高中生物：细胞膜教学设计

《细胞膜》的教学设计

4.教学重点和难点

教学重点：质膜的结构。

教学难点：质膜的流动镶嵌模型。

三'教学目标

一、知识目标：1、回顾细胞膜的化学组成、空间结构和其主要功能。

2、能判断物质跨膜运输的三种方式及胞吞、胞吐方式

3、通过膜蛋白的结构及功能，体会细胞结构和功能相应的观点

能力目标：分析磷脂分子在不同条件下的排列方式，提高运用和处理信息能力；通过

一步一步的分析科学家建立细胞膜流动镶嵌模型过程中的实验，提高学生分析实验结果、

得出实验结论的能力。

情感目标：通过学习科学家对细胞膜结构的探索历程中，明白科学发现的过程是一个

长期的过程，养成去伪存真的科学态度；认同技术进步对科学发展的促进作用，体验建立

模型是解决问题的科学方法之一。

四'教学方法与手段

教学方法：讲授法与问题教学法相结合。

教学手段：采用学案导学、PTT辅助和模型搭建相结合的手段。

五'教学过程

教学环节教师组织问题学生活动设计意图

与学生分享阿米巴虫“啃食”人肠道由这个问题引出细胞膜

细胞引起致命性腹泻的新闻，针对这个的结构特点。

创设情境，新闻提出下列问题：学生分析得出：胞

引出细胞膜吞。原理是：细胞

的结构特点1、啃食小肠细胞的成分，应通过什么膜的流动性，体现

了细胞膜的结构特

过程实现？其原理是什么？

点。

流动性体现了细胞膜的什么特点？

组织学生填写细胞膜的结构特点及应

用

2、请猜测阿米巴虫能识别小肠细胞引出细胞膜的成分

吗？靠什么来识别？

3、阿米巴虫的这个特性能否用于相关

疾病的治疗或药物的开发？

过渡细胞膜的选择透性功能与膜结构有关，细胞膜有着什么样的结构与它的功能相适

应？

投影展示：19世纪末，欧文顿曾用500提出问题，引起思考。引

多种化学物质对植物细胞的通透性进导学生主动获取知识，归

行上万过的实验，发现细胞膜对不同物纳观点以及与他人交流

质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的能力。

的物质，比不能溶于脂质的物质更容易

建立“仅有推理分析得出

进入细胞膜。

结论是不够严谨”的观

提出问题：①你能从该实验结果中推测点，为展示资料二打下伏

出什么结论？②对于推理得出的结论，笔。

还有没有必要对膜的成分进行提取、分

通过资料分析，得出细胞

离和鉴定吗？

膜不但有脂质分子还有

蛋白质分子的结论。

细胞膜的化投影展示：哺乳动物成熟红细胞细胞膜思考，讨论、推理

学成分分析会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白分析、得出结论。让同学们体会到实验材

酶分解的事实。提出问题：①从上述实料的选择好坏对一个实

验结果你又能推测出什么结论？②在验是否能够成功有着密

此实验中为什么要选用红细胞膜来进切的关系。

行分析？

得出细胞膜的主要成分

投影展示：哺乳动物红细胞细胞膜的组

是脂质分子和蛋白质分

成成分：

子的结论。

蛋白质约40%

脂质约50%

糖类2-10%

投影展示：磷脂分子示意图，告知磷脂感知磷脂分子的结

是细胞膜上主要的脂质分子。它是一种构特征。

利用分子模型和多媒体

由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，

投影辅助手段，增加直观

磷酸是“头”部，具有亲水性，脂肪酸

性，让学生对磷脂分子的

是“尾”部，具有亲脂性。并在黑板上

结构特征，为理解细胞膜

黏贴用彩色软磁片剪成的磷脂分子，说

磷脂分子的的脂双层作好铺垫，有利

明亲水头部和亲脂尾部。

结构特点介于学生对知识的理解。

投影展示磷脂分子和空气-水界面单分

绍

子层示意图。请运用相关的化学知识，

通过对油水乳液中磷脂

解释为什么磷脂在空气一水界面上铺运用磷脂分子的亲

分子存在形式的讨论分

展成单分子层？水头部与亲脂尾部

析，提升学生的推理分析

讨论分析：高速震荡成油水乳液，乳液解释双层磷脂分子

能力。

