2025镶嵌的教案(热门8篇)。
作为一名教学工作者,总归要编写教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。教学设计应该怎么写才好呢?以下是小编收集整理的《镶嵌》教学设计,希望能够帮助到大家。
镶嵌的教案 篇1
一、教材分析
本节是人教版第四章第二节的内容,之前已经学习了细胞的基本结构,知道了细胞膜、细胞器膜、核膜在组成成分和结构上很相似,在结构和功能上紧密联系。并知道了生物膜都是选择性膜透过。为什么生物膜能控制物质的进出?这与生物膜的结构有什么关系?
二、教学目标
1.知识目标
(1)通过分析科学家建立生物膜模型的过程,阐述科学发现的一般规律。
(2)举例说明生物膜具有流动性特点。
2.能力目标
(1)通过分析科学家建立生物膜模型的过程,提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,通过观察和实验进一步验证。
(2)发挥空间想象力,通过亲自动手制作模型,构建生物膜的空间立体结构。
三、教学难点
1.利用资料和模型尝试构建生物膜流动镶嵌模型的过程。
2.设计细胞膜流动性的实验。
四、教学过程
1.谜语引入
大屏幕演示:她隔开了原始海洋的动荡,她为我日夜守边防,她为我传信报安康。没有她,我一个小小的细胞的存在将是无法想象。
问题:(1)她是指细胞的哪一部分结构?体现了她的哪些功能?
(2)细胞膜的化学组成成分主要有什么?
生物的结构和功能是相适应的,那么生物膜具有怎样的结构,使其能完成上述功能呢?让我们亲历科学家的探究历程,一步步接近生物膜结构的真相。
2.生物膜结构的模型构建
资料一:磷脂分子的有关化学知识。磷脂是一种由甘油,脂肪酸和磷酸等组成的分子。磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
问题①:磷脂分子在水的表面(空气—水界面)上将怎样排布?
问题②:生物膜的磷脂分子的排布最有可能是哪一种?原因是什么?
问题③:在实验和观察的基础上推理得出结论,还需要进一步验证吗?如何证明你的假设是否正确?
让学生尝试提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验验证。
学生小组讨论后,摆出磷脂在水表面的排布,生物膜中磷脂分子的排布情况。
资料二:1925年,两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气—水界面上铺成单分子层,测得其分子所占的面积相当于所用的`红细胞表面积的2倍。
问题①:在实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析?
问题②:这个实验证明了生物膜的磷脂分子的排布是哪一种?
让学生对自己建立的模型进行修正。引导学生继续提出问题“蛋白质位于细胞膜的什么位置”,让学生摆出自己认为的蛋白质在细胞膜的位置。
最后提出物质跨膜的方式是怎样的?它与膜的流动镶嵌模型有什么关系?激发了学生的探究欲望。
镶嵌的教案 篇2
教学目的:
1、通过洒水游戏,让学生认识洒水成画的基本方法。
2、认识绘画及其工具材料的多样性,了解线条和线条绘画的基本知识。
3、培养兴趣,体验学习的愉快。
教学重点:
对线条的认识。
课前准备:
1.每人准备塑料瓶、并在瓶盖到中央处用钉打个小洞。上课前装满水。
2.选定教学场地(最好是操场)。
教学过程:
一、 游戏导入
1、师:同学们,你们喜欢看魔术吗?今天老师要给大家变一个小魔术,你们看!
2、“变魔术”,往地上洒水。
3、提问:同学们,你在地上看到了什么?它象什么?
4、师:同学们也来变一变小魔术,把水洒一洒,认真观察,看看你能发现什么!
5、洒水游戏:小朋友以组为单位到指定的地方自由地往地下洒,要求边洒边注意观察你发现了什么?教师参与、巡视。
6、集中,汇报
提问:你发现了什么?
师归纳:对!我们通过往地上洒水,水在地上留下的痕迹会形成各种各样的形象,可有趣了!老师这里还有更加有趣的!你们看!
二、讲授新课
1、师以瓶为笔,滴水作画。
提问:这一次,你又看到了什么?想不想自己试一试?你想画什么?好!拿上水瓶,你也来试一试!
