生物膜的流动镶嵌模型1.doc

第三届全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计学校：江苏省泰州市兴化市第一中学姓名：陈慧荣全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计一、教案背景1、面向学生：高中 初中 小学2、学科：生物（人教版）3、课时：1课时4、学生课前准备：预习教材6568页的内容。二、教学课题（必修一）第4章 细胞的物质输入和输出第2节 生物膜的流动镶嵌模型三、教材分析：（一）教学内容分析“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4章“细胞的物质输入和输出”的第2节，与本章第1节有关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，并为第3节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备，因此对整个章节的知识起到了承上启下的作用。本节包括两大部分的内容：科学家对细胞膜结构的探究历程和细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。为了更好地引导学生的自主学习，本节课以播放视频（变形虫的运动）为开始，让学生带着问题来学习本节课的内容，同时结合书本的资料、课件的图片以及动画演示进行分析，推出细胞膜的基本组成和结构，认识细胞膜的流动镶嵌模型理论，从中体验科学研究的逻辑性和严密性，并加深对科学过程和方法的理解。（二）课程标准要求具体内容标准活动建议简述生物膜的结构。探讨在建立生物模型的过程中，实验技术的进步所起的作用，以及如何体现结构与功能相适应的观点。借助真核细胞的三维结构模型的知识基础，设计问题串，分析材料，归纳总结。资料分析总结。四、教学目标（一）知识目标1、准确描述生物膜的结构。2、举例说明生物膜具有流动性特点。3、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。（二）能力目标1、通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，做出假设。2、通过生物膜模型建立的一系列实验过程，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力。（三）情感目标1、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。2、探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。五、教学重点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。六、教学难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观点。七、教学方法本节课使用“科学史”让学生层次推理得出结论的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，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。八、教学进程教师活动学生活动【课件演示】播放视频（变形虫的运动），并配以音乐（春江花月夜）/programs/view/JIyp-kQA64E//song/2000019?fr=ald【导出本节课题】生物膜的流动镶嵌模型多媒体展示本节课要探究的问题1、生物膜的化学组成2、生物膜的结构模型3、生物膜的结构特点那么，细胞膜的组成成分是什么？资料分析:资料一1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现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。【引导】结合学生学过的化学知识，根据相似相溶的原理，思考为什么脂质更容易通过细胞膜。最初认识到生物膜由脂质组成的，是通过实验现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？那还有必要对膜成分进行提取、分离和鉴定吗？【引导】教师介绍，提出假说的探究方法。【引导】细胞膜由脂质组成，脂质在膜上又是如何排布呢？资料二1925年，荷兰的两位科学家E.高特和F.格伦德用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层。测得单分子层的面积约为红细胞膜面积的2倍。教师展示磷脂分子的结构磷脂分子在空气水界面上的排布方式【引导】疏水性尾部部分和亲水性头部部分应该如何在水中分布？【引导】学生画出模式图/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%C1%D7%D6%AC%B7%D6%D7%D3&in=12312&cl=2&lm=-1&st=&pn=0&rn=1&di=101239943385&ln=1989&fr=&fm=&fmq=1332249534875_R&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=#pn0&-1&di101239943385&objURLhttp%3A%2F%2F%2Fphoto%2FGIT1G2YlBEBzkFx3c-sVMQ%3D%3D%2F873135377757142264.jpg&fromURLhttp%3A%2F%2F%2Fhjdx1967%2Fblog%2Fstatic%2F84674808200862803449595%2F&W479&H441&T9305&S68&TPjpg/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%C1%D7%D6%AC%CB%AB%B7%D6%D7%D3%B2%E3%B5%C4%BD%E1%B9%B9&in=14709&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=53&rn=1&di=57915303900&ln=1956&fr=&fm=detail&fmq=1332249766546_R&ic=0&s=&se=1&sme=0&tab=&width=&height=&face=0&is=&istype=2#pn53&-1&di57915303900&objURLhttp%3A%2F%2F%2Fxbswx%2Fwlkc%2Fkcxx%2Fdownload%2F03%2Fimages%2F03-047.jpg&fromURLhttp%3A%2F%2F%2Fxbswx%2Fwlkc%2Fkcxx%2Fdownload%2F03%2Fxbm%2528china%2529.htm&W254&H235&T11855&S12&TPjpg资料三20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。