資源簡介

生命活動的主要承擔者——蛋白質教學設計
高中生物必修（一）讓學生從分子水平認識了生命的物質基礎和結構基礎，其中蛋白質部分是重中之重。第二章第一節提到細胞中含量最多的有機物是蛋白質，以后學到載體蛋白、酶、抗體等知識都與蛋白質緊密相關。蛋白質種類繁多，功能多樣，是生命活動的主要承擔者，學好這部分內容對學生從分子水平理解細胞的物質基礎和結構基礎舉足輕重，同時也與必修（二）基因表達部分密切相關。蛋白質這一節內容分為氨基酸及其種類、蛋白質的結構及其多樣性、蛋白質的功能三部分。教材通過問題探究、思考討論、與生活的聯系等環節結合圖文形式來完成，這種安排符合學生思維發展過程――問題探究中“你能說出多少種含蛋白的食物”，使學生產生了濃厚的興趣和強大的學習動力，并且從中體會成功的喜悅；思考討論中“總結氨基酸的共同特點”使學生成為主體，鍛煉了解決問題的能力；與生活的聯系中“雞蛋中蛋白質的變性”，加深了學生對知識的理解，使一些抽象問題具體化，充分體現了學生的主體地位。
學情分析
本堂課面對的是高一學生，他們只是具備初中的基礎，缺乏一定的生物學及化學知識和解決生物學問題的一些能力與素養，而細胞的分子組成又是微觀的內容，比較抽象，所以要安排學生進行課前準備與資料搜集。為了加強學習內容與生活的聯系，提高學生的學習興趣，本節教材編入了聯系生活的內容，在教學時，聯系學生的生活經驗，“大頭娃娃”、“三鹿”奶粉事件有關這些內容學生都有一定的經驗基礎，如果利用學生的生活經驗展開教學，有助于增加教學內容的親和力。利用圖解和視頻等方式增強教學的直觀性和學生對微觀事物的感性認識與理性思考，從而培養學生的思維能力，形成相應的觀點。力爭在教學環節設計和實施中充分體現新課程的理念，把握新方法，適應新課程的特點,掌握生物學知識----使學生學會理解、學會交流、學會選擇、學會合作、學會創新，只有這樣，才能與新課程同行，才能讓新課程標準下的生物教學更加完美、流暢、高效，以適應時代的要求。教材考慮到分子水平的內容比較抽象。
教學目標設計
根據本教材的結構和內容分析，結合著高一年級學生他們的認知結構及其心理特征，我制定了以下的教學目標：
（一）生命觀念方面的培養目標
1. 闡明氨基酸結構特點以及氨基酸形成蛋白質的過程，認同生命的物質性觀念；
2. 闡明蛋白質的結構，認同生物體的結構和功能相適應的觀念；
3. 認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。
（二）科學思維方面的培養目標
通過類比模型的構建，體驗建立模型中的思維過程，領悟模型法在生物學習和研究中的作用。
（三）科學探究方面的培養目標
1. 提取、整合、運用圖文信息，并通過觀察、比較、歸納等方法得出結論的能力；
2. 將自主活動中的體驗與思考遷移到理論知識的學習上。
（四）社會責任方面的培養目標
能夠利用網絡搜集與蛋白質有關的食品健康和疾病與保健等相關信息，學會鑒別信息，破除偽科學，并運用所學糾正自己和家人的飲食習慣，樂于分享自己掌握的知識。
三、教學重難點及處理
本著高一新課程標準，在吃透教材基礎上，我確定了以下的教學重點和難點
教學重點：1.氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程
2.蛋白質的結構和功能
教學難點：由于學生缺乏有關氨基酸和蛋白質的化學知識，細胞的分子組成又是微觀的內容，比較抽象，所以在學習時，以下兩個知識點確定為學習難點：
1.氨基酸形成蛋白質的過程
2.蛋白質的結構多樣性的原因
生物新課程教學不僅要讓學生獲得生物學知識和技能，提高生物科學素養，還要通過認識生物學知識培養學生的創新精神和創新能力，同時還應重視學生的情感、態度以及價值觀的形成，這是《新課標》的總要求。為更好地完成教學目標，我從新課堂教學模式角度來思考教學環節：課堂教學把學生帶到哪里（學習目標）。怎樣把學生帶到那里（過程與方法）。是否把學生帶到了那里（鞏固練習）等問題。本課通過探究、交流、合作等活動，力圖增強學生學習方法的主動性、參與性，逐步培養學生的搜集和處理信息的能力，引導學生主動參與探究過程，提高分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，形成“自主、合作、探究”的學習模式。為達到這樣的目的應做到以下幾點：