2、生以瓶为笔,滴水作画,师巡回辅导。
3、师:同学们画得非常的不错,谁能来说一说,你是怎样画的?你是怎样控制水瓶里的水的`?
4、生思考回答
5、师:听了其他同学的介绍,你一定学到了新的方法,赶快找到
6、你的小伙伴,再来合作画一画!
7、生小组合作作画
三、小结
镶嵌的教案 篇3
一、教学目标:
1、了解植物生长的基本知识,展开回忆与想象,根据自己的意愿,大胆自由地表现出一种自己喜欢的植物生长的情景。
2、通过观察、体验和交流,感受植物生命的美丽与独特,进行想象与构思,追求表现的新颖与生动。
二、教学重点:
教学的'重点在于启发学生回忆和想象植物生长的生动情景,并展开联想活动,鼓励创新,表现出生动的画面。
三、教学难点:
表现的自由性与流畅性,通过欣赏、鼓励等方法解决。
四、教学准备:
教师:图片、大画纸、油画棒
学生:彩色笔或油画棒
五、教学过程:
(一)组织教学:稳定纪律、检查用具
(二)导入:
教师带学生跟着音乐一起做种子发芽、长大的律动:睡觉→萌芽→一片新叶→两片新叶→慢慢长大→开花→结果…
讨论:
1、关于植物的叶:针形叶、掌形叶、卵形叶…
2、关于植物的茎:直立茎、匍匐茎、缠绕茎…
3、关于植物的果实:挂在枝上的、长在泥土下的…
想象:
(出示一些种子)给你一粒种子,你想把它种在什么地方?你猜它会长出什么?(出示课题:长呀长)在它生长的过程中,你会做些什么?它在成长过程中会碰到谁?它会长成什么样子?你希望它长成什么样子?它会开花吗?会开什么样的花?会结果吗?会结怎么样的果?
欣赏:
欣赏课本上的作品,引导学生了解别人想象的内容和表现的方法。
表现:
以"我种的植物"的游戏,引导学生进行表现。
A表现出植物生长的过程或某一阶段的样子。
B表现出植物世界中其他相关的事物。
C表现出植物与人的关系。
D表现出想象中神奇的植物。
评价:
发给学生每人一张"勤劳的种植者"的奖状,让他们送自己认为"种植物"比较出色的同学。
延伸:
找一些种子带回家,种起来,看看会长成什么样子。
镶嵌的教案 篇4
一、教学目标
1、在实验与探究的学习活动中,使学生了解镶嵌的含义,认识到正三角形、正四边形和正六边形可以镶嵌平面,并能理解其中的道理。
2、通过探索多边形覆盖平面的条件,发展学生的合情推理能力,在活动中使学生的观察、猜想、归纳及动手操作的能力得以提升。
3、通过现实情境,让学生体会到数学的应用价值;经历对平面镶嵌条件的探索活动,提高数学学习的兴趣,建立良好的自信心。
二、教学重点、难点:
教学重点:镶嵌的含义及平面镶嵌条件的探究。
教学难点:探究平面镶嵌的条件。
三、课前准备:
1、学生准备:
①每位同学分别准备好6—8个边长为5厘米长的正三角形、正四边形、正五边形、正六边形。
②搜集有关镶嵌图片。
2、教师准备:
①生活中有关镶嵌图片。
②多媒体课件。
四、教学过程:
教学环节、教学内容、学生活动、设计意图
创设情境引出课题:大千世界中蕴涵着大量的数学信息,观看屏幕上一组生活中的地砖图片(电脑演示)
教师提出问题:同学们仔细观察这些图片中都有那些图形?这些图形的共同特点是什么?你知道铺地砖时有什么要求?
教师点评,明确镶嵌含义:用地砖铺地,用瓷砖贴墙,都要求砖与砖严丝合缝,不留空隙,把地面或墙面全部覆盖。从数学角度看,这些工作就是用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分完全覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌)的问题。
引出课题:镶嵌(第一课时)
学生欣赏图片。
学生观察后,在独立思考的基础上,分组交流,然后派代表发表见解。
从普通、熟悉的现象中探求数学概念,易使学生产生亲切感,容易较快地进入角色。
通过一系列图片的展示下引出课题,使学生感受到生活中处处有数学,让学生亲身经历体会从具体情景中发现数学问题,进而寻求解决问题的方法的全过程。
合作交流探索新知
在前面学生了解了镶嵌的.含义的基础上依次提出下列问题:
问题1:请你动手拼拼看能否用正三角形镶嵌成一个平面图案?
