人教版高中生物《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计

普通高中生物学课程标准生物实验教科书人教版必修一普通高中生物学课程标准生物实验教科书人教版必修一——教学设计一、教材分析一、教材分析一一教材分析地位与作用：《生物膜的流动镶嵌模型》安排在高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》中的第二节，《生物膜的流动镶嵌模型》安排在高中生物必修1第四章《细胞的物质输入和输出》中的第二节，与第一节“物质跨膜运输的实例”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“物质跨膜运输的方式”作知识准备，在整个章节的知识中起到承上启下的作用。

内容分析：19世纪末，欧文顿的实验→膜是由脂质组成19世纪末，欧文顿的实验→膜是由脂质组成生物膜的流动镶嵌模型对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程1925年，荷兰两位科学家的实验→1925年，荷兰两位科学家的实验→细胞膜中脂质分子排列为连续两层20世纪初，科学家的实验20世纪初，科学家的实验→膜的主要成分是脂质和蛋白质1959年，罗伯特森提出的“1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型1970年，人、鼠细胞融合实验1970年，人、鼠细胞融合实验→细胞膜具有流动性1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型1972年，桑格和尼克森提出流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型的基本内容生物膜的流动镶嵌模型的基本内容二、学情分析二、学情分析已有基础已有基础高一的学生具备了一定的知识水平，通过对第三章《细胞的基本结构》的学习，他们对细胞已经有了一定的了解，掌握了细胞的基本结构，尤其是细胞膜作为细胞的边界等相关知识。为本节知识的学习奠定了基础。认知关键点学生虽然已知细胞的基本结构，而且对细胞膜有一定的了解，但对生物膜的流动镶嵌模型仍然比较陌生，对生物膜的流动镶嵌模型的基本内容的理解也有一定的难度，学生之前没有接触过，而流动镶嵌模型的基本内容也是学生学习的关键点。认知障碍点在教学中为了突出重点、突破难点，对生物膜结构的探索历程的教学采用了实验探究的方法。探究实验最关键的问题就在于提出问题、作出假设、解决问题，另一方面，在学生的已有认识中还没有对流动镶嵌模型的认识，这些决定了在探究实验中“提出问题、解决问题”是本节的主要障碍点。认知发展点在学生学习了本节知识之后，可以对生物膜有更全面的感性认识，对细胞的生命活动有更为深刻的理解，因而，对生物膜的流动镶嵌模型的基本内容的理解认识的飞跃是学生认知的发展点。三、教学目标三、教学目标2.【过程与方法】①分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设2.【过程与方法】①分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设

；

②发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构

。3.【情感态度价值观】①使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点

；

②培养学生严谨的推理和大胆想象能力

；③认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观

。1.【知识与技能】

①通过对模型构建过程的整合，简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容

；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阐述科学发展的一般规律

。四、教学方案设计计四、教学方案设计计

新授课课型新授课课型1课时√课时1课时√课时重难点重难点难点重点难点重点探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的特点。

探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的特点。

流动镶嵌模型的基本内容 突出重点，突破难点小组讨论，多媒体辅助小组讨论，多媒体辅助教法教法实验证明细胞膜中存在脂质和蛋白质，以及其排布方式细胞膜的组成成分是什么，以及各种成分在膜中如何排布探究实验法实验证明细胞膜中存在脂质和蛋白质，以及其排布方式细胞膜的组成成分是什么，以及各种成分在膜中如何排布探究实验法1、欧文顿实验的动画1、欧文顿实验的动画2、罗伯特森观察到的电镜下的图片3、动画模拟人、鼠细胞融合的过程问题引导法多媒体辅助问题引导法多媒体辅助学学法观察交流法试验探究法归纳总结法让学生观看动画，并对动画中的实验现象做作以解释和说明，最终得出结论教师对学生进行引导并适时提示，让学生用磷脂分子模型探究其在细胞膜中的排布通过观看动画、图片，以及小组讨论等总结归纳生物膜的流动镶嵌模型的基本内容五、教学流程五、教学流程新课导入：问题探讨，从结构与功能相适应导入入新课讲授：探究实验，应用多媒体辅助辅助教学新课导入：问题探讨，从结构与功能相适应导入入新课讲授：探究实验，应用多媒体辅助辅助教学课堂小结：用关系图总结本节课主要内容反馈测试：学生以习题的形式随堂测试课堂小结：用关系图总结本节课主要内容反馈测试：学生以习题的形式随堂测试课后探究：学生尝试用废弃物品制作生物膜的流动镶嵌模型课后探究：学生尝试用废弃物品制作生物膜的流动镶嵌模型六、教学资源六、教学资源教学环境：多媒体教室、校园网络、Internet、大屏幕投影仪

