流动镶嵌模型教学设计

生物膜的流动镶嵌模型惠州市小金口中学王静仁教材分析“生物膜的流动镶嵌模型”选自人教版教材必修一第四章第二节。此前的学习，学生已经根本掌握了细胞的结构相关知识。同时通过认识细胞器和细胞膜，对“膜”的概念也有了初步了解，为本节内容学习奠定了知识根底。本章第一节中讲解了“跨膜运输实例”，同学们从现象上初步认识膜的功能。本节内容可看做是对上节内容的延伸，照应以“结构与功能相适应”原那么，介绍生物膜的结构。同时又为后面更深入讲解生物膜运输功能奠定知识根底。课文主要内容介绍了历代科学家如何抽丝剥茧，在前人认识的根底上不断发现，逐步修正对生物膜的认识，最终归纳得出“流动镶嵌模型”。科学家的思维和科学方法是我们学习的重要内容。流动镶嵌模型描述了生物膜结构的本质特征。教学目标认识流动镶嵌模型的内容理解科学家认识生物膜的思维推理过程重点难点重点：流动镶嵌模型的内容和生物膜的特点难点：如何理解科学家的实验教学策略在本课教学中，突破地将教学重心推至科学家如何发现、认识生物膜的成分与结构的内容上。通过课堂演示实验等手段，以直观的感性认识照应课文中科学家的实验。帮助学生理解课文中实验的意图和逻辑推理思维过程，让学生能够从真实的实验中获取直接经验，深刻认识课文知识内涵。教学流程演示实验胡萝卜素萃取演示实验胡萝卜素萃取结论：膜由脂质组成课文：结论：膜由脂质组成课文：不同物质穿膜实验演示实验纸巾小魔术演示实验演示实验纸巾小魔术演示实验结论：膜中脂质分子为连续两层结论：膜中脂质分子为连续两层构建模型：磷脂双分子层构成了膜的根本支架，具有流动性。蛋白质分子镶在磷脂双分子层外表，有的嵌入或贯穿磷脂双分子层，大多可以运动。课文：提取脂质分布为单分子层实验构建模型：磷脂双分子层构成了膜的根本支架，具有流动性。蛋白质分子镶在磷脂双分子层外表，有的嵌入或贯穿磷脂双分子层，大多可以运动。课文：提取脂质分布为单分子层实验结论：结论：生物膜由“蛋白质—脂质—蛋白质”结构构成课文：电子显微镜观察课文：电子显微镜观察缺乏缺乏生物膜是静止的观点生物膜是静止的观点结构特点：具有流动性修正结构特点：具有流动性修正糖蛋白的分布和功能演示实验颜料溶液流动混溶演示实验糖蛋白的分布和功能演示实验颜料溶液流动混溶演示实验结论：细胞膜具有流动性课文：结论：细胞膜具有流动性课文：不同颜色荧光标记的人鼠细胞融合实验教学过程引入师生活动：〔1〕老师请同学一起吃“秀逗”糖〔一种非常非常酸的糖〕。提出问题“当你吃到那么酸的糖的时候，你会针对这糖提出什么样的问题？”。〔2〕紧接着老师从群体答复中收集如“什么做的？”；“怎么做的？”之类问题。〔3〕老师继而将问题引回到课堂：“我们通过学习上一节的内容知道，生物膜具有什么样的特点？”引导学生回忆：生物膜具有选择透过性的特征。老师进一步引导：生物膜有很特别的功能，科学家也和我们一样好奇，就像我们发现特别的糖一样，发出了“由什么构成？”，“有什么结构”的问题。于是开始了众多科学家长达数十年对生物膜结构和成分的探寻旅程”。活动意义活动意义：通过“整蛊”式的吃糖，可以活泼气氛，轻松进入课堂。更关键的是，通过让学生对这种糖提出疑问，自然引入课堂内容。探索历程膜成分的发现演示实验：取装有适量水提取的胡萝卜汁的A、B试管〔提示学生胡萝卜汁中橙色主要是其中胡萝卜素的颜色〕，分别参加等量植物油，取A试管摇匀两分钟，静置。B试管作为对照。让同学观察A、B试管中两层液体颜色颜色的不同。提问：观察发现胡萝卜汁中橙色变浅，植物油中橙黄色加深，这里头发生了什么过程呢？