高中生物-生物膜的结构教学设计学情分析教材分析课后反思

1、生物膜的结构教材版本本节是青岛版的高中生物必修一分子与细胞第3章-细胞的物质交换 第二节的内容。设计理念本节课采用“提供资料-提出问题（要求）-构建模型-提供实验验证”的教学模式，通过“生物膜流动镶嵌模型”的构建及有关实验设计，体现学生“自主、探究、合作”的学习方式，感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。教材分析.知识结构分析本节主要包括两大部分内容：1、科学家对细胞膜结构的探索历程。利用科学史教育素材，通过引导学生分析科学家们的实验和结论， 加深对科学过程和方法的理解， 明白科学发 现是长期的过程；科学家的观点并不全是真理， 还必须通过实践验证； 科学学说并非一成不变，需要不断修正、 发展和

2、完善；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。2、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多对细胞膜结构的假说中，细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，能较好地解释人们对细胞膜功能的认识，学生必须展开想象力，通过制作模型等，构建细胞膜的空间立体结构，理解和掌握生物膜的流动 镶嵌模型的基本要点。.知识学习意义分析加深学生对科学的历史和本质的认识，特别是这些内容中所体现的结构和功能相适应的观点。实验技术的进步推动科学的进步等观点对于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。.教学建议与学法指导说明本节内容以细胞膜分子结构的探究历程为主线，学生动脑分析实验现象得出实验结论并

3、构建模型为重点，让学生从中体验科学的实验思想和实验方法。使学生认识到在建立生物膜模型的进程中，实验技术的进步所起的作用； 理解在建立生物膜模型的过程如何体现结构与 功能相适应的观点。学情分析高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科 学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。学生已经了解了细胞、知道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构，尤其是细胞膜 作为最基本生命系统的边界等相关知识，为本节知识的学习奠定了基础。本节通过回顾生物膜发展的历史，教学中要抓住主线，有效地引导学生思考、分

4、析科学家所做的实验及假说，通过环环相扣的问题启发、引导学生，使其感到身临其境， 仿佛自己就是科学家在思考在研究， 最后自然而然地得出规律， 并归纳总结出生物膜的流动镶嵌模型 建构的基本方法。此外，还应重点理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型，学会运用模型解释相应的生生物学现象。教学目标1、简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。理解生物膜的结构特点是具有一定的流 动性（包括膜脂的流动性和膜蛋白的运动性），这种流动性对于活细胞的生命活动， TOC o 1-5 h z 有着十分重要的意义；2、举例说明生物膜具有的流动性的特点；3、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题、做出假设，理解假说的提出要有

5、实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验进 一步验证和完善；4、使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点；重点难点.教学重点科学家对生物膜结构的探索历程。生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。.教学难点对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一； 生物膜的流动性特点。教学环境.生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件.自制质膜中磷脂分子、蛋白质分子排列模型.自制流动镶嵌模型教学方法归纳探究法，自主、合作学习。教学思路.调动学生已有的知识和经验，激发学生的探究欲望。.本节课在教学设计上主要突出科学史的教育，科学史的教学是在新教材中特别强调和突出的。老师备课过程要细

6、致策划如何有效地引导学生分析不同时期不同科学家的实验及 假说，评价他们的贡献；要能通过一连串的环环相扣的问题来引导学生思维，要让学生感到身临其境，仿佛自己就是那个科学家在思考研究；最后让学生从中总结出科学发现的一般规律。.生物膜结构模型的构建是本节要突破的一个难点问题。本节课中，让学生根据科学家的实验现象自己来构建磷脂分子的排列方式、蛋白质与磷脂的组合方式， 这样让学生不但形象、直观的了解了模型构建的过程、也让他们置身其中、探索奥妙并体验了成功的喜悦。.细胞膜的流动镶嵌模型这个难点的讲解可通过多媒体课件来突破，有顺序和层次地介绍。通过幻灯片放映各个科学家研究的图片、动画，增强了这些内容的立体感

