生物膜的流动镶嵌模型教学设计

生物膜的流动镶嵌模型教材分析：“生物膜的流动镶嵌模型”主要介绍了对生物膜结构的探索历程，目的是让学生在认识生物膜结构的同时，了解构建生物膜镶嵌模型的过程和方法，认识到可以根据实验现象和有关知识提出假说，并且假说仍然需要观察和实验来验证和完善；使学生体验在建立生物膜模型的过程中，实验技术进步在科学研究中的重要作用。本节是前一章“细胞膜——系统的边界”的延伸与拓展，并且与本章第1节“物质跨膜运输的实例”有密切联系，也是下一节“物质跨膜运输的方式”学习的知识准备。这三节内容的联系主线是：功能（实例）—结构—功能（原理）。所以本节在第四章中也起着承上启下的作用，始终体现了结构与功能相统一的生物学观点。教学目标：（一）知识目标：总结对生物膜的探索历程；简述生物膜的结构。（二）能力目标：尝试提出问题作出假设。（三）情感、态度与价值观目标：1、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；2、探讨建立生物膜模型过程中如何体现结构与功能相适应的观点。教学的重点和难点：（一）教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。（二）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。四、课时安排：1课时。五、课前准备：多媒体课件：主要为学生提供学习资料（如科学家的探索实验）及细胞膜有关的图示。细胞膜结构模型（解剖盘、圆形磁铁、卡纸、双面胶、磁板等）：制作的磷脂分子与蛋白质的磁性模型可粘在铁制的解剖盘上，解剖盘竖起展示，可使全班学生大都看到设计结果。六、教学过程：教学内容教师活动学生活动教学意图新课导入由问题探讨“什么材料适合作为细胞膜”的讨论进入本节课的学习。过渡：今天我们就进入时间隧道，沿着科学家的历程来了解生物膜的流动镶嵌模型。那么大家知不知道科学家对生物膜有什么意见利用什么技术，开始对膜的探索的呢？学生思考为什么选择这些材料作为细胞膜。设疑引起学生的兴趣。从生理功能探索细胞膜的化学成分阅读思考：先阅读教材65页，19世纪末……，20世纪初……，1925年……的三段资料。结合问题：资料1：19世纪末……欧文顿得出了什么结论？他是依据什么提出的？结论得出之后还有必要进行验证吗？资料2：20世纪初……科学家通过实验得出了什么结论？该结论是否支持欧文顿的发现？资料3:1925年……科学家在实验中观察到了什么？他们推测脂质分子在细胞膜中是怎么排列的？展示磷脂分子的结构特点。活动1：在“空气—水”界面，展示教具磷脂分子，磷脂头部与尾部的朝向。展示：所有的磷脂分子在“空气—水”界面中整齐排列为磷脂单分子层。活动2：一张白纸代表膜的一段，磷脂双分子层在膜上是如何排布的？安排两组学生在黑板上展示他们的细胞膜。结合学生完成的情况进行适当的点评，并解释细胞中的磷脂分子是这样排布的。学生尝试说出欧文顿的观点。说出化学成分分析技术研究细胞膜得出的结论通过阅读教材资料，得出细胞膜中磷脂分子的层数。根据幻灯上“空气—水”界面，举起磷脂展示，磷脂头部与尾部的朝向。两个同学为一组，尝试排列细胞膜的磷脂双分子。通过阅读资料提炼欧文顿的观点。通过辨证的观点看待技术发展起到的作用。通过资料分析，得出细胞膜的特点。通过学生活动明确磷脂分子的特点。通过构建磷脂双分子层的结构，思考磷脂分在细胞膜中为什么这么排布。罗伯特森的生物模型指导阅读教材66页，1959年罗伯特森……罗伯特森根据什么提出了生物膜模型？其主要内容是什么?有什么突出的特点？归纳出罗伯特森的发现及它所做的推论。从课本资料当中提炼了相关的重要信息生物模型的质疑、修正观看：变形虫的运动视频。思考：变形虫运动与罗伯特森的生物模型是否冲突？利用红绿色荧光染料标记人细胞和鼠细胞进行融合实验。从这个实验可以得出什么结论？对生物膜上蛋白质的分布情况进行了质疑：冰冻蚀刻技术的发展，电子显微镜下拍摄到了细胞膜的照片。学生可以得出细胞膜上的蛋白质具有流动性。反驳蛋白质只存在磷脂双分子层表面，有的还分布在磷脂双分子层中。通过实验分析得出细胞膜上的蛋白质具有流动。通过实验证据修正了生物膜的观点。构建生物膜的流动镶嵌模型总结科学家的重大发现。活动3：根据已经知道的科学事实，尝试提出一个生物膜的模型。展示两组学生的生物膜模型的作品。针对两幅作品从磷脂分子排布、蛋白质分布和流动性三个方面进行点评。1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，两组学生的作品和科学家的观点进行比较。展示生物膜流动镶嵌模型的动画，体现生物膜的流动性。学生根据已有结论尝试利用教具构建出生物膜的模型。根据已知科学事实，构建科学事实，锻炼学生的知识迁移能力和学生的动手能力。树立学生科学研究思维的自信心。直观感受生物膜的流动性。生物膜认识不断深入的原因分析小组交流：为什么生物膜的研究不断地深入与发展？教师点评学生的观点。结构与功能相适应的观点(欧文顿发现膜有脂质构成；不能解释变形虫的变形运动而发现细胞膜具有流动性）学生展开讨论和交流。学生观点：科学技术的发展；科学研