研究发现，细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些事实说明了什么？【引导】我们知道，酶具有专一性，生物膜会被蛋白酶溶解，说明膜中有什么成分？【引导】细胞膜中的化学成分是怎样有机结合构成细胞膜的呢？其中的磷脂分子和蛋白质分子是按照怎样的方式来建构的呢？资料四20世纪50年代，电子显微镜诞生，科学家用它来观察细胞膜。1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的暗亮暗三层结构。/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%C8%FD%C3%F7%D6%CE%C4%A3%D0%CD&in=7284&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=32&rn=1&di=22758736830&ln=1108&fr=&fm=result&fmq=1332250125265_R&ic=0&s=0&se=1&sme=0&tab=&width=&height=&face=0&is=&istype=2#pn32&-1&di22758736830&objURLhttp%3A%2F%2F%2Flife%2Fclass%2Fcellbiologylab%2Fbaseckn%2Fbthe%2Fimages%2F04image014.jpg&fromURLhttp%3A%2F%2F%2Flife%2Fclass%2Fcellbiologylab%2Fbaseckn%2Fbthe%2Fbthe14.asp&W479&H178&T11509&S12&TPjpg教师展示背景资料一：电子显微镜的工作原理是用电子束照射被检样品，由于样品不同部位组成物质的结构不同，对电子有不同的散射度。当入射电子与组成蛋白质和磷脂的不同原子发生碰撞时，蛋白质的密度高，显黑色，发暗；磷脂分子的密度低，发亮。教师展示背景资料二：随着电镜的问世和技术的不断改良，科学家测得细胞膜的厚度为7-8nm。单独测量磷脂双分子层的厚度约为3.5 nm，膜蛋白的厚度约为5-10nm。 教师展示背景资料三：用冷冻蚀刻技术观察到的细胞膜模式图/a4_51_50_01300000862541129914503222155_jpg.html?prd=zhengwenye_left_neirong_tupian【引导】随着科学技术的进步，人们从新的实验现象入手对细胞膜的分子结构做出了新的判断。教师播放视频（受精卵的分裂），并配以音乐（春江花月夜）/v_show/id_XMjYwODQ4MTI4.html/song/2000019?fr=ald资料五：1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验/i?ct=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%D3%AB%B9%E2%B1%EA%BC%C7%B5%C4%D0%A1%CA%F3%CF%B8%B0%FB%BA%CD%C8%CB%CF%B8%B0%FB%C8%DA%BA%CF%CA%B5%D1%E9&in=22429&cl=2&lm=-1&st=&pn=0&rn=1&di=44498535885&ln=1118&fr=&fm=&fmq=1332250840921_R&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=#pn0&-1&di44498535885&objURLhttp%3A%2F%2F%2Fimagematerial%2Fupload%2Fsw%2FXYLW5T95C80JZTMB.jpg&fromURLhttp%3A%2F%2F%2Fimagematerial%2Fview.asp%3Fid%3D34589&W455&H266&T13615&S66&TPjpg问题：（1）实验的现象是什么？（2）实验结论是什么？【引导】根据科学家的进一步研究表明，生物膜上的磷脂分子也是可以运动的，各项实验数据表明生物膜是具有流动性的。资料五：1972年，桑格和尼克森结合观察和实验证据，提出了流动镶嵌模型。学生阅读课本，思考相关的问题：（1）生物膜的基本支架是什么？（2）蛋白质分子有哪几种存在形态？（3）膜分子的静止的，还是运动的？（4）除了脂质和蛋白质，细胞膜上还有什么成分？教师展示细胞膜的亚显微结构模型/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%C1%F7%B6%AF%CF%E2%C7%B6%C4%A3%D0%CD&in=21235&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=0&rn=1&di=44231813925&ln=1975&fr=&fm=result&fmq=1332251130328_R&ic=0&s=0&se=1&sme=0&tab=&width=&height=&face=0&is=&istype=2#pn0&-1&di44231813925&objURLhttp%3A%2F%2F%2Fbaike%2Fpic%2Fitem%2Fc9bdddce4160c81092457e95.jpg&fromURLhttp%3A%2F%2F%2Ftianqiask%2Fshows.php%3Ftqid%3D10829964&W486&H271&T9767&S22&TPjpg讲解细胞膜中的糖蛋白1、分布：在细胞膜的外表，糖类与蛋白质结合成糖蛋白，称糖被2、作用糖被与细胞表面的识别有密切关系；消化道、呼吸道表面的糖蛋白具有保护和润滑作用。师生共同小结：观看视频学生讨论得出结论：膜是由脂质组成的学生讨论：最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对实验现象的推理分析，因此有必要对膜成分进行提取、分离和鉴定。学生得出结论：细胞膜中的脂质分子排列成连续两层。分小组活动：学生自学磷脂分子的结构，结合分子结构特点探究磷脂分子的排列方式。学生得出结论：膜的成分中有蛋白质和脂质。学生观察得出结论：细胞膜是由蛋白质脂质蛋白质”三层结构构成的。罗伯特森提出的“三明治”模型将膜描述为静态的统一结构 学生观看视频小组讨论回答（1）两种颜色的荧光均匀分布。（2）细胞膜上的蛋白质分子是运动的。观察、阅读、小组讨论回答九、教学反思本节课的教学体现出教师注重过程，着重于问题的发现和研究过程，而不是直接给出结论。激发学生的思维探究：设计问题，引导学生一步一步地分析科学家的实验和结论，宛如亲历科学家探索的历程，使学生切身感受科学的魅力，始终保持高昂的兴趣，能主动地获取科学知识，自然而然的接受流动镶嵌模型的理论，并且加深对科学过程和方法的理解。借助网络优势，让学生浏览百度文件、观看百度图片、观看和聆听百度视频等，多角度、多方位了解这一实验