科学前沿 组装细胞优秀公开课教案

《科学前沿——授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究》教学设计

宜都市第二中学

黄春发

一、设计理念

按新课程标准，重在培养学生的生物学科学核心素养，落实立德树人理念，因此，本节课按照“学生自主学习、合作探究、展示质疑”为教学模式，以问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。通过“现代化信息技术与教育的全面深度融合”，切实落实学生主体性驾驶指导性教学，让学生形成良好的生命观念，提高探究能力，训练学生科学的思维方法，并担起相关社会责任。

二、教学分析

1.教材分析

“科学前沿

授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究”一节是人教2003课标版必修一第四章细胞的物质输入输出的章末阅读内容，是在前面学习了生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式和实例基础上学习的。学生对生物膜的结构和功能及其机理有所理解，通过本节的学习，让学生学生知识面加大，学习水通道蛋白和离子通道蛋白的同时，深入理解蛋白质在流动镶嵌模型中的结构特点和跨膜运输中的功能特性。

虽然本节课，课本中的内容不多，需要老师额外提供课外材料，但是在结构体系上体现了人们对科学理论的认识和探究过程，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过提前发放导学案，学生提前自主学习，课堂中优化课堂结构，妙用科学史实例，以及将高考题改编成素材，发挥学生的主体作用——合作探究、展示质疑，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中感悟科学研究的方法，从而渗透科学核心素养的教育。

2、学情分析

学生已学习了细胞膜的结构——流动镶嵌模型和细胞膜的功能（之一）控制物质进出的方式等相关知识，有一定的理论知识基础。且通过一段时间的生物学习，不断贯彻理性思维和科学探究的生物核心素养教育，学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强。

所以，采用学生先利用导学案对照课本自主学习，课堂上合作探究、展示质疑为教学模式，以问题探究为主线、已知识归纳总结为重点来学习本节内容。

3、教学重难点分析

教学重点：

水通道和离子通道蛋白的发现过程。

教学难点：

（1）细胞膜的流动镶嵌模型与物质进出细胞的方式知识归纳。

（2）水通道和离子通道蛋白的发现过程及例子、原理。

通过学习，学生不仅要掌握通道蛋白的发现过程，更要掌握对简单实验的设计、分析的能力，感悟科学发现和研究是一个需要实事求是和坚持不懈的科学精神。

三、教学目标

1.知识目标

（1）了解通道蛋白的发现过程及其意义；

（2）归纳膜蛋白的功能、物质进出细胞的方式。

2．能力目标

（1）感悟科学发现和研究是一个需要实事求是和坚持不懈的科学精神；

（2）提高学生的观察思维、逻辑推理、质疑展示等能力。

3．情感目标

学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发生物学科核心素养的成长，落实立德树人的目标。

四、教学策略

1

本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法。以问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导来探究思路来教学。

配以动画展示、多媒体辅助教学，激发学生学习兴趣，鼓励学生大胆发言，积极引导学生去讨论，鼓励学生敢于讲出自己的见解、观点。

在学生展示质疑的过程中，教师要从中发现问题，纠正、弥补出现的差错和漏洞，帮助学生正确表述。

配以导学案，补充教材中没有的背景材料和知识，辅以题目训练，温故知新，讲练结合，让各教学目标得以实现。

五、教学程序

教学

教师活动

学生活动

设计意图

环节

提前下发导学案。

自主完成导学案上

的题目。

温习与本

多媒体动画展示细胞膜流动镶嵌

节课相关知识。

观看动画，并思考

引温

模型和物质进出细胞的方式的动画，

故

导学生归纳已学过的知识：

回答问题

1、流动镶嵌模型的要点？

知

2、自由扩散、协助扩散、主动运新

输、胞吞胞吐的方向？是否需要载体、能量？

学生阅读思考，并回让学生把指导学生阅读课本，掌握通道蛋白的

握好概念。

概念和分类；介绍两位科学家生平事答导学案中相关问题。

迹。

（一）水通道蛋白

1、阅读P74，思考下列问题：

阅读教材，分组讨培养学生

（1）磷脂双分子层内部是疏水还是亲论，回答展示（或提出质的语言组织能问

疑、补充答案）

力。

水的？

题

（2）细胞时刻需要吸收营养物质和排导

学

出代谢废物，在与外界交换的物质中，

和

有无亲水性物质？

探

（3）早在100年前，人们进行了哪些

究

推测？

培养学生阅读教材，科学家严

2、水通道蛋白的发现过程

处理信息和归

引导学生阅读导学案材料，并思考问谨细致的工作作风和科纳总结能力

学态度以及对真理不懈题：

追求的科学精神。

从阿格雷的生物研究中，你认为生物实

验应该遵循哪些原则？

培养学生

分组讨论，回答展示读题解题、看图3、例题讲解：（改编2012年北京高考

（或提出质疑、补充答析图能力。

试题）

案）

培养学生

4、研究水通道蛋白对生命健康有什么学生畅所欲言，谈谈正确的生命观

自己的见解。

意义？

念，落实核心素

2

问

题

导

学

和

探

究

阅读教材，小组讨论。

学生阅读资料，讨论展示质疑。

感悟科学发现和研究是一个需要实事求是和坚持不懈的科学精神

认真听讲

小组讨论，开放思维

学生认真听讲

思考：近年来，诺贝尔化学奖小组讨论、畅所欲言

屡屡授予生物科学领域的科学家，

你怎么看待这一事实？

（二）离子通道蛋白

1、阅读P74，思考下列问题

①离子通道是否有特异性？

②离子通道长时间开放吗？

③离子通道与哪些生理相关？

④你能举出一些例子吗？

2、离子通道的发现

引导学生阅读导学案中相关材料，回答问题：

从麦金农的研究中，得到了哪些启示？

3、离子通道的类型

（教师讲解）

（三）通道蛋白的发展前景

引导学生讲所学的知识与现代医学、疾病治疗相结合，举例子，发散思维，大开脑洞。

四、对比载体蛋白和通道蛋

（教师讲解）

1、细胞膜中的蛋白质种类及相关功能

2、“四看法”判断物质出入细胞的方式

3、水通道蛋白和离子通道蛋白的比较

六、板书设计

一、温故知新

二、通道蛋白

1、水通道蛋白

2、离子通道蛋白

3、通道蛋白的发展前景

三、通道蛋白和载体蛋白的异同

四、知识小结

学生分析、讨论

知

识

小

结

养。

培养学生的合作精神。

提高学生探究能力，训练学生科学的思维方法

体现担起相关社会责任，增强生物学科的核心素养

，将立德树人的精神观察课堂。

通过发散思维，将生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等核心素养落实到课堂。

培养学生分析、总结的能力。

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