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1、课题：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（人教版普通高中课程标准实验教科书必修1）江苏省无锡市第一中学薛晓红一、教材分析及教学指导思想本节教材引导学生在已了解物质的跨膜运输实例的基础上，对膜结构进行进一步的探究。教材的编写结构较明显的突出了研究主线：膜是由脂质组成的-一膜中的磷脂分子排列成连续的两层-“蛋白质-脂质-蛋白质”的模型的提出-流动镶嵌模型的构建四个环节。每一段落的写作文字简洁，但较明显地写出了具体的研究环节，写作用意很明显。因此，教师在教学中应充分揭示教材作者的写作用意，引导学生在踏着科学家的思路历程探究得出流动镶模型的同时，达成对生物学基本观点、科研一般方法、科
2、学技术的作用等认识，应是本节课的教学指导思想。二、教学目标1、简述生物膜的结构。2、理解形态结构与功能相适应的观点引领着生物膜结构的探索3、体会在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。三、教学重点和难点1、教学重点:流动镶嵌模型的基本内容。2、教学难点：理解形态结构与功能相适应的观点引领着生物膜结构的探索四、教学策略定位重点中学的学生学习能力较强、学习兴趣广泛，一般都具有较好的学习方法和思维习惯，特别是对思辩要求较高、并具有挑战性的内容有较高的学习积极性。因此，紧紧抓住结构与功能相适应的研究切入口，在学生已知的生命活动现象和原理中制造冲突，引发思辩，使教学在不断形成冲突和解决冲突中
3、展开，这是本人对本教学设计策略的基本定位。增设对学习过程的反思这一教学环节，提高教学设计的立意，凸现对学生宏观学习能力提高的指导。五、教学准备制作多媒体情景短片制作PPt课件、布置课前复习和预习等。六、教学过程设计教学内容教学进程与方法教学意图课前音画欣赏动植物照片音乐电子相册动态展示绚丽的生命观画卷，然后在师生互动中完成引言内容，进入本课教学情景。按音乐的节奏呈现精彩的生物摄影作品，引发师生的情感共鸣。引言自然界瑰丽的生命画卷在常人眼里是色彩斑斓、千姿百态的，但在科学家眼里，它们还构成了富有层次的生命系统。在多层次的生命系统中，基本的生命系统是什么？细胞的边界是什么？细胞膜把细胞围成了一个封
4、闭的系统吗？为什么不是呢？细胞膜最显著的功能特性是什么？怎样表述？大分子物质真的完全不能通过吗？动画演示变形虫、吞噬细胞、分泌细胞膜的功能，引导学生观察思考，为什么变形虫能直接吞噬颗粒状的物质呢？为什么人体的吞噬细胞可以作类似变形虫的运动，吞噬侵入人体的病原微生物呢?为什么像唾液淀粉酶这样的大分子蛋白质可以被细胞直接排放到细胞外呢？看来，细胞膜选择透过性的表现形式是极其多样的，细胞膜的功能是极其复杂的。通过师生问答复习已学的知识，为知识的成功迁移作准备。紧紧抓住结构与功能相适应的研究切入口，用直观的生命现象诱导学生观察，诱发学生思考已学的生物学原理与多样的生命现象之间的冲突。一、生物膜结构的探
5、索历程(一)膜是由脂质组成的1、请学生阅读探索历程第一段，分析课本欧文顿的研究资料，并回答问题。a、欧文顿作了怎样的一个实验？得到的现象是什么？规律性的现象是什么？结论是什么?推论是什么？b、这个推论需要实验加以证实吗？欧文顿为什么未加证实呢？2、学生回答后教师略加点评，并小结：限于当时的技术条件，欧文顿从生理实验中推知“膜是由脂质组成的”，这个推论到二十世纪初被细胞膜提取实验和化学分析得以证实：细胞膜是由脂质中的磷脂和蛋白质构成的。阅读能力是新课程中提倡的自主学习的基本方法。本部分的教学通过问题引导阅读，使学生感悟科学资料阅读的方法。为引导学生体会实验技术的进步在生物科学研究中所起的作用作第
