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视频标签：生物膜的流动镶嵌模型
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视频课题：人教版《必修1分子与细胞》第四章第二节《生物膜的流动镶嵌模型》山西省优课
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人教版《必修1分子与细胞》第四章第二节《生物膜的流动镶嵌模型》山西省优课
《生物膜的流动镶嵌模型》
一、设计理念及思路
本节课在教学设计上主要突出科学史的教育。开篇从学生亲身体验的活动——细胞模型制作大赛入手，使学生产生情感上的共鸣，激发学生对生物膜结构产生强烈的兴趣和探索的渴望。整节课的教学采用“问题——假设——推理——验证——总结提高”的基本程序，以学习小组为单位，通过教学资源和信息技术的整合，为学生创设学习情景，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉，让学生去重走科学家走过的路，通过讨论得出结论并构建相应模型，再将科学家的实验作为验证实验，使学生从探索发现上升到知识构建，不仅锻炼了学生的思维能力、探究能力，而且让学生体会到科学探究的艰辛、科学进步与技术之间的关系及结构要和功能相适应的观点等，从而自然而然地接受流动镶嵌模型的理论。符合新课程理念中“探索领先，合作学习，师生是学习共同体”的教育理念。 二、教材分析
“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版普通高中课程标准实验教科书必修一《分子与细胞》第四章第二节。本节内容承接第四章第一节“物质跨膜运输的实例”中生物膜具有选择透过性等知识，介绍了对生物膜结构的探索历程，又为第四章第三节“物质跨膜运输的方式”做铺垫，整章内容由“功能—结构—功能” 这条主线贯穿起来。因此本节内容在第四章中起着承上启下的作用，有助于学生建立结构与功能相适应的观点。 三、学情分析
学生通过初中的生物学知识的积累，以及前三章的学习已经了解了细胞、知道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构，并且掌握了一定的生物学学习的方法和技巧，为本节知识的学习奠定了基础。
高一学生具备一定的独立思考和抽象思维能力，对事物的探索充满好奇，但往往带有一定的盲目性，并对科学探索的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。 四、教学目标
1．知识目标：
①简述流动镶嵌模型的基本内容。 ②运用模型解释有关生物学现象。 2．能力目标：
①尝试提出问题，作出假设。
②分析研究史料，锻炼逻辑推理能力及培养团结协作精神。 3．情感目标：
①探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。 ②探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。 五、教学重、难点
教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。
教学难点：探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。 六、教学方法
情境教学、启发式教学、合作探究、模型构建 七、课前准备
多媒体课件
构建模型用具:磷脂、蛋白质及多糖分子模型，磁性白板 生物膜立体模型 八、教学过程
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教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 创设情境 导出课题
为了开拓视野，激发兴趣，我校举行了一次细胞模型制作大赛。请欣赏„ 多媒体展示有关内容。 在模型制作过程中有同学遇到这样的问题：1.选什么材料做细胞膜呢？ 2.生物膜的结构到底是怎样的呢？
这就是我们今天要讨论的主要内容。
观看细胞模型制作大赛
的成果展示并思考。
从学生活动入手，容易产生共鸣，激发探究意愿，又能引入本节内容。
一、 对 生 物 膜 结 构 的 探 索 历
程
1
1．对
生
物
膜
组
分的探
索
【过渡】人们对生物膜的认识经历了一个曲折漫长的过程，让我们一起穿越时空隧道、回到100多年前，跟随着科学家一同
去探索生物膜的奥秘吧！ 【展示】时空隧道的有关动画。 观看动画。
让学生宛如亲历科学家探索的历程，切身感受到科学探究的魅力。 【介绍】1855年奈利的实验 【过渡】直到19世纪末，欧文顿才开始对膜成分进行研究。
【展示】欧文顿实验；介绍相似相溶原理。
【提问】利用相似相溶原理，结合欧文顿的实验现象，能够得出什么结论呢？ 非常好！和欧文顿的结论是一样的！ 通过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？ 【展示】20世纪初，科学家的实验
观看实验
现象，分析讨论，作出回答：膜是由脂质组成的。
有必要，仅靠推理得出的结论还应通过科学实验进行检验和修正。 培养学生通过实验观察学会提出问题，做出假设的科学探究能力。同时体会到科学探索的严密性。
2．对生
物
膜分子排布的探索
【过渡】组成膜的这些分子具有什么特
点，他们又是怎样形成膜的呢？我们首先来了解一下磷脂分子。
【介绍】1917年朗姆瓦的实验结论，并对磷脂分子结构及模型进行介绍。 观察磷脂分子的结构图片及模型，思考其特点。
联系化学知识，让学生体会各个学科之间的渗透。
【过渡】如果把这样的磷脂分子放在盛水的烧杯中，在空气——水界面上的排布情况将是怎样的呢？ 【展示】活动一：请根据磷脂分子的特点，建构磷脂分子在空气——水界面上分布的模型。
请两位同学在黑板上进行模型构建。 引导学生对模型进行评价。 以小组为单位合作完成模型构建，并对模型进行解释。 培养学生的合作能力和动手操作能力。 【过渡】磷脂分子在细胞膜中的排布情况是怎样的呢？我们首先来了解一下人体组织细胞生活的环境。 【展示】人体组织细胞生活的环境图片。 请利用手中的磷脂分子合作完成活动二。