1.支架式教學法：
（1）拾腳手架：使學生明白氨基酸和蛋白質兩個概念及關系。
（2）進入情境：以三鹿奶粉為例提出蛋白質的概念，聯系生活從富含蛋白質的食品入手，提出氨基酸的概念。
（3）獨立探索：在教師的幫助下，對課本上的“氨基酸結構圖”進行探索，并根據教師提供的氨基酸模型觀察總結氨基酸的結構她點，并將氨基酸、二肽、三肽、多肽、蛋白質等幾個概念排列順序。同時對兩個氨基酸形成二肽的方法提出設想。
（4）協作學習：對兩個氨基酸形成二肽的設想及蛋白質的形成過程進行小組協商、討論。最后達成一致――通過脫水縮合形成，并充分地理解了蛋白質的形成方式，并通過小組合作完成脫水縮合形成多肽鏈的過程，充分理解蛋白質結構多樣性的原因，提升合作探究能力。
（5）效果評價：通過學生個人和小組對個人的評價。教師也可以用課內練習和課外對核酸知識的自學能力進行評價。
2.合作探究教學法：本課除了利用支架式教學法之外，還在學習氨基酸和蛋白質概念時利用了探究教學法：
（1）聯系生活，創設情景，提出探索問題，
（2）引導學生進行探究、推理，
（3）查閱課本，小組討論進行驗證，
（4）指導學生自主動手，協同合作完成活動內容，
（5）師生共同歸納總結探索結果。
3.直觀教學法：通過圖片及多媒體輔助教學軟件，化靜為動，化抽象為具體，增強了教學內容的直觀性、啟發性，使學生更好地從感性認識上升為理性認識。
四、教學媒體與資源選擇
在教學中我采用多媒體教學與創設情境教學法和合作探究法相結合，利用自主編制導學案（附件1）導學，夯實基礎，學生完成導學案的同時可清晰了解本節教學的基本內容，對教學環節有大致的了解。在選擇教學媒體時采用自主編制、網絡材料刪選、教育網站下載自主融合的方式，形成多媒體材料，在自主編制時依據大綱、緊扣教材、貼近學生實情、精練語言、合理配圖形成利于學生觀察總結的材料，在圖形選取時，從網絡材料中大量刪選，選取能突出重點、構圖合理、美觀實用的圖片形成一系列連續的靜態圖，并根據靜態圖展現脫水縮合的具體過程，將微觀的細胞分裂宏觀化，抽象的圖形具體化，靜態的教材動態化。在學生活動那個階段利用教師準備的多種氨基酸模型、膠帶、剪刀等物品學生自主完成多個脫水縮合制作過程，充分展示蛋白質多樣性的原因，實現認識向理解轉變、理解向應用轉化，使學生對知識點的記憶層層加深，通過靜態的、動態的、自主完成的實現難點的突破，學生被動轉向主動學習，提升自主觀察與總結歸納的能力，課后學生完成教師自主編制的課時作業（附件2），教師編制試題針對性強，適宜本階段學生學生對所學知識的歸納總結與回顧。
課堂教學的創新點
1.事件，激起學生同情心，激發學生的興趣。
2.展示學生做的導學案，讓學生自主的完成氨基酸、蛋白質、脫髓縮合等的概念學習。
3.利用教師課前準備的氨基酸模型，學生通過自主觀察、討論、歸納、總結氨基酸的結構通式實現自主學習、加深記憶的目的。
4.通過多媒體展示動態脫水縮合的過程，理解脫水縮合的化學反應具體過程。
5.通過組字小游戲遷移至20種氨基酸能形成多少種蛋白質的問題，引出蛋白質結構多樣性的探究。
6.最重要環節就是氨基酸脫水縮合的制作過程，學生通過了動眼、動腦后再動手，進行模型的制作。收集具有代表性的模型課堂上展示，并要求學生對自己的模型進行講解加深對圖形的理解。這是本節課的重點，也是學生從學到用的一次考驗，這樣學生不僅可以學以致用，發揮動手能力，理性分析能力，同時也完成了本節課的難點突破。
課堂環節設置層層遞進，逐一解決設置問題，學習的維度成螺旋式上升，加深學生理解與記憶，通過學生自主學習、觀察、討論、提煉、制作、總結、展示、穩步突破重難點。
課程思政元素體現及切入點
在課程標準的具體內容標準中，與本節內容相對應的條目是“概述蛋白質的結構和功能”，“概述”屬于理解水平，首先要理解蛋白質的基本組成單位──氨基酸的結構特點，以及由氨基酸形成蛋白質的過程，要達成新課標的要求，確定本節的知識目標為 掌握氨基酸的結構特點 說出氨基酸形成蛋白質的過程，概括蛋白質的結構和功能。
