2019-2020年高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.2 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教案2 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.2 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教案2 新人教版必修1 1.教學(xué)目標(biāo): (1)知識(shí)與技能 ①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程,簡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。 ②舉例說明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)。 ③簡述流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 (2)過程與方法 ①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程,學(xué)習(xí)做出假設(shè)。 ②發(fā)揮空間想象力,通過制作模型,構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。 (3)情感態(tài)度與價(jià)值觀 ①生物膜結(jié)構(gòu)的研究是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開展的,樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。 ②正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀,理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù),需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。 ③正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用。 2(1)教學(xué)重點(diǎn):流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 (2)教學(xué)難點(diǎn):對科學(xué)探究過程的分析,建立生物膜模型的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)。 3教學(xué)程序 4教學(xué)過程 學(xué)習(xí)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo)入 問題:回憶細(xì)胞膜的功能,細(xì)胞膜具有怎樣的功能?你認(rèn)為細(xì)胞膜應(yīng)該具備怎樣的結(jié)構(gòu)使它具有這樣的功能?現(xiàn)在有三種材料:塑料袋、普通布和彈力布,你選用哪種材料制作細(xì)胞膜呢?為什么?你還有更好的材料嗎? 真實(shí)的細(xì)胞膜又有著怎樣的結(jié)構(gòu)呢?今天我們就沿著科學(xué)家的足跡共同來探索吧! 回顧舊知識(shí) 思考相關(guān)問題并進(jìn)行討論 得出結(jié)論:由于細(xì)胞膜是系統(tǒng)邊界,能控制物質(zhì)進(jìn)出,形態(tài)會(huì)變化,所以彈力布相對較適合 通過回顧知識(shí),為新課學(xué)習(xí)做好鋪墊,也有利于完善知識(shí)體系 激發(fā)學(xué)生對生物膜結(jié)構(gòu)的好奇心和探索熱情 生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 教師展示資料1 歐文頓實(shí)驗(yàn): 時(shí)間:19世紀(jì)末 1895年 人物:歐文頓 實(shí)驗(yàn): 問題1:根據(jù)實(shí)驗(yàn),你能提出什么假說? 問題2:此時(shí)是對現(xiàn)象的推理分析還是通過對膜成分的提取和鑒定? 問題3:為什么不直接對膜成分分離鑒定呢? 問題4:得出結(jié)論后,有必要對膜成分提取分離和鑒定嗎? 教師展示資料2 其他科學(xué)家用蛋白酶處理哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜,膜被破壞。 問題1:這說明細(xì)胞膜還有什么成分? 教師講解:20世紀(jì)初,科學(xué)家才能第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞中分離出來,化學(xué)分析表明,膜的主要成分的確是磷脂和蛋白質(zhì)。從而以實(shí)驗(yàn)說明了歐文頓的假說是成立的。也就是說假說是在實(shí)驗(yàn)與觀察的基礎(chǔ)上提出來的,同時(shí)又需要更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來證明。那么這些物質(zhì)如何組成膜? 教師展示資料3 1925年兩位科學(xué)分離純化了紅細(xì)胞,從一定數(shù)量的紅細(xì)胞中抽提脂類,發(fā)現(xiàn)提取的脂鋪展后所測的面積同實(shí)際測量的紅細(xì)胞的表面積之比為(1.8~2.2)∶1,約為兩倍。 問題1:請展開想象,提出假說。 教師展示磷脂分子結(jié)構(gòu)示意圖,進(jìn)行講解:磷脂分子是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子,結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán)(尾部),又有親水基團(tuán)(頭部)。 問題1:在水—空氣界面上,磷脂分子如何排布?(黑板上畫出水—空氣界面) 教師巡視點(diǎn)評(píng)。 問題2:細(xì)胞內(nèi)外都是水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境,在細(xì)胞膜上磷脂分子又如何排布?(黑板上畫個(gè)圓表示細(xì)胞) 教師指導(dǎo)糾正。 教師設(shè)問:蛋白質(zhì)和磷脂的位置關(guān)系如何呢?展示資料4: 羅伯特森的單位膜模型 時(shí)間:1959年 人物:羅伯特森 實(shí)驗(yàn):在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu)。