生物膜流动镶嵌模型-课程教学设计

（6）该图是细胞膜的流动镶嵌模型。《生物膜的流动镶嵌模型》教学反思。（1）该图表示的是生物膜的流动镶嵌模型。

这项要求包括三层含义：一是简述生物膜研究的历程；二是理解实验技术的进步在建立生物膜模型过程中的作用；三是描述生物膜流动镶嵌模型的结构特点。因此本节在知识方面的教学目标可定为“简述生物膜的结构”。 能力目标：本节内容以生物膜结构的探究历程为主线，学生动脑分析实验现象得出实验结论并构建模型为重点，让学生们从中体验科学的实验思想和实验方法。因此本节在能力方面的教学目标可定为“尝试提出问题做出假设”。 情感态度与价值观：本节教材介绍了人类探究生物膜结构的过程和方法，可以加深学生对科学的历史和本质的认识，特别是这些内容中所体现的结构和功能相统一，技术手段的进步，促进科学的发展等观点对于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。因此本节在情感态度与价值观方面的教学目标可定为“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；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。” 三、教学的重点和难点 教学重点：流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点：在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。 四、教学策略的选择 利用科学史料，还原科学探究过程，引导学生进行探究学习是进行科学史教学的常用方法，学生的科学探究过程好比是科学家的科研项目研究，因此，本节教学采用项目学习教学法，不仅使学生体验了科学探究的乐趣，而且也使学生领悟了项目研究的基本方法。

其操作流程可概括如下： 收集与搜索 加工与研究 评价与体验五、教学过程设计 1 1 、创设与现实生活相联系的教学情境，导入主题 首先联系前一节的教学内容，从物质跨膜运输的实例可以看出，生物膜具有选择透过性。然后创设教学情境，展示尿毒症和血液透析的图片细胞膜流动镶嵌模型，教师设疑，血液透析为什么能治疗尿毒症？根据血液透析膜的工作原理解答问题。接着教师设问，生物膜为什么具有选择透过性呢？这与它的结构是分不开的！生物膜的结构到底是怎样的呢？引出课题。从尿毒症和血液透析引入课题，体现了“注重与现实生活相联系”的课程理念。从血液透析膜的原理到生物膜的功能，从生物膜的功能到生物膜结构的探索，体现了“结构与功能相适应”的生物学观点。 2 2 、利用科学史料，引导学生进行探究学习 （1）探究细胞膜的成分——磷脂分子及其排列方式 项目学习活动 设计意图 一级智力：收集与搜索 阅读：科学史料：1895 年，E.Overton 选用 500 多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行上万次的研究。发现：凡是可溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜。

探究：依据 E.Overton 所观察到的实验现象，你们能得出什么结论? （细胞膜由脂质物质所组成） 观察：教师说明磷脂分子是构成细胞膜的主要成分，并提供磷脂分子模式图。 E.Overton 实验作为探究活动的背景，激发探究欲望。 根据研究结果和学生已有的知识得出结论。培养了分析能力，感受了探究的乐趣。 二级智力：加工与研究 素描：根据磷脂分子模式图及结构特点，要求学生尝试画出水—空气界面、水中二种情景的磷脂分子的排布方式。 制作：利用积件构建细胞膜中的磷脂分子排布模型。（磷脂分子在细胞膜中呈双分子层排列） 培养学生对知识的应用迁移能力，对信息的交流能力。 让学生亲自动手构建磷脂分子排布模型，印象深刻。同时培养了动手能力，合作交流能力。 三级智力：评价与体验 体验：呈现史料支持学生的结论：1925年，E.Gorter和F.Grendel对血影的研究，他们用丙酮抽提细胞膜中的脂类物质在水面铺成单分子层，聚拢后测得的总面积是红细胞总面积的2倍。 通过血影研究实验进行探究活动的评价和验证。使学生获得成功的体验。 引导启发，过渡。 组织探 究活动 发 散 创 新 探究活 动评价 形成和 运用知识 呈现科 学史料 构建细胞 膜的流动 镶嵌模型评价：构成膜的成分除了磷脂分子外，还有其他成分吗？ （2 2 ） 探究细胞膜的成分 —— 蛋白质分子 项目学习活动 设计意图 一级智力：收集与搜索 阅读：呈现科学史料：科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。

阅读史料，分析现象，推测结论。 二级智力：加工与研究 探究：根据实验现象，你对膜化学成分在种类上认识是否还有新的结论? （推测膜中可能还含有蛋白质） 提出并完善自己的观点。 三级智力：评价与体验 体验：“膜在组成成分上主要由磷脂和蛋白质分子构成”这一过程的探索。首先是根据实验现象和有关知识，进行严谨的推理和大胆的想象，提出假说。然后对假说是否成立，又通过实验验证和完善。最终得出结论。 领会科学探究的基本方法。为更高层次学习作铺垫。 （3 3 ）探究生物膜的分子结构模型建立过程 —— 磷脂分子和蛋白质分子组合方式 项目学习活动 设计意图 一级智力：收集与搜索 提出新的问题：膜中不仅含有脂质细胞膜流动镶嵌模型，而且含有蛋白质分子，那么这两种物质是如何组合在一起的呢？ 小组合作，模型架构：利用实验材料，要求学生架构蛋白质和磷脂分子的可能组合方式。 阅读科学史料：电子显微镜工作原理：电子显微镜是用电子束来照射被检验样品。由于样品对电子有不同散射度，因蛋白质电子密度高，故显灰暗；因磷脂分子的电子密度低，故显光亮。 观察图片：利用超薄切片技术在电镜下获得的清晰的细胞膜照片。

培养发现新的问题的能力。 小组合作，动手建构。发展想像能力。 体验实验技术在科学发展中的关键作用。 二级智力：加工与研究 自主探究：电镜下的细胞膜呈现了暗亮暗三层结构，暗的代表什么物质呢？亮的又代表什么物质呢？那蛋白质分子和磷脂分子如何排布呢？ 与科学家结论对比：1959 年 Robersen 的“单位膜”模型：细胞膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层静态结构构成。并将单位膜模型与学生自己建构的模型相比较。 培养分析问题的能力。并敢于提出个人观点。 培养对信息的处理和整合能力。 培养批判精神，培育新的思考点。提出进一步探究的问题：生物膜是不是真是“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构呢？ 寻找解决问题的方法或途径：呈现冰冻蚀刻技术工作原理并展示模拟图片。将冰冻蚀刻技术的模拟排布图与学生自己建构的模型相比较，找出异同。 提出探究的问题：细胞膜是不是真是静态结构？ 从现实生活中寻找证据，观看录像：变形虫的变形运动。 从科学史料中寻找支持实验：1970 年，Frye 和 Edidin 的人—鼠细胞融合实验：融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。

《生物膜的流动镶嵌模型》这一节内容，我主要通过前期精心的设计特别是在分析科学家的代表性实验上重点下功夫，使得学生能够积极参与、共同探讨分析从而得出相关结论，掌握相关知识，重点培养学生依据实验现象推理分析的能力。（6）该图是细胞膜的流动镶嵌模型。通过本节学习，我们可以将细胞的物质组成与细胞结构联系起来，对细胞形成系统认识，同时为“生物膜的流动镶嵌模型”的学习打下基础。