学生四人一组,由组长负责分工,开始实验。
学生以小组合作的形式动手拼图。
给学生充分的时间在组内进行交流。
交流后展示每组的作品。
形成结论:
正三角形能镶嵌成一个平面图案。 正三角形是多边形中的特殊图形,因此,从正三角形入手,使学生会感到既熟悉,又轻松,为结论的得出奠定了基础。
教学环节教学内容学生活动设计意图
合作交流探索新知
问题2:动手拼拼看,分别用正四边形和正六边形能否镶嵌成一个平面图案?
问题3:拼拼看,用正五边形能否镶嵌成一个平面图案?
教师将学生的这四种拼图过程利用多媒体演示给学生。
镶嵌条件的探究:
通过前面的实验,学生会急于知道:镶嵌成一个平面图案的条件到底是什么?教师顺势提出问题:
为什么正三角形、正四边形、正六边形能够能够镶嵌成一个平面图案,而正五边形却不能?同一种正多边形能够镶嵌成一个平面图案的条件是什么?给学生足够的时间,让他们充分活动后,在黑板上展示作品。
形成结论:
正三角形、正四边形和正六边形都能镶嵌成一个平面图案,正五边形不能。
学生观察教师的动态演示。
学生先独立思考2—3分钟。
以组为单位,研究解决问题的方法,从已有经验出发,试从不同角度寻求解决问题的方法。
教师深入到各小组,倾听学生们的讨论,鼓励学生大胆猜想,畅所欲言,对其中合理的回答给予肯定,对有困难的组要及时进行指导。学生亲自操作实验,再次感受镶嵌的含义,并会产生探究的欲望,学生会思考:为什么正三角形、正四边形、正六边形能够能够镶嵌成一个平面图案,而正五边形却不能?这些内容中蕴涵什么数学规律?从而引出探究的问题。这样的教学设计将促进学生主动探究、乐于探究。
在前面学生动手做的基础上,比较几种图形的共性,以学生的眼观、脑想、口说,用比较归纳的方法得出平面镶嵌的条件,并以正五边形为反例,强化镶嵌条件。
在合作中学习与人交流,集思广益,通过交流,让学生用自己的语言清楚地表达解决问题的过程,提高语言表达能力。
教学环节教学内容学生活动设计意图
合作交流探索新知
教师利用多媒体展示。
在全班同学的互相补充和完善下,教师加以总结概括,得到:
结论:多边形能覆盖平面需要满足:拼接在同一个点的各个角的和恰好等于360°。
推论:同一种正多边形能进行平面镶嵌的条件是:这个正多边形内角度数能整除360°。
学生观看教师的动态演示。
与教师一起总结归纳镶嵌条件。
阅读结论,加深理解。
通过镶嵌条件的归纳过程,使不同层次的学生在独立思考的前提下,在交流与合作过程中感受新知,建立新的知识体系,为学生的进一步探索提供可能。
应用推广巩固提高
教师提出问题:
你还能找出其它能作镶嵌的正多边形吗?说说你的理由。
教师进行总结概括: 要使同一种正多边形能覆盖平面,必须要求这个正多边形内角度数能整除360°。事实上除了正三角形、正四边形、正六边形外,其他正多边形都不可以镶嵌,并说明这一结论的证明有待于今后知识的学习来获得。
学生通过计算正七边形、正八边形、正九边形的内角后进行归纳,然后小组交流。
在不提供其他正多边形图片的情景下,让学生去思辨得出:不存在其它正多边形的镶嵌,旨在培养学生的抽象推理能力,使学生由感性认识上升到理性认识,从而使所学知识得到推广和应用,获得更具体更坚实的数学经验。
教学环节教学内容学生活动设计意图
课堂小结体验收获
(1)学生谈谈通过本节课的学习有什么收获?还有哪些疑惑?
