教學設計與反思
課題：必修一第四章第二節生物膜的流動鑲嵌模型
科目： 生物
教學物件： 高一學生
課時： 1課時
提供者：
單位：一、教學內容分析
「生物膜的流動鑲嵌模型」一節是人教版《必修1分子與細胞》第四章《細胞的物質輸入和輸出》的第二節，與第一節「物質跨膜運輸的例項」所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯絡，並對第三節學習「物質跨膜運輸的方式」作了知識準備。所以，這節的內容安排很巧妙，對整個章節的知識起到了承上啟下的作用。
本節主要包括了兩大部分內容：①科學家對細胞膜結構的探索歷程。這是乙個很好的科學史教育素材，通過引導學生一步一步地分析科學家的實驗和結論，宛如親歷科學家探索的歷程，使學生切身感受科學的魅力，自然而然地接受流動鑲嵌模型的理論，更重要的是讓學生加深對科學過程和方法的理解，明白科學發現的過程是乙個長期的過程，涉及到許多科學家的辛勤工作；科學家的觀點並不全是真理，還必須通過實踐驗證；科學學說不是一成不變的，需要不斷修正、發展和完善；科學發展與技術有很大的關係，技術的進步可以更好地促進科學的發展。
②細胞膜的流動鑲嵌模型的基本內容。在眾多對細胞膜結構的假說中，細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的，能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識，學生必須展開想象力，在頭腦中構建細胞膜的空間結構，理解和掌握流動鑲嵌模型的基本要點，這對於更好的理解下一節物質跨膜運輸的方式有很重要的聯絡。
二、教學目標
1. 知識與技能
（1）認識生物膜結構的**歷程
（2）簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容
（3）舉例說明生物膜具有的流動性特點
2．過程與方法
（1）分析科學家建立生物膜結構模型過程，嘗試提出問題，大膽作出假設
（2）發揮空間想象能力，構建細胞膜的空間立體結構
3. 情感態度與價值觀
（1）使學生樹立生物結構與功能相適應的生物學辨證觀點
（2）培養學生嚴謹的推理和大膽想象能力
（3）認識到技術的發展在科學研究中的作用，尊重科學且用發展的觀點看待科學，樹立辨證的科學觀
三、學習者特徵分析
學生已經了解了細胞、知道了組成細胞的分子、掌握了細胞的基本結構，尤其是細胞膜作為最基本生命系統的邊界等相關知識，為本節知識的學習奠定了基礎。
高中學生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，並對探索科學的過程與方法及結論的形成缺乏理性的思考。
四、教學策略選擇與設計
本節內容主要包括對生物膜結構的探索歷程和生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容兩大部分。在教學中，充分發揮教師的主導地位和學生的主體地位，採用「引導—觀察分析實驗現象—提出假設—實驗驗證再分析」的教學環節，融合運用引導啟發、觀察分析、對比歸納、聯絡例項等方法，配以多**輔助教學，引導學生觀察並分析實驗現象，大膽的提出實驗假設，宛如親歷科學家探索科學的歷程，切身感受科學的魅力，保持強烈的**科學的激情和興趣，自然地接受流動鑲嵌模型的理論。讓學生在**中學習科學探索的方法，從而滲透探索科學過程和方法的教育。
五、教學重點及難點
1.教學重點
（1）科學家對生物膜結構的探索歷程。
（2）生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。
2.教學難點
**建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。
六、教學過程
教師活動
學生活動
設計意圖
展示課題及學習目標
（板書：$4.2生物膜的流動鑲嵌模型）
（板書：學習目標1. 認識生物膜結構的**歷程
2. 簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容
3. 舉例說明生物膜具有的流動性特點）
引言：如果有「時光機器」，將此刻的你送回19世紀，你會從哪些方面去研究細胞膜的結構?
明確學習目標
思考、回答
使學生明確學習目標，更有效的完成學習。
提出問題，引起思考，激發思維**的慾望，引起學生學習的興趣。
問題1:細胞膜的組成成分是什麼呢？
教師課件展示資料並簡單表示實驗結果。
資料1：
19世紀末，歐文頓(用500多種物質進行上萬次實驗，發現：凡是可以溶於脂質的物質，比不能溶於脂質的物質更容易通過細胞膜。
引導學生分析實驗現象得出結論。
課件展示問題：
[設問] 1.最初認識到生物膜是由脂質組成的，是通過對
現象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑑定？
2.在推理分析得出結論後，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑑定嗎？
3.那為什麼一開始不直接對膜的成分進行提取、分離和鑑定呢？
指出歐文頓得出的結論是假說，假說是需要驗證的。
得出結論：膜是由脂質組成的。
回答問題
1.通過對現象的推理分析。
2.有必要，通過鑑定能更準確地說明問題
3.當時的技術不能實現
培養學生主動獲取知識的能力、歸納能力及與人交流資訊的能力。
領悟科學研究的方法「假說」是怎樣提出來的。
教師課件展示資料
資料2：
20世紀初，科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來，然後進行化學分析。得出膜的主要成分是脂質和蛋白質。
[設問]1.我們以前學習過，其中脂質中最豐富的是什麼？
2.為什麼是哺乳動物的紅細胞而不是其它細胞？
閱讀資料，思考老師提問。
回答問題
1.磷脂。
2.因為哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器。
對科學過程和方法的理解
學生表達能力得到進一步提高
問題2：脂質和蛋白質是怎樣結合構成膜的呢？
教師課件展示資料引導學生分析實驗現象得出結論。
資料3：
2023年，兩位荷蘭科學家用丙酮（有機溶劑，可溶解脂質）從人的紅細胞膜中提取脂質，在空氣－水介面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰好為紅細胞表面積的2倍。
[設問]1.磷脂分子在空氣－水的介面為什麼鋪展成單分子層？是怎樣排布的？
介紹磷脂分子的特點。
2.磷脂分子在細胞膜中是如何排布的？
閱讀資料，得出結論：細胞膜中脂質是雙層的。
以小組為單位討論磷脂分子在下列情況中的排列方式（從磷脂結構分析）
1.平鋪於水面上（空氣—水介面）。
2.細胞膜上。
白板上匯報展示
提出問題，引起思考，激發思維**的慾望，引起學生學習的興趣。
培養學生主動獲取知識的能力、歸納能力及與人交流資訊的能力。
問題3：蛋白質位於磷脂雙分子層的什麼位置呢？
教師課件展示資料及模擬圖
資料4：
2023年，羅伯特森在電鏡下，看到了細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構。提出「蛋白質-脂質-蛋白質」靜止模型的觀點。
質疑靜態「蛋白質-脂質-蛋白質」三層結構是否能體現膜的功能呢?
