生物膜的流动镶嵌模型教学设计

1、<<生物膜的流动镶嵌模型>>教学设计京山一中 杨桂林 【教材分析】人教版必修1第4章共3节内容，第1节物质跨膜运输的实例，第2节生物膜的流动镶嵌模型，第3节物质跨膜运输的方式。第1节主要说明细胞膜是选择透过性膜，膜为什么具有选择透过性？这与膜结构有关，膜结构又是解释物质跨膜运输的方式的基础。这3节内容的内在联系是：功能结构功能。由此可见，本节内容在第4章中起着承上启下的作用，有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。 本节主要包括两大部分内容：一是科学家对细胞膜结构的探索历程，二是细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。与以往的教材不同，本节课在教学设计上主要突出科学

2、史的教育，让学生亲身经历一个个的探究过程，是培养学生的分析探究能力，对学生进行科学方法和科学素质培养的良好素材。因此教师要通过一连串的环环相扣的问题来引发学生的思维，体会科学思维的方式和科学研究的方法，让学生体验由现象探求本质的探究过程，初步掌握根据事实提出假设-实验验证的科学探究的一般方法，进而培养学生的创新能力和科学意识。【教学目标】 1. 知识与技能 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。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。 2过程与方法通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设，并初步掌握科学研究的方法。 通过制作模型，锻炼学生

3、的空间想象能力和动手操作能力。3情感态度与价值观 生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。 正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。通过科学史的学习，激励学生学习科学家坚持不懈的科学精神和严谨细致的工作作风，培养学生的质疑精神和探究意识，使学生懂得人类对事物的认识是不断深化和完善的，树立实践出真知的观念。 【教学重点】流动镶嵌模型的基本内容。 【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。 【教

4、学方法】讲解法、探究法 【教具准备】膜结构探究过程相关的资料及图片、多媒体课件、制作生物膜模型的废旧物品（包裹中药丸的球形蜡壳、电线、解剖针、泡沫塑料等）。 【课时安排】1课时 【教学设计思路】教师活动学生活动设计意图一 导入新课细胞膜有哪些功能？如果让你制作一个真核细胞模型，制作细胞膜的材料有：塑料袋、普通布和弹力布，根据结构与功能相适应的观点分析，用哪种材料做细胞膜，更适于体现细胞膜的特点？为什么？细胞膜结构是怎样的呢？回忆细胞膜的功能有哪些？思考哪种材料更适合做细胞膜。创设情境，激趣导入  二.阅读资料探究，小组讨论合作学习（一）从生理功

5、能入手的科学探究 实验一：1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究发现：脂溶性分子易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过。问题：你能推测出什么结论？问题：最初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？问题：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？实验二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。问题：你能推测出什么结论？问题：在此实验中为什么要选用红细胞

6、膜来进行分析？实验三：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。问题：你能推测出什么结论？问题：细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？画出来进行比较哪种情况膜稳定性强？小结与思考讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手？脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？蛋白质位于脂双层的什么位置？实验一根据化学上的物质的“相似相溶”原理，说明细胞膜的组成成分中有脂质。 通过推理分析得出的。 有必要。仅靠推理得出的结论

7、不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。实验二膜的成分中有蛋白质。 因为哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和复杂的细胞器。      实验三细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。 学生小组讨论后，推选代表发言。         开始学习模型建构的方法。     假说是怎样提出的。让学生体验科学发现的探索过程，在自主探索中主动获取知识，构建自己的知识大厦。（二）单位膜模型的提出

8、60;实验四：1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗亮暗的三层结构，提出单位膜结构模型。问题：单位膜结构的主要内容是什么？ 问题：单位膜结构有什么缺陷？ 问题：有哪些证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？ 认为生物膜都是由蛋白质-脂质蛋白质三层结构构成，并且认为生物膜都是静态的统一结构。 不能解释细胞生长、变形虫的运动等现象。 细胞的生长、变形虫的运动等。    通过实例让学生分析这种膜结构的不合理性，树立结构与功能相适应的观点。  （三）新技术带来新模型 实验五：展示1970年

9、L.D.Frye和H.Edidin的人鼠细胞融合实验。问题：该实验表明什么？根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。实验六：动物细胞吸水膨胀时，磷脂双分子层的厚度变小。 问题：说明什么？ 实验七：展示1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型示意图问题：细胞膜的组成成分？细胞膜的基本支架？蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？细胞膜的结构特点和功能特点？学生看实验过程，讨论结果。 实验五细胞膜具有流动性 a.白细胞吞噬细菌的过程；b.变形虫的伪足运动现象；c.受精时细胞的融合过程；d.动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程； 

10、;  实验六说明磷脂分子也是可以运动的。实验七学生分组讨论、交流，小组派代表回答。了解技术进步对科学研究发展的作用归纳小结 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由_组成的。 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由_和_组成。 1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是        层分布的； 1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由         &

11、#160; 三层结构组成； 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有     性； 1972年桑格和尼克森提出1972年，桑格和尼克森提出了          模型.  思考 生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？ 分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？  

12、60;      生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺 实验技术的进步所起到关键性的推动作用 在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识、再实践、再认识，使人类一步步接近生物膜的真相加深学生对细胞膜的流动镶嵌模型和细胞膜特性的理解。三阅读有关生物膜流动镶嵌模型的正文，填写 组成成分：磷脂、蛋白质、糖类基本支架：磷脂双分子层 蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿结构特点：具有一定的流动性 功能特点：选择透过性  4画细胞膜结构的简图，并注明主要分子的名称 5课后延伸利用废旧物制作生物膜模型，交流利用互联网搜索科学家对生物膜研究的最新进展资料，并通过自己的加工将资料整理出来，拿到班上相互交流 学生画生物膜结构的简图，制作生物膜模型。 强化流动镶嵌模型的基本内容。 【教学反思】1通过前面的引导过程，学生能重新体验科学发现的探索过程，在自主探索中主动获取知识，并通过讨论和相互补充以及适