教师对个别学生富有个性的学习表现给予肯定和激励,使他们感受到成功的喜悦,并对有疑惑的地方进行补答。
(2)学生例举生活中见过的镶嵌实例。
(3)教师展示更多实例回归生活。
学生反思解决问题的过程并发表个人看法。
学生举出镶嵌实例,并展示课前搜集好的镶嵌图片。
观看教师展示的图片。通过回顾与反思,使学生养成反思学习过程的习惯,初步学会自我评价学习效果,通过谈收获,让学生看到自己的进步,激励学生,促进学生形成良好的心理品质,同时有些学生可能会提出心中的疑问,通过学生相互间解惑,既消除了学生心中的疑惑,又培养了学生口头表达能力。
通过让对学生举例,并且观看教师展示的各种生活图片,让学生再次感受几何美与生活美,激发学生的创作欲望,让数学再次回归生活。
课后拓展
1、分别剪出几个形状、大小相同的任意三角形和任意四边形,拼拼看能否镶嵌成平面图案?
2、试用多种正多边形组合进行镶嵌设计。
3、创造是人生命中的一个重要使命,充分发挥你的聪明才智和丰富的想象力,设计一个多姿多彩的地板图案吧。
学生利用当堂所学知识,自检掌握情况。这组课后拓展题的设计,是为了更好的促进每一位学生得到不同的发展,培养学生的实践能力和创新能力,同时促进学生对自己的学习进行反思,为后续知识的学习起到承上启下的作用。
教学设计说明
《镶嵌》在教材中是以课题学习的形式呈现的,属于课程改革的新增内容。我在设计本课时,力求突出课题学习的特点,以问题为主线,以学生的动手操作实验活动为主,设计了丰富的拼图活动,让学生经过自己的操作和思考,体验和感受知识的形成过程,既激发了学生数学学习的兴趣,积累了数学活动的经验,又使学生的观察、猜想、归纳等动手操作能力得到提升。
本节课以"问题情境——自主探究——拓展应用"的模式展开教学。首先,给学生展示生活中铺地砖、墙面设计等精美的图片,创设问题情境,激发学生的学习兴趣和动机;之后,从简单的正多边形(正三角形、正方形、正五边形、正六边形)入手,让学生经过充分的拼图实验,获得一些感性认识,在此基础上经过认真思考、讨论交流,上升到理性认识,得到同一种正多边形镶嵌平面的条件,并以正五边形为反例,强化平面镶嵌的条件;最后,为了让学生对所学知识有更好的应用,拓宽思路,初步培养学生的创新能力和实践能力,我设计了几个课后拓展题结束本课。这个学习过程体现让学生从生活中学数学、让学生感受到生活中的数学美,引发和激活学生的创作欲望,让数学再次回归生活,使学生走出课本课堂进入生活实践,进入一个更加广阔的思考空间。
镶嵌的教案 篇5
一、教材分析
学生在第3章的学习中曾经制作真核细胞的三维结构模型,当时就遇到过用什么材料做细胞膜的问题。本节课从这个问题入手,让学生从结构与功能相适应的角度分析,用什么材料做细胞膜,能更好地体现细胞膜的功能。还可以用设计问题串,分析科学家探索生物膜结构的曲折历程,学生易学。
二、教学目标
知识方面:简述生物膜的结构。
情感态度价值观:
1、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。
2、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、教学重点、难点和解决方法
1、教学重点:流动镶嵌模型的基本内容。
解决方法:
1、设计问题串分析讨论后,让学生归纳总结流动镶嵌模型的基本要点。
2、教师呈现生物膜的结构模型示意图,结合阐述其基本内容。
2、教学难点: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。
解决方法:
用设问法讲解生物膜结构的探索历程,在层层剥去“笋衣”中显现结构与功能相适应的观点。
四、学情分析:
学生在第3章对生物膜的成分和功能有所了解,又安排了学生预习这节内容,所以学生学起来感觉不难,但科学家对生物膜结构的探索历程学生感觉有难度。
五、教学方法:
讲述法、启发式。
六、课前准备:
多媒体课件
七、课时安排:
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
2、讨论回答相关问题。
(二)情景导入、展示目标
1、根据结构与功能相适应的观点分析,用哪种材料做细胞膜,更适于体现细胞膜的功能?
