人教版必修1 生物膜的流动镶嵌模型 教案.doc

第四章细胞的物质输入和输出 第二节生物膜的流动镶嵌模型教学设计【教学分析】 教材分析 “生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版必修1分子与细胞第四章细胞的物质输入和输出之第二节，与第一节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，并对第三节学习作了知识准备。本节主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。以较多的篇幅介绍了对生物膜结构的探索历程，并安排了思考与讨论，让学生在认识细胞膜结构的同时，了解这些知识的来龙去脉，认识到可以通过对现象的推理分析提出假说，假说仍然需要观察和实验来验证。 随着科学技术手段的进步不断发现新的证据，不断使原有观点或理论得以修正和完善，并归纳总结生物膜模型建构的基本方法。重点理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型，学会运用该模型解释相应的生理现象。学情分析 学生具有较强的抽象思维能力、综合实践能力、想象能力并且对科学发展历史很感兴趣，引导学生据其因究其果。通过思考、查资料等，充分认识理解生物膜的结构与功能，归纳总结出生物膜模型建构的基本方法,以画平面图把它表现出来,从而培养学生思维表达、推理等各方面能力。【设计理念】 本节课采用“提供资料提出问题（要求）做出假设（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过程的艰辛。同时注重评价，激励学生的发展和提高。【教学目标】1、知识与技能 （1）简述细胞的生物膜系统的概念和功能; （2）简述细胞膜的结构。2、过程与方法 (1)尝试从资料信息中中提出问题，作出假设，并进行评价； (2)发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构。学习科学探究的一般方法和步骤。3、情感态度和价值观 （1）让学生认识到技术发展在科学研究中的作用，学会用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观； （2）领悟科学探究的思想方法，培养学生质疑、求实、创新以及勇于实践的科学态度和精神； （3）让学生在合作学习的过程中，学会与人交流、尊重他人； （4）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观点。【重点难点】1、 重点： （1）科学家对生物膜结构的探索历程（2）生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。2、 难点： （1） 生物膜的空间立体结构；（2） 细胞膜流动镶嵌模型的构建、结构与功能的统一性。【教学方法】 本节教学内容采用“直观教学”和“学生的研究性学习”相结合的教学模式。通过创设问题情境导入新课，以“细胞膜结构中磷脂分子和蛋白质分子的排布”为切入点，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉，轻松地讲授本节的两大知识板块。【教学准备】自制磷脂分子、蛋白质和多糖模型、多媒体课件、学案【教学流程】设问引入“问题探讨”体验“生物膜结构探索历程”阐述“流动镶嵌模型的基本内容” 【教学实施】教学内容教师活动学生活动设计意图一导入新课1、以校园图片导入新课2、问题：如果设计细胞膜的结构模型，需要获得哪些资料？观看图片，思考模型构建需要的材料和知识。激发学生的学习兴趣，并引导学生参与模型构建。二、细胞膜的成分三、细胞膜的结构三、细胞膜的结构三、细胞膜的结构三、细胞膜的结构4、 细胞膜的流动镶嵌模型五、巩固练练习六、小结及作业l 展示学案材料1时间：19世纪末 1895年科学家：欧文顿实验：物质对细胞膜通透性问题： 实验的现象是什么？ 欧文顿提出了什么假说？提出问题：欧文顿认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？推理分析后，有必要对膜成分进行提取、分离和鉴定吗？l 展示资料2 细胞膜提取分离和成分分析时间：20世纪初实验：科学家才能第一次将细胞膜从哺乳动物成熟红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分的确是磷脂和蛋白质。实验说明了欧文顿的假说是成立的。问题：为什么选哺乳动物成熟红细胞 细胞膜是由哪些化学成分构成的？归纳：细胞膜的组成成分，并用扇型图加以标示。提出问题：磷脂和蛋白质是怎样参与膜的构建？投影简介磷脂分子结构拿出磷脂分子模型进行探究活动：【探究活动1】若将磷脂分子置于空气和水的界面，它们会怎样排布呢？请画出相应的示意图。并说明理由。提出问题：磷脂分子怎样排布构成生物膜呢？是双层还是单层l 展示资料3 两位荷兰科学家实验过程时间：1925年科学家：荷兰科学家实验：磷脂平铺在空气水界面问题：实验现象是什么？