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視頻課題：全國師范生教學技能大賽微格微課片段教學案例《生物膜結構模型的構建》福建

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全國師范生教學技能大賽微格微課片段教學案例《生物膜結構模型的構建》福建師范大學+許艷冰

姓名	許艷冰		學校	福建師范大學
指導教師			聯系電話
片斷題目	生物膜結構模型的構建		重點展示 技能類型	講授技能
學習目標	1.知識目標：     闡明流動鑲嵌模型的基本內容。 2.能力目標： 通過科學史的推理和論證，嘗試構建生物膜流動鑲嵌模型，。 3.情感態度價值觀目標：     通過構建流動鑲嵌模型，領悟模型的建構需要以客觀事實為依據，以及嚴謹的推理和大膽的想象；認同模型構建是一個不斷檢驗、修正和完善的過程。
教學過程
時間		教師行為			預設學生行為	教學技能 要素
創設情景，導入主題 （1min）               新知識教學（7min）		創設情景，提出問題 生物膜對物質進出細胞是有選擇性的。 為什么生物膜能夠控制物質的進出？這與生物膜的結構有什么關系呢？ 通過生物膜結構模型的構建，我們來做個探究。   生物膜流動鑲嵌模型的構建 回顧科學發現，獲取大量的實驗和觀察       依據   【事實1】20世紀初，化學分析表明膜的主要組成成分是蛋白質和脂質。那么這兩者是如何有機結合形成細胞膜的呢？ 【事實2】1925年，荷蘭科學家用丙酮提取人的成熟紅細胞膜的脂質，在空氣—水界面鋪展成單分子層，測得單分子層面積是紅細胞表面積的2倍。 【事實3】隨后，1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗三層結構。   嚴謹的推理和大膽的想象 【問題1】根據上述客觀事實2，以及磷脂分子的理化性質、有關細胞膜的結構，你的推論是什么？   【問題2】根據上述客觀事實3，以及電子顯微鏡的成像原理，你的推論又是什么？   【問題3】根據上述推論，有關細胞膜結構，你的大膽的想象是什么？ 邊提問邊引導學生排列模型： 以紅細胞膜為例，紅細胞膜的外側是血漿，一個液態的水環境，細胞膜內側是細胞質基質，也是一個水環境。根據磷脂分子頭部親水，尾部疏水的理化性質，磷脂雙分子層在膜中是如何排列的呢？請一位同學上臺演示。   【教具展示膜中的磷脂雙分子結構】 細胞膜兩側都是水環境，因此磷脂雙分子層是尾對尾的排列方式，它構成了膜的基本支架。 【提問】蛋白質—脂質—蛋白質三層結構中的蛋白質是如何分布的呢？請學生上臺排列。    【教具展示生物膜靜態統一結構】 觀察和實驗進一步驗證和完善     然而，細胞的生長、變形蟲的變形運動等客觀事實，以及結構與功能相適應的辯證觀點，促使科學家對于生物膜結構的靜態統一模型產生了質疑。   直到1970年科學家通過熒光標記的人鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有流動性，打破生物膜是靜態的觀點。 隨著實驗技術手段的不斷進步，冰凍蝕刻電鏡技術也揭示了細胞膜中的蛋白質并不是全部平鋪在脂雙層表面，有的鑲嵌在脂雙層中。蛋白質分布的不對稱性否定了生物膜是統一結構的觀點。 根據上述實驗結果，生物膜中的蛋白質會是如何分布的呢？對生物膜結構模型，你可以做哪些大膽的修正呢？ 請同學上臺修正生物膜結構模型：      【教具展示生物膜中蛋白質分布】 【引導】蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面、有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層、有的貫穿與整個磷脂雙分子層。 【補充】在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白。糖類也能與脂質結合成糖脂。      【教具展示生物膜中糖蛋白、糖脂】 以上便是1972年桑格格和尼克森提出的流動鑲嵌模型。流動鑲嵌模型首先強調膜的流動性，即磷脂雙分子層是清油般的流體，大部分蛋白質分子是可以運動的；其次是膜蛋白分布的不對稱性。此模型自然的被大多數人所接受。   【小結】從科學家成功構建生物膜流動鑲嵌模型的過程中，我們體會到，模型的建構需要以客觀事實為依據，進行嚴謹的推理和大膽的想象，同時模型構建也是一個不斷檢驗、修正和完善的過程。			思考問題，產生興趣                 觀察思考，從中獲取可作為建構模型的依據               在教師的啟發指導下，學生以荷蘭科學家的實驗結果、磷脂分子的理化特征為依據，進行嚴謹的推理：磷脂分子排列為尾對尾的雙分子層。 根據電鏡下觀察結果和電子顯微鏡的成像原理，嚴謹推理：細胞膜是蛋白質—脂質—蛋白質三層結構。 3、大膽想象：細胞膜結構是靜態統一模型；       學生上臺排列磷脂雙分子層。                               學生上臺排列蛋白質。                                                           學生在教師引導下排出蛋白質的三種分布情況，進一步修正生物膜結構模型。                             獲取知識：流動鑲嵌模型結構特點         領悟模型構建的的方法。	構建講解框架：          以“提出問題—建立模型--驗證模型”為內在教學線索，將教學內容圍繞生物膜結構模型構建這一主題，使學生在獲得生物膜結構模型的科學知識的同時，體驗科學發現過程，領悟模型方法，領略科學精神實質，實現教學目標。                   促使學生參與：     教師提供“磷脂分子的理化性質、電子顯微鏡的成像原理”等知識背景，引導學生開展嚴謹的推理和大膽的想象，主動參與構建生物膜結構模型，體驗模型建構過程，領悟模型方法。                             反饋和調整：     在引導學生以客觀事實、科學知識和理論為依據，對生物膜結構進行嚴謹的推理和大膽的想象的過程中，及時收集學生的反饋，調整教學思路和方法，以保證教學目標的實現。                                             促使學生參與：          提供“熒光標記的細胞融合實驗結果和冰凍蝕刻技術實驗結果”，引導學生對生物膜靜態統一結構模型進行修正，體會模型的建構，需要進一步的觀察和實驗驗證，以驗證模型。                         進行強調：     模型的建構需要以客觀事實為依據，進行嚴謹的推理和大膽的想象，模型構建是一個不斷檢驗、修正和完善的過程。
板書設計 生物           生物膜結構模型的構建結構模型的構建
設計思路說明	本教學片段選自高中物必修一第四章第2節《生物膜的流動鑲嵌模型》，是本節的重點之一。本片斷主要通過回顧科學史，遵循提出假說的科學思維，逐步構建、檢驗和修正流動鑲嵌模型。同時，通過模型建構，啟發學生的思維，訓練學生的創造性思維能力。 授課的對象是高一的學生，他們已了解科學家對生物膜結構的探索歷程，具備了一定的分析、綜合、抽象、概括等思維能力，但并未熟練掌握提出假說，科學建模的方法。 因此，根據教材內容、學生特點以及自身的教學風格，我主要采用啟發式、討論式和直觀教學法開展教學活動。 教學過程包括4個方面： 1.創設情境，從細胞膜的功能入手，提出問題。 2.回顧科學發現，獲取大量建構模型的客觀事實依據。 3.進行嚴謹的推理和大膽的想象，構建生物膜靜態統一結構模型。 4.進一步檢驗、修正和完善生物膜流動鑲嵌模型，從中領悟模型構建的方法。

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