1、名校名 推薦生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的教學(xué)設(shè)計(jì)1 教材分析“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”是人教版高中必修1分子與細(xì)胞第4 章第 2 節(jié)的內(nèi)容。主要包括科學(xué)家探索細(xì)胞膜化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)的科學(xué)史和生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型兩部分內(nèi)容，其中流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容是教學(xué)的重點(diǎn)，探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是教學(xué)難點(diǎn)。 本節(jié)是前一章 “細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界” 一節(jié)的一個(gè)延伸與拓展，并且與本章第 1 節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”有密切聯(lián)系，也是下節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健睂W(xué)習(xí)的知識(shí)準(zhǔn)備，這三節(jié)內(nèi)容的聯(lián)系主線是：功能（實(shí)例）結(jié)構(gòu)功能（原理）。所以本節(jié)在第4 章中也起著承上啟下的作用。為了更好地解決重難點(diǎn)，參考

2、教參上提供的建議，創(chuàng)設(shè)了一系列探究性問題，引領(lǐng)學(xué)生活躍在自主學(xué)習(xí)和合作探究的殿堂，切身感受科學(xué)探究的魅力。2 學(xué)情分析2.1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)，為本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。2.2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，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學(xué)的過程與方法及結(jié)論的形成缺乏理性的思考。3 教學(xué)目標(biāo)3.1知識(shí)目標(biāo)簡述生物膜的結(jié)構(gòu)。3.2能力目標(biāo)嘗試根據(jù)科學(xué)家提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做出假設(shè)，運(yùn)用他人的資料進(jìn)行論證。3.3情感態(tài)

3、度與價(jià)值觀目標(biāo)探討在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用，以及結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是如何體現(xiàn)的。4 教學(xué)策略1. 設(shè)計(jì)問題串，引導(dǎo)學(xué)生以“自主、探究、合作”的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)。2. 采用直觀、討論、演繹、比較等方法實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。5 教學(xué)過程設(shè)計(jì)5.1引入5.2探究通過前面知識(shí)的學(xué)習(xí)， 我們知道了生物膜具有選擇性， 為什么生物膜能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出？這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？當(dāng)年科學(xué)家正是懷著對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始探索生物膜的結(jié)構(gòu)的。5.2.1對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程資料 1 19世紀(jì)末歐文頓通過上萬次的實(shí)驗(yàn)， 提出：膜是由脂質(zhì)組成的。 他是通過現(xiàn)象和有關(guān)知識(shí)的分析

4、推理得出的， 所以只能稱之為假說。 是假說就要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的還是通過對膜成分的提取鑒定？有沒有實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證呢？資料 2 20 世紀(jì)初科學(xué)家第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。這個(gè)結(jié)果不僅支持歐文頓的假說還補(bǔ)充了膜的成分。清楚了膜的成分是什么之后就要了解這些分子的排布。資料 3 1925年科學(xué)家從紅細(xì)胞中提取出脂質(zhì)，在空氣和水的界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細(xì)胞表面積的2 倍。此實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為1名校名 推薦連續(xù)的兩層。其中構(gòu)成膜的脂質(zhì)分子中含量最多的是磷脂分子，介紹磷脂分

5、子的結(jié)構(gòu)，分發(fā)教具，然后給問題情境， 請大家每個(gè)人參與看看脂質(zhì)分子是如何在空氣與水的界面上排列的， 提問為什么是這樣的？展示 ppt 中的磷脂單分子層，接著就提問學(xué)生磷脂兩層分子有是如何排列的？先讓大家拼一小段細(xì)胞膜，然后聯(lián)想細(xì)胞是一個(gè)球形的，那磷脂分子是如何排的？了解了磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)的分布就是下面要解決的問題。由于新的技術(shù)的發(fā)展，電子顯微鏡的發(fā)明，科學(xué)家可以更加深入了解膜的結(jié)構(gòu)。資料 4 1959 年羅伯特森的生物膜模型：根據(jù)電鏡下細(xì)胞膜的照片顯示暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，提出模型的假說： 所有的膜都是由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)構(gòu)成的， 他把生物膜描述為靜態(tài)的、 統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。通過觀察變形蟲的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生對靜

6、態(tài)的結(jié)構(gòu)質(zhì)疑，尋求更好的更直接的實(shí)驗(yàn)證明膜的流動(dòng)性。資料 5 1970年科學(xué)家用不同顏色的熒光標(biāo)記膜上的蛋白質(zhì)，誘導(dǎo)人鼠細(xì)胞的融合，結(jié)果不同顏色的熒光標(biāo)記在融合的細(xì)胞里均勻分布， 說明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的。 結(jié)合磷脂分子運(yùn)動(dòng)的圖，導(dǎo)出細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有流動(dòng)性。展示冷凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)所展示的蛋白質(zhì)的分布圖。綜合以上的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生自己構(gòu)建一個(gè)生物膜的模型。并讓學(xué)生說明他所構(gòu)建的生物膜的模型。資料 6 1972年桑格和尼克森通過新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，提出流動(dòng)鑲嵌模型。流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容讓學(xué)生比較自己的模型得出。思考：建立生物模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到怎樣的作

7、用？你受到了哪些啟示？生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無缺了呢？請學(xué)生參考書p74 課后了解。5.2.2流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容通過學(xué)生自己構(gòu)建模型得出內(nèi)容，然后再結(jié)合書本補(bǔ)充完善生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，結(jié)合動(dòng)畫加深印象。5.3歸納總結(jié)首先，引導(dǎo)學(xué)生回味探索歷程，概括結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)方法：實(shí)驗(yàn)、推理、想象提出假說進(jìn)一步驗(yàn)證和完善不斷發(fā)展。然后播放課件，實(shí)現(xiàn)對所學(xué)內(nèi)容的再現(xiàn)和升華。5.4達(dá)標(biāo)演練（略）6教學(xué)反思本課教學(xué)體現(xiàn)了三維目標(biāo)的有機(jī)整合，學(xué)生宛如親歷科學(xué)家探索的歷程，感受頗深， 其獲取的不只是知識(shí)， 而是生物科學(xué)素養(yǎng)的提高， 尤其是探究能力的提高。 在學(xué)生探究的過程中，教師要適度點(diǎn)撥。備課時(shí)要仔細(xì)研究教材、教參、課程標(biāo)