高二生物教案：《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　知識(shí)與技能目標(biāo)

　　簡述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。

　　過程與方法目標(biāo)

　　分析科學(xué)家建立生物膜模型過程，嘗試提出問題，發(fā)揮空間想象力，大膽作出假設(shè)，構(gòu)建生物膜的空間結(jié)構(gòu)。

　　情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)

　　樹立生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辨證觀點(diǎn);正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀，并通過實(shí)驗(yàn)技術(shù)對想象的模型作出驗(yàn)證。

　　二、教學(xué)重難點(diǎn)

　　重點(diǎn)

　　理解并掌握流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。

　　難點(diǎn)

　　掌握生物膜結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證觀點(diǎn)，正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在科學(xué)研究中所起的作用。

　　三、教學(xué)過程

　　(一)導(dǎo)入新課(溫故知新)

　　同學(xué)們，經(jīng)過前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例，可以看出細(xì)胞膜的功能是什么?(用幻燈片展示某些膜結(jié)構(gòu)功能的三維動(dòng)畫)，生物學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，生物膜的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的，那么大家大膽猜想一下，什么樣的結(jié)構(gòu)才使得生物膜能完成以上的功能呢?(學(xué)生討論)

　　(二)新課教學(xué)

　　1.生物膜成分的探索歷程

　　人們對事物的認(rèn)識(shí)是有一個(gè)過程的，這個(gè)過程既漫長又有趣，科學(xué)家們當(dāng)年正是懷著對物質(zhì)跨膜運(yùn)輸現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問，開始對生物膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生好奇并不斷探索。讓我們一起重溫下這段歷史，會(huì)讓大家對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解有所啟發(fā)。

　　同學(xué)們，19世紀(jì)末，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行了上萬次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對不同物質(zhì)的通透性是不一樣的：凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易透過細(xì)胞膜，因此，他大膽提出假說：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。大家看，歐文頓是從現(xiàn)象出發(fā)，根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评淼贸鰜淼�，而�?dāng)時(shí)的技術(shù)并不能直接對膜的成分進(jìn)行提取分離鑒定，這說明技術(shù)對科學(xué)研究是有重要作用的，當(dāng)然這畢竟是假說，后來膜被分離出來以后，化學(xué)分析得出膜的主要成分，從而得出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)上得出來的，同時(shí)又需要更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來證明。同學(xué)們，歐文頓的假說提出過程對大家有什么啟發(fā)呢?

　　2.磷脂雙分子層的探索

　　清楚了生物膜的主要成分后，接下來我們探索一下這些物質(zhì)是怎么組成膜的。

　　科學(xué)研究表明，生物膜中的脂質(zhì)主要是磷脂(展示自制磷脂分子模型，同學(xué)們討論其結(jié)構(gòu)特點(diǎn))。

　　磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸組成的分子，親水性“頭部”易溶于水，可與水分子或其他親水分子聚集，疏水性“尾部”不溶于水，遠(yuǎn)離水分子或其他親水分子。同學(xué)們仔細(xì)觀察，磷脂的密度是小于水的，如果將很多磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層，磷脂分子的頭尾將如何排布?請同學(xué)們小組討論并畫出磷脂分子的排布。

　　3.流動(dòng)鑲嵌模型的構(gòu)建

　　展示材料：荷蘭科學(xué)家的研究

　　羅伯特森提出生物膜的靜態(tài)模型“蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成

　　弗雷和埃迪提出細(xì)胞膜具有流動(dòng)性

　　桑格和尼克森提出“流動(dòng)鑲嵌模型”

　　流動(dòng)鑲嵌模型是通過科學(xué)家們對自然界的認(rèn)識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對生物膜的認(rèn)識(shí)更加細(xì)致入微，我們對生物膜的了解也越來越清晰。

　　展示“流動(dòng)鑲嵌模型”的動(dòng)畫，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

　　本節(jié)課我們沿著科學(xué)家們的足跡進(jìn)行了膜結(jié)構(gòu)的探究，請同學(xué)們閱讀教材，總結(jié)一下流動(dòng)鑲嵌模型的具體內(nèi)容。

　　小組討論，回顧總結(jié)前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容

　　歸納總結(jié)：1.膜是由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和少量多糖組成的;

　　2.膜的基本支架：磷脂雙分子層;

　　3.蛋白質(zhì)分子以不同形式分布于磷脂雙分子層中，有些外側(cè)蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成糖被;4.膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性;

　　5.膜的功能特點(diǎn)：具有選擇透過性。

　　請同學(xué)們在課下通過互聯(lián)網(wǎng)探究以下兩個(gè)問題：

　　①生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型是否已完美無缺?細(xì)胞膜上除了脂質(zhì)、糖類和蛋白質(zhì)外，還有其他物質(zhì)嗎?

　�、谏�物膜模型的制作是否有更好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及更合適的制作材料?

　　(三)小結(jié)作業(yè)

　　本節(jié)課，以問題為紐帶，促使學(xué)生以探索者、研究者的身份投入學(xué)習(xí)。最終學(xué)生能夠很好地理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容，而且所掌握的知識(shí)是豐滿的，這樣獲得的知識(shí)才具體、才牢固、才能靈活應(yīng)用。其獲得的也不只是知識(shí)，而是學(xué)生思維能力、探究能力的提高。一方面我們重溫了科學(xué)家探索細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的歷程，另一方面我們也重點(diǎn)學(xué)習(xí)了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多的假說中，流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍接受并認(rèn)同的，理解和掌握流動(dòng)鑲嵌模型的要點(diǎn)，對于更好地理解下一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接泻苤匾�的作用�?br />
　　課后練習(xí)：布置作業(yè)

　　四、板書設(shè)計(jì)