“生命活动的主要承担者-蛋白质”教学设计

学科：生物年级：高一教材：人教版必修1《分子与细胞》模块中第2章第2节学校：江苏省羊尖高级中学姓名：周芬“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计一、教材分析教材内容和地位：“生命活动的主要承担者——蛋白质”是人教版必修1《分子与细胞》模块中第2章第2节的内容。本节的教学要求是阐明蛋白质是由氨基酸为基本单位组成，是具有一定的结构和功能最复杂的生物大分子，认识蛋白质的空间结构对其功能起决定性的作用。本章的知识也是学习其他模块必备的基础。该单元阐述的生物大分子的结构和功能，不仅是学习细胞的结构、功能、代谢和繁殖等知识的基础，而且也是学习遗传与进化、稳态与环境等知识的基础。蛋白质的结构与功能也是学习激素调节机制的必要前提。二、学情分析学生对蛋白质知识的了解可能仅限于知道我们的饮食要富含蛋白质，而生物学科里的分子水平的内容非常抽象，并且学生原来从来没有接触过有机化学，所以要来理解组成蛋白质的氨基酸的结构特点、氨基酸形成蛋白质的过程等知识难度非常大。基于此考虑，在教学过程中通过动画设计，让学生在避免补充有机化学知识，加大学习压力的前提下，对氨基酸的结构特点有了非常直观而且深刻的理解。通过两次设计学生游戏环节，让学生主动参与，在游戏中掌握氨基酸是如何脱水缩合形成蛋白质的，对于在此过程中肽键的数量变化也一目了然。通过部分学生数量、队型、排列顺序的改变了解蛋白质结构的多样性可以说是水到渠成。对生物大分子结构的研究，常采用分层认识的方法：蛋白质的组成和结构的教学，可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。三、教学目标和重、难点（一）、教学目标：1、知识目标（1）说明氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程（2）概述蛋白质的结构和功能2、能力目标（1）培养学生跨学科的分析综合能力（2）收集资料、分析资料的能力3、情感目标（1）认同蛋白质是生命活动的主要承担者（2）关注蛋白质研究的新进展（二）、教学重点：1、氨基酸的结构特点，氨基酸形成蛋白质的过程2、蛋白质的结构和功能（三）、教学难点：1、氨基酸形成蛋白质的过程2、蛋白质的结构多样性的原因四、教具准备：1、教师课件2、学生准备一些食品的成分说明书五、课时安排：1课时六、教学过程导入：课件展示两组照片，创设情景，激发兴趣，引出课题。（1）___安徽阜阳出现著名的“大头婴儿”事件。（2）三鹿毒奶粉事件专题报告引言：“这两次奶粉事件都与一种物质有关，这种物质就是蛋白质。”从而引出课题。展开：师生互动，展示课前准备的食品说明书，完成书本P20页的问题探讨，对蛋白质有一个大概的了解。通过表格数据的分析，主要解决三个问题：a、蛋白质在细胞中的含量b、组成蛋白质的化学元素c、蛋白质的相对分子质量。1、蛋白质的基本组成单位：氨基酸第一步：通过课件资料介绍两个化学里的官能团：氨基和羧基，并明确它们的分子式和分子结构简式。为后面的学习打下基础。氨基 —NH2羧基—COOH第二步：通过动画播放，先呈现甲烷分子的动态模型，再用鼠标把代表氨基和羧基的球分别拖至甲烷分子模型中代表氢的小球处，变化成为甘氨酸的分子结构式；再用鼠标任意点击模型中代表氢的小球，用一个甲基代替，演变成一个丙氨酸的分子结构式。在此基础上，趁势诱导，让学生比较分析“在整个的变化过程中，变中是否蕴涵着不变的东西？”学生观察讨论，达成共识，对组成蛋白质的氨基酸的结构特点有了初步的了解，同时也在学生头脑中树立了比较清晰的氨基酸的形象。第三步，呈现六种组成蛋白质的氨基酸的结构式，让学生找出其中的相同点和不同点。通过屏幕闪烁的方式，把丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、组氨酸这六种氨基酸的共同部分重点突出，然后引导学生讨论分析，把这六种氨基酸的共同部分用自己的语言描述“每个氨基酸都有一个氨基和羧基，并且它们连在同一个C原子上，这个C原子上还连接有一个H原子”。紧接着用不同颜色标记每种氨基酸的不同部分，让学生有一个直观的印象并明确这不同部分用R来表示，请学生尝试写出氨基酸的结构通式，屏幕显示正确写法，让学生自我纠错。然后用一CH2—COOH代替R基，问学生:“现在这个氨基酸有几个羧基？”“两个”“那么刚才同学们所描述的氨基酸的特点有没有什么漏洞？”让学生意识到刚才答案的不严谨，并加以补充。