学生讨论答复，老师引导指出，植物油从水中提将胡萝卜素从而使两层液体颜色变化。老师揭示原理：是由于胡萝卜素属于脂溶性物质，更易溶于油脂中，于是植物油能够从水中提取胡萝卜素。最后板书明确原理：脂溶性物质更易溶于脂质中。摇匀前摇匀静置后〔以上均左侧为A试管，右侧为B试管〕联系课文：请同学描述欧文顿实验概况，结果和结论问题讨论：小组讨论欧文顿实验的结果如何推导出“膜是由脂质构成”的结论？学生自主表述观点。老师提示：可以把膜想象成具有一定厚度，物质必须先溶入膜内，才能进入细胞。科学家实验发现，脂溶性物质更容易穿过。也就是说，脂溶性物质更容易溶解在膜中。而我们的演示实验又知道了，脂溶性物质更容易溶于脂质中。于是我们可以推测，膜是由脂质组成。活动意义：活动意义：让学生直接观察到脂溶性物质易溶于脂质的现实例子，加深学生对知识的理解。同时，通过想象“物质溶解于膜中”，并共同推理得出膜由脂质组成的结论，锻炼了学生的逻辑推理能力并深刻理解了知识的内在联系。转接：于是我们知道了膜的成分是脂质，但是这些脂质是以什么结构组成了膜？这就需要我们继续探究。细胞膜中脂质为两层的发现演示实验：故作变魔术状，向学生展示1平方分米纸巾，转身，将双层纸巾展开，再转身向学生展示两倍面积的单层纸巾。提问：纸巾由1平方分米变成成了2平方分米，说明什么？同学能轻易答复出是由于纸巾是两层的。联系课文：请同学描述1925年荷兰科学家实验概况，并参照演示实验推理方式，引导学生由课文中“单层脂质分子面积为细胞膜两倍”的结果推理出结论：细胞膜中脂质分子必然排列为连续两层。问题讨论：请同学小组讨论完成两个问题：A在“空气-水”界面中，脂质分子是如何排列的？B在细胞膜中，两层的脂质分子式如何排列的？在学生讨论思考遇到困境时，提示讲解膜中脂质的主要成分“磷脂”的结构特点。再请学生讨论后在黑板作图答复以上两个问题。“水—空气界面”磷脂分子排列细胞膜中磷脂分子排列活动意义：活动意义：演示小魔术增加了课堂趣味，帮助学生从另一角度理解课文中的现象及推理思维。通过团队合作讨论问题得出结论，增进了学生团队合作能力和思维主动性。以板书作图方式检验学生对知识理解程度，展示和交流，发挥学生学习主动性，解决知识拓展问题。“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构的发现老师简述：通过电子显微镜发现膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构，并指出科学家认为膜是静止的观点。提出问题：同学们对这样的观点有没有不一样的想法？问题提出，由学生阅读、思考指出“静止观点”的缺乏之处。老师通过“巨噬细胞吞噬细菌”和“受精卵卵裂”的视频例子说明，膜是静止的观点不能解释现实中细胞变形和细胞分裂等现象。提出问题：既然静止的观点不合理，我们还可以如何设想？学生自然会想到可以把膜设想为流动的。进一步可提问，“如何证明膜是流动的？”，引入下文。细胞膜具有流动性的证明演示实验：用烧杯装水，以塑料片紧贴烧杯壁将水分隔成两局部，在其中一侧滴加颜料。让学生设想：假设水是静止的，取出塑料片后会有什么现象；假设水是流动的，取出塑料片后会有什么现象。最后取出塑料片验证。〔如图〕中间放有薄膜的水一侧滴加颜料去掉薄膜后联系课文：照应演示实验的思路，请同学在黑板作图简述细胞融合实验。得出结论：细胞膜具有流动性。