視頻標(biāo)簽：生物膜的流動鑲嵌模型

所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：人教版《必修1分子與細(xì)胞》第四章第二節(jié)《生物膜的流動鑲嵌模型》四川省 - 樂山

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人教版《必修1分子與細(xì)胞》第四章第二節(jié)《生物膜的流動鑲嵌模型》四川省 - 樂山

生物膜的流動鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì) 
 
課例
類型 
生物學(xué)科新授課 學(xué)段 高一年級 教
學(xué)
/
活
動
目
標(biāo) 
（一） 知識目標(biāo) 
1．了解生物膜流動鑲嵌模型的探索過程 2．舉例說明生物膜具有的流動性特點(diǎn) （二） 能力目標(biāo) 1．分析科學(xué)家建立生物膜結(jié)構(gòu)模型過程，嘗試提出問題，大膽作出假設(shè) 2．發(fā)揮空間想象能力，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)  （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 1．使學(xué)生進(jìn)一步理解體會生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辨證觀點(diǎn) 2．培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、勇于探究、實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度 3.學(xué)習(xí)猜想與假設(shè)、觀察與收集、分析與論證、總結(jié)與評估的科學(xué)方法 
4．認(rèn)識到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)，樹立辨證的科學(xué)觀 學(xué)習(xí)者分析 
高中一年級的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的觀察、想象和抽象思維能力，但還很不完善，而本節(jié)生物膜模型的建構(gòu)過程較復(fù)雜且微觀抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定難度。同時(shí)，他們已經(jīng)學(xué)習(xí)了組成細(xì)胞的分子、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，尤其是細(xì)胞膜作為最基本生命系統(tǒng)的邊界、細(xì)胞膜具有選擇透過性和一定的彈性等相關(guān)知識，并且對探索新知識有著濃厚的興趣，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。 
 
                    
             
                    
                            教學(xué)/活動過程 
教學(xué)過程 教師組織與引導(dǎo) 學(xué)生活動 
目標(biāo)達(dá)成 （一）引入 ①提供以下材料：塑料袋、普通
布和彈力布，選一種在制做真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型中做為細(xì)胞膜，根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)分析那一種更能體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。②組織學(xué)生回憶細(xì)胞膜的相關(guān)知識，強(qiáng)調(diào)指出細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過性。 選彈力布的原因：①能將細(xì)胞與外界分隔開②能在一定程度上控制物質(zhì)的進(jìn)出③有一定彈性 
彈力布只能根據(jù)孔徑大小控制物質(zhì)進(jìn)出，而細(xì)胞膜對物質(zhì)進(jìn)出是有選擇性的，兩者存在差距。   
調(diào)動學(xué)生的已有的知識經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生探究細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的好奇心。 讓學(xué)生認(rèn)識到建立細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型必須從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)來思考。 （二）教師與學(xué)生一起來體驗(yàn)科學(xué)家探索生物膜結(jié)構(gòu)的歷程.    
1、歐文頓實(shí)驗(yàn),脂溶性物質(zhì)易通過，得出膜由脂質(zhì)組成。     
2、膜化學(xué)分析，得出膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。  
3、提起脂質(zhì)，做鋪展實(shí)驗(yàn)，得出膜必然為脂雙層排列。  
膜結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？ 
物質(zhì)或物體的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是指其組成成分之間的組合形式。以細(xì)胞結(jié)構(gòu)和氨基酸分子結(jié)構(gòu)說明。所以，要弄清結(jié)構(gòu)，首先要弄清其組成成分，那么細(xì)胞膜的組成成分是什么呢？ 
回到19世紀(jì)重溫科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅      
教師課件展示動畫 
早期對生物膜結(jié)構(gòu)的探究是誰？做了什么實(shí)驗(yàn)？發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？ 幻燈片投影小結(jié) 
像歐文頓用的這種根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)化學(xué)知識“相似相溶”原理，得出結(jié)論的方法就是科學(xué)家在探究時(shí)常用的方法之一稱為“什么方法？” 
假說需要通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。那科學(xué)家是如何來驗(yàn)證歐文頓的假說？ 投影磷脂分子的結(jié)構(gòu)    
理論需要實(shí)驗(yàn)證明（假說需要驗(yàn)證） 
1925年荷蘭兩位科學(xué)家做了什么實(shí)驗(yàn)？觀察到什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？ 
引導(dǎo)總結(jié)脂質(zhì)以“磷脂雙分子層”排列。  
 閱讀教材，思考         
歸納小結(jié)歐文頓的實(shí)驗(yàn)     
學(xué)生回答提出假說     
以小組為單位討論磷脂分子在下列情況中的排列方式（從磷脂結(jié)構(gòu)分析） 1.平鋪于水面上（空氣—水界面） 2.磷脂分子置于水中 
3.細(xì)胞膜上（細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境） 
討論后分別說出答案（1、2作圖；3制作平面模型）   
學(xué)生思考、作答   
學(xué)生記憶 
教材P66思考與討論1、2題  
提出問題，引起思考，激發(fā)思維探究的欲望，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。  
培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力、歸納能力及與人交流信息的能力。     
對科學(xué)過程和方法的理解進(jìn)一步加深。 
領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法“假說”是怎樣提出來的。 培養(yǎng)學(xué)生問題意識，學(xué)生發(fā)散性思維。     
提出問題，引起思考，激發(fā)思維探究的欲望，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。 掌握知識要點(diǎn)。 對科學(xué)過程和方法的理解。  
 
