1、生物膜的流动镶嵌模型教学设计大庆市第二十三中学：马敬一、教学背景分析 （一）学情分析高一学生具备了一定的观察和认知能力，对事物的探索好奇，但形成结论时缺乏理性的思考。且学生之间存在认知、理解、接受等差异。（二）教材分析本节是人教版分子与细胞第四章第二节，与其他两节的内在联系是：功能-结构-功能。这样的安排有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。也是一个很好的科学史素材，通过引导学生一步步分析科学家的实验和结论，亲历科学家探索历程，使学生感受科学的魅力。二、教学目标三、教学重、难点 （一）重点1、分析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的构建（二）难点1、生物膜中磷脂的排列2、
2、生物膜的流动性特点四、学习方式“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，采用引导观察分析实验现象提出假设实验验证再分析的教学模式，融合引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，同时配以多媒体辅助教学。五、教学策略与教学方法1、通过实物引入，创设情境，激趣导入。2、通过flash动画等手段创设情境，用图片等帮助学生获取文章中的关键信息，提高课堂效率。3、学生亲自动手操作：课上运用普米软件体验生物膜的平面结构，课外运用生活中物品制作立体模型，并录制微视频展示小组的成果。六、教学流程图七、教学过程教师：根据细胞膜结构与功能相适应的观点，在制作的真核细胞三维结构模型的活动中你会选A普通布
3、、B塑料袋、C弹力布哪一种材料做细胞膜？为什么？学生：根据三种材料的特性：塑料袋不具有通透性，普通布不具有伸缩性，而弹力布不仅具有伸缩性，还具有一定的通透性。选择弹力布做细胞膜的材料，相对好一些。设计意图：点燃学生的好奇之火，激发学生对生物膜结构的强烈兴趣和渴望探究的动机。过渡：当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜还有不小的差距，今天，就让我们亲历一下科学家们的探索历程。一 对生物膜结构的探索历程教师：在历史长河中，有数不清的科学家对生物膜的结构进行了探索，其中有六个经典实验对膜结构的发现做出了巨大贡献。教师：他们分别探索了生物膜的成分、结构和结构特点。为了体验探索过程，教师在课前给学生留了任
4、务，通过阅读教材和相关实验资料指出生物膜的成分、结构和结构特点。（一） 对生物膜成分的探索教师：与生物膜成分的探索有关的两个资料，19世纪末欧文顿的膜的通透性实验和20世纪初的化学分析实验，学生通过阅读教材结合老师设置的问题，能够很好地掌握膜的主要成分是磷脂和蛋白质。设计意图：培养学生的自主学习能力、以及分析和总结的能力。（二）对生物膜结构的探索教师：脂质在空气-水界面铺成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，意识到它在细胞中可能是2层，那它在细胞中是如何排列得呢？首先，我们来认识一下磷脂（展示磷脂的结构、介绍其特点）。说明：根据磷脂的特性，让学生利用白板的拖拽功能来完成磷脂在空
5、气和水的界面的排列进而给出正确图示进行检验。说明：有了这个基础之后，设置问题磷脂在细胞膜中如何排列，教师给每个学生小组提供自制的磷脂分子材料，让小组成员边讨论边完成活动。（希沃教学助手上传学生活动成果） 教师：选择的四种不同排列方式的照片找小组成员进行解释排列的理由，通过不同小组交流明确了由于细胞内外都是水环境所以磷脂应该是头朝外、尾朝内的双层排列。说明：展示正确模式图进行比对。 设计意图：培养了学生的学习兴趣，激发其探究欲望。融合点分析：利用希沃授课助手图片查看器的手机时时拍照功能，屏幕展示学生活动成果,及时反馈。突破了难点。为下一步的探究做了准备。过渡：了解了脂质在细胞膜中排列为磷脂双分子
6、层，那么蛋白质在细胞膜的什么位置？曾经有的学者也推测过脂质两边各覆盖着蛋白质。但这只是推测，直到20世纪50年代，电镜技术的发展，对蛋白质的分布才有了进一步的认识。 学生：同过阅读教材，分析，能得出罗伯特森三层模型的突出特点静态统一说明：这个模型仍然是实验现象下推理和想象的结果，有很多质疑。教师给出资料，学生观察，小组讨论，得出结论。（三）对生物膜结构特点的探索学生：蛋白质在膜中不是均匀分布的，是不对称的。但是有没有更直观的可以否定膜是静态的呢？教师：请出变形虫，演示变形虫伸出伪足的视频。（演示变形虫的运动视频）说明：学生通过观察变形虫的运动发现细胞膜可以流动伸出伪足，与生物膜模型静态的观点相
7、矛盾，但是，这只是膜动态的间接证据。随着技术的发展，展示1970年人鼠细胞融合的直接证据。师生共同得出结论：生物膜的结构特点：具有流动性。设计意图：科学技术发展的推动作用融合点分析：这些图片、动画的使用把深奥、枯燥的科学发展史转变为生动有趣的科学探究史，使发现过程直观、形象、生动，而且增强了本节课的趣味性，使学生深刻理解结构与功能相适应的观点，激发了学生的探究欲望，突破难点。过渡：对于细胞膜结构的探究历经100余年，让我们逐步揭开它神秘的面纱，对它有了更多的认识，下面我们就来回顾一下我们的探究历程。设计意图：回顾加深认识教师：我们对膜的认识越来越深入，也越来越接近了膜的本质，假如时光机器把我们
8、定格在1970年，而你正好又是一位研究生物膜的科学家，你该如何构建细胞膜的结构模型呢？说明：学生利用白板构建生物膜平面模型，并加以解释。学生利用白板构建生物膜平面模型设计意图：动手操作，加深理解。融合点分析：学生通过小组合作、亲自动手运用电子白板的“拖拽”功能，完成“生物膜的平面模型”，增强学生的直观认识，将微观的抽象知识直观化形象化，并且突破了重点。过渡：下面我们就来看看科学家制作的模型二 流动镶嵌模型的基本内容教师：1972年，桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人的研究成果的基础上，提出了什么样的生物膜分子模型并被人们所接受。介绍流动镶嵌模型的基本内容学生：1.磷脂双分子层构成膜的基本
9、支架,磷脂具有流动性.2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质分子是可以运动的.教师：最突出的特点是什么？学生：1流动 2镶嵌学生：1科学技术的进步推动作用2结构与功能相适应的观点3不断探索的科学精神教师：人类对自然界的认识永无止境随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型设计意图：总结结构与功能相适应的观点。人类对自然认识是永无止境的。实现情感目标教师：布置课后作业，在学习中实践，在实践中发展。（微视频录制）（四个同学为一个小组,利用生活中废旧物品，尝试制作立体的生物膜结构模型）设计意图：培养学生动手能力和对生物科学的兴趣融合点分析：运用微视频将课后学生的小组活动情况呈现出来，在突破了本节课的重点的同时。又可以实现在小组间交流各自的学习成果。将教学延伸至课外的同时，又为小组间扩展学习提供的素材。八、融合点整理科学史的教学，培养了学生的价值观和科学素养，信息技术的运用打造了高效、智慧的生物课堂，这些成就了我教师职业的梦想，也希望我的教学能够成就我学生的梦想。第 6 页