全章复习与测试名师教学设计1

必修1 第4章 第2节《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计

武定民族中学 李华梅

【教材分析】

人教版必修1第4章共3节内容，第1节《物质跨膜运输的实例》，第2节《生物膜的流动镶嵌模型》，第3节《物质跨膜运输的方式》。第1节主要说明细胞膜是选择透过性膜，膜为什么具有选择透过性？这与膜结构有关，膜结构又是解释物质跨膜运输的方式的基础。这3节内容的内在联系是：功能—结构—功能。由此可见，本节内容在第4章中起着承上启下的作用，有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。

本节主要包括两大部分内容：1、科学家对细胞膜结构的探索历程。利用科学史教育素材，通过引导学生分析科学家们的实验和结论，宛如亲历科学家探索的历程，使学生切身感受科学的魅力，加深对科学过程和方法的理解，明白科学发现是长期的过程；科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说并非一成不变，需要不断修正、发展和完善；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。2、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多对细胞膜结构的假说中，细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍认同的，能较好地解释人们对细胞膜功能的认识，学生必须展开想象力，通过制作模型等，构建细胞膜的空间立体结构，理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型的基本要点。

【教学目标】

1．知识与技能

①通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。 ②举例说明生物膜具有流动性特点。 ③简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 2．过程与方法 ①通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。 ②发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。 3．情感态度与价值观

①生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。

②正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。

③正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用。

【教学重点】

1、科学家对生物膜结构的探索历程。

2、流动镶嵌模型的基本内容。 【教学难点】

1、对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一；

2、生物膜的空间立体结构；

3、生物膜的流动性特点。 【教学方法】归纳探究法，自主、合作学习。

【教具准备】多媒体课件

【课时安排】1课时 【教学设计思路】

本节课采用“提供资料→提出问题（要求）→做出假设（构建模型）→提供实验验证”的教学模式，通过“生物膜流动镶嵌模型”的构建及有关实验设计，体现学生“自主、探究、合作”的学习方式，感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。

【教学实施的程序】

学生活动

1、

科幻之旅

教师的组织和引导

教学意图

创设情境，激趣导入

如果有“时光机器”，此刻将你送回19世纪，你会从哪儿去研究细胞膜的结构？

大屏展示：时光之旅动画图片。

多媒体课件演示相关内容

问题1：细胞膜的组成成份是什么呢？

2、阅读资料探究，小组讨论合作学习

（1）从生理功能入手的科学探究

材料一、欧文顿的实验

1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用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：脂溶性分子易透过细胞膜；而非脂溶性分子则难以通过。

思考1：您能得出什么假说（结论）？

思考2：最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？

思考3：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？

开始学习模型建构的方法。

学生小组讨论后，推选代 表发言

学生评价、教师评价

假说是怎样提出的。

资料二：其他科学家的实验

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，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶（能专一地分解蛋白质的物质）分解。

思考1：你能推测出什么结论？

思考2：在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？

问题2：脂质和蛋白质是怎样有机结合的？

资料三：荷兰科学家的实验

1925年，两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验：将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。

思考1：你能推测出什么结论？

思考2：细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？细

“提出假说”的科学方法胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？画出来进行比较哪介绍。

种情况膜稳定性强？

主要是限于当时的条件。思考讨论：

讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手？

实验、推理想象—假说—进一步验证完善。

问题3：脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？蛋白质位于脂双层的什么位置？

（2）单位膜模型的提出

展示20世纪50年代电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片

观察冰冻蚀刻电子显微法得到细胞结构的图片

观察“三明治模型”

变形虫的变形运动

引导学生观察后思考

探究思路引导

细胞膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。如

了解技术进步对科学研

①白细胞吞噬细菌的过究发展的作程；②变形虫的伪足运动现用

程；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；

了解技术进步对科学研究发展的作用

资料四：罗伯特森的实验和模型

1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出单位膜结构模型。

思考1：单位膜结构的主要内容是什么？

思考2：单位膜结构有什么缺陷？

思考3：有哪些证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？

（3）新技术带来新模型

资料5：人——鼠细胞融合实验（荧光标记法）

展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠细胞融合实验。

思考：①该实验表明什么？

证明细胞膜具有流动性的证据。

②根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些象；③受精时细胞的融合过

展示1972年桑格和尼克森提出的流动说发展着技术进步，假说不断镶嵌模型示意图（动态）

思考：①细胞膜的组成成分？

②细胞膜的基本支架？

③蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？

④细胞膜的结构特点和功能特点？

小结

①19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由___________组成的。 ②20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由___________和__________组成。

③1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是 层分布的；

④1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构组成；

⑤1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出

①生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺

总结结构与功能相适应被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展。 提出技术进步推动了假的观点；人 细胞膜具有 性；

类对自然的②实验技术的进步所起⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提认识是永无到关键性的推动作用

出了 模型.模型。

止境的

思考：

③在建立生物膜模型的①生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？

过程中，结构和功能相适应的②纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的观点始终引导人们不断实践、进步所起到怎样的作用？

认识、再实践、再认识，使人③分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如类一步步接近生物膜的真相

何体现的？

练习：

1、阅读有关生物膜流动镶嵌模型的正文，填写

①组成成分：磷脂、蛋白质、糖类

②基本支架：磷脂双分子层

③蛋白质分布：覆盖、镶嵌、贯穿

④结构特点：具有一定的流动性

⑤功能特点：选择透过性 2．下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？（ ）

A．细胞膜是选择透过性膜

B．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

C．细胞膜的分子结构具有流动性

D．有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动

3．人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁，吞噬侵入人体内的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）。A．选择透过性 B．保护作用 C．流动性 D．自由扩散

动画演示生物膜的流动镶嵌模型 个别学生板演，师生评价

强化流动镶 嵌模型的基 本内容。

4．一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（ ）。

A．结构特点具有流动性 B．选择透过性

C．专一性 D．具有运输物质的功能 5．画细胞膜结构的简图，并注明主要分子的名称 课外作业：

1．

2．

指导，展示优秀模型，总利用互联网搜索科学家对生物膜研究的最新进展

结归纳流动镶嵌模型的基本利用废旧物制作生物膜模型，交流。

1．尽量为学生创造探究活动的机会，激发学习兴趣。本节教学设计上主要突出科学史资料，并通过自己的加工将资料整理出来，拿到班上相互交流。

内容。

【教后反思】

教育，经过教师精心设计，将各位科学家实验的资料，再加工成一连串环环相扣的问题来引导学生探究，让学生身临其境，仿佛自己就是科学家在进行研究，从中学习模型建构方法：实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展；正确认识实验技术手段的进步在促进科学的发展中的作用；总结科学发现的一般规律。

2．保护学生的自尊心，培育学生创造的激情。教师必须设置好探究历程的梯度（如，补充磷脂分子结构与特性的知识），并且不能超出学生当前的认知结构和认知水平，并适时、恰当地给学生创新提供帮助，使其能享受成功喜悦，激发并能维持学生的创造热情。

3．以活动促发展，促进学生知识建构。本节既有资料探究，小组讨论学习的活动，也有通过多媒体课件、学生画图、模型制作等手段，让学生动脑、动口、动眼、动手，学生学习方式多样，落实新课程标准倡导自主、探究、合作学习的要求，有效实现三维目标，学生学得既灵活又实在。