                    
             
                    
                               
4、電鏡下觀察，提出三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型 
5、新技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)膜蛋白有些平鋪，有些鑲嵌。  
5、人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，得出細(xì)胞膜具有流動性     
蛋白質(zhì)是怎樣與之相結(jié)合的呢？ 
1959年，羅伯特森在電鏡下觀察細(xì)胞膜，他看到了什么？ 然后大膽地提出磷脂雙分子層與蛋白質(zhì)是怎樣結(jié)合的？    
該靜態(tài)模型是否有缺陷?    
1970年，科學(xué)家應(yīng)用什么技術(shù)做了人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)？觀察到什么現(xiàn)象？得出什么結(jié)論？  
在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，又有學(xué)者提出了一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型，其中1972年誰提出的流動鑲嵌模型為大家所接受？ 
 
閱讀66、67頁，思考與討論以下問題： 暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì) 特點(diǎn)：靜態(tài)的 
并描述為“三明治靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型”  
學(xué)生小組討論繼續(xù)完善細(xì)胞膜平面模型。 
學(xué)生回憶一些相關(guān)的細(xì)胞生命活動，如人的紅細(xì)胞的膨脹與皺縮，變形蟲的變形運(yùn)動。認(rèn)識到該模型不能解釋很多現(xiàn)象。 
學(xué)生思考討論，得出結(jié)論：組成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的。 
細(xì)胞膜具有流動性。      
  
利用多媒體增加教學(xué)的直觀性，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解。  
讓學(xué)生抓住事物特點(diǎn)，增強(qiáng)動手能力從而加深對事物的而理解。 結(jié)合已學(xué)知識，激發(fā)進(jìn)一步探究的興趣并明確探究方向。  
了解技術(shù)手段的進(jìn)步對科學(xué)研究發(fā)展的推動作用；探究過程中體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)等觀點(diǎn) （三）認(rèn)識流動鑲嵌模型 
幻燈投影生物膜的流動鑲嵌模型動態(tài)的部分示意圖。  
小組繼續(xù)完善細(xì)胞膜的平面模型。 
學(xué)生通過歸納、總結(jié)，主動獲得結(jié)構(gòu)模型的基本內(nèi)容。 
（四）組織
學(xué)生歸納總結(jié)探索細(xì)胞膜模型的主要?dú)v程，模型建構(gòu)的基本方法。 引導(dǎo)       
流動鑲嵌模型是否完美無缺？ 
總結(jié)：實(shí)驗(yàn)、推理和想象 
提出假說 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 
提出假說    實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證    „„   建構(gòu)模型    „„    修正模型 
領(lǐng)悟模型建構(gòu)的方法 
（五）感悟 教材P67思考與討論1、2 
思考討論1.在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到怎樣的作用？2.在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)是如何得到體現(xiàn)的？ 
除此以外，還受到哪些啟示？ 
學(xué)生充分認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步在科學(xué)研究中的重要作用，深刻體會到科學(xué)研究的艱辛歷程，加深了對結(jié)構(gòu)和功能與功能相適應(yīng)這一
 
