1、第四章 细胞的物质输入和输出第 2节 “生物膜的流动镶嵌模型 ”教学设计一、教材分析:1、 “生物膜的流动镶嵌模型 ”一节是人教版必修 1 分子与细胞 第四章第 2节,与第 1节 “物质跨膜运输的实例 ”所反映的生物膜具有选择透过性等知识有一定的联系,并为第 3节学习 “物质跨膜运输的方式 ”作了 知识铺垫 。所以,这节的内容安排对整个章节的知识起到了 承上启下 的作用。 2、 本节主要包括了两大部分内容: 科学家对生物膜结构的探索历程。这是一个科学史教育的极好素材,通过引导学生一步步地分析科学家的观察、实验、假设和推理,犹如穿过时空隧道亲历科学家探索的历程,使学生切身感受到科学探索的魅力,自
2、然而然地理解并接受流动镶嵌模型的理论,更重要的是 让学生加深对科学过程和方法的理解, 明白科学发现的过程是一个漫长的过程,需要一代一代科学家在前人的基础上不断地去粗取精、去伪存真的深入探索,直至接近真相; 科学研究的重要方法之一 就是 “依据实验现象 严谨推理和大胆想象 提出假说 实验验证完善 ”的过程; 科学家的观点和学说并不一定全是真理, 有的甚至是完全错误的,有的只是相对真理,还必须通过长时间的实践验证,需要不断修正、发展和完善; 科学的发展与技术有紧密的联系,一方面科学的发展呼唤技术的进步,另一方面技术的进步可以更好地促进科学的发展。 生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。该模型是在前人众多
3、模型的基础上不断修正、丰富和完善而得到的,它也是目前大多数人接受认同的,能较好地解释人们对生物膜功能的认识。学生必须抓住生物膜流动镶嵌模型的基本要点,同时大胆展开想象力在头脑中建构生物膜的空间结构模型,这对于更好的理解下一节物质跨膜运输的方式有很重要的作用。总之,与以往的教材相比,本节内容不是平铺直叙直接讲述结果,而是在回顾生物膜发展历程的同时,引导学生据其因究其果,并归纳总结出生物膜模型建构的基本方法。二、设计思路 1、本节课在教学设计上主要突出科学史的教育。 科学史的教学是在新教材中特别强调和突出的,在旧教材中涉及不多,要教好不容易。本节课主要通过 PPT展示不同时期不同科学家的实验及假说
4、等一系列资料,积极评价他们的贡献,批判性地指出他们的不足,然后再通过一连串的环环相扣的问题串来引导学生思维,要让学生感到身临其境,仿佛自己就是那位科学家在思考研究,最后让学生从中总结出科学研究的一般规律。 2、本节课在教学设计上还特别注重探究性学习。问题或问题情境是启动探究式教学的 “开关 ”,没有问题或问题情境,探究式教学活动就无从进行,更不可能激发学生的学习兴趣和进行创造性思维的欲望。 教师的重要任务之一就是要善于创造性地提出问题和创设问题情境,用问题来激发学生的探索欲望, 让学生在问题情景中学会发现问题,然后再以学生小组讨论得出结论的方式实现教学目标,突破教学重点、难点。 本节教学设计中
5、,以科学史为载体 ,教师通过大量多媒体课件展示相关资料和图片,不断创设情景,提出探究性的问题 。学生通过对问题的思考、分析 ,亲历科学家探索的历程 ,最终获取相关的生物学知识 ,从而实现探究性学习和科学发展史的结合,同时加强了科学方法教育,并且初步学会科学实验的设计。 在评价模型时培养学生的批判性思维能力,并体验科学结论的可修正性与发展性。 经历了主体性探究活动后,对流动镶嵌模型的接受是水到渠成的。三、教学目标1、 知识目标( 1)简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容( 2)举例说明生物膜具有的流动性特点( 3)通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的 一般规律2、 能力目标( 1)分析
6、科学家建立生物膜结构模型过程,尝试提出问题,大胆作出假设( 2)发挥空间想象能力,构建细胞膜的空间立体结构3、 情感目标( 1)使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点( 2)培养学生严谨的推理和大胆想象能力( 3)认识技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学并用发展的观点看待科学,树立辩证的科学观四、教学重点1、科学家对生物膜结构的探索历程2、生物膜流动镶嵌模型学说的基本内容五、教学难点1、对科学探究过程的分析,如何体现生物膜的 结构与功能相统一2、生物膜的空间立体结构3、生物膜的流动性特点六、教具准备:1、 生物膜结构探索历程的相关资料 幻灯片( PPT)2、 变形虫运动、白细胞吞噬
7、的相关视频七、教学过程:1、导入新课 :教师通过设问提出 :地球上最基本的生命系统是什么?系统的边界是什么?物质通过细胞膜的跨膜运输有什么特点?按照结构与功能相适应的观点,生物膜的这种功能特性(选择透过性)与其结构有密切关系吗?在学生回答的基础上教师引入新课:(参见教材 P65上)同学们,在前面我们制作真核细胞的三维结构模型中,不同小组选用的制作细胞膜的材料不同,现在有三种材料:塑料袋、普通布和弹力布,你认为用哪种材料更能体现细胞膜的功能呢?为什么? 你还能想出更好的材料做细胞膜吗?学生讨论过程中教师引导:师 :细胞膜有哪些功能?生 : (很薄)是细胞这个生命系统的边界。 细胞膜是选择透过性膜
8、,能够控制物质的进出,让一 部分物质通过,其他物质不能通过。 植物细胞的吸水和失水实验告诉我们,细胞能够在一定 范围内胀大和缩小,说明细胞膜具有一定的弹性。师 :那么,上述三种材料都能体现这三项功能吗? 生 :塑料袋只能满足作为系统边界的要求,普通布能够满 足系统的边界和让一部分物质透过这两项功能的要求, 只有弹力布能够满足前面提到的三项功能的要求。 师 :大家选择材料(结构)的依据是利用了细胞膜的功 能,这体现了生物学上哪一重要思想呢? 生 :生物体结构与功能相适应的思想。 师 :我们以后在解释生物学现象、分析生物学实际问题时经常要用到这一思想,请大家不要忘记。另外,弹力布也并不能完全代替生物膜。要找到更好的材料,我们还需要对细胞膜的结构有更深刻的认识。当年科学家正是带着物质跨膜运输为什么具有选择透过性等一系列问题开始了对生物膜结构的不懈地探索,历经了一百多年时间,直到现在仍有许多科学家还在继续深入研究。 下面我们就沿着科学家的足迹来回顾生物膜结构的研究历程。