教材中并沒有直接給出氨基酸的結構通式，而是讓學生觀察4種氨基酸的結構，通過思考與討論，找出氨基酸的共同特點，加深對氨基酸結構的理解。這種讓學生通過主動探究得出結論的處理方式，是新教材的特點之一，是落實探究性學習課程理念的具體體現在具體實施過程中我在課下準備了多個氨基酸模型，讓學生通過直觀的觀察、總結找到氨基酸的建構簡述。關于蛋白質結構和功能的多樣性，將結合圖文并茂的教材，擬采用多媒體模擬氨基酸脫水縮合、課堂小游戲學生活動模擬脫水縮合的過程等形式，讓學生在獲取形象、豐富的信息內容的同時，培養學生分析和處理信息的能力，提升學生動手能力。 通過氨基酸結構通式的推導，培養學生綜合歸納的能力； 通過探討氨基酸的縮合過程，培養學生解決問題的能力。 通過尋找關鍵詞進行蛋白質功能的學習，培養學生尋找關鍵信息的能力
考慮到認同生命的物質性對于樹立唯物主義觀點具有重要意義，而本節內容恰好說明了生命活動的物質基礎的重要方面──許多生命活動是靠蛋白質來完成的，因此，在情感態度與價值觀方面，就確定了“認同蛋白質是生命活動的主要承擔者”。世界上第一個人工合成蛋白質的誕生，是我國科學家在生物學史上創造的奇跡。國際人類蛋白質組計劃，是繼人類基因組計劃之后的又一項大規模的國際性科技工程，是我國科學家第一次領銜國際重大科研協作計劃。科學史話和科學前沿分別介紹了這兩項重大科研成果，讓學生在了解蛋白質研究有關的科學史和前沿進展的同時，培養愛國主義精神，增強民族自信心和自豪感。
七、教學過程設計
教學內容 教學活動 設計意圖
創設情境， 導入新課 1.展示“大頭娃娃”照片，以三鹿奶粉為例引出蛋白質的概念，早餐的圖片，提出除這些主食之外，一般早餐還會補充雞蛋、牛奶、豆漿等食物，這些食物有什么共同特點。 2.問題：生活中還有哪些富含蛋白質的食物。 3.問題：每天都要攝入一定量的蛋白質，那如果攝入不足會怎樣。 導入新課。 從真實情景入手，引起學生興趣，導入新課。
一、蛋白質的基本組成單位 展示：引導學生回顧初一年級學習過的蛋白質的消化和吸收過程，得出蛋白質的基本單位是氨基酸。 1. 任務一：分析手中的氨基酸卡片，引導學生觀察： 這些氨基酸的結構具有什么共同特點，可以用彩筆標記出相同的部分，思考不同氨基酸的區別在哪里。 2.根據氨基酸的結構特點，識別所給物質是否構成生物體蛋白質的氨基酸，從而歸納總結氨基酸的結構特點。 設計意圖：該環節的設置重在讓學生利用卡片直觀對比，較之課本上的結構式學生興趣更加濃厚，從而將學生引入課堂，并激發其參與課堂的積極性。同時通過步步為營、環環相扣的教學思路，讓學生能深入理解構成生物體蛋白質氨基酸的相關概念。（科學思維、科學探究）
二、氨基酸脫水縮合過程 過渡：氨基酸的種類有1010—1012種。小小的20種氨基酸如何形成蛋白質的呢？ 教師通過兩個氨基酸的脫水縮合過程的講解。遷移至多個氨基酸脫水縮合首先，學生通過觀察展示教材的圖 ，先初步形成氨基酸形成蛋白質的直觀印象，即氨基酸形成蛋白質的結構層次為“氨基酸一多肽一蛋白質”。 然后再進行脫水縮合微觀反應的學習。在涉及脫水縮合反應時，課件展示氨基酸脫水縮合的動畫過程以驗證學生的推測，并結合課件講解肽鍵的結構、多肽的命名等相關知識。 讓學生通過觀察、對比、分析，推測出氨基酸脫水縮合的基本原理，再用視頻動畫驗證學生推測結果的正確性，以此來加深學生對脫水縮合過程的理解，增強視頻動畫作為輔助教學手段的效果。
三、蛋白質的結構及其多樣性 1.任務二：閱讀22頁第一段文字及圖2-5；以小組為單位隨機選擇兩個氨基酸卡片模擬氨基酸分子互相結合的方式。 2.學生組內交流講述氨基酸之間的結合方式。 3.課件展示氨基酸脫水縮合的過程，講解二肽、多肽、肽鏈的概念。 4.任務三：以小組為單位，以手中的氨基酸卡片為材料，構建一條多肽，并總結多肽多樣性的原因。 5.動畫展示：肽鏈通常并沒有特定的功能，要經過盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質才能發揮作用。 6.將全班各個小組的多肽連接形成一條多肽鏈，體會蛋白質作為生物大分子的特點。以每大組為單位，引導學生進行盤曲折疊，觀察所得蛋白質區別，并總結。 7.總結蛋白質結構多樣性的原因。 該環節的設置采用模型建構的教學模式有效突破本節課重要概念：氨基酸脫水縮合的過程、蛋白質多樣性的原因。通過創設真實情景，引導學生動手實踐進行模型建構，最后歸納與概括重要概念，從而能夠正確闡述氨基酸脫水縮合的過程。同時在探究的過程中通過卡片建模的方式能夠不斷增強學生的學習興趣和求知欲望，并能初步掌握科學探究的基本思路和方法——模型建構，從而提高實踐能力；可以引導學生逐步形成樂于合作的意識；培養學生的科學思維和探究能力。（科學思維、科學探究）
