科学前沿　授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究教案设计（一等奖）

授予诺贝尔奖的通道蛋白的研究教学设计

李娟

绵阳市安州中学

一、

基本信息

1、课题名称：授予诺贝尔奖的通道蛋白

2、课 型：新授课

二、

课题背景

1、教材分析：

授予诺贝尔奖的通道蛋白的研究位于人教版高中生物必修一第四章第三节物跨膜运输内容之后。生物是一门以实验为基础的学科，本节内容是通过多个科学家做了多种实验才证明得到的，其中阿格雷探究CHIP28为水通道蛋白是一个典型的探究实验，在这之前，刚刚学习了高中生物第一个探究实验--探究植物细胞吸水和失水，而探究性实验相对于验证性实验更能体现体现学生的实验设计能力，科学精神科学态度，和创新能力，但这类知识在教材中并未系统整理，所以我将关注课本的基础知识的同时，着重解决有关探究性实验的设计的基本理论、实验设计的思路方法，提高学生分析问题解决问题的能力。

2、考情分析

2018年新课标考纲（生物）对蛋白质的结构及功能的要求是Ⅱ，即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

蛋白质一直是高中生物的核心内容之一，历年高考几乎都有涉及。主要以选择题的形式，将蛋白质知识与其它知识综合进行考察，主要考察学生对蛋白质概念、功能的理解。对学生构建知识网络，综合运用知识的能力要求较高。

3、学情分析：

在学习本节课之前，学生已经掌握了细胞膜的组成、结构和功能；物质跨膜运输的方式，在这些过程中，涉及到了膜上的蛋白质，而通道蛋白这个在高考中也容易出现，正好借助此课题，一是可帮学生完善膜上蛋白质的功能，构建完善的知识体系；二是介绍通道蛋白的研究历程，让学生体会科学精神和科学态度的重要作用；三是通过科学家的实验设计，引发学生自己动脑，明确要素完成实验设计；四是通过科学前沿的介绍，引发学生对生物学科的学习兴趣。

三、

教学目标：

1、

知识与技能：

（1）

明确通道蛋白的概念，分类；

（2）

了解水通道蛋白的发现历程及应用前景；

（3）

通过实验设计，掌握探究性实验的设计思路和答题技巧。

2、

过程与方法：

（1）

通过自主查找收集通道蛋白的相关资料，学会资料查找与整理的方法；

（2）

通过小组探究活动，提升学生合作探究的能力；

3、

情感态度价值观目标：

（1）

体验阿格雷成功原因，理解科学态度和科学精神所起的重要作用；

（2）

通过水通道蛋白的应用前景，激发学生对生物学科的学习兴趣。

四、

教学重难点：

（1）重点

通道蛋白的概念和分类；蛋白质的知识体系构建；探究实验设计思路和答题技巧

（2）难点 探究实验设计思路和答题技巧

五、

教学方法：直观教学法、问题引导法

六、

教学手段：多媒体教学

七、

课时安排：1课时

八、

教学内容设计：

教学学生活动

环节

引入学生认真新课

听讲，明确本节的重点

教师活动

设计意图

通过讲述，让学生明确本节重点

时间

安排

1min 第一环节明确课本知识要点

之前我们复习了有关膜和物质跨膜运输的方式，今天学习的通道蛋白能让我们系统的认识关于膜上蛋白质的种类和功能；通过水通道蛋白研究历程感悟并掌握探究性实验设计的一般思路。并展示PPT 学生回答1、展示阿格雷和麦金农的图片，问问题，并我为什么会在这里展示他们的图片？

看书并完2、什么是通道蛋白？包含哪几大成导学案类？有什么特点？给学生充足时间完第一部分

成导学案。离子通道蛋白必修三还会继续学习，所以今天主要是研究水通道蛋白。

3、订正学生的答案，并引导学生理解。

4、观看通道蛋白运输分子动画，展示膜的流动镶嵌模型。

学生提前收集整理资料，录制视频

小组讨1、通过提问，引发学生学习兴趣，并将知识转移到课本中。让学生积极在书中寻找答案。梳理出知识要点，明确通道蛋白的概念，分类。

2、通过动画和膜成分分析，在膜上找出通道蛋白。

3min 第二环节水通道蛋白的发现水通道蛋白是怎么被发现的呢？同培养学生自主查找学们翻阅查阅了很多资料，下面我们收集通道蛋白的相关资料，学会资料一起来看看。

查找与整理的方

法。

根据同学们的报导，我们对于水通道1、培养学生合作2min 7min

历程

论，完成导学案第二部分，完成后并由小组推荐一人

回答。

的发现历程有了较为清晰的认识，在探究能力；

这个过程中，有哪些是值得我们思考2、培养学生借助已有知识和给出的的呢？下面我们一起来探讨：

知识分析问题和解合作探究：

决问题的能力；

3、体验阿格雷成1、水分子透过人造膜的方式是？水功原因，理解科学依赖于通道蛋白进出细胞的方式是什态度和科学精神所么？

起的重要作用。 2、与自由扩散相比较，谁的透过速率更快？为什么？（结合自身的认识和课本中的内容回答）

3、为什么选用非洲爪蟾的卵母细胞？（让学生在材料中找出依据）

4、Agre成功的关键是什么？

对学生回答的不足之处合理的让同学补充、纠正，做出适当的点评。

第三环节探究性实验设计能力培养

学生积极思考、讨论，完成导学案

。并由小组推荐成员或共同回答问题

。

在科学家是怎么设计实验获得成功的？下面让我们通过一则资料来感悟一下。

1、阅读资料，通过信息我们可以提出哪些问题？（合作探究，有小组推荐人员回答，教师做出适当点评）

2、结合给出的信息可以做出什么假设？（学生思考后请同学回答）

设计实验的过程中，我们必须明确实验目的，依靠实验原理（来源与资料和已有的知识经验）；依据实验原则；确定实验变量；设计对照实验。

3、常见的实验原则有哪些？（学生共同回答）

4、要确定的实验变量有？讲解变量的定义以及在实验中怎么识别，最后再结合探究蛋白A是水通道蛋白实验让同学们说出这个实验中的相关变量。

5、根据分析，给学生三分钟时间补充实验步骤，并写出该实验的预期结果及结论。（展示学生所写内容，全班共同找出不足之处并进行完善）

讨论（合作探究）：

1、该实验步骤中体现了哪些实验原则？并说出依据。

通过资料，培养学生从资料中提取信息的能力；让学生多表述看法，培养他们的语言表达能力；通过导学案问题设计，让学生明确探究性实验的设计的要点和一般设计思路。

20min

2、探究性实验设计的一般步骤？

通过问题2，总结探究性实验设计的

一般步骤。

膜上的蛋白质除了通道蛋白外，还有很多，下面我们以典例来体会膜上蛋白质的种类和功能。学生思考后请学生回答，做出点评，引导学生进行膜蛋白种类和功能的总结。

第四环节膜蛋白的种类及功能

小结

学生分析，选择答案，并进行讲解、补充、点评。

倾听并回答

培养学生运用图形和已有知识分析和解决问题的能力；培养学生的归纳总结知识的能力。

6min 一、总结本节内容：

这节课我们主要学习了

1、通道蛋白的概念、分类和特点。

2、探究性实验设计的要点和一般设计思路。

3、膜蛋白的种类及功能。

二、布置作业

明确本节要点和课后作业

1min

九、

板书设计

授予诺贝尔奖的通道蛋白的研究

一、通道蛋白的概念、分类和特点。

二、探究性实验设计的要点和一般设计思路。

三、膜蛋白的种类及功能。