2、你还能想出更好的材料做细胞膜吗?
学生讨论回答
(三)合作探究、精讲点拨
科学家怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问,开始对生物膜结构的漫长探索,让我们重温一下这段历程。
1、对生物膜结构的探索历程
设问1:要弄清一种物质或物体的结构,首先要弄清其组成成分。
那么,细胞膜的组成成分是什么呢?(介绍欧文顿的实验和推论)
对膜的研究为什么是从生理功能入手呢?(主要是限于当时的条件)
设问2:欧文顿的推论是否正确呢?细胞膜中除含有脂质外,还有没有其他成分呢?(介绍科学家的化学分析结果,指出膜主要由脂质和蛋白质组成;分析假说是如何提出的,假说与观察和实验证据的关系)
设问3:脂质和蛋白质是怎样形成的呢?(介绍两位荷兰科学家的实验,分析脂双层这一结论的.由来)
设问4:蛋白质位于脂双层的什么位置呢?(简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型)
指出“三明治”结构模型的不足,说明细胞膜不应是静态的刚性的结构,而应当是动态的弹性的结构。
设问5:有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢?(重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,指出细胞膜具有流动性;并讨论技术的进步在细胞膜研究中的作用,强化结构与功能相适应的观点)
2、流动镶嵌模型的基本内容
教师呈现P68生物膜的结构模型示意图,阐述流动镶嵌模型的基本内容。①磷脂双分子层构成了膜的基本支架。②蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个双分子层。③在细胞膜的外表有一层糖蛋白,叫糖被。与细胞识别,信息交流有关。④具一定的流动性
九、板书设计
生物膜的流动镶嵌模型
一、对生物膜结构的探索历程
1、19世纪末,欧文顿提出:膜是由脂质组成的。
2、20世纪初,对膜化学分析:膜是由脂质和蛋白质组成的。
3、1925年荷兰科学家提出:膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、1959年罗伯特森提出膜的静态结构。
5、1970年提出膜具有流动性。
6、1972年提出流动镶嵌模型。
二、流动镶嵌模型的基本内容
1、膜的成分
2、膜的基本支架
3、膜的结构特点
4、膜的功能特性
十、教学反思:
用课件展示科学家的实验方法,补充一些材料,便于训练学生思维。
镶嵌的教案 篇6
一、教学目标
知识与技能目标
简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容及其具有的流动性特点。
过程与方法目标
分析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。
情感态度价值观目标
树立生物膜结构与功能相适应的生物学辨证观点;提高严谨的推理和大胆想象能力。
二、教学重难点
重点
生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
难点
生物膜的空间立体结构;生物膜的流动性特点。
三、教学过程
(一)导入新课(温故知新)
同学们,前两节课我们学习了物质跨膜运输的实例,你们也做了实验,知道细胞膜对物质的进出具有选择性。比如水分子和某些小分子就很容易进出细胞,很多大分子就不那么容易。我们把细胞膜的这种功能特性称作什么?(选择透过性)我们说“结构决定功能”,当时的科学家就在想究竟是什么结构,让细胞膜具有了选择透过性。一批科学家就来探究这个问题。
(二)新课教学
1、生物膜成分的探索历程
其实他们当时连组成细胞膜的成分都没有搞清楚。看过书的同学都知道,细胞膜最主要的成分是脂质。这最先是一个叫欧文顿的人提出来的。大家看着自己课本,请一位同学用自己的话复述一下欧文顿的实验,还有他提出了什么假说。
同学们,欧文顿提出假说。因为他提出膜是由脂质组成的证据不是直接证据,是间接证据。他的理论基础实际上是在化学课上要学的相似相溶原理。相似相容的意思就是结构相似的物质彼此容易互溶。但是这个相似相溶原理本身只是一个经验法则,只能说大多数时候是对的,不排除有例外。所以说,欧文顿的假设是一个“大胆的假设”。
当然这毕竟是假说,后来膜被分离出来以后,化学分析得出膜的主要成分是,请同学们阅读教材,找到膜的成分有哪些。
2、磷脂双分子层的探索
膜的主要成分弄清楚之后。结构又是怎么样的呢?同学们来看脂质。
脂质是一大类物质,其中有一类构成膜的骨架,他就是磷脂。
同学们仔细观察,磷脂有大大的头部,一个长长的尾巴。头部是亲水的,叫亲水头部,尾部疏水的,叫疏水尾部。磷脂的密度是小于水的。现在大家动脑筋想一想,假设一滴磷脂滴在水面上,一边是水一边是空气,磷脂会怎么排布?它的头朝那里?尾朝那边?示结果。
3、流动镶嵌模型的构建
展示材料:荷兰科学家的研究
假如你是当时的科学家,当你做实验时发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时,大胆地展开你的想象力,你能做出什么假说?