7、、丰富了教学内容、使学生在乐趣中学、在轻松中学。教学过程环节1教师：同学们，在前面我们学习了质膜的成分、生物膜系统的功能，给大家2min中复习有关内容，进行课前热身。学生：质膜的成分是脂质、蛋白质和糖类学生：生物膜系统包括质膜、细胞器膜以及核膜学生：质膜不仅把细胞与外界环境分隔开，使细胞具有相对稳定的内部环境，还在细胞与外界环境进行物质交换、能量转换和信息交流的过程中发挥着重要作用。生物膜系统增加了细胞内酶的附着面积，有利于细胞内代谢的顺利进行；同时把各种细胞器分隔开，使细胞内生化反应区域化、秩序化，保证了细胞生命活动高效有序地进行。教师：通过前面的学习我们知道生物膜系统在生命活动中有着不可替

8、代的作用，但是生物膜有如此强大的功能与生物膜的结构是分不开的，结构决定功能。教师：这节课我们就来学习一下生物膜的结构。设计意图：通过简单的提问，创设情景，引入新课。环节2教师：人们对事物的认识是有一个过程的，科学家当年正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始了对生物膜结构的孜孜以求地探索， 历经了一百多年时间， 走过了一条曲折 的道路，直到现在仍有许多科学家在继续深入研究。 让我们一起重温一下这段历史， 会让大 家对科学过程和本质的理解有所启发。首先我们解决第一个问题质膜的成分是什么？教师：请同学们阅读学案资料一与资料二，分析得出质膜的成分有哪些？展示材料：欧文顿的实验及其相关的图片时间：1

9、9世纪末 1895年人物：欧文顿(E. Overton )实验：用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。不溶于脂质的物质溶于脂质的物质不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜资料2.20世纪初，科学家将质膜从哺乳动物成熟红细胞中分离出来，发现质膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一分解蛋白质的物质)分解。学生：质膜的成分主要有脂质和蛋白质教师：在得出结论之后，20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来进行化学分析，得出结论：组成质膜的脂质中有磷脂和

10、胆固醇，其中磷脂的含量最大教师：那磷脂是什么物质呢？教师： 磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸基团头”部是亲水的, 脂肪酸“尾”部是疏水的。-水界面上会怎么样铺教师：请同学们根据磷脂分子这一特性想一想：磷脂分子在空气 展？ 完成合作探究一-水界面上会怎么样铺学生：小组代表上黑板演示，并且给出这样建构的理由。教师：磷脂分子在空气与水的界面是呈单层排列的，的呢？展示材料：戈特和格伦德那么在质膜中磷脂分子是如何排列时间：1925年那么在质膜中磷脂分子是如何排列人物：荷兰科学家 Gorter和Grendel实验：两位科学分离纯化了红细胞，从一定数量的红细胞中抽提脂类，按Langmuir的

11、方法进行展层，并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积，发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为（1.82.2） ： 1,约为两倍。实验结论：质膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。教师：假如你是当时的科学家，当你做实验时发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时，大胆地展开你的想象力，你能做出什么假说？学生：质膜中的磷脂是两层的。教师：那这两层磷脂分子在细胞中又是怎样排布的呢？结合组织细胞生活的环境，再分小组讨论、利用你手中的模型摆出来吧，完成合作探究二。学生：分组讨论，并根据质膜应两面都处于水环境中，所以讨论得到正确的排布方式。学生：小组代表上黑板演示，并且给出这

12、样建构的理由。教师：质膜中除了有脂质外，还有蛋白质。质膜中的蛋白质是如何排布的呢？展示材料：罗伯特森的单位膜模型时间：1959年人物：J. D. Robertson 人物：J. D. Robertson 罗伯特森实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗一明一暗三层结构。实验结论：生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成教师：请同学们根据罗伯特森的实验结论完成学案有关罗伯特森相关问题的前两个问题。(1)暗带和明带分别代表什么物质？(2)蛋白质在质膜上怎么排列？学生：暗带代表蛋白质，亮带代表脂质，根据罗伯特森的结论得出蛋白质是分布在脂质 两侧，呈对称分布。教师：随着科学技术的发展，科学家利用