看图思考，回答：人体组织细胞的内外都是水环境。
结合所学内容，联系已学知识，更易构建知识框架。
教学内容 教师活动
学生活动 设计意图
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一、 对 生 物 膜 结 构 的 探 索 历 程
2．对生物膜分子排布的探索
【展示】活动二：请根据人体组织细胞生活的环境，尝试构建磷脂分子在细胞膜中的分布模型。
请两组学生代表在黑板上进行模型构建。 【交流】制作完成后，选择与黑板上模型不同的小组到讲台上展示，并请该小组成员对不同的模型进行解释。
【提问】根据大家构建的模型，可以得出什么结论呢？
小组合作完成模型构建。 相互评价,交流发言。
磷脂分子在细胞膜中排列为双分子层。
充分发挥
学生的主体作用，锻炼学生的逻辑推理能力，培养学生语言表达能力及团结协作精神。
【设疑】应如何设计实验来证明我们的假设，选什么细胞作为实验材料呢？ 【展示】1925年荷兰科学家的实验
小组讨论，设计实验方案并向全班汇报。 培养学生动手设计实验的能力，活跃课
堂氛围。
【过渡】除了脂质，蛋白质也是细胞膜的重要成分，蛋白质位于脂双层中的什么位置呢？
对蛋白质模型进行介绍。
下面请大家将蛋白质模型添加到刚才已做好的脂双层中。
【展示】活动三：展开想像，尝试构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。 请两位同学在黑板上进行模型构建。 请不同意见的小组派代表对黑板 上的模型进行补充。
组内讨论合作，组间交流，各抒己见。 鼓励发表不同的见解，激发学生努力解
决问题的能力。
【过渡】这些分布情况是否都存在呢？下面我们一起来看看科学家的探究过程吧！20世纪40年代，曾有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。直到50年代，电子显
微镜诞生，科学家用它来观察细胞膜。 【展示】1959年罗伯特森的实验。
【提问】结合电镜成像原理，从罗伯特森的实验现象中，可以得出什么结论呢？ 对罗伯特森的观点进行阐述。
生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白
质”构成的三
层结构。
了解技术
进步对科学研究的推动作用。
【设疑】蛋白质在生物膜中到底是怎样分布的呢？一种新的电子显微技术——冰冻蚀刻电子显微法解决了这一难题。 【展示】冰冻蚀刻电子显微镜下的细胞膜示意图。
请结合该实验现象对刚才所构建的模型进行修正。
观看图片，小组讨论交流，对模型进行完善。 随着技术的进步，假说不断被修正和完善，领悟模型构建的一般方法。
【提问】蛋白质在生物膜中的分布有哪几种情况呢？
证明大家刚才所推测的蛋白质的分布情况都是真实存在的，从而对罗伯特森的假说进行了修正。
请对自己所构建的模型进行再次修正。
有三种形式：镶、嵌和贯穿。 利用图解，
引导学生通过
观察、讨论，归纳获得知识。
教学内容 教师活动
学生活动 设计意图
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4
一、 对
生
物
膜
结
构
的
探
索 历 程 2．
对生物膜分
子
排
布
的
探索 【质疑】罗伯特森的假说还有什么不足？
他认为膜是静止不动的，你认同这一观点吗？请举例说明。
非常棒！
【展示】变形虫运动的动态图画 不认同，如变形虫的运动，白细胞吞噬病菌，受精作用，等都说明膜不是静止的。 通过质疑、讨论，引导学生从结构和功能等方面进一步发现探究线索。 【过渡】随着新技术不断运用于生物膜的研究，人们可以直观观察到膜中组分的 运动情况。
【展示】1970年的人鼠细胞融合实验 【提问】从实验现象可得出什么结论呢？
相关的其他实验证据表明细胞膜中的磷脂分子也是可以运动的。从而进一步可以得出什么结论？ 细胞膜上的蛋白质是可以运动的。
细胞膜具有流动性
由此体会到科学学说不是一成不变的，需要不断完善。
二、流动镶嵌模型的基本内容
【过渡】1972年桑格和尼克森在继承创新中提出了新的模型。
【展示】桑格和尼克森的图片、流动镶嵌模型的动画及示意图。
将我们自己所做的模型与生物膜的结构模型进行比较，找出不同之处。
请在模型上加上多糖。
引导学生对模型进行评价。
请看课本第68页的有关内容完成学案上的相应练习。
观看图片、
动画，结合课本思考问题，并讨论。
小组合作，对模型进行完善，并展示。
看书完成学案上的相关内容。
将抽象的知识形象化，使学生更容易理解流动镶嵌模型的有关内容。
通过模型展示评比，学生体验成功的乐趣，促进学习方式的转变。
课堂 小结
【小结】结合板书及黑板模型总结生物膜结构的探究历程： 组成成分 分子排布 结构特点 培养学生
归纳总结能力。
【提问】我们历经艰辛探讨得来的的流动镶嵌模型是否已经完美无缺？ 介绍生物膜的其他结构模型及与生物膜研究有关的诺贝尔奖获奖情况。
很有激情，非常棒！
下面请大家完成课本第69页练习题的第3题和第4题。
积极思考，交流发言。 一起朗读：“生物膜的流
动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界
的认识永无止境„„” 学生体会到科学研究是
不断发展、修正的过程。了解生
命研究前沿的工作，激发学生
兴趣，
培养相关情感。 课外 制作
【过渡】今天我们构建的是生物膜的平面
模型，我这里有一个我们生物兴趣小组同学制作的细胞膜立体模型。
【展示】1.制作细胞膜模型有没有更好的设计方法和更合适的实验材料？请你课后尝试一下。
观看模型，积极思考，寻找解决问题的方案和途径。
小组讨论并发言。
培养学生的创新精神和动手能力。
九、板书设计
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第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程 二、流动镶嵌模型的基本内容
组成成分：脂质、蛋白质、糖类
基本支架：磷脂双分子层
分子排布
蛋白质的分布：镶、嵌、贯穿
结构特性：具有一定的流动性
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