结合前面我们讲解的实验,请学生阅读教材,总结一下关于流动镶嵌模型的具体内容吗?
认真思考,小组讨论,回顾前面学习的内容
归纳总结:1、组成成分:磷脂、蛋白质、糖类;2、基本支架:磷脂双分子层;3、蛋白质分布:覆盖、镶嵌、贯穿;4、结构特点:具有一定的流动性;5、功能特点:选择透过性
讲解了流动镶嵌模型之后,你们思考一下两个问题
①分析生物膜模型的建立过程,你受到什么启示?
②生物膜的.流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请说说你的看法。
同学们讨论回答。
(三)小结作业
我们这节课就到这里,一方面我们重温了科学家探索细胞膜结构的历程,这是一个在继承中不断验证、修正和完善发展的过程,这段科学史给予我们很多有用的启示,使我们加深了对科学过程和方法的理解。另一方面我们也重点学习了生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。在众多对细胞膜结构的假说中,细胞膜的流动镶嵌模型是目前人们普遍接受认同的,能较好地解释人们对细胞膜功能的认识,理解和掌握流动镶嵌模型的基本要点,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联系。
四、板书设计
镶嵌的教案 篇7
目标:
1.能利用种子进行镶嵌作画,根据其外形和颜色的特点表现一定的形象。
2.发现自然材料组合的美,体验成功的喜悦。
准备:
1.幼儿与家长共同收集不同种类的种子(如瓜子、芝麻、花生等)。
2.各种造型的瓶子,各色油泥。
3.范画一张。
过程
1.出示各种各样的种于,观察种子的各自特点。
2.欣赏范画。
提问:这些小种子们凑在一起,能组成一幅画吗?
出示种子镶嵌画,引导幼儿观察、欣赏。
共同讨论制作的方法及注意事项。
3.幼儿制作,教师指导。
选择所需要的'种子,分部位进行镶嵌:先在瓶体上覆盖一层油泥,再用种子镶嵌(芝麻、小米等体积较小的种子可撒在糨糊上),用手轻压,固定后再继续镶嵌其他部分。
鼓励幼儿大胆想象、制作。
4.作品展览。
建议:
1.还可以利用纸板或者旧蛋糕盒制作种子粘贴画。
2.在美工区提供材料,供感兴趣的幼儿继续制作。
评价:
1.能利用种子的外形特征组合不同的图案。
2.能细致地制作种子镶嵌画。
镶嵌的教案 篇8
一、教材分析
1、内容和地位
“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《细胞的物质输入和输出》之第二节,与第一节“物质跨膜运输的实例”所反映的生物膜对物质的进出控制具有选择性等知识有一定的联系,并对第三节学习“物质跨膜运输的方式”作了知识准备。所以,这节的内容安排很巧妙,对整个章节的知识起到了承上启下的作用。
本节主要包括对生物膜结构的探索历程和生物膜的流动镶嵌模型的基本内容两大部分。在教学中要充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位,利用科学史教育素材,通过引导学生分析科学家们的实验和结论,大胆的提出实验假设,宛如亲历科学家探索的历程,使学生切身感受科学的魅力,加深对科学过程和方法的理解,明白科学发现是长期的过程;科学家的观点并不全是真理,还必须通过实践验证;科学学说并非一成不变,需要不断修正、发展和完善;科学发展与技术有很大的关系,技术的进步可以更好地促进科学的发展;让学生保持强烈的探究科学的激情和兴趣在探究中学习科学探索的方法,从而渗透探索科学过程和方法的教育;自然地构建细胞膜的空间立体结构,理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型的基本要点,接受流动镶嵌模型的理论。
2、教学重点①对生物膜结构的探索历程②生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容
3、教学难点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
4、教学目标
1、知识与技能: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、过程与方法①分析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、态度与价值观
①使学生树立生物结构与功能相适应的生物学唯物主义自然观。
②正确认识科学价值观,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要有严谨的推理和大胆的想象,并通过实验进一步验证。培养学生严谨的推理和大胆想象能力
③认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学,树立辨证的科学观
二、学情分析