                    
             
                    
                            觀點(diǎn)的理解。 
（六）反饋練習(xí) 
 
思考回答 
鞏固提高 
（七）課堂小結(jié) 
1.對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程 
時(shí)間 科學(xué)家 科學(xué)實(shí)驗(yàn) 
假說 
19世紀(jì)末 
 歐文頓  用500多種物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行上萬次的通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜  
膜是由脂質(zhì)組成的  20世紀(jì)初  從哺乳動物紅細(xì)胞中分離細(xì)胞膜 
 
1925年 
 兩位荷蘭科學(xué)家  從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子，面積是細(xì)胞膜的2倍  
細(xì)胞膜中脂質(zhì)為連續(xù)的兩層  
1959年 
 羅伯特森 
 在電鏡下看到細(xì)胞膜由“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成  
生物膜為三層靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)  
1970年 
 弗雷和 埃迪登  分別用綠色和紅色熒光染料標(biāo)記兩種細(xì)胞的蛋白質(zhì)，并將兩細(xì)胞融合，發(fā)現(xiàn)熒光均勻  
細(xì)胞膜具有流動性  
1972年 
 桑格和 尼克森  
在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)基礎(chǔ)上  
提出流動鑲嵌模型  
2．模型建構(gòu)： 
實(shí)驗(yàn)、推理和想象     提出假說      實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證     提出假說      實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證      „„建構(gòu)模型       „„     修正模型     „„ 
（八）布置課后作業(yè) 
1.查閱資料，搜集生物膜模型的各種學(xué)說，并作比較 2.自己選擇材料制作生物膜流動鑲嵌模型的立體模型 
教學(xué)/活動反思 
這節(jié)課主要以學(xué)生活動為中心，教師適時(shí)引導(dǎo)和組織，共同重走科學(xué)家經(jīng)歷探究之路。本節(jié)課有資料分析，小組討論學(xué)習(xí)的活動，也有通過多媒體課件、學(xué)生畫圖、模型制作等手段，讓學(xué)生動用多個(gè)器官參與學(xué)習(xí)過程，學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣，落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)自主、探究、合作學(xué)習(xí)的要求，有效實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)。  
教師必須設(shè)置好問題串中的問題難度梯度，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造的熱情和探索新知識的激情，并且不超出學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平，適時(shí)、恰當(dāng)?shù)亟o學(xué)生創(chuàng)新提供幫助，使其能享受成功喜悅，維持學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)造熱情。  
盡量為學(xué)生創(chuàng)造探究活動的機(jī)會，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史教育，經(jīng)過教師精心設(shè)計(jì)，將各位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的資料，再加工成一連串環(huán)環(huán)相扣的問題來引導(dǎo)學(xué)生探究，讓學(xué)生身臨其境，仿佛自己就是科學(xué)家在進(jìn)行研究，從中學(xué)習(xí)模型建構(gòu)方法，正確認(rèn)識實(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。并且以此為契機(jī)引導(dǎo)學(xué)生樹立參與發(fā)展祖國科技，為科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量的意識。 
這節(jié)課如果能提供實(shí)驗(yàn)條件讓學(xué)生親手操作提取哺乳動物紅細(xì)胞細(xì)胞膜的實(shí)驗(yàn)將更加完善。

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