13、冰冻蚀刻电子显微法发现蛋白质的分布方式由此可以得出结论：蛋白质在膜中的分布是不对称的“三明治”教师：罗伯特森还提出所有生物膜都是由蛋白质一脂质一蛋白质组成的静态的 式结构，化学成分一直不变。“三明治”教师：如果生物膜是静态的能完成下面这些功能吗？参噬细胞吞噬细菌变形史的运动学生：不可以。教师：既然大家推测生物膜不是静止的，那么我们需要拿出证据证明生物膜是运动的。展示材料：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验时间：1970年人物：Larry Frye 等实验：将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合， 杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。实验

14、结论：生物膜具有流动性，由此推翻了罗伯特森的静态模型。教师：生物膜具有流动性的原因是什么呢？请同学们从课本找出问题的答案。学生：原因是组成生物膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子并不是静止不动的，而是运动的。教师：很好，在继承前人的结论基础上，结合新的观察和实验证据，又有科学家提出一些关于生物膜的分子结构模型。 其中1972年桑格(S. J. Singer )和尼克森(G. Nicolson ) 提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。设计意图：学习流动镶嵌模型的创立过程和内容。环节3教师：请同学们根据预习内容建构生物膜的流动镶嵌模型，完成合作探究三。学生：小组代表上黑板演示，并且给出这样建构的理由。教

15、师：那流动镶嵌模型的具体内容是如何的呢？(1)磷脂双分子层是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水 性的尾部相对朝向内侧。(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，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。这里体现了膜结构内外的不对称性。(3)磷脂分子是可以运动的，具有流动性。大多数的蛋白质也是可以运动的，也体现 了膜的流动性。教师：生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?学生：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。教师：的确，流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，但它无法完美地回答生物膜的所有功能。展示材料在细胞膜的外侧，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结构合

16、形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被与细胞识别、保护和润滑有密切联系。在质膜的外表（判断细胞内外的标准）糖脂：细胞表面糖类和脂质分子结合成的。教师：纵观整个人们对建立生物膜模型的探索过程，我们得出被大多数人所接受的模型。教师：分析生物膜模型的建立过程中，总结：请同学们完成学案表格时间科学家贡献20世纪初192许193许1959年197弭1972年现代发展2、生物膜结构特点：生物膜功能特点：学生:时间科学家贡献20世纪初质膜的脂质中有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最丰富192许戈特和格伦德质膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。193许丹尼利、戴维森质膜除了还有脂质外，还含有蛋白质。1959年罗伯特森生物膜由

17、蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成197弭弗雷、埃迪登生物膜具有流动性1972年桑格、尼克森生物膜的流动镶嵌模型现代发展糖被、糖脂2、生物膜结构特点：具有一定流动性生物膜功能特点：选择通过性设计意图：按照“问题探讨” 一体验“生物膜结构的探索历程” 一阐述“流动镶嵌模型的基本内容”程序进行教学。练习1、变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的()A保护作用B一定的流动性 C 主动运输D选择透过性2、细胞膜上与细胞识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是( )A糖蛋白 B 磷脂 C 脂肪 D 核酸参考答案1B 2A布置作业完成课后

18、习题夯基础讲方法重细节高一年级我承担三个班的生物教学任务，分别是2班、4班、6班。其中4班和6班是奋进班，2班是学优班。一段时间下来，我发现这一届的学生在生物方面存在一些共同问题： 基础差、方法缺、粗心大意。针对以上问题，本学期我的工作重点将是：夯基础、讲方法、重细节。夯基础每一节课后的习题要求学生必须做在作业本上，并且要检查、批改。导学案上的题四分之三的学生全部完成，四分之一的学生量力而行。并对重点的题型认真讲解。课后习题和导学案上的题百分之七十到百分之八十都是基础题，这个比例正好与高考的中等难度题比例相符。讲方法高中生物科可以说是高中阶段不难学，但不好得分的学科，为什么觉得不好得分？多数同