四、課后拓展 對于蛋白質的結構和功能，隨著科學技術的發展，研究在不斷的深入，為了真正解開人體蛋白質的奧秘，科學家提出了“人類蛋白質組計劃”，請結合課本25頁科學前沿相關內容，查閱資料，了解人類蛋白質組計劃的相關內容，學生互相進行分享。 培養學生參與社會事務、關注社會議題的意識，從而激發學生的社會責任感。 （生命觀念、社會責任）
五、總結收獲 學生所學知識談談今日所學對今后的生活或飲食有什么啟示。 激發學生健康生活意識，提高學生的社會責任感。（社會責任）
六、小試牛刀 附件1導學案隨堂小練 發現問題，當堂解決
七、課后作業 附件2 鞏固提升所學知識
八、課件或板書設計
教學評價與教學反思
《生命活動的主要承擔者——蛋白質》是人教版必修一的重難點內容。本節課的教學目標如下：
說明氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程。
概述蛋白質的結構和功能。
說明蛋白質是生命活動的主要承擔者。
關注蛋白質的研究新進展。本節內容涵蓋的知識點較多，包括氨基酸的結構及其分類，蛋白質的形成過程，以及蛋白質的功能。其中重難點內容是氨基酸脫水縮合過程及蛋白質的形成過程。
在進行教學設計時，我考慮到“蛋白質”、“氨基酸”“脫水縮合”等概念較為抽象，從學生的實際出發，通過情境創設教學法、活動法、問題法，輔以講授法，重點講解了氨基酸的結構特點、氨基酸脫水縮合的過程，具體如下：
1.大頭娃娃事件
這個事件可以提高學生的積極性，激發他們學習“蛋白質”的興趣
2.食物中豐富的蛋白質
聯系生活實際，讓學生形成蛋白質就在身邊，激發他們學習蛋白質的欲望
氨基酸的結構及其特點
學生對氨基酸的概念較為陌生。我通過展示氨基酸卡片，讓學生自己觀察并找出其結構特點，寫出結構通式，學生積極參與課堂，大多能夠準確寫出氨基酸的結構通式，鍛煉了學生提煉信息、自主探究、歸納總結的能力。
3.氨基酸的脫水縮合過程
通過分子展示，教師講解氨基酸名字的由來，說明氨基與羧基的化學性質，學生已經擁有一定的化學基礎，很容易能理解氨基與羧基的反應，從兩個氨基酸的脫水縮合反映遷移至三個、多個氨基酸的反應，并講解了反應中得到的物質名稱的命名。講解之后我進行了知識點的總結：反應的瞬間代表一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基結合，此過程羧基脫去-OH,氨基脫去-H，形成一分子水，剩余部分結合形成二肽。學生恍然大悟，印象也較為深刻。。
4.利用教師課前準備的氨基酸卡片以小組為單位模擬脫水縮合的具體過程，這是本節課的亮點，重點。也是突破重難點的有力方式，學生參與度高，成功率高，效果好。
總之，這節課的總體效果不錯，內容較為充實。但是也存在不足，比如在批改習題的過程中發現學生在書寫氨基、羧基的結構式時還存在很多問題。在進行有關氨基酸的脫水縮合題目的計算時也存在很多問題。可見學生在課堂上表現不錯，聽得懂，卻不一定會寫、會做。所以我在今后的教學中，要多留點時間給學生，讓到黑板上或者自己在下面多寫多練，才能暴露出更多的問題，從而更好地克服一個個教學難點。
附件1
第二節 《生命活動的主要承擔者——蛋白質》導學案
班級 姓名
學習目標：
1、氨基酸結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程
2、蛋白質的結構多樣性的原因
學習重點：1、氨基酸結構特點，及氨基酸形成蛋白質過程
2、蛋白質結構
學習難點：1、氨基酸形成蛋白質的過程
2、蛋白質結構多樣性的原因
知識鏈接：組成細胞中含量最多的有機物就是蛋白質，我們吃的食物如肉、蛋、奶和大豆制品等，一般都含有豐富的蛋白質，它與我們的生活密切相關。本節內容與第三章、第四章和第五章知識內容都有緊密的聯系。
學習過程：
一、氨基酸及其種類
●基礎知識：
1．蛋白質的相關內容
2.組成蛋白質的基本單位是 。在生物體中組成蛋白質氨基酸約有 種。
3. 根據能否在人體內合成，可將氨基酸分為 （8種）和 （12種）。
4.觀察教材P20的幾種氨基酸的結構，總結氨基酸的結構特點為：