师生共同努力，归纳总结氨基酸的结构特点“每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个C原子上，这个C原子上还连接有一个H原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。”第四步：以游戏的形式加强印象。请一个学生上来，两手张开，面向同学。“你们觉得这样的造型像不像一个氨基酸？”“像！”“张开的两手分别代表一个氨基和羧基，并拢的两脚代表一个H原子，头代表R基，连接各部分的躯干代表那个中心C原子。”趁学生情绪高涨的时候，及时反馈。2、氨基酸是如何组成蛋白质的？第一步：先结合游戏大胆猜测，如果两个同学分别代表两个氨基酸，那么他们之间要建立关系，应如何建立？“手拉手”再大胆猜测“是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基建立联系”。第二步：展示动画课件，演示两个氨基酸的脱水缩合的过程。讲明脱水缩合的概念，特点，肽键的正确写法，以及产生的化合物的名称。第三步：学生尝试写出两个氨基酸脱水缩合的模式图；并且请

一个学生上黑板演示，教师在纠错基础上板图，其他同学及时纠正，查漏补缺。利用板图分析失去水分子数和形成肽键数以及水中H\O的来源。并且引导学生分析二肽化合物至少含有的氨基和羧基数。第四步：课件展示二肽化合物形成三肽的过程，分析失去水分子数和形成肽键数，至少含有的氨基和羧基数。第五步：依次类推，归纳氨基酸构成蛋白质的结构层次氨基酸

蛋白质脱水缩合二肽盘曲折叠形成复杂空间结构氨基酸

蛋白质脱水缩合二肽盘曲折叠形成复杂空间结构第六步：完成例题，拓展延伸第七步：归纳规律，理清思路：肽键数=氨基酸数一肽链数=失去的水分子数氨基和羧基数=肽链数3、.蛋白质种类多样的原因［游戏］请六个同学上台组成一条肽链，然后三个同学交换排列顺序，接着替换掉其中的两个同学，最后加两个同学上去，在游戏过程中让学生分析蛋白质种类多样的原因。a氨基酸的数目成百上千。b氨基酸的种类不同c氨基酸的排列顺序千变万化。d多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。学生看书，归纳总结蛋白质功能4蛋白质的功能多样性a构成细胞和生物体结构的重要物质（结构蛋白）b催化作用（酶）c运输作用（载体蛋白）d调节作用（激素蛋白）e免疫作用（抗体）总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担着。最后，课堂小结，以课件展示本节课的知识框架，再次回顾本堂课的教学重点。七教学反思本节课以“毒奶粉”和“大头娃娃”这两个社会热点问题为切入点，一下子就吸引了学生的眼球，激发了学生的兴趣。游戏和动画的完美结合，有效的突破了难点，化繁为简，化难为易。课堂气氛非常活跃和融洽，学生学习的热情空前高涨。由此，我觉得教师在备课时，不仅要备好教材，更要针对学生的接受能力和理解能力，站在学生的角度备好学生，选择最适合的形式，采用最恰当的方法，才能够真正地利用好课堂的每一分钟，达到事半功倍的效果。“生命活动的主要承担者——蛋白质”说课稿一、教材分析及课时安排教材内容和地位：“生命活动的主要承担者——蛋白质”是新课标必修1《分子与细胞》模块中第2章第2节的内容。蛋白质部分是个重点内容，在教材中起到承上启下的作用。第一节提到细胞中含量最多的有机物是蛋白质，以后学到载体蛋白、酶等知识都与蛋白质紧密相关。蛋白质种类繁多，功能多样，是生命活动的主要承担者，学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础举足轻重，同时也为学好必修2基因表达部分打基础。蛋白质这一节内容分为氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三部分。我计划用两个课时完成这一节，其中第一课时完成氨基酸的结构及其种类以及氨基酸的结合方式的教学，第二课时完成剩下内容的教学同时通过练习加强巩固。本教学设计是针对第一课时来进行的。二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析，结合着高一年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：1、知识目标：（1）说明氨基酸的结构特点及氨基酸的结合方式。2、能力目标：（1）通过氨基酸结构通式的推导，培养学生分析归纳的能力；（2）通过探讨氨基酸的缩合过程，培养学生解决问题的能力。