小滴中的磷脂分子如何排列？对油滴的稳定作

用。

投影展示：1925年，两位荷兰科学家用结合2倍面积的实验结

脂双层丙酮抽提红细胞膜脂质，在空气一水界果，联系细胞生活在水环

构建思考、推理分析以

面上铺成单分子层，测得单分子层的面境中的事实，细胞膜内是

模型及脂双层构建活动

积恰红细胞表面积的2倍。胶状细胞溶胶，让学生亲

提出问题：自动手，建构形成亲水头

①你能推测出什么结论？部朝外、亲脂尾部向内的

②细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样脂双层模型，提升推理和

的两层呢？分小组用材料袋中的磷脂分析能力。

分子模型摆出脂双层。

展示细胞膜电镜下的照片，显示暗-明-

暗三层结构。提出问题：依据实验结果，引导学生

①对脂双层与蛋白质而言，电子束更容自主建构蛋白质-脂双层

思考与分析，猜想

易通过哪类物质？你的依据是什么？-蛋白质的“单位膜”模

单位膜单位膜模型中的脂

②推测科学家构建的“单位膜”模型是型。

模型双层和蛋白质分子

怎样的呢？（若学生对第一问仅是猜凸显“单位膜”模型中蛋

的位置。

测，不知依据，教师提供电子束对不同白质均匀分布在脂双层

物质散射不同的资料链接。）两侧的特点。

展示单位膜模型的图片，归纳特点。

展示资料：按照单位膜模型，科学家经依据新的实验结果和事

过计算认为生物膜至少厚约15-20nmo实，激发认知冲突，提出

但电镜照片中，实际测得细胞膜的厚度解决问题的思路和方法，

约为7.5nm；并且用蛋白酶处理细胞膜,通过合作学习和模型建

不能将膜蛋白全部水解。构活动，让学生自主建构

活动：根据已知的科学事实，通过小组“镶嵌”模型。

合作，尝试提出一个生物膜的结构模

型。教师事先向大家介绍材料袋（由彩分组活动，建构生

色软磁片剪成的磷脂分子、蛋白质分子物膜的镶嵌模型。

镶嵌模和胆固醇分子以及铁皮板），除了刚才以组为单位展示成

型用过的磷脂分子模型外，材料袋中的大果，并做说明，同

小不等的蓝色纸片表示蛋白质分子，黄时要解答同学提出

色小块表示胆固醇分子，要求各小组把的问题。

相关分子摆放在铁皮板上建构细胞膜

的镶嵌模型，做完后进行展示，并做说

明。

一种新的模型的建立需要以实验事实

为基础。介绍冰冻蚀刻技术工作原理并依据实验事实，巩固细胞

投影模拟图片。冰冻蚀刻实验为新模型膜是“镶嵌”模型的观点。

的确立提供了有力的证据。

放映变形虫的变形运动视频。提问：你从感性上认识细胞膜不

过渡能否用细胞膜的“镶嵌”模型解释上述观察、思考分析是刚性结构，并形成认知

现象？冲突。

随着对细胞膜研究的深入，人们对细胞通过学习科学家对细胞

膜的认识越来越接近细胞膜的本身，时膜结构的探索历程中，明

间到了1972年，一个全新的细胞膜的白科学发现的过程是一

结构模型诞生了。个长期的过程;认同技术

投影流动镶嵌模型示意图，这个模型对利用膜结构特点解进步对科学发展的促进

单位膜模型作了修正和补充，清晰的呈释现象。作用，体验建立模型是解

现了膜上的蛋白质分子有三种位置：贯决问题的科学方法之一。

穿、半插半露、全露。很好地解释了“镶让学生理解膜上的蛋白

细胞膜嵌性”，那么“流动性”又反映在哪里质分子是可以移动的，体

的流动呢？现结构与功能相适应的

镶嵌模展示鼠和人细胞融合实验的动画。这个观点。

型实验说明什么？使学生理解膜上的磷脂

提问动物细胞吸水膨胀时，脂双层的厚分子也是可以移动的，从

度变小。这个实验结果说明什么？而得出细胞膜具有流动

性的结论。

质膜的流动镶嵌模型已为大多数人所

接受。从模型上可以反映出：①细胞膜

结合教材中的图

的主要组成成分？②细胞膜最基本的学生通过归纳、总结，主

示，归纳、描述质

小结部分是什么？③蛋白质分子在脂双层动获得结构模型的基本

膜的流动镶嵌模型

上如何排布的？④细胞膜的结构特点内容。

的基本内容。

和功能特点分别是什么？

自学教材31-32页，回答以下问题：通过自学,从有关材料中

①联系细胞的发现史，人类最早观察到获取有效信息的能力，体

的