(1)每種氨基酸分子至少含有 （ ）和 （ ），并且都有 和 連在 上。（判斷氨基酸的依據）
(2)不同的氨基酸就在于 不同。
5.氨基酸的結構通式為：
●典型例題
6.血紅蛋白的基本單位是（ ）
A．葡萄糖 B．氨基酸 C．二肽 D．多肽
7.區別組成蛋白質的20種氨基酸的依據是（ ）
A．氨基酸數目不同 B．R基不同
C．羧基不同 D．碳原子數不同
二、蛋白質的結構及其多樣性
●基礎知識：
1．脫水縮合：一個氨基酸分子的 （—COOH）和另一個氨基酸分子的 （—NH2）相連接,同時脫去一分子的水的結合方式。
2．肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫肽鍵，其結構式為
二肽：由 氨基酸分子縮合而成的化合物，含有 個肽鍵。
三肽：由 氨基酸分子縮合而成的化合物，含有 個肽鍵。
多肽：由多個氨基酸分子縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物。多肽通常呈鏈狀結構，叫做 。
3．一條或多條肽鏈通過一定的 互相結合在一起，形成具有復雜空間結構的蛋白質。
4．蛋白質多樣性的原因：
（1）在細胞內，每種氨基酸的 成百上千。
（2）氨基酸形成肽鏈時， 氨基酸的 千變萬化。
（3）肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的 千差萬別。
5.蛋白質的結構層次：
（ ） （ ）
氨基酸 肽鏈（一條或多條） 蛋白質
6.兩個氨基酸縮合成二肽并生成水，水分子中的氧原子來自氨基酸的（ ）
A．氨基 B．羧基 C．R基 D．氨基和羧基
7.肽鍵的正確表示方法是（　　）
A．－NH－CO B．－NH－CO－ C．NH－CO D．－NH2－CO－
附件2
《生命活動的主要承擔者——蛋白質》課時作業
1、右圖為構成蛋白質的氨基酸分子的結構通式，下列敘述錯誤的是(　　)
A．自然界中結構④在生物體內有21種
B．氨基酸理化性質的不同是由結構④不同決定的
C．從圖中可以看出，一個氨基酸一定僅含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)
D．若甘氨酸的結構簡式為，則甘氨酸是構成蛋白質的氨基酸中相對分子質量最小的氨基酸
2、下面是4種構成蛋白質的氨基酸的結構簡式，下列敘述錯誤的是(　　)
A．構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述4種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH
C．R基中也可以有氨基或羧基
D．氨基酸可與雙縮脲試劑反應生成紫色絡合物
3、我國中科院上海生化所于1982年5月合成了一種具有鎮痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物。它的結構簡式如下，有關說法不正確的是(　　)
A．該物質僅有一個游離的氨基
B．該物質與雙縮脲試劑反應呈紫色
C．該化合物為四肽
D．構成該物質的氨基酸有4種
4、下圖是某化合物的結構圖，請據圖分析回答下列問題：
(1)圖中化合物的名稱是________，圖中含有肽鍵________個，圖中所示肽鏈含________種氨基酸，它們的不同取決于圖中的哪些基團？________(填序號)。
(2)形成該化合物的化學反應叫作________，在這個過程中，相對分子質量減少了________。該多肽若要形成環狀肽，可再發生化學反應的基團編號是________。
(3)通常，細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和________結構，某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是_____________________________________。
(4)假設21種氨基酸的平均相對分子質量為125，現由四條肽鏈共80個氨基酸構成蛋白質，其相對分子質量約為________。

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