6、一次伏艳。（二）膜中的磷脂分子排列成连续的两层1、分析：磷脂是一种有机分子，它有什么特点呢？在高一学生有机化学知识尚不（I）根据学生的有机化学知识基础，教师演示电子图片充分的情况下，教师通过必要的讲讲解磷脂分子的特点，突出亲水的头部和疏水的尾部。解给与郡助。（2）引导学生对磷脂分子在水中的存在状态作图并交流分析，教师点评。合作学习能使学生在同伴互助（3）教师辨析：由磷脂双分子层围成的脂质体的膜内外学习的过程中相互激发想象力和创都是水环境，与细胞膜面临的水环境很相似。因此可以假设，造力。本部分的设计旨在引导学生膜中的磷脂分子可能排列成连续的两层。交流自己的观点，倾听别人的分析，2、假设：膜中的磷
7、脂分子可能排列成连续的两层（演示电子并结合已学的生物学知识，再次从讲稿，突出假设环节）结构与功能相适应的视角，对多种3、验证：荷兰科学家的验证实验观点进行分析和取舍，并逐步达成a、学生阅读课本资料，描述验证实验。共识。同时按科研的一般思路推进b、教师简介血影的提取方法，让学生进一步理解本验证本部分内容的教学，但科学内容的实验的设计思想。进展是教学的明线，科学方法的教4、结论：膜中的磷脂分子排列成连续的两层学是暗线，也是科研方法教学在本（=）“三明治模型”的提出课中的第一次伏笔，否则学生不易小引：蛋白质是如何参与构成细胞膜的呢？认同科研的一般思路。1、教师介绍蛋白质的亲水性实例，古人开山的方法。
8、前一阶段较强的思维活动之2、引导学生分析，水是细胞膜的两侧含量最多的物质，要使后，通过故事调节思维强度，为下膜能够稳定存在于水环境中，蛋白质在膜中可能的存在方一次高强度的思辨活动作情绪上的式如何？调整。3、学生提出假设，并与科学家的假设比对。4、验证：教师给出电子显微镜下的细胞膜照片，简要读图分本部分同样按科研的一般思路析。学生观察思考。推进教学内容，科学内容的进展仍5、结论：电子显微镜下的细胞膜照片支持“蛋白质-脂质-然是教学的明线，但科研方法进一蛋白质”的模型。步明晰。由于学生在两次思辨经历6、质疑：“蛋白质-脂质-蛋白质”的模型虽能够解释细胞膜中经历的思辨环节是相似的，所以是一个稳定的边
9、界，但不能够完美的解释细胞膜具有延展这时候提炼出科研的一般方法，学性等复杂的功能。生更容易认同和接受。小引:再一次从结构与功能相适应的是电子显微镜欺骗了科学家的眼睛吗？是我们的观察视角不视角切入话题，在技术支撑下的研够全面吗？新的研究技术给科学家观察细胞膜的结构打开了究成果与实际的生命现象分析之间一个全新的视角。揭示冲突，引领教学内容的进展，(四)流动镶嵌模型的构建历程保持学生的好奇心和求知欲望。1、分析：(I)教师简介冷冻蚀刻技术教师讲解电子显微镜技术与冷(2)学生分析细胞膜可能断裂的部位：蛋白质-脂质接触冻蚀刻技术一方面是为了打开了学面或磷脂双分子层疏水面。生的视野，另一方面为学生感悟实(
10、3)教师展示冷冻蚀刻技术处理过的细胞膜电镜照片，验技术在生物学研究中的作用提供学生感到意外，并否定了先前对断裂面的推测。有力的证据。(4)学生依据冷冻蚀刻技术处理过的细胞膜电镜照片，让学生在了解一次次实验的意描述蛋白质在磷脂双分子层中的分布。外结果中逐渐走向释然，并对实验(5)教师进一步引导学生对受精作用中的细胞膜融合现技术的发展是生物学研究进展的有象进行分析，提出推测。力支撑产生更深刻地认识。2、假设：细胞膜可能是可以流动的。3、验证(1)学生上讲台介绍人鼠细胞融合实验的设计思想、实这里要求学生在自主阅读的基验过程、现象、结论。础上，理解人鼠细胞融合实验原理，(2)学生对发言学生提问，模拟答