实验结论是什么？【探究活动2】请同学分组利用手中的模型进行模拟排列，并进行判断。归纳结构：磷脂双分子层l 展示资料4 “三明治”结构模型时间：1959年科学家：罗伯特森实验：罗伯特森电镜下观察到的细胞膜问题：实验现象是什么？罗伯特森提出了什么假说？【探究活动3】根据罗伯特森材料，尝试构建蛋白质的分布问题：这种假说模型，有没有局限性？l 展示资料5 电镜冰模型冻蚀刻细胞膜示意图时间：20世纪60年代实验: 科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中蛋白颗粒问题：该图说明了什么？【探究活动4】让学生在磷脂双分子的泡沫结构模型上进行蛋白质位置的模拟。课件展示:变形虫的运动,提出质疑,是静止还是流动的?l 展示资料6 免疫荧光技术细胞融合实验时间：1970年科学家：弗雷和埃迪登实验：人鼠细胞融合问题：实验现象是什么？实验结论是什么？例举细胞膜具有流动性？升华 1972年，桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人研究成果基础上，提出什么样生物膜分子模型并被人们所接受。归纳细胞膜的流动镶嵌模型及要点。自学问题生物膜的基本支架是什么？蛋白质分子有哪几种存在形态？膜分子是静止的，还是运动的？【探究活动5】让学生构建多糖位置的模拟。1共建概念图2.分析生物膜模型的建立和完善过程，你有哪些收获？设疑 生物膜的流动镶嵌模型是否已完美无缺呢？从生物膜结构的探索历程中，你受到哪些启发？ 进行巩固反馈练习1.本节课所学知识进行总结2.利用废旧物品制作生物膜模型。阅读 p65教材正文第二段。观察 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性实验小组讨论回答实验现象是什么？ （凡是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。）欧文顿提出什么假说？ （膜是由脂质组成的。）阅读材料，思考讨论，回答问题。阅读 p65教材正文第三段。小组讨论回答哺乳动物成熟红细胞（无复杂的细胞器膜等。）细胞膜是由哪些化学成分构成的？（膜的主要成分是脂质和蛋白质。）观看图片，了解磷脂分子的性质：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。小组讨论交流合作，利用已有知识和模型，动手摆出可能排布并绘图表示。阅读 p65教材正文第三段观察 动画演示两位荷兰科学家实验示意图。小组讨论回答实验现象是什么？ （测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。）实验结论是什么？ （细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。）小组合作，利用已有知识和模型，摆出可能的排布并绘图并加以说明阅读 p66教材正文第一段观察 展示罗伯特森电镜下观察到的细胞膜。小组讨论回答实验现象是什么？ (在电镜下看到了细胞膜清晰的“暗亮暗”三层结构。)罗伯特森提出了什么假说？ (所有生物膜都是由“蛋白质脂质蛋白质”三层结构构成的静态统一结构。)小组合作，利用已有知识和模型，摆出排布并绘图观察 科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构中蛋白颗粒分布示意图。小组讨论回答实验的现象是什么？ (实验表明蛋白质并不是全部平铺在脂质的表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。)动手演示画图，构建模型，并评价。观看动画阅读 p67教材正文第二段观察 flash演示小鼠细胞和人细胞的融合过程。小组讨论回答实验现象是什么？ （荧光均匀分布。）实验结论是什么？ 细胞膜具有流动性例举细胞膜具有流动性？（白细胞吞噬细菌。）共识1972年，桑格和尼克森提出了最具代表性的生物膜模型流动镶嵌模型。阅读 p68教材第一段总结模型内容1、组成成分：2、基本支架3、蛋白质位置:4、结构特点:5、细胞膜外表：动手构建填写概念图，总结生物学发展和探究收获协作 流动镶嵌模型不可能完美无缺。自我诊断，反馈提高总结知识课下合作，制作模型。利用材料设计“问题串”让学生知道模型构建需要的条件和知识等假说是怎样提出的。科学的探索要具备严密思维以扇型图形式，直观形象的表示各种成分的含量，形成直观的认识。动手制作模型，培养小组的合作动手制作模型，培养小组的合作交流技术进步推动了假说的发展。动手制作模型，培养小组的合作交流随着技术进步，假说不断被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想像提出假说进一步验证完善不断发展。模型构建的修正总结结构与功能相适应的观点。人类对自然的认识是永无止境的。实现“情感、态度与价值观”课程目标。通过动画演示和直观图片，强化生物膜“流动镶嵌模型”的基本内容合作能力对学