科学家访谈　探索生物大分子的奥秘名师教学设计1

生物膜的流动镶嵌模型

韩光辉

一、教学设计思路：

本节知识与前面的有关细胞膜的功能（控制物质进出细胞）关系密切，本节设计首先从功能需要什么样的结构引入新课；具体设计思路是：利用科学探究的一般过程进行教学，以科学家的探索过程为材料，逐步引出生物膜的结构；最后，在学生自主阅读、思考、讨论之后，让学生自己归纳出生物膜的结构特点以及认同生物膜的流动镶嵌模型。整节课以学生为课堂主体，利用课堂中生成性问题展开教学。

授课人

韩光辉

课

题

学科

生物

学校

栾城职教中心

生物膜的流动镶嵌模型

【知识与技能】

1、简述建立生物膜模型的过程；

2、描述生物膜的流动镶嵌模型基本内容；

3、理解实验技术的进步在生物膜模型建立中的作用。

【过程与方法】 1、利用科学探究的一般步骤理解生物膜结构的科学探索历程；

教学目标

2、尝试作出假说；

3、学会建立模型的方法。

【情感态度与价值观】

1、探讨在建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点；

2、理解科学知识的发生与发展过程；

3、认同实验技术在促进科学发展中的作用。

教学重点

流动镶嵌模型的基本内容。

教学难点

探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

教学方法

讲述法、探究法

课时安排

1课时

多媒体课件、视频演示动画

教具

实验情况

1

教师活动

【导学】

先带领学生看一位生物老师作的一首赞美细胞膜的诗：

是谁,隔开了原始海洋的动荡, 是谁,为我日夜守边防, 是谁,为我传信报安康。

没有你,我——一个小小的细胞

会是何等模样? 叫学生一起朗读

提出问题：作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中究竟起什么作用？

根据结构与功能相适应的观点，究竟需要细胞膜具有什么样的结构才能体现呢？

【新课】

思考：如果让你构建生物膜的结构模型，你需要获取与生物膜有关的哪些资料？

让我们跟随科学家一同去探索

学生活动

学生思考作

出回答

学生思考，尝试作答

设计意图

创设新情景，

引入新内容

的学习

通过启发学生

思考，进一步

提高学生自学

能力

培养学生的

归纳和总结

的能力

【提出问题】细胞膜的组成成分是什么呢？

一、对生物膜结构的探索历程

【实验观察】欧文顿的实验

【提出假设】膜的成分中有脂质。

提出问题：人们最初认识到细胞膜是由脂质

2

学生阅读课

本中实验内

构成的，是直接对膜成分进行提取、鉴定，容后思考

还是一种推理？

提出问题：在推理分析得出结论后，还有必 要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？为

什么？

【实验验证】成分分析实验

实验证明：欧文顿的假说是正确的。

膜的结构组分已经知道，接下来应该干什么？

【再引问题】脂质和蛋白质是怎样构成膜的呢？

（展示磷脂分子的结构）

模型构建1：

将很多磷脂分子在空气—水界面上铺

展成单分子层，磷脂分子的头尾将如何排学生尝试动

手绘制生物

布？

让学生上黑板绘图，并做点评。

模型构建2：

磷脂分子在水中将怎样排布呢？

让学生上黑板绘图，并做点评。

模型构建3：

细胞膜内外是水环境，那么，膜内磷脂分子是怎样排布的呢？

磷脂分子铺展实验（请学生阅读）

得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

3

指导学生阅

读，通过分

学生根据对

实验过程的

理解作出回答

析，使学生

获得知识

对学生绘图

进行指导，

培养学生自

主学习能力

利用教材中

的图解，引

导学生通过

观察、思考、

归纳获得知识

学简图

学生结合磷

脂分子的结

构特点思考

作答、绘图

学生阅读课

本中实验内

提出问题：蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？

【建立模型】罗伯特森的实验和假说（请学生阅读，找到关键词）

膜的主体是连续的脂双分子层，所有的生物膜都由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的、统一的结构，称为“单位膜”模型。

容后思考

引导学生思

学生观察电

镜图，结合

课本中文字

理解模型

考，提高学

生的归纳能力

（展示细胞膜电镜照片和“单位膜”模型）

（结构要与功能相适应——基本的生物学

观点。）

（演示白细胞吞噬病菌的视频）

提出问题：“单位膜”模型能解释膜的功能

吗？

补充：资料7 生物膜的冰冻蚀刻

引出科学家的细胞杂交实验：

实验：“红色荧光染料标记人细胞表面

蛋白质”与“绿色荧光染料标记鼠细胞表面学生通过对

蛋白质”的两种细胞融合后蛋白质的分布特实验过程的

点。

学习，归纳

得出结论：细胞膜上的蛋白质具有流动出结论

性。

补充：小资料

磷脂分子的运动

小结：细胞膜具有流动性

【完善模型】

单位膜模型的缺陷——

单位膜模型认为：膜是静止的；膜是统

一的。

学生思考，

实验或事实证明：膜是运动的；不同的归纳出模型

4 指导学生结

合图文，抓

住有用信息

从而从理解

层次掌握知识

膜功能有差异（由结构决定）。

单位膜模型不能很好地解释膜的多种

功能。

好地体现结构与功能相适应的特点呢？

引出1972年，桑格和尼克森对细胞膜结构模型进行修正。

展示修正后的细胞膜模型动画。

二、流动镶嵌模型的基本内容

1、生物膜的组成：

2、生物膜的基本支架

：

3、蛋白质分子存在形态：

4、生物膜的结构特点：

课堂总结：

1、列表总结：生物膜结构的探究历程

2、小结:填写概念图

课后作业：

1、根据细胞膜的结构特点，你能组装出它的结构模型吗？

2、如果给你所有需要的材料和试剂，你该如何证明细胞膜中含有蛋白质？

[板书设计]

提出问题：怎样对该模型进行修正，才能更

的缺陷

学生根据之

前的分析尝

试思考

学生对该模

型的基本内

容的学习识

记并理解

师生共同总结

学生积极思考、

作答

还主动权于

学生提高学

生能力

设置较有难

度的思考题，培养学生的

能力，强调

严谨性

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、对生物膜结构的探索历程

提出问题→实验观察→作出假设→实验验证→再引问题→建立模型→完善模型

二、生物膜的流动镶嵌模型：

流动性 镶嵌性

5

6