11、辩。并把自己的理解整理后公开表达和为什么选人与鼠的细胞？为什么在37摄氏度的条件交流。这一环节是以语言表达训练下进行实验？实验中涉及了哪些术条件？如何验证磷脂为载体，培养学生阅读、思维、表分子也可以运动的？教师给予必要的提示和相关的基础达的条理性。知识，学生在答辩中加深对验证实验的理解。设计模拟答辩的环节，是希望4、结论：细胞膜具有流动性学生体验善于倾听、勤于思考、勇于质疑的交流方式，感受思维碰撞的乐趣，培养独立思考、善于交流的科学能力。二、流动镶嵌模型的基本内容1、学生讨论并梳理，表述模型该涉及哪几个方面？（组成、结构、特点等）2、学生表达并与书本表述比对，了解对流动镶嵌模型的科学、完整、准
12、确的表述内容。3、简要辨析细胞膜的内外表面，补充说明糖被的结构。功能。引导学生理解按逻辑、有条理地叙述研究成果是一项重要的科学能力，并了解和练习组织科学叙述的方法。三、对探索历程的反思学生在教师的引导下思考讨论以下问题，教师点评。1、你认为是那一种生物学基本观点引领着细胞膜研究的不断深入，并成为生物学研究的基本指南？2、你发现科学家研究的一般思路是怎样的？3、你觉得流动镶嵌模型完美吗？4、科学家的思路能否付诸实践需要什么作支撵？增设的反思这一教学环节，一方面提炼与概括本课相关的一些生物学方法和观点，另一方面，凸现对学生宏观学习能力指导。结语人类对细胞膜的探索已经历了大约一百多年的历史，今天我们
13、只用了约四十分钟的时间了解了流动镶嵌模型的科学发现的历史，但我们从中得到的启示远不止这些。学会反思将使我们在学到具体知识的过程中感悟更多的方法。七、教学后记1、用好的“预设”，引领好的“生成”，创设好的“教学情景”是成功的关键本课的教学设计中大部分的预设环节与自主学习、合作探究、师生对话有关，而这些环节的实际效果是在课堂教学中自然生成的，与学生的参与程度，特别是思维的参与程度密切相关，它直接影响着教学目标的达成情况。所以调动学生的学习情绪，激活思维，是本课是否成功关键。课前播放的自制音画欣赏“绚丽多姿的生命世界”，为学生带着对自然的好奇、对生命的赞叹和崇敬进入生物学学习作了很好的情绪铺垫。同时
14、，由于本课用不断在学生已知的生命活动现象和原理中制造冲突的方法引领课的进展，较好地激发与保持了学生的好奇心和求知欲，激活了学生的思维，使教学预设中的合作交流、互动对话等教学环节得以顺利地展开，从而较好地达成了预期的教学设计及效果。2、内容的教学是明线，方法与情感的渗透是暗线，用明暗交错的方法突出重点，突破难点在本课教学进程中，引导学生体验科学家的研究历程，围绕对膜结构的研究进程展开思辨活动，最终生成对生物膜流动镶嵌模型的认同，成为本课教学的明确的主线，凸现了本课的教学重点；科研的一般过程、科学技术对生物学研究的支撑等生物学方法上的教学，随着教学内容逐渐渗透，成为了本课教学的潜在线索，是暗线。这
15、使生物学方法的教学更加自然，易于被学生认同和接受。教学中有三次从结构与功能相适应的视角切入话题，使学生逐步加深了“结构与功能相适应的观点是生物学研究的基本指南”的认识，使教学难点得以突破。教学暗线的内容在“对探索历程的反思”这一教学环节中得以明朗化，教学的明暗两条线索最终汇合，使教学结构的更富于层次感和整体感。3、教学的互动与生成需要师生的熟悉、理解与默契本课以明暗两条线索展开教学，并注重教学的互动性与生成性，这对教师的教学素养和课堂的即时应变能力有很高的要求，对学生的素质也有很高的要求。在本课的公开教学观摩中，由于笔者执教的是本人正常任教的班级，师生的熟悉、理解与默契成为明暗两线得以顺利展开的最重要的基础