(圖片展示) 問題1:羅伯特森觀察到什么現(xiàn)象?提出什么假說? 教師講解:蛋白質(zhì)的電子密度高,在電鏡下顯暗色,磷脂的電子密度低,顯亮色,羅伯特森借助電子顯微鏡觀察,建立了蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型,他認(rèn)為蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂兩側(cè)在膜中分布是對稱的,生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。 問題3:這種模型有什么局限性嗎? 展示白細(xì)胞吞噬病原體、變形蟲運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞分裂等動(dòng)畫啟發(fā)學(xué)生。 教師展示資料5: 冰凍蝕刻電子顯微法 問題:觀察圖,蛋白質(zhì)在膜上如何排布? 教師展示資料6: 時(shí)間:1970年 人物:弗雷和艾迪登 實(shí)驗(yàn):將人和鼠的細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。 (播放動(dòng)畫) 問題1:該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何?說明了什么? 問題2:請例說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 學(xué)生觀察分析思考問題 細(xì)胞膜有脂質(zhì)成分 對現(xiàn)象推理分析 當(dāng)時(shí)技術(shù)較低,無法實(shí)現(xiàn) 有必要,能更直觀準(zhǔn)確說明問題 思考回答: 細(xì)胞膜的成分除了脂質(zhì),還有蛋白質(zhì) 閱讀資料,認(rèn)真思考之后回答:細(xì)胞膜中的磷脂為兩層。 學(xué)生觀察示意圖,進(jìn)行思考討論,并畫圖。 學(xué)生進(jìn)一步思考,分組討論畫圖,個(gè)別學(xué)生到黑板前畫圖展示。 思考回答: 1.暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu) 2.假說:生物膜是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 3.局限性:這種靜態(tài)的生物膜模型解釋不了膜的很多生理現(xiàn)象。 學(xué)生觀察圖片,思考回答: 蛋白質(zhì)有的平鋪于膜上,有的鑲嵌在磷脂中,有的貫穿膜兩側(cè) 蛋白質(zhì)在膜上排布不對稱、不均勻。 學(xué)生思考討論,回答如下: 1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是兩種顏色的熒光均勻分布。說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 2.白細(xì)胞吞噬病原體分泌蛋白的合成分泌、質(zhì)壁分離、細(xì)胞分裂等 學(xué)生通過體驗(yàn)科學(xué)家實(shí)驗(yàn),領(lǐng)會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的艱辛,感受到科學(xué)家的百折不撓精神。 嘗試提出假說,意識(shí)到假說的提出需要試驗(yàn)和觀察的依據(jù)。 意識(shí)到科學(xué)發(fā)展離不開技術(shù)的支持。 假說是否成立需要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 使學(xué)生意識(shí)到技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)假說發(fā)展完善。 感同身受,通過觀察思考,體驗(yàn)研究歷程,提高思維能力 在前個(gè)問題基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入思考,接近事物本質(zhì)。 再次說明技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)科學(xué)發(fā)展。 勇于挑戰(zhàn)權(quán)威,科學(xué)家的觀點(diǎn)不全是真理,樹立勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神。 技術(shù)在進(jìn)步,思維在更新。 熒光標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn),使人們能直觀地觀察到膜的動(dòng)態(tài)變化。再次說明技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)科學(xué)發(fā)展。 應(yīng)用動(dòng)畫模擬,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使實(shí)驗(yàn)更真實(shí),體驗(yàn)更深刻。 結(jié)合生活實(shí)際和已學(xué)知識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用,并促進(jìn)對新知識(shí)的理解掌握。 流動(dòng)鑲嵌模型內(nèi)容 教師講解:在新的觀察和實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)之上,又有科學(xué)家提出一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型。其中1972年桑格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。 展示資料7: 時(shí)間:1972年 人物:桑格(S. J. Singer)和尼克森 內(nèi)容:流動(dòng)鑲嵌模型 問題1:細(xì)胞膜的組成成分有什么? 問題2:細(xì)胞膜的基本支架是什么? 問題3:蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層上如何排布的? 問題4:細(xì)胞膜具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)? 