2019-2020年高中生物 《生物膜的流動鑲嵌模型》教案6 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 《生物膜的流動鑲嵌模型》教案6 新人教版必修1 【教材分析】 人教版必修1第4章共3節(jié)內(nèi)容，第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?，?節(jié)《生物膜的流動鑲嵌模型》，第3節(jié)《物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?。?節(jié)主要說明細胞膜是選擇透過性膜，膜為什么具有選擇透過性？這與膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，膜結(jié)構(gòu)又是解釋物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞降幕A(chǔ)。這3節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是：功能—結(jié)構(gòu)—功能。由此可見，本節(jié)內(nèi)容在第4章中起著承上啟下的作用，有助于幫助學生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。 本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容：1、科學家對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。利用科學史教育素材，通過引導學生分析科學家們的實驗和結(jié)論，宛如親歷科學家探索的歷程，使學生切身感受科學的魅力，加深對科學過程和方法的理解，明白科學發(fā)現(xiàn)是長期的過程；科學家的觀點并不全是真理，還必須通過實踐驗證；科學學說并非一成不變，需要不斷修正、發(fā)展和完善；科學發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系，技術(shù)的進步可以更好地促進科學的發(fā)展。2、生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對細胞膜結(jié)構(gòu)的假說中，細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍認同的，能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識，學生必須展開想象力，通過制作模型等，構(gòu)建細胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)，理解和掌握生物膜的流動鑲嵌模型的基本要點。 【教學目標】 1．知識與技能 ①通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 ②舉例說明生物膜具有流動性特點。 ③簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 2．過程與方法 ①通過分析科學家建立生物膜模型的過程，學習做出假設(shè)。 ②發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構(gòu)建細胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。 3．情感態(tài)度與價值觀 ①生物膜結(jié)構(gòu)的研究是立足于生物膜所具有的功能特點上開展的，樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。 ②正確認識科學價值觀，理解假說的提出要有實驗和觀察的依據(jù)，需要有嚴謹?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過實驗進一步驗證。 ③正確認識實驗技術(shù)手段的進步在促進科學的發(fā)展中的作用。 【教學重點】流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 【教學難點】探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。 【教學方法】談話法、探究法 【教具準備】多媒體課件、制作生物膜模型的廢舊物品（包裹中藥丸的球形蠟殼、電線、解剖針、泡沫塑料等） 【課時安排】1課時 【教學實施的程序】 學生活動 教師的組織和引導 教學意圖 1.回憶細胞膜的功能有哪些？上節(jié)課的探究實驗說明細胞膜的什么功能？細胞膜具有彈性嗎？細胞膜對物質(zhì)的選擇性吸收是否與其特定的結(jié)構(gòu)相關(guān)？細胞膜結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？ 大屏幕演示：正常的洋蔥表皮細胞與滲透作用失水后的圖像（前后自身對照） 創(chuàng)設(shè)情境，激趣導入 2.閱讀資料探究，小組討論合作學習 （1）從生理功能入手的科學探究 實驗一：1895年E.Overton用植物細胞研究細胞膜的通透性。他選取用500多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行上萬次的研究，發(fā)現(xiàn)：脂溶性分子易透過細胞膜；而非脂溶性分子則難以通過。 問題①：你能推測出什么結(jié)論？ 問題②：最初認識到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？ 問題③：在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？ 實驗二：20世紀初，科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞不但會被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會被蛋白酶（能專一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì)）分解。 問題①：你能推測出什么結(jié)論？ 問題②：在此實驗中為什么要選用紅細胞膜來進行分析？ 實驗三：1925年，兩位荷蘭科學家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提紅細胞膜脂質(zhì)實驗：將抽提出的脂質(zhì)在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得其分子所占的面積相當于所用的紅細胞表面積的2倍。 問題①：你能推測出什么結(jié)論？ 問題②：細胞膜中的脂質(zhì)為什么會排列為連續(xù)兩層呢？細胞膜中的磷脂分子會排列成怎樣兩層呢？畫出來進行比較哪種情況膜穩(wěn)定性強？ 