科学前沿 组装细胞教学教案设计

第4章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计

广州市第五中学 邹

艳

教材分析

“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版必修1第四章第2节，与第1节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质吸收有选择性等知识有一定的联系，并对第3节学习“物质跨膜运输的方式”打好了基础，对整个章节的知识起到了承上启下的作用。

本节内容主要包括两大部分:一是科学家对生物膜结构的探索历程，二是细胞膜的流动镰嵌模型的基本内容。当今高中生物学课标提倡的科学精神是理性思维、批判质疑和勇于探究。本节课在教学设计上主要体现科学史的教育，让学生亲身经历一个个的探究过程，是培养学生的理性思维和分析探究能力，对学生进行科学方法和科学素质培养的良好素材。因此教师要通过一连串的环环相扣的问题来引发学生思维，体会科学思维的方式和科学研究的方法，体验科学发现是一个艰难曲折、坚持不懈和不断发展完善的过程，可以很好地培养学生的科学精神。

设计思路

教师精心准备好相关资料，按照活动一、对生物膜成分的探索----活动二、对生物膜结构的探索----活动三、新技术带来新模型----活动四、流动镶嵌模型的诞生这种层层递进的顺序，让学生于积极的思维过程感受到科学的魅力，尊重科学的严密性并始终保持高昂的探索兴趣。教师通过引导学生自己作出分析、推理、假设、判断，最终自然而然地接受流动镶嵌模型的理论

教学目标

1.知识与技能

(1)简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

(2)尝试利用水果制作生物膜模型

2.过程与方法

(1)通过分析科学家建立生物膜模型的过程，尝试提出问题，作出假设, 并初步掌握科学探究的方法。

(2)通过制作模型,锻炼学生的空间想象能力和动手操作能力。

3.情感态度和价值观

(1)理解在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用，尊重且

用发展的观点看待科学。

(2)树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。

(3)通过科学史的了解，学习科学家理性思维、批判思维和勇于探究的科学精神。

教学重难点

教学重点是感受科学家对生物膜结构的探索过程和理解流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点是生物膜流动镶嵌模型的构建。

教学过程

(一)创设情境，导入新课

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创设情境：癌细胞可以在人体内肆意横行，危害人的生命，是与膜成分的改变有关。那么膜的成分到底是什么，结构又是怎样呢？

（二）层层推理，构建模型

活动一、对生物膜成分的探索

资料1.19世纪末，欧文顿(E.Overton)用植物细胞研究细胞膜的通透性，曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究,发现:脂溶性分子易通过，而非脂溶性分子则难以通过。

学生分析作出假设:“细胞膜由脂质组成”。

教师提出还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗? 师生共同总结出科学探索的一般方法:通过观察到的事实，先提出问题再作出合理的假设，最后还需其他实验的验证和完善。这就是进行科学探索的一种方法“假说演绎法”。

资料2.20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶分解。

学生得出结论:细跑膜由脂质和蛋白质组成。

教师进一步引人:“了解了组成细胞膜的成分，那么这些成分如何构成膜结构”

活动二、对生物膜结构的探索

资料3.1925年，两位荷兰科学家用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。教师介绍磷脂的相关化学知识，要求学生利用提供的水果做材料构建膜的初步模型并分组描述自己的想法。

教师引导学生提出疑问：蛋白质在哪里？

科学技术的进步有助于我们了解这个问题.通过显微图片分组建构模型。

资料4.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的清晰的暗-亮-暗三层结构，他大胆提出的

生物膜的模型是蛋白质-脂质-蛋白质的“三明治”模型，是静态的统一结构。

教师引导学生对静态模型提出质疑，并播放变形虫吞噬食物的视频加以证明。

活动三、新技术带来新模型

资料5. 1970年科学家的人一鼠细胞融合实验

资料6.冰冻蚀刻电子显微技术显示细胞膜示意图。

教师讲解冰冻蚀刻实验证明蛋白质在细胞膜上是不均匀分布的。至此生物膜模型呼

之欲出，学生再利用水果进一步构建生物膜的模型，分组展示成果，并尝试表述。

（三）探讨归纳，得出结论

活动四、流动镶嵌模型的诞生

资料7.1972年桑格和尼克桑共同合作提出生物膜的流动镶嵌模型

师生再携手构建生物膜的概念模型，帮助学生全面理解生物膜流动镶嵌模型所代表的含义，并进一步明确糖被的成分与作用，与开篇相呼应，理解癌细胞容易扩散的原因。

总结科学家的探索历程，你收到哪些启示? 教师留下进一步探索的悬念，生物膜的结构模型是否就是完美无缺的呢？

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