生物膜的流動鑲嵌模型的分層教學實錄

一、教材分析

“生物膜的流動鑲嵌模型”一節主要包括：對生物膜結構的探索歷程和生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容兩大部分，與第一節“物質跨膜運輸的實例”所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯繫，並對第三節學習“物質跨膜運輸的方式”作了知識準備，對整個章節的知識起到了承上啓下的作用。本節的教學思路是：在教學過程中，通過積極引導學生觀察並分析實驗現象，大膽提出實驗假設，讓學生宛如親歷科學家探索科學的歷程，切身感受科學的魅力，保持強烈的探究科學的激情和興趣，自然地接受流動鑲嵌模型的理論。

二、學情分析：

（1）學生已經瞭解了細胞，知道了組成細胞的分子，掌握了細胞的基本結構，尤其是細胞膜作爲最基本生命系統的邊界等相關知識，爲本節知識的學習奠定了基礎。

（2）高中學生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，並對探索科學的過程與方法及結論的形成缺乏理性的思考。

三、教學目標

1．知識與技能

（1）簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。

（2）舉例說明生物膜具有的流動性的'特點。

（3）通過分析科學家建立生物膜模型的過程闡述科學發展的一般規律。

2．過程與方法

（1）分析科學家建立生物膜結構模型過程，嘗試提出問題，大膽作出假設。

（2）發揮空間想象能力，構建細胞膜的空間立體結構。

3．情感、態度和價值觀

（1）使學生樹立生物結構與功能相適應的生物學辯證觀點。

（2）培養學生嚴謹的推理和大膽想象能力。

（3）認識到技術的發展在科學研究中的作用，尊重科學且用發展的觀點看待科學、樹立辯證的科學觀。

四、教學重點

1．科學家對生物膜結構的探索歷程。

2．生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內容。

五、教學難點

1．對科學探究過程的分析，如何體現生物膜的結構與功能相統一。

2．生物膜的空間立體結構。

3．生物膜的流動性特點。

六、教學流程

設問引入→“問題探討”→體驗“生物膜結構的探索歷程”→闡述“流動鑲嵌模型的基本內容”。

七．教學實施的程序

教學過程

教師組織和引導

學生活動

教學意圖

創設探究

情境

導入新課

新課學習

設問：從物質跨膜運輸的實例可以看出生物膜的功能是什麼？其功能特性是什麼？爲什麼生物膜表現出這樣的特性？

進一步思考：還有更好的材料做細胞膜嗎？

引出本節內容生物膜的具體結構

創設情境：

時間回到一百多年前的十九世紀末，讓學生思考如果他們是當時的科學家，他們首先會怎樣來探究？同時指出，限於當時的技術條件，還不能親眼看到生物膜。那麼，通過什麼辦法進行第一步的探究呢？引導學生看教材，讓學生明白當時科學家是從生理功能入手來探究的。通過實驗觀察，科學家纔有嚴謹的推理，提出膜是由脂質組成這一假說，提示學生：科學探究過程中作出假設後的步驟是什麼（通過實驗來驗證假設），從而進入下面的學習，由於技術的進步，對細胞膜提取和分離，並通過化學分析表明膜的成分是脂質和蛋白質，從而證明了前面的假說是正確的。

引導學生思考在驗證假設的實驗得出結論後的下一個步驟是什麼？

小組分享學生繪製的細胞亞顯微結構模型圖，討論細胞膜的選材

討論交流，體會結構與功能相適應的生物學觀點

閱讀教材，猜想、討論

思考如果他們是當時的科學家對膜的成分是脂質和蛋白質會提出什麼新的問題進一步探究呢？

引起學生對生物膜結構探究的興趣

用科學探究的一般方法來探究新課的內容，並加深對科學探究的一般過程的瞭解

瞭解假說是怎樣提出的，以及提出假設後需要通過觀察和實驗進一步驗證和完善

學會運用科學探究的一般方法

新課學習

新課學習

總結提高 課堂練習

介紹脂質的探究，先介紹科學家的實驗，提取紅細胞的脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰爲紅細胞表面積的2倍，同時介紹磷脂的結構，並舉例說明在空氣—水界面上鋪展成單分子層這個現象。

介紹蛋白質的探究，先介紹由於技術的進步，科學家可以用電子顯微鏡來觀察細胞膜，提出蛋白質—脂質—蛋白質的模型，但這一模型將生物膜描述爲靜態的結構。引導學生思考變形蟲爲什麼可以運動，這一功能與生物膜的靜態的結構相適應嗎？

質疑：這一模型解釋不了膜的許多生理功能，如變形蟲的變形運動等，因此這一模型的提出不能完全與功能統一，假設不完全成立，需要進一步的實驗來完善，由於技術的不斷進步，科學家發現，膜蛋白並不是全部平鋪在脂質表面，有的蛋白質是鑲嵌在脂質雙分子層中。並通過實驗證明了細胞膜具有流動性。引導學生總結在探究出生物膜的流動鑲嵌模型中，運用的方法：提出問題，作出假設，進一步驗證完善，不斷髮展。

說明流動鑲嵌模型的基本內容。指導學生在瞭解生物膜流動鑲嵌模型的基礎上，進一步思考和想象，加深對流動鑲嵌模型內容的理解，同時，瞭解生物膜流動鑲嵌模型的進一步發展。

最後，歸納總結知識、方法、態度價值觀的體會

傾聽，思考單分子層的面積恰爲紅細胞表面積的2倍這個現象說明了什麼？

閱讀教材資料，思考變形蟲爲什麼可以運動，這一功能與生物膜的靜態的結構是否相適應？

閱讀教材資料，瞭解膜的流動性

小組合作嘗試構建生物膜模型，並交流分享

學生交流分享本節收穫

反饋練習

學會提出假說

結構與功能相統一的觀點

瞭解技術進步對科學研究發展的作用

加深對流動性這一結構的理解爲第三節的學習作準備

瞭解課堂教學效果