動畫展示白細胞吞噬細菌的過程。
蛋白質鑲、嵌或橫跨磷脂雙分子層。
展示**，白板標註蛋白質存在的三種方式。
蛋白質在膜中的分布是不對稱的。
閱讀學生思考
舉例說明
記憶培養學生問題意識，給予鞏固知識，學生發散性思維啟動已有知識的空間。
教師課件展示資料及動畫
資料5：
人——鼠細胞融合實驗
**，描述實驗結果，分析實驗結論
培養學生主動獲取知識的能力、歸納能力及與人交流資訊的能力。
2023年，桑格和尼克森在新的觀察和實驗證據的基礎上，提出了流動鑲嵌模型。
提問：根據前面的分析，小組合作畫出流動鑲嵌模型。
及時引導。
動畫展示流動鑲嵌模型。
學生通過歸納、總結，主動獲得結構模型的基本內容。
展示**介紹各種結構名稱。
流動鑲嵌模型的基本內容：
1．以磷脂雙分子層為基本支架。
2．蛋白質在脂雙層上排布方式有三種：鑲在表面，嵌入其中或是橫跨整個雙分子層的。
3．磷脂分子是可以運動的，具有流動性。（**展示磷脂分子的運動方式是多樣的）
4.大多數的蛋白質分子也是可以運動的。（也體現了膜的流動性）。
5．細胞膜外表面，有一層細胞膜上的蛋白質與醣類結合形成的醣蛋白，叫做糖被。（主要起到識別作用）
補充醣脂
描述模型的主要內容。
學生通過歸納、總結，主動獲得結構模型的基本內容。
提公升**
某研究性學習小組欲研究細胞膜的成分和結構，如果你是課題組成員，請你幫助完成相關問題。
※（1）應選取人的哪種細胞做實驗？（ ）
a．成熟紅細胞
b．神經細胞
c．白細胞
d．口腔上皮細胞
※（2）在制得成分中加入雙縮脲試劑，如果產生______反應，即可以證明細胞成分中含有
※（3）研究發現，脂溶性物質容易通過細胞膜，非脂溶性物質透過細胞膜十分困難，這表明組成細胞膜的主要成分中有
※（4）該實驗表明，組成細胞膜的主要成分有
※（5）提取膜成分中的磷脂，將其鋪在空氣－水介面上，測得磷脂占有面積為s，請**紅細胞表面積的值接近於________。
※※（6）如果選擇人的口腔上皮細胞作為實驗，假設其表面積為s，則磷脂在空氣－水介面上的面積為什麼
※※※（7）如果不考慮操作難度，選擇細胞也可以得到（5）的結論。
思考、討論回答
複習舊知識，鞏固新知識，培養學生的綜合分析能力。
課堂小結
一、生物膜結構的探索歷程：
1.19世紀末，歐文頓提出：膜由
組成；2.20世紀初，化學分析得出：
膜的成分是和 ；
3. 2023年，荷蘭科學家得出：
脂質分子是的；
4. 2023年，羅伯特森在電鏡觀察下得出：
的三層結構；
5. 2023年，用螢光標記技術證明：
膜具有性；
6. 2023年，桑格和尼克森提出：
模型。二、流動鑲嵌模型的主要內容：
1.生物膜以為基本支架；
2.蛋白質在磷脂雙分子層上的分布方式有：
3.生物膜具有一定的
深化記憶
鞏固知識點
七、教學評價設計
評價內容
評價等級
高中生物穿過生物膜問題
一 穿膜層數的計算問題常涉及的知識點 1 常涉及到的細胞結構的膜的層數 線粒體和葉綠體均為2層膜，液泡 細胞膜均為1層膜 核醣體 核膜上的核孔均為0層膜等。2 常涉及到結構和細胞 紅細胞 肺泡壁 毛細血管壁 毛細淋巴管壁 小腸粘膜上皮 腎小囊壁 腎小管壁細胞等均為單層上皮細胞，物質在穿越這些細胞時均...
高中生物選修一生物技術實踐知識點
課題一果酒和果醋的製作 1 發酵 通過微生物技術的培養來生產大量代謝產物的過程。2 有氧發酵 醋酸發酵谷氨酸發酵 無氧發酵 酒精發酵乳酸發酵 3 酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式 出芽生殖 主要 生殖孢子生殖 4 在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖。c6h12o6 6o2 6...
高中生物必修一總結
5 質體植物和藻類細胞中特有的細胞器，分為白色體和有色體，有色體中最重要的一類是葉綠體，是進行光合作用的場所。6 中心體有微管組成，在動物細胞中起增殖作用，但植物細胞沒有中心體也能正常 細胞器在功能上是相互協調的 三 細胞核 1 胞核是細胞進行生命活動所必需的，決定細胞的遺傳和代謝2 細胞核的結構 ...