19、学不讲究方法，而是一味地靠题海战术来解决问题。高中生物与初中相比内容多、前后连贯性强、综合分析能力要求高，如果不讲究发法，那将会有做不完的习题。所以， 必须讲究生物方法。 在这学期的教学中我将继续以往的做法， 习题讲解要归类，以便学生能 够很好的掌握解题方法。重细节生物学科培养人缜密与抽象的思维，特别是做题时，如果读题不认真，理解不到位，将会带来严重的后果。这就是生物中的细节学生没有注意到。这些都是经常会考到的一些细节知识，如果学习中不重视这些细节，学生缜密的思维很难得到培养，也就会有通常所说的“粗心大意”的结果。这学期我将着重从这三个方面进行生物教学，希望在我和同学们的共同努力下，顺利完成这

20、学期的教学任务，同学们的学习成绩有所提高。效果分析通过本节课的学习学生掌握了生物膜的结构，并且对于“结构决定功能”这个观点有了更深一步的认识，在上课的过程中通过以下几个问题将整节课串起来，第一个问题：质膜的成分，第二个问题质膜中磷脂是如何排列的，第三个问题质膜中的蛋白质是如何分布的，第四个问题如果生物膜是静态的能否解释一些生命现象，第五个问题生物膜的结构是否完美无缺。学生在解决这五个问题时，其实就在无形中掌握了本节课的重点美容生物膜流动镶嵌模 型的基本内容，在小组合作建构模型中体会了科学家们对于生物膜结构的探索所做出的贡献。学生在学完本节课以后的感受是:“轻轻松松”,生物这一门学科本身就是一门

21、探索未知学生在学完本节课以后的感受是:“轻轻松松”,生物这一门学科本身就是一门探索未知领域的学科，在探索的过程中让学生们在掌握知识的同时感觉到快乐我们何乐而不为呢？本 节课的效果整体上说我很满意，当然在这个过程中肯定有不足之处，希望各位学者同仁能给出建议，我好改正。教材分析“生物膜的流动镶嵌模型”一节是青岛版 必修1分子与细胞第三章 细胞的物质交换之第二节，与第一节“质膜具有选择透过性”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选 择性等知识有一定的联系，并对第三节学习“物质出入细胞的方式”作了知识准备。所以， 这节的内容安排很合理，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。本节主要包括对生物膜结构的探索

22、历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。在教学中，要充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位，引导学生观察并分析实验现象， 大胆的提出实验假设， 宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力， 保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。让学生在探究中学习科学探索的方法，从而渗透探索科学过程和方法的教育。生物膜的结构一、选择题1.下列对细胞内各种生物膜的结构和组成的叙述中，错误的是（）。A.主要由蛋白质、脂类和少量糖类组成B.磷脂双分子层是各种生物膜的基本骨架C.不同生物膜上的蛋白质的种类和数量不同D.内质网膜能生成高尔基体膜，说明两者化学组成完全相同. 一般在光学显

23、微镜下看不到植物细胞的细胞膜，而在下列的哪种情况下，可以看到 细胞膜（）。A.细胞进行分裂时B.发生质壁分离时C.显微镜视野调亮时D.细胞吸收水和离子时.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理活动的完 成与细胞膜的下列哪一特点有关（）。A.选择透过性B.主动运输C. 一定的流动性C. 一定的流动性D.保护作用. 一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）。A.结构特点具有流动性B.选择透过性C.专一性D.具有运输物质的功能.科学家将细胞膜中的磷脂成分提取出来，并将它在“空气-水”界面上铺成单分子 层，发现这个单分子层