1、学生已经了解了细胞、知道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构,尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识,为本节知识的学习奠定了基础。
2、高中学生具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还很不完善,对事物的探索好奇,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
三、教学策路
本节课采用“引导回顾科学家实验—分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式,融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法,配以多媒体辅助教学,尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。
通过“生物膜流动镶嵌模型”的构建及有关实验设计,体现学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学,感受科学家探索的历程和过程的艰辛,实现课程三维目标。。
教学流程:提供资料→设问引入→“问题探讨” →体验“生物膜结构的探索历程”→阐述“流动镶嵌模型的基本内容”
四、教具准备:
多媒体课件、投影仪
五、课时安排:
1课时
六、教学过程
1、导入新课
教师组织与指导:①生物膜系统包括哪些膜?②细胞膜是由哪些成份构成的?③科学家是怎么样确定生物膜的
学生活动:学生讨论后回答
设计意图:从学生已经熟悉的知识进入学习情境,激发学生的好奇心和学习本课的兴趣,同时对已有知识进行检查,督促学生记忆。
2、生物膜结构的探索历程
教师组织与指导:资料一:1895年欧文顿用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究发现:脂溶性分子易透过细胞膜;而非脂溶性分子则难以通过。问题①:你能推测出什么结论?问题②:最初认识到生物膜是由脂质组成的,是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定?
问题③:在推理分析得出结论后,还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗?
学生活动:思考回答,了解欧文顿的实验,掌握膜是由脂质组成的。
设计意图:利用教材所给的资料,合理设置问题,使学生体验生物膜结构的探索历程。并对学生进行科学精神的教育。
教师组织与指导:资料二:磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子“头”部是亲水的,“尾”部是疏水的。问题:磷脂分子在水表面(空气-水界面)上将怎样排布?
学生活动:模型构建,参考方案为:磷脂分子在水表面(空气-水界面)上铺展成单分子层。
设计意图:开始学习模型建构的方法。体会假说是怎样提出的
教师组织与指导:资料三:1925年,Gorter和Grendel对血影的研究。把红细胞放在蒸馏水中使其吸水涨破,反复冲洗后只留细胞膜(血影),把这些破的膜铺在水面上,测定出红细胞的表面积a。抽提细胞膜中的脂质在水面铺成单分子层,聚拢后测出总面积b。测定结果: b=2a。问题①:从Gorter和Grendel的研究中我们能得出什么结论?问题②:生物膜的磷脂分子的排布最有可能是哪一种?原因是什么?
学生活动:学生思考,在纸上画图表示。(用实物投影仪展示学生画的结果,由同学进行评价)
设计意图:通过对脂质双分子层的分析,培养学生解决问题的能力,增强自信心
教师组织与指导:资料四:20世纪40年代,曾有学者推测脂质两边各覆盖蛋白质。直到50年代,电子显微镜诞生,1959年罗伯特森在电镜下观察到了细胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三层结构,并构建了“单位膜”模型。中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。(给学生看细胞膜的电镜照片),问题:你能尝试绘制出罗伯特森构建的“单位膜”模型示意图吗?
学生活动:学生自主构建“单位膜”模型(体现蛋白质镶在磷脂分子层的表面)
设计意图:了解技术进步对科学研究发展的作用
教师组织与指导:资料五:人们研究人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的'通透性。发现,脂溶性的物质易透过人工膜,但葡萄糖、氨基酸、钠离子等难以透过。而生物膜却可以透过上述物质。随着技术手段不断用于膜的研究。科学家发现:膜蛋白不是全镶在膜的表面,有的是部分嵌插或贯穿在脂质双分子层中的。问题:如果蛋白质只是镶在生物膜的磷脂双子层表面,能实现吗?那蛋白质应该是怎样分布的呢?
