【金识源专版】高中生物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新人教版必修

1、名校名 推荐第二节生物膜的流动镶嵌模型甘肃省宁县第三中学王建华【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：1、科学家对细胞膜结构的探索历程。利用科学史教育素材，通过引导学生分析科学家们的实验和结论， 宛如

2、亲历科学家探索的历程， 使学生切身感受科学的魅力， 加深对科学过程和方法的理解， 明白科学发现是长期的过程； 科学家的观点并不全是真理， 还必须通过实践验证；科学学说并非一成不变，需要不断修正、 发展和完善；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。2、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多对细胞膜结构的假说中，细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的， 能较好地解释人们对细胞膜功能的认识，学生必须展开想象力，通过制作模型等，构建细胞膜的空间立体结构，理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型的基本要点。【教学目标】1知识与技能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

3、律。举例说明生物膜具有流动性特点。简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。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。发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。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1名校名 推荐大胆的想象，并通过实验进一步验证。正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。【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。【教学方法】谈

4、话法、探究法【教具准备】 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【教学过程】学生活动教师的组织和引导教学意图1. 回忆细胞膜的功能有哪些？上节课的探究实验说明细大屏幕演示： 正常的洋葱创设情境，激趣导入胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？细胞膜对物质的选择表皮细胞与渗透作用失水后性吸收是否与其特定的结构相关？细胞膜结构是怎样的呢？的图像（前后自身对照）2. 阅读资料探究，小组讨论合作学习多媒体课件演示相关内容（ 1）从生理功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开始学习模通透性。 他选取

5、用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性型建构的方进行上万次的研究，发现：脂溶性分子易透过细胞膜；而法。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？假说是怎样实验二： 20 世纪初， 科学家将细胞膜从哺乳动物的红提出的。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膜来进行分析？2名校名 推荐实验三：1925 年，两位

6、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？（ 2）单位膜模型的提出实验四： 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？

7、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？（ 3）新技术带来新模型实验五：展示 1970 年 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？学生小组讨论后， 推选代表发言学生评价、教师评价“提出假说” 的科学方法介绍。主要是限于当时的条件。实验、推理想象假说进一步验证完善。展示 20 世纪 50 年代

8、电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片洋葱表皮细胞渗透作用失水图片了解技术进步对科学研人的红细胞渗透作用吸究发展的作水涨破的图片用胞吞胞吐的图片引导学生观察后思考探究思路引导细胞膜具有流动性， 必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。如了解技术进白细胞吞噬细菌的过步对科学研程；变形虫的伪足运动现究发展的作象；受精时细胞的融合过 用程；动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；3名校名 推荐细胞膜的基本支架？提出技术进步推动了假蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？说发展着技术进步，假说不断细胞膜的结构特点和功能特点？被修正和完善。 突出模型建构方法：实验、推理想象提出假说进一步验证完善不断发展。小结

9、 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 子生物膜的流动镶嵌模是层分布的；型不可能完美无缺 1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有总结结构与实验技术的进步所起生物膜都由三层结构组成；功能相适应到关键性的推动作用的观点；人 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出类对自然的在建立生物膜模型的细胞膜具有性；认识是永无过程中，结构和功能相适应的止境的观点始终引导人们不断实践、 1972 年桑格和尼克森提出 1972 年，桑格和尼克森提认识、再实

10、践、再认识，使人出了. 模型。类一步步接近生物膜的真相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？3. 阅读有关生物膜流动镶嵌模型的正文，填写动画演示生物膜的流动镶嵌模型组成成分：磷脂、蛋白质、糖类基本支架：磷脂双分子层强化流动镶蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿嵌模型的基结构特点：具有一定的流动性本内容。功能特点：选择透过性个别学生板演， 师生评价4画细胞膜结构的简图，并注明主要分子的名称4名校名 推荐5利用废旧物制作生物膜模型，交流指导，展示优秀模型， 总结归纳流动镶

11、嵌模型的基本6课后延伸内容。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【教后反思】1尽量为学生创造探究活动的机会，激发学习兴趣。本节教学设计上主要突出科学史教育， 经过教师精心设计， 将各位科学家实验的资料， 再加工成一连串环环相扣的问题来引导学生探究，让学生身临其境，仿佛自己就是科学家在进行研究，从中学习模型建构方法：实验、推理想象提出假说进一步验证完善不断发展； 正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用；总结科学发现的一般规律。2保护学生的自尊心，培育学生创造的激情。教师必须设置好探究历程的梯度（如，补充磷脂分子结构与特性的知识） ，并且不能超出学生当前的认知结构和