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3.1细胞膜的结构和功能教学设计

教学设计内容: 对细胞膜成分和结构的探索



所用教科书

人教版必修一



设计主题

探索科学发现史、构建模型



1.整体设计思路、指导依据说明



本节课通过分析细胞膜结构模型建立的历程及其他资料，能基于事实和证据进行推理、论证，提出或否定假说（或模型），加深对“模型与建模”的理解，感悟科学在质疑与创新中不断发展。

本节课教学设计采用学生自主学习、小组合作、构建模型与教师问题引导相结合的教学方法，注重情境体验、科学史重演和实验探究，帮助学生发展并达成相应的学科核心素养。围绕科学史展开教学是教师常用的思路，因为其中有着丰富的然就素材，有着学科概念的建立和发展过程，有着人们认识和解决问题时的思维碰撞和争论，有着解决生物学难题的学科思想方法。



2.教学背景分析：



迄今为止，已提出的生物膜结构模型达到几十种之多，现仅介绍几种较为重要的模型，如罗伯特森的单位膜模型把膜结构描述成静止的、不变的，这显然与膜功能的多样性相矛盾，而由辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型认为膜不是静止的，而是动态的，膜的功能时有蛋白质与蛋白质、蛋白质与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。生命是物质运动的一种形式，随着科学研究的不断深入，人们对膜结构的认识将会不断趋向全面与合理。



3.教学目标分析：



概述流动镶嵌模型的主要内容

通过对细胞膜成分的探索的学习，能够从材料中提取关键信息，尝试提出问题，作出假设，并能通过其他实验证据验证假说，培养学生科学探究的能力。

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



4.教学重点、难点分析：



重点：运用科学的方法探索生物膜的模型

生物膜流动镶嵌模型的基本内容

难点：运用科学的方法细胞膜结构的探索过程



5.教学方法:



自主探究、合作探究、模型构建 问题解决式启发导学



6.教学用具：



白板 磁力贴 PPT



7.教学过程设计：



教学环节

教师的活动

学生的活动

 设计意图



情境导入

新课讲授

设置情境：

2型糖尿病人体内不缺乏胰岛素仍表现出高某某，原因是什么。

对细胞膜成分和结构的探索

（一）.细胞膜成分的探索

提出需要解决的问题：

解决问题1：细胞膜的主要成分是什么？

资料分析：结合动画，欧文顿的实验

根据对欧文顿的实验现象的分析，引导学生对细胞膜的成分做出合理的推测。

提出假说的依据是什么？为什么欧文顿不直接分析细胞膜的成分。

②假说是否一定正确？

如何进一步证明？

思考科学结论得出的一般步骤。

试验验证：

提供材料：科学家利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。引导学生总结结论。

解决问题2：

磷脂在细胞膜中如何排布？

课件展示磷脂分子结构的特点，结合化学知识讲解磷脂分子头部亲水，尾部疏水的原因。

提出假说：

推测磷脂分子铺展到空气-水的界面上排布的特点，构建模型。

展示模拟：简单材料模拟细胞进入水中的情况。

设问：磷脂分子在水溶液中又将如何分布？根据细胞生活环境构建出磷脂分子在细胞膜上的分布模型。

展示构建出的模型提出问题：如证明呢？

试验验证：

资料分析：1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔对细胞膜进行研究，用丙酮从人的红细胞中提取出脂质再空气-水界面铺展成单分子层测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。

解决问题3：

细胞膜中还有什么成分？

介绍细胞膜张力实验，引导学生推测细胞膜 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。

课堂小结









作业布置

脂质体的进一步运用：

分析资料：在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。

为什么两类药物的包裹位置各不相同？

②请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用

2、运用材料小组尝试构建立体模型。



教学反思

将介绍实验现象及结论的传统授课方式转变为提供学生一定的事实或线索，通过由浅显入深的环环相扣的问题串引发学生思考分析，从而得出猜想或假设，再展示科学家的实验结果验证同学们的假设，体会科学研究的一般方法和过程，训练科学思维，培养科学探究精神。



板书设计







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