資源簡介

4.3生物膜的流動鑲嵌模型
一．說教學理念
基于新課程標準標提出的教學要面向全體學生，倡導“自主、合作、探究、”的教學理念。我借助多媒體的簡潔性、直觀性和自己動手制作細胞膜模型等活動，充分調動每位學生的學習興趣，建立以“學生為主體、教師為主導、質疑為主軸、活動為主線”的教學模式。
二．說教材
（一）教材地位和作用
“生物膜的流動鑲嵌模型”是人教版高中生物《必修一》第四章第2節的內容。學生在學完“第1節物質跨膜運輸的實例”等知識后，大多數的學生對“生物膜究竟是什么樣的呢？”產生了興趣，可以說之前的知識可為本部分的學習埋下了伏筆。同時本節內容又為后面學習“第3節物質跨膜運輸的方式”等知識的學習打下基礎。起到了承上啟下的作用。
（二）教學目標
（1）知識目標：①通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學發現的一般規律。②理解并識記流動鑲嵌模型的內容。
（2）能力目標：
①培養學生分析、質疑、探究、合作交流的能力。②學習經典研究的科學方法，即“現象—問題—假說—設計實驗檢驗假說—
獲得結論”的研究方法。
（3）情感目標：
①生物膜結構的研究是立足于生物膜的功能特點開展的，樹立生物結構與功能相適應的生物學辨證觀點。
②正確認識科學技術在科學研究中所起的作用。
（三）重點、難點
重點：①生物膜的的探究歷程。②流動鑲嵌模型的內容。
難點：①生物膜的的探究歷程及流動鑲嵌模型的內容。②應用“結構決定功能”原理思考有關生物學現象。
確立依據：本部分知識的學習，應用了科學的實驗設計程序，內容涉及到微觀領域，比較抽象。在應用生物學原理來思考問題等方面，學生還需進一步培養科學思維的習慣。
突破方法：利用投影儀的直觀性，通過關鍵問題的層層設疑，引導學生自己分析，得出結論。
三、說教法、學法
（一）學情分析：學生已經具備了第1節跨膜運輸的實例等基礎知識，為新知識的學習奠定了認知基礎，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。
（二）教法和學法
教法：為了培養高中學生的科學思維和科學探究能力的方法等生物學素養，本課以“自主探究法”為設計理念，在課堂教學的不同階段采用不同的教學形式，如啟發式、分組討論法、歸納法等方法。充分體現教師于“教”的主導作用和學生于“學”的主體地位。通過設疑質疑，引導學生觀察、分析并得出結論，使學生在積極參與的基礎上強化科學思維，提高科學探究能力。
學法：良好的學習方法是學習成功的必要條件。結合本節課內容，教師應指導學生以自學法、討論法、歸納法進行探究式的學習，在教師的指導下，學生通過有目的、有選擇的閱讀，通過課堂論壇的積極討論，通過對生物膜模型的建構，使學生主動地參與到學習中，同時培養了學生的動手能力、合作精神。
四、說教學過程
（一）新課導入
上一節課我們學習了物質跨膜運輸的實例，這一節課將帶著對物質跨膜運輸現象產生的疑問和科學家一起進行探索生物膜的結構。
設計意圖：回顧所學知識，由已知引入未知，進行合理假設。建立一種由已知領域出發，自然引入到未知領域的導課模式，符合認知的一般規律。
（二）傳授新知
1、科學家探究的歷程：（可以多質疑，多一些過渡語，多用啟發式，讓學生去討論、去探究生物膜的結構。比如，讓學生自己閱讀課本P65—68，總結這些科學家的實驗結論，教師只做引導。）
（1）介紹歐文頓的試驗和推論。19世紀末，歐文頓進行上萬次的實驗，限于當時的條件，對膜的研究只能從生理功能入手。他提出細胞膜的組成成分是什么呢？（膜是由脂質組成的）
為什么得出這樣的結論？（①凡是可以溶于脂質的物質，比不溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。②化學上有相似相溶原理。）
（2）歐文頓的推論是否正確呢？細胞膜中除含有脂質外，還有沒有其他成分呢？介紹：20世紀初科學家第一次將膜從哺乳動物紅細胞中分離出來，化學分析的結果。指出膜主要由脂質和蛋白質組成；分析假說是如何提出的，假說與觀察和實驗證據的關系。
（3）脂質和蛋白質是怎樣形成膜結構的呢？介紹兩位荷蘭科學家的實驗，分析得到結論脂雙層的由來。為什么測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍？
（磷酸是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。）
（4）既然膜的主要成分是脂質和蛋白質，其中脂質是雙層的。那么，蛋白質位于什么位置呢？簡介20世紀40年代的推測（脂質兩邊各覆蓋著蛋白質）以及50年代電子顯微鏡誕生后，羅伯特森1959年提出的“三明治”結構模型（生物膜都是由蛋白質——脂質——蛋白質三層構成）。指出“三明治”結構模型的不足，說明細胞膜不應是靜態的結構，而應當是動態的結構。否則細胞膜的一些復雜功能的現象將無法解釋，比如，細胞的生長、變形蟲的變形運動、胞吞胞吐現象等。
（5）有什么證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？重點介紹熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出細胞膜具有流動性；并討論技術的進步在細胞膜研究中的作用，強化結構與功能相適應的觀點。
（6）對于生物膜的研究，科學界百家爭鳴、百花齊放。其中，1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數人所接受？
2、流動鑲嵌模型
教師呈現P68生物膜的結構模型示意圖，闡述流動鑲嵌模型的基本內容。
①磷脂雙分子層構成了膜的基本支架。
②蛋白質分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個雙分子層。
③在細胞膜的外表有一層糖蛋白，叫糖被。與細胞識別，信息交流有關。④具一定的流動性。
五、說課堂訓練（重點是有關“結構特點、功能特點”的題目）
設計意圖：及時鞏固所學知識，并訓練學生應用知識解決實際問題的能力。
六、課堂小結：重點總結生物膜流動鑲嵌模型的基本內容。
七、板書設計
第四章
細胞的物質輸出和輸入
第2節
生物膜的流動鑲嵌模型
一、對生物膜結構的探索歷程
1、19世紀末，歐文頓提出：膜是由脂質構成的。
2、20世紀初，對膜化學分析：膜是由脂質和蛋白質構成的。
3、1925年荷蘭科學家提出：膜的脂質分子排列為連續的兩層。
4、1959年羅伯特森提出膜的靜態結構。
5、1970年人鼠細胞融合實驗提出膜具有流動性。
6、1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型。
二、流動鑲嵌模型的基本內容
1、膜的成分
2、膜的基本支架
3、膜的結構特點
4、膜的功能特性
設計意圖：我根據板書的“規范、工整和美觀”的要求，結合所教的內容，設計了如圖所示的板書，使學生對本節課有一個整體的思路。
八、教學反思：
本節課我創設了問題情境來引導學生主動學習，利用了多媒體信息技術激發學生的學習熱情，調動了學生的積極性，成功實現預期的教學目標。體現了學生為主體地位的新課程理念。啟發式、探究式的教學方法以及由教師指導下的學生自主閱讀、合作交流的學習方法把學生從死記知識的苦海中解救出來。
初次的嘗試還存在一定的缺陷，學生不能夠很好的把知識和習題聯系，只是把他所知道的知識簡單羅列，不能夠體現出能力的訓練。在上課中發現學生比較靦腆或拘束，聲音比較小，表達不能到位。盡管本節課存在諸多不足之處，但是也讓我看到了閃光點：學生比較歡迎這樣一堂自己是主角的課堂。

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