24、的表面积相当于原细胞膜表面积的两倍。这说明磷脂分子在细胞膜上 TOC o 1-5 h z 的分布状况是（）。A.单层排列B.均匀稀疏排列C.双层排列D.均匀紧密排列.下列有关细胞膜性质的说法中，错误的是（）。A.具有流动性和选择透过性B.蛋白质均匀分布于磷脂双分子层上C.脂类小分子易于自由扩散通过D.磷脂双分子层内外表面都亲水.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（）A.细胞膜是选择透过性膜.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成C.细胞膜的分子结构具有流动性D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动.人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过 TOC o 1-5 h z 程

25、的完成依靠细胞膜的（）。A.选择透过性B .保护作用C.流动性 D.自由扩散.使磷脂类特别适于形成细胞膜的特性是（）。A.它们是疏水的B.它们是亲水的C.它们迅速吸水D.它们既是亲水的又是疏水的.如果植物细胞膜由选择透过性膜变成了全透性膜，则该细胞将（）。A.缩小 B.膨胀 C.死亡D.生长二、非选择题.构成细胞膜相邻的磷脂分子之间每分钟换位100万次，这表明细胞膜具有 的特性。.有人研究未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质很容易通过细胞膜，而不能溶于脂质的物质则不容易通过细胞膜。由此可见，细胞膜的化学成分中一定有某种物质，有利于脂质物质的通过。将这种物质提取出来，并将它在空气-水界面是铺成单

26、分子层是，这个分子层的面积相当于原来细胞表面积的两倍。根据以上事实推测：(1)细胞膜上的这种化学成分是 。(2)这种化学成分在细胞膜上的分布状况是： 。13.在人和鼠的细胞融合实验中，用两种荧光物分别标记两种抗体，使之分别结合到鼠和人的细胞膜表面抗原物质上(如图47)。实验结果表明，细胞开始融合时，人、鼠细胞的表面抗原“泾渭分明”，各自只分布于各自的细胞表面；但在融合之后，两种抗原就平均 地分布在融合细胞的表面了。请分析回答下面的问题。HLA抗膻图4-7(1)细胞融合的实验表明了组成细胞膜的 分子是可以运动的，由此也证明了细胞膜具有 的特点。(2)在细胞融合实验中，一种抗体只能与相应的抗原结合

27、，说明了这类物质在分子结构上具有 性。(3)细胞融合实验若在 20c条件下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明 。若在1C条件下，两种表面抗原便难以平均地分布，这又说明生物膜的结构教学反思本节是青岛版第三章第二节的内容，之前已经学习了细胞的基本结构，了解到细胞膜、细胞器膜、核膜在组成成分和结构上很相似， 在结构和功能上紧密联系，并且学生了解到生物膜都是选择透过性膜， 结构决定功能，因此本节将深入探讨生物膜的结构，本节的重点是 利用资料和模型尝试让学生自己构建生物膜流动镶嵌模型的过程。本节课以资料和问题为纽带，让学生以探索者、 研究者的身份投入学习的。学生小组合作，通过三个合作探究

28、， 亲身体验科学是一个不断发展的动态过程；在科学领域没有终极真理，质疑和争论不仅是正常的，而且能促进科学的进步。将一些本来不太好理解的问题简单 化，取得了较好的效果，也得到了学生的认可。这节课让我深深感到：要转变教学观念与教学模式，真正地让学生的主体性得到充分发挥，在教师的诱导下，能够独立地完成学习任务。让学生真正地“动”起来。一节课下来反思不断， 这次的课堂有一定的亮点：自制模型使学习小组充分调动了学生组内辩论与合作的热情， 一个学习小组内的学生一起讨论、一起探究、一起修正、一起得出正确的结论，胆子放开了，表现积极了，不再怯于回答，即使自己是错误的，也毫无保留的 表达了自己独特的观点， 是很好的教学资源， 且在其他小组同学的纠正下表示理解并及时修 正自己小组的错误。以上只是个人对本节公