞分裂等現(xiàn)象。提出問(wèn)題：既然靜止的觀點(diǎn)不合理，我們還可以如何設(shè)想？學(xué)生自然會(huì)想到可以把膜設(shè)想為流動(dòng)的。進(jìn)一步可提問(wèn)，“如何證明膜是流動(dòng)的？”，引入下文。細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的證明演示實(shí)驗(yàn)：用燒杯裝水，以塑料片緊貼燒杯壁將水分隔成兩局部，在其中一側(cè)滴加顏料。讓學(xué)生設(shè)想：假設(shè)水是靜止的，取出塑料片后會(huì)有什么現(xiàn)象；假設(shè)水是流動(dòng)的，取出塑料片后會(huì)有什么現(xiàn)象。最后取出塑料片驗(yàn)證?！踩鐖D〕中間放有薄膜的水一側(cè)滴加顏料去掉薄膜后聯(lián)系課文：照應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)的思路，請(qǐng)同學(xué)在黑板作圖簡(jiǎn)述細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。得出結(jié)論：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。活動(dòng)意義：活動(dòng)意義：通過(guò)淺顯簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生換一個(gè)角度理解課文實(shí)驗(yàn)思路，并令學(xué)生認(rèn)識(shí)到，科學(xué)的思維并不那么高深，科學(xué)的思維一樣在我們的生活中，我們每個(gè)人都具備。流動(dòng)鑲嵌模型的根本內(nèi)容學(xué)生閱讀、討論總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型根本內(nèi)容，并利用老師提供的素材構(gòu)建模型。老師加以點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)調(diào)“流動(dòng)性”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，補(bǔ)充說(shuō)明糖蛋白與糖脂。活動(dòng)意義：利用團(tuán)隊(duì)活動(dòng)構(gòu)建模型，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，并能將所學(xué)到的文字描述內(nèi)容，通過(guò)動(dòng)手操作去實(shí)現(xiàn)。加深其對(duì)知識(shí)要點(diǎn)的理解，也使學(xué)生能從不同角度認(rèn)識(shí)知識(shí)，加深記憶?；顒?dòng)意義：利用團(tuán)隊(duì)活動(dòng)構(gòu)建模型，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，并能將所學(xué)到的文字描述內(nèi)容，通過(guò)動(dòng)手操作去實(shí)現(xiàn)。加深其對(duì)知識(shí)要點(diǎn)的理解，也使學(xué)生能從不同角度認(rèn)識(shí)知識(shí)，加深記憶。4、小結(jié)〔1〕科學(xué)家探索歷程的啟示：a、歷時(shí)70多年的認(rèn)識(shí)過(guò)程，感受認(rèn)知事物的艱辛。b、科學(xué)技術(shù)，制約了人們認(rèn)識(shí)事物的水平。c、科學(xué)需要大膽假設(shè)，細(xì)心求證。知識(shí)要點(diǎn)回憶：A、流動(dòng)鑲嵌模型內(nèi)容：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的根本支架，具有流動(dòng)性。蛋白質(zhì)分子鑲在磷脂雙分子層外表,有的嵌入或貫穿磷脂雙分子層，大多可以運(yùn)動(dòng)。B、生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有流動(dòng)性。C、磷脂分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：D、糖蛋白的存在部位和作用：細(xì)胞膜外側(cè),起細(xì)胞識(shí)別和信息交流作用。教學(xué)評(píng)價(jià)課內(nèi)評(píng)價(jià)過(guò)程評(píng)價(jià)1:〔1〕請(qǐng)同學(xué)描述課文中科學(xué)家實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)論，考察同學(xué)對(duì)課文的熟悉程度和內(nèi)容提煉能力?！?〕請(qǐng)同學(xué)上黑板作圖答復(fù)以下問(wèn)題磷脂分布問(wèn)題，考察同學(xué)對(duì)磷脂分子“頭部親水，尾部疏水”的理解。〔3〕請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)講授細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解和表達(dá)能力?！?〕請(qǐng)同學(xué)團(tuán)隊(duì)合作制作模型，考察學(xué)生動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)合作能力以及對(duì)流動(dòng)鑲嵌模型的理解?？偨Y(jié)評(píng)價(jià)2：〔1〕生物膜的“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋以下哪種現(xiàn)象()A．細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界B．溶于脂質(zhì)的物質(zhì)能夠優(yōu)先通過(guò)細(xì)胞膜C．變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)D.細(xì)胞膜中的磷脂分子呈雙層排列在膜中間〔2〕在細(xì)胞膜上，與細(xì)胞間信息交流有密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是()A．糖蛋白B．磷脂C．脂肪D．核酸〔3〕以下對(duì)膜的結(jié)構(gòu)和組成，表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(多項(xiàng)選擇〕〔〕A.主要由蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和少量糖類(lèi)組成B.磷脂雙分子層是膜的根本支架C.不同的生物膜的蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量不同D.磷脂分子是疏水的E.細(xì)胞膜是雙層的F.蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂外表答案：〔1〕C〔2〕A〔3〕1DEF課后評(píng)價(jià)〔1〕能反映細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的是=1\*GB3①囊泡與高爾基體融合=2\*GB3②巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌=3\*GB3③蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核=4\*GB3④細(xì)胞融合A.=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④B.=2\*GB3②=3\*GB3③C.=1\*GB3①=2\*GB3②=4\*GB3④D.=3\*GB3③=4\*GB3④〔2〕如何通過(guò)細(xì)胞膜什么結(jié)構(gòu)判斷細(xì)胞內(nèi)外？該結(jié)構(gòu)一般具備什么功能？〔3〕描述科學(xué)家如何推理得知膜的主要成分是脂質(zhì)。答案：〔1〕C糖蛋白在細(xì)胞膜外側(cè)，通過(guò)糖蛋白判斷細(xì)胞膜內(nèi)外。糖蛋白一般具有細(xì)胞識(shí)別，信息交流，潤(rùn)滑和保護(hù)功能?！?〕物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，必須先溶入膜中，才能通過(guò)。脂溶性物質(zhì)更容易穿過(guò)，即脂溶性物質(zhì)更容易溶解在膜中。而我們又知道脂溶性物質(zhì)更容易溶于脂質(zhì)中。于是可判斷膜主要成分為脂質(zhì)。教學(xué)反思“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模