资源准备：1.相关实验探究模型教学环境：多媒体教室、校园网络、Internet、大屏幕投影仪

资源准备：1.相关实验探究模型2.多媒体课件七、教学过程七、教学过程教学过程教学内容教师活动学生活动活动意图导入新课创设课程情景，导入新课1.提问：细胞膜的功能有哪些？用多媒体展示普通布、塑料袋、弹力布的图片。提问：用结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜更能体现细胞膜的功能？提问：弹力布能完全体现细胞膜的功能吗？讨论回答问题探讨1，2，3题。（弹力布可以体现细胞膜的柔软性和一定的通透性，相对好一些；弹力布不能完全体现细胞膜的功能，因为它对物质进出细胞的控制没有选择性）温习旧知，建立起与新知识的联系；在问题情境中进入新课学习，激发学生探究欲。课堂探究对生物膜结构的探索历程细胞膜是由脂质组成，脂质在细胞膜中的排列方式本节课我们还是以细胞膜为主要的研究对象，跟着科学家的脚步，我们首先回到19世纪末欧文顿的实验。提问：欧文顿在实验中发现了什么？让学生观看小动画脂溶性物质和非脂溶性物质通过细胞膜的情况，提问：同学们从动画中看到了什么？根据相似相溶原理，同学们可以推测出细胞膜中可能存在什么物质？介绍磷脂分子的结构特点，假设有一个水槽，提问：磷脂分子在水槽中排成单层分子该如何来排列？让学生用老师在课前发给学生的磷脂分子模型在桌面找一虚拟界面进行讨论和排列，老师适当引导。最后找学生在黑板上去排列并分析。引出荷兰两位科学家的实验，提问：1、在空气-水界面上的磷脂分子的面积为红细胞表面积的两倍，说明磷脂分子在细胞膜中应该有几层？2、细胞膜中两层磷脂分子该怎样排列？（老师适当提示：细胞生活在水环境中，细胞膜内外都是水）。让学生继续用磷脂分子模型进行讨论排列。最后找学生在黑板上排列并分析。学生在看完动画后回答：溶于脂质的物质容易通过细胞膜进入细胞，不溶于脂质的物质不容易通过细胞膜进入细胞。根据相似相溶原理，细胞膜中可能会存在脂质。学生对于磷脂分子在空气-水界面上的排布方式可能有多种，但只有头部朝水，尾部背对水是正确的水空气水空气水空气根据老师的提示，学生回答：磷脂分子在细胞膜中有两层。水空气水空气水空气在课桌上找一界面和其他同学边讨论边排列。最终得出结论培养学生交流合作和实验探究的能力，并逐步掌握科学研究的一般方法，对事物进行科学判定。指导学生进行小结完成小结：细胞膜主要由脂质组成，并且在细胞膜中的磷脂分子尾部相对排列为两层。归纳总结细胞膜中含有蛋白质以及蛋白的排布方式在弄清楚脂质在细胞膜中的排布之后，提问：细胞膜中只有脂质吗？设置情境引出20世纪初科学家的实验-细胞膜会被溶解脂质的溶解溶解，也会被蛋白酶溶解，提问：说明细胞膜中还存在什么物质？通过教材内容和老师的提示回答相关问题进一步获取信息，积累信息，并作出相关推理，说明，大胆构建模型用多媒体展示1959年，罗伯特森观察到的细胞膜的电镜照片。老师设置情境带领学生去思考。最终让学生深刻理解罗伯特森提出的“三明治”结构用自己的语言表述罗伯特森的细胞膜静态模型这个观点是否需要验证呢？显然不好直接验证，那同学们有没有觉得它和我们现有的实际体验有不一致的地方呢？（动画演示吞噬细胞吞噬过程或者变形虫的变形运动，启发学生质疑）结合自己的认知积累，寻求矛盾通过自己的认知积累和新信息之间的矛盾，进一步激发学生继续探究的欲望多媒体演示荧光标记法进行的小鼠细胞和人细胞融合实验的动画。这个实验是否支持罗伯特森的观点呢？如果不支持，它又提供了什么新的信息呢？产生质疑通过观察分析得出回答：该实验不支持罗伯特森的结论，它表明细胞膜具有流动性体会技术对科学发展的影响，培养良好的科学习惯，学会批判和接受。二、流动镶嵌模型的内容在新的观察和实验证据的基础上，有学者提出了新的生物膜结构模型，其中1972年桑格和尼克森的流动镶嵌模型为大多数人所接受多媒体放映细胞膜的结构示意图，教师根据流动镶嵌模型的结构示意图创设情境，适时提问引导学生认识细胞膜的流动镶嵌模型，最后小结其基本内容。根据教师的问题，及时思考问题并回答。归纳总结模型内容，相互补充获得新知，归纳整理，进一步建立完整的知识体系在细胞膜外表面有一层由糖和蛋白质结合而成的糖蛋白，叫糖被，谁还记得糖被都有哪些作用呢？通过回忆和阅读说出糖被的主要功能流动镶嵌模型是否就很完美无缺呢？课后可以查找相关资料看看还有哪些模型，它们各有哪些特点？课后查阅资料，归纳整理，类比反思形成良好的生物学素养，学会科学探究的基本方法课堂小结教师给出本节课程内容的关系图，让学生思考：生物膜流动镶嵌模型的建立和完善过程，给同学们有哪些启示？该模