活动意义：活动意义：通过浅显简单的演示实验，帮助学生换一个角度理解课文实验思路，并令学生认识到，科学的思维并不那么高深，科学的思维一样在我们的生活中，我们每个人都具备。流动镶嵌模型的根本内容学生阅读、讨论总结流动镶嵌模型根本内容，并利用老师提供的素材构建模型。老师加以点评，强调“流动性”的结构特点，补充说明糖蛋白与糖脂。活动意义：利用团队活动构建模型，增加学生学习的参与度，并能将所学到的文字描述内容，通过动手操作去实现。加深其对知识要点的理解，也使学生能从不同角度认识知识，加深记忆。活动意义：利用团队活动构建模型，增加学生学习的参与度，并能将所学到的文字描述内容，通过动手操作去实现。加深其对知识要点的理解，也使学生能从不同角度认识知识，加深记忆。4、小结〔1〕科学家探索历程的启示：a、历时70多年的认识过程，感受认知事物的艰辛。b、科学技术，制约了人们认识事物的水平。c、科学需要大胆假设，细心求证。知识要点回忆：A、流动镶嵌模型内容：磷脂双分子层构成膜的根本支架，具有流动性。蛋白质分子镶在磷脂双分子层外表,有的嵌入或贯穿磷脂双分子层，大多可以运动。B、生物膜的结构特点：具有流动性。C、磷脂分子结构特点：D、糖蛋白的存在部位和作用：细胞膜外侧,起细胞识别和信息交流作用。教学评价课内评价过程评价1:〔1〕请同学描述课文中科学家实验内容和结论，考察同学对课文的熟悉程度和内容提炼能力。〔2〕请同学上黑板作图答复以下问题磷脂分布问题，考察同学对磷脂分子“头部亲水，尾部疏水”的理解。〔3〕请同学上台讲授细胞融合实验，考察学生对实验过程的理解和表达能力。〔4〕请同学团队合作制作模型，考察学生动手能力，团队合作能力以及对流动镶嵌模型的理解。总结评价2：〔1〕生物膜的“蛋白质一脂质－蛋白质”静态结构模型不能解释以下哪种现象()A．细胞膜是细胞的边界B．溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜C．变形虫的变形运动D.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列在膜中间〔2〕在细胞膜上，与细胞间信息交流有密切关系的化学物质是()A．糖蛋白B．磷脂C．脂肪D．核酸〔3〕以下对膜的结构和组成，表达错误的选项是(多项选择〕〔〕A.主要由蛋白质，脂质和少量糖类组成B.磷脂双分子层是膜的根本支架C.不同的生物膜的蛋白质的种类和数量不同D.磷脂分子是疏水的E.细胞膜是双层的F.蛋白质覆盖在磷脂外表答案：〔1〕C〔2〕A〔3〕1DEF课后评价〔1〕能反映细胞膜的结构特点的是=1\*GB3①囊泡与高尔基体融合=2\*GB3②巨噬细胞吞噬细菌=3\*GB3③蛋白质进入细胞核=4\*GB3④细胞融合A.=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④B.=2\*GB3②=3\*GB3③C.=1\*GB3①=2\*GB3②=4\*GB3④D.=3\*GB3③=4\*GB3④〔2〕如何通过细胞膜什么结构判断细胞内外？该结构一般具备什么功能？〔3〕描述科学家如何推理得知膜的主要成分是脂质。答案：〔1〕C糖蛋白在细胞膜外侧，通过糖蛋白判断细胞膜内外。糖蛋白一般具有细胞识别，信息交流，润滑和保护功能。〔3〕物质进入细胞，必须先溶入膜中，才能通过。脂溶性物质更容易穿过，即脂溶性物质更容易溶解在膜中。而我们又知道脂溶性物质更容易溶于脂质中。于是可判断膜主要成分为脂质。教学反思“生物膜的流动镶嵌模