学生活动:学生分析讨论蛋白质-脂质-蛋白质的静态模型与细胞膜的相关生理功能矛盾.对已构建的模型修改,展示出蛋白质不光有镶在表面的,还有部分或全部嵌入的,或横跨整个磷脂双分子层的。
设计意图:使学生进一步认识假设需要实验验证,可提供或介绍科学家曾经做过的实验
教师组织与指导:资料六:动物细胞吸水膨胀时,磷脂双分子层的厚度变小。资料七:展示1970年弗雷和埃迪登的人——鼠细胞融合实验。问题①:这两个实验表明什么?问题②:根据已有的生物知识或生活经验,你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。
学生活动:学生看书学习荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验,得出细胞膜具有流动性的结论。必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。提出技术进步推动了假说发展着。技术进步,假说不断被修正和完善。突出模型建构方法:实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展。
设计意图:轻松强化膜具有流动性的重点。总结结构与功能相适应的观点;人类对自然的认识是永无止境的
教师组织与指导:资料八:展示1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型示意图
设计意图:学生自己一步步的揭开生物膜结构的神秘面纱,确认膜具有流动性。
教师组织与指导:请同学们根据我们一起分析的结果,尝试构建起新的生物膜模型。对生物膜流动镶嵌模型进行记一步讲解。膜上还有些其他结构,如糖蛋白。
学生活动:学生思考,在纸上画图表示。(用实物投影仪展示学生画的结果,由同学进行评价)学生阅读课文
设计意图:通过前面的讨论,生物膜的流动镶嵌模型已经呼之欲出,学生这时基本已经能够解决这个问题
3、复习小结
教师组织与指导:动画演示生物膜的流动镶嵌模型,打出幻灯片:生物膜结构探索历程的总结;流动镶嵌模型的主要内容。问题①:在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到怎样的作用?问题②:建立生物膜模型的过程中,,结构与功能相适应的观点是如何得到体现的?
学生活动:学生根据课文内容以及本节课所学内容,与教师共同总结。
设计意图:强化对流动镶嵌模型的认识,培养学生归纳总结的能力.明白没有技术的支持,人类的认识便不能发展,让学生对生物膜结构的探索历程更清楚的知道,对生物膜的机构更深刻的理解
4、反馈练习
课堂练习:书本后练习课后练习:合作建立生物膜的流动镶嵌三维模型
七、板书设计
(一)、对生物膜结构的探索历程
1、19世纪末,欧文顿提出:膜是由脂质组成的。
2、20世纪初,对膜化学成分鉴定:膜是由脂质和蛋白质组成的。
3、1925年,荷兰科学家提出:膜中的脂质分子排列为连续两层。
4、1959年,罗伯特森提出生物膜的静态模型(单位膜模型):“蛋白质——脂质——蛋白质”三层结构构成。
5、1970年,弗雷和埃迪登用绿色和红色荧光染料对小鼠和人体细胞膜上蛋白质进行染色标记,并让两种细胞进行融合。提出细胞膜具有流动性。
6、1972年,桑格和尼克森提出“流动镶嵌模型”。
(二)、流动镶嵌模型的基本内容
1、膜是由蛋白质和脂质组成的(还有少量多糖)。
2、膜的基本支架:磷脂双分子层(亲水头部朝外,疏水尾部朝内)
3、蛋白质分子镶嵌于磷脂双分子层中(有些外侧蛋白质与多糖结合形成糖被)
4、膜的结构特点:具有一定的流动性
八教学反思
通过对生物膜结构的自主探索,学生深刻理解了生物膜流动镶嵌模型,而且知道科学发展的一般过程并有利于激发学生以后从事科学研究的动机。运用实物投影的方式,展示学生探究的结果,避免了一个学生回答其他同学休息的情况,让全体同学都参与到了教学中。
在教学的过程中也出现了一些问题,要求学生自主探究的内容比较多,所有最后的课堂巩固没有足够的时间,还要适当的加快课堂的节奏。总体来说本节课的设计是成功的,取得了良好的教学效果。