小結(jié)與思考 討論對膜的研究為什么是從生理功能入手？ 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢？蛋白質(zhì)位于脂雙層的什么位置？ 多媒體課件演示相關(guān)內(nèi)容 學生小組討論后，推選代表發(fā)言 學生評價、教師評價 “提出假說”的科學方法介紹。 主要是限于當時的條件。實驗、推理想象—假說—進一步驗證完善。 開始學習模型建構(gòu)的方法。 假說是怎樣提出的。 （2）單位膜模型的提出 實驗四：1959年，J.D.Robertsen根據(jù)電鏡下觀察到的細胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，提出單位膜結(jié)構(gòu)模型。 問題①：單位膜結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容是什么？ 問題②：單位膜結(jié)構(gòu)有什么缺陷？ 問題③：有哪些證據(jù)證明細胞膜中的物質(zhì)是不斷運動的呢？ 展示20世紀50年代電子顯微鏡誕生后拍攝的細胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片 洋蔥表皮細胞滲透作用失水圖片 人的紅細胞滲透作用吸水漲破的圖片 胞吞胞吐的圖片 引導學生觀察后思考 （3）新技術(shù)帶來新模型 實驗五：展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠細胞融合實驗。 問題：①該實驗表明什么？ ②根據(jù)已有的生物知識或生活經(jīng)驗，你能列舉哪些證明細胞膜具有流動性的證據(jù)。 實驗六：動物細胞吸水膨脹時，磷脂雙分子層的厚度變小。 問題：說明什么？ 實驗七：展示1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型示意圖 問題：①細胞膜的組成成分？ ②細胞膜的基本支架？ ③蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的？ ④細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點？ 探究思路引導 細胞膜具有流動性，必然體現(xiàn)在膜的形狀變化或其上分子的運動。如 ①白細胞吞噬細菌的過程；②變形蟲的偽足運動現(xiàn)象；③受精時細胞的融合過程；④動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程； 提出技術(shù)進步推動了假說發(fā)展著技術(shù)進步，假說不斷被修正和完善。突出模型建構(gòu)方法：實驗、推理想象—提出假說—進一步驗證完善—不斷發(fā)展。 了解技術(shù)進步對科學研究發(fā)展的作用 小結(jié) ①19世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由___________組成的。 ②20世紀初，科學家的化學分析結(jié)果，指出膜主要由___________和__________組成。 ③1925年，荷蘭科學家得出：脂質(zhì)分子是 層分布的； ④1959年，羅伯特森提出的“三明治”結(jié)構(gòu)模型：所有生物膜都由 三層結(jié)構(gòu)組成； ⑤1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有 性； ⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提出了 模型.模型。 思考 ①生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？ ②縱觀整個人們建立生物膜模型的探索過程，實驗技術(shù)的進步所起到怎樣的作用？ ③分析生物膜模型的建立過程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)是如何體現(xiàn)的？ ①生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺 ②實驗技術(shù)的進步所起到關(guān)鍵性的推動作用 ③在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點始終引導人們不斷實踐、認識、再實踐、再認識，使人類一步步接近生物膜的真相 總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點；人類對自然的認識是永無止境的 3.閱讀有關(guān)生物膜流動鑲嵌模型的正文，填寫 ①組成成分：磷脂、蛋白質(zhì)、糖類 ②基本支架：磷脂雙分子層 ③蛋白質(zhì)分布：覆蓋、鑲嵌、貫穿 ④結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性 ⑤功能特點：選擇透過性 4．畫細胞膜結(jié)構(gòu)的簡圖，并注明主要分子的名稱 5．利用廢舊物制作生物膜模型，交流 6．課后延伸 利用互聯(lián)網(wǎng)搜索科學家對生物膜研究的最新進展資料，并通過自己的加工將資料整理出來，拿到班上相互交流 動畫演示生物膜的流動鑲嵌模型 個別學生板演，師生評價 指導，展示優(yōu)秀模型，總結(jié)歸納流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 強化流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 【教后反思】 1．盡量為學生創(chuàng)造探究活動的機會，激發(fā)學習興趣。本節(jié)教學設(shè)計上主要突出科學史教育，經(jīng)過教師精心設(shè)計，將各位科學家實驗的資料，再加工成一連串環(huán)環(huán)相扣的問題來引導學生探究，讓學生身臨其境，仿佛自己就是科學家在進行研究，從中學習模型建構(gòu)方法：實驗、推理想象—提出假說—進一步驗證完善—不斷發(fā)展；正確認識實驗技術(shù)手段的進步在促進科學的發(fā)展中的作用；總結(jié)科學發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 2．保護學生的自尊心，培育學生創(chuàng)造的激情。教師必須設(shè)置好探究歷程的梯度（如，補充磷脂分子結(jié)構(gòu)與特性的知識），并且不能超出學生當前的認知結(jié)構(gòu)和認知水平，并適時、恰當?shù)亟o學生創(chuàng)新提供幫助，使其能享受成功喜悅，激發(fā)并能維持學生的創(chuàng)造熱情。 3．以活動促發(fā)展，促進學生知識建構(gòu)。本節(jié)既有資料探究，小組討論學習的活動，也有通過多媒體課件、學生畫圖、模型制作等手段，讓學生動腦、動口、動眼、動手，學生學習方式多樣，落實新課程標準倡導自主、探究、合作學習的要求，有效實現(xiàn)三維目標，學生學得既靈活又實在。