3、情感目标：通过氨基酸结构比拼活动，培养学生的探究意识和合作意识。通过介绍我国科学家第一次人工合成结晶牛胰岛素培养学生民族自豪感和爱国主义三、教学重点、难点教学重点：1、氨基酸的结构特点；2、氨基酸形成蛋白质的过程。教学难点：由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在学习时，以下两个知识点确定为学习难点1、氨基酸形成蛋白质的过程。四、学情分析生物必修1面向的是高一学生。在此之前，学生已经学习了甲烷、乙酸、氨气等化合物，具备了相应的知识基础。因此，我对本节教材的教学采用问题引探式、讨论式等教学方法，并采用多媒体辅助课堂教学。我设计情景让学生回顾学过的化学知识，然后改组原有的知识结构，纳入新知识，最后分析、总结出氨基酸的结构通式。然后介绍氨基酸种类，延伸到日常生活中蛋白质食品的正确选择上，联系到这些食物中的蛋白质组成，过渡到氨基酸的结合方式的学习。五、教学过程1、导入：课件展示两组照片，创设情景，激发兴趣，引出课题。（1）___安徽阜阳出现著名的“大头婴儿”事件。（2）___三鹿毒奶粉事件专题报告。引发学生讨论：“这两次奶粉事件有什么相同点呢？答案：两次事件都与同一种物质有关，这种物质就是蛋白质。”从而引出课题。提问：“在日常生活中，有哪些是富含蛋白质的食物呢？”学生讨论后，图片展示各种富含蛋白质的食物（老师引导）提出问题：“食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢？”引出蛋白质的基本单位是 。氨基酸的结构问：“什么是氨基酸？氨基酸的结构有什么特点呢？”依次回顾初三化学学过的甲烷、乙酸、氨气的分子式。（1）回顾“碳原子最外层有几个电子？能形成几个化学键？”（2）“乙酸与甲烷分子有何不同？”（3）氨基替换一个氢，完成变构，导出氨基酸的结构式。（4）“图中化合物的组成元素有哪些？”（5）让学生指出结构式中各元素的连接情况，（强调一点自然界氨基酸不是这样产生，这是让同学们容易理解才这样变构）。（6）引导学生找出氨基酸名字与其结构有何对应关系？提高难度，展示四种不同的氨基酸结构式，让同学找出其中有何异同地方？用四方框架显示出各分子式中的相同部分；同时用三角框架圈出各氨基酸之间的不同部分。引导学生归纳出氨基酸的结构通式。氨基酸结构通式的巩固训练向学生展示四种未见过的化学结构式，分组讨论哪些是组成蛋白质的氨基酸？激励学生勇于迎难而上。学生实践活动：氨基酸结构大比拼。看看同学们能否以最快速度拼出一个氨基酸？同时也鼓励同学们探究组合出新的氨基酸。活动结束后让最快拼出氨基酸的小组上台展示他们的成果，赞扬他们的团结合作，与同学们一起点评每一个作品。紧接着设问“侧链不同，氨基酸就不同，那么自然界中参与组成蛋白质的氨基酸多少种？”简介必需氨基酸与非必需氨基酸及其实用性。展示部分食物的蛋白质营养价值比较表，导出健康的饮食习惯应是每天多吃不同种食物，这样才能获得均衡营养。指出当今社会人们生活水平提高了，食物种类也多了，然而在41年前的中国，经济比现在落后，生活水平也比较低，我国的科学家却在蛋白质科研方面取得了一个让全世界人民赞赏的伟大成果。3.6、介绍我国科学家在蛋白质工程方面的杰出贡献：世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素，并展示结晶牛胰岛素图片，同时引出合成这些蛋白质其实就是氨基酸的结合过程。氨基酸的结合方式向学生展示氨基酸之间的反应。（1）提出问题“氨基酸的结合发生在各个氨基酸的哪些部位？”引导学生从中分析氨基酸缩合反应的关键部位在一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基，共同脱去一部分生成水，各氨基酸剩下部分相连。连两个氨基酸残余部分称为肽键。这种方式叫“脱水缩合”(2)让学生注意识别“氨基酸结合之后生成的化合物是否还符合氨基酸结构通式，是不是一个氨基酸？”学生对号入座后会发现生成的化合物已经不是氨基酸，从而引出化合物的名称叫肽。因为它是由两个氨基酸组成，所以叫二肽。这是整节课另一个重点内容。这个内容还是建立在氨基酸结构的综合理解上，是氨基酸结构理解的延伸。领会二肽的形成过程之后，再让同学分析二肽的两端各有什么？肽两端各有一个氨基和一个羧基，可以再与另一个氨基酸反应就能生成又一个新的化合物，由于它是由三个氨基酸组成，所以称为三肽。提问：假如由多个氨基酸结合的肽叫什么？引出多肽，多肽通常呈链状结构。多肽是怎样再构成有生命活性的