教師在學(xué)生回答之后補(bǔ)充完善,講解細(xì)胞膜外側(cè)上有糖蛋白,糖蛋白具有保護(hù)、潤滑作用,與細(xì)胞表面識(shí)別、細(xì)胞間信息交流密切相關(guān)。 布置練習(xí):畫細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的簡圖,并注明主要分子的名稱。 問題5:生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢?請說說你的看法。 問題6:縱觀整個(gè)人們建立生物膜模型的探索過程,實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起到怎樣的作用? 問題7:分析生物膜模型的建立過程中,結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)是如何體現(xiàn)的? 結(jié)合前面探究歷程,觀察流動(dòng)鑲嵌模型示意圖,思考回答,總結(jié)出細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型基本內(nèi)容。 學(xué)生畫圖,教師巡視指導(dǎo),并用投影儀展示典型作品。 學(xué)生分組討論,各抒己見,達(dá)成以下共識(shí): 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型不可能完美無缺。 實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展起到推動(dòng)作用。 結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí),使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。 發(fā)揮學(xué)生主體作用,通過學(xué)生觀察思考回答、教師補(bǔ)充歸納講解、畫圖練習(xí)、作品展示等方式,感知知識(shí)形成,突出重點(diǎn)。 3個(gè)問題促進(jìn)學(xué)生深入思考,訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維,總結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。意識(shí)到人類對自然的認(rèn)識(shí)永無止境。使本節(jié)內(nèi)容意境得以升華。 小結(jié) 教師展示以下概念圖 教師依據(jù)概念圖,對本節(jié)課內(nèi)容簡要概括總結(jié)。 作業(yè)布置: 完成課本69頁課后練習(xí)。 學(xué)生回顧本節(jié)知識(shí),填寫相關(guān)內(nèi)容。 構(gòu)建概念圖,可以了解學(xué)生對知識(shí)的理解情況,并對本節(jié)內(nèi)容回顧,使學(xué)生形成知識(shí)框架。 鞏固所學(xué)知識(shí)。 5教后反思 本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)本著學(xué)生是學(xué)習(xí)與發(fā)展中的主體的教學(xué)理念,突出科學(xué)史教育,教師應(yīng)用多媒體課件展示科學(xué)研究史實(shí),生動(dòng)形象,精心設(shè)計(jì)問題,環(huán)環(huán)相扣,激發(fā)學(xué)生興趣,步步引導(dǎo)學(xué)生探究,啟迪科學(xué)研究思維,讓學(xué)生沿著科學(xué)家的足跡前行,感同身受,從中學(xué)習(xí)模型建構(gòu)方法:實(shí)驗(yàn)、推理想象—提出假說—進(jìn)一步驗(yàn)證完善—不斷發(fā)展;正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用;總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。經(jīng)過回顧科學(xué)家的探索之路后,本節(jié)的重點(diǎn)流動(dòng)鑲嵌模型就自然生成,因此教師只要設(shè)置問題情境,讓學(xué)生自主歸納,教師進(jìn)行補(bǔ)充完善即可,教學(xué)過程該放手時(shí)就大膽放手,這樣既利于提高學(xué)生思維能力,又能使他們體驗(yàn)成功的喜悅。 在教學(xué)設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平和認(rèn)知結(jié)構(gòu),如磷脂分子結(jié)構(gòu)與特性是學(xué)生未學(xué)過的知識(shí),應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充,在此基礎(chǔ)上設(shè)置問題,并注意問題設(shè)置應(yīng)有梯度,一步到位會(huì)讓學(xué)生感覺太難而放棄思考。當(dāng)學(xué)生考慮欠缺,表述不周時(shí)應(yīng)予以適當(dāng)引導(dǎo)鼓勵(lì),提供幫助,以保護(hù)學(xué)生自尊心,當(dāng)學(xué)生表現(xiàn)出色時(shí),應(yīng)予以贊揚(yáng)肯定,激發(fā)維持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。 應(yīng)用多種教學(xué)方法,如小組討論、自主畫圖、動(dòng)畫演示、教師講授等,通過師生互動(dòng)、生生互助活躍課堂氣氛,通過問題探討、課堂活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生腦、口、眼、手多種感官,讓學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化,提高能力的同時(shí)更樂學(xué)愛學(xué)。 在實(shí)際教學(xué)過程中,課堂上活動(dòng)較多,學(xué)生思考時(shí)間有限,未能做到每個(gè)環(huán)節(jié)充分調(diào)動(dòng)所有學(xué)生的積極性,一些問題的探討未深入到本質(zhì),今后在教學(xué)過程應(yīng)注意時(shí)間安排合理化,加強(qiáng)學(xué)生能力訓(xùn)練,進(jìn)一步提高課堂效率。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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