第一篇:《生物膜的流動鑲嵌模型》教學案例
《生物膜的流動鑲嵌模型》教學案例
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0145-01
一、教材分析
本節是高中生物人教版必修1第4章第2節內容。在本章中共3節內容,前一節“物質跨膜運輸的實例”中主要說明細胞膜是選擇透過性膜,膜為什么具有選擇透過性?這就與膜的結構有關,膜的結構又是解釋后一節“物質跨膜運輸的方式”的基礎。由此可見,本節內容在第4章中起著承上啟下的作用,有助于學生建立結構與功能相適應的觀點。
在本節的內容編排中,首先回顧了科學家對細胞膜結構的探索歷程。在此,通過引導學生一步一步地分析科學家的實驗和結論,使學生切身感受科學的魅力,自然而然地接受流動鑲嵌模型的理論,更重要的是讓學生加深對科學過程和方法的理解,使其明白科學發現的過程是一個長期的過程;真理須通過實踐驗證;科學學說是需要不斷修正、發展和完善的;科學技術的進步可以更好地促進科學的發展。其次,闡述了細胞膜的流動鑲嵌模型的基本內容。在眾多對細胞膜結構的假說中,細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍接受認同的,能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識。在此,學生必須展開想象力,在頭腦中構建細胞膜的空間結構,理解和掌握流動鑲嵌模型的基本要點,繼而為理解下一節物質跨膜運輸的方式做下知識的鋪墊。
二、學情分析
雖然,學生對組成細胞的分子、細胞的基本結構,細胞膜是生命系統的邊界等知識已有了解,為本節知識的學習奠定了基礎。但是,因為我所教的班級是學校中的平行班,大部分學生的學習基礎薄弱,學生學習的欲望不強烈,對生物的學習積極性也一般,所以要想喚醒學生沉睡的欲望,調動學生的積極性,就只能通過提高課堂中活動的交互性,突出課程的趣味性,加強與生活的聯系,才能來充分激發他們的學習興趣。
三、教學目標
1.知識目標
(1)通過分析科學家建立生物膜模型的過程,闡述科學發現的一般規律。
(2)舉例說明生物膜具有流動性特點。
(3)簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。
2.情感態度與價值觀目標
(1)生物膜結構的研究是基于生物膜的功能特點來開展的,此節需要樹立生物結構與功能相適應的辯證唯物主義自然觀。
(2)理解假說的提出要有實驗和觀察的依據,需要有嚴謹的推理和大膽的想象,并要通過實驗進一步驗證,進而來形成正確的科學價值觀。
(3)正確認識實驗技術手段的進步在促進科學的發展中的作用。
3.能力目標
(1)通過分析科學家建立生物膜模型的過程,學習做出假設。
(2)發揮空間想象力,通過制作模型,構建細胞膜的空間立體結構。
四、教學重點、難點
1.教學重點:流動鑲嵌模型的基本內容。
2.教學難點:探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。
五、教學過程
(一)溫故知新,導入新課
回顧上節所學的細胞膜的功能特點,教師引導思考細胞膜的這一特性要求其結構具有什么樣的特點,進而進入今天所學。
(二)構建新知,解決問題
PPT呈現資料,讓學生閱讀實驗資料探究,小組討論合作學習
實驗一:1895年E.Overton用植物細胞研究細胞膜的通透性。他選取用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行上萬次的研究,發現:脂溶性分子易透過細胞膜;而非脂溶性分子則難以通過。
問題:(1)你能推測出什么結論?(2)在推理分析得出結論后,還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎?
實驗二:20世紀初,科學家將細胞膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來,發現細胞不但會被溶解脂質的物質溶解,也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質的物質)分解。
問題:(1)你能推測出什么結論?(2)在此實驗中為什么要選用紅細胞膜來進行分析?
實驗三:1925年,兩位荷蘭科學家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提紅細胞膜脂質實驗:將抽提出的脂質在空氣―水界面上鋪成單分子層,測得其分子所占的面積相當于所用的紅細胞表面積的2倍。
問題:(1)你能推測出什么結論?(2)細胞膜中的脂質為什么會排列為連續兩層呢?細胞膜中的磷脂分子會排列成怎樣的兩層呢?用磷脂分子模型排列出來比較哪種情況膜穩定性強?
教師補充介紹:磷脂分子結構(由親水的頭部和疏水的尾部來構成)
思考:脂質和蛋白質是怎樣形成膜的呢?蛋白質位于脂雙層的什么位置?
實驗四:1959年,J.D.Robertsen根據電鏡下觀察到的細胞膜暗―亮―暗的三層結構,提出單位膜結構模型。
問題:(1)單位膜結構的主要內容是什么?(2)單位膜結構有什么缺陷?(3)有哪些證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢?教師放映變形蟲的變形運動動畫。
實驗五:20世紀60年代,科學家用掃描電鏡技術和冰凍蝕刻技術揭示了細胞學說結構中蛋白質顆粒存在的方式。
實驗六:展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人――鼠細胞融合實驗。
問題:該實驗表明什么?
實驗七:展示1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型示意圖。
問題:(1)細胞膜的組成成分?(2)細胞膜的基本支架?(3)蛋白質分子在磷脂雙分子層上如何排布的?(4)細胞膜的結構特點和功能特點?
(三)手工制作,交流展示
教師提供材料:制作生物膜模型的廢舊物品(電線,泡沫,鐵絲,藥丸的球形蠟殼等),引導同學現場制作生物膜模型,并展示與評價他人作品。
(四)課堂小結:用概念圖的形式師生共同進行總結。
(五)布置作業:教材P69練習,《三維設計》本節的隨堂基礎鞏固。
六、教學反思
在本節的教學設計中首先由科學探究史的呈現與環環相扣的問題來引導學生探究體驗科學研究的一般過程;其次在教師的引導下讓學生自己總結出流動鑲嵌模型的主要內容,并且讓學生在學習模型的建構中,充分利用自己身邊的材料制作了生物膜模型,使其加深了對相關知識的理解,同時變廢為寶,進而引導學生探索生活中廢物的利用和教學資源的開發。
這節課的內容雖然較為抽象不易理解,但在設計時既有資料的探究、小組的討論學習、又有通過多媒體課件的展示、學生模型的制作等多種手段來促進學生動腦、動口、動眼、動手,由此充分激發了學生的學習興趣,充分落實了新課程標準所倡導的自主、探究、合作學習的教學方式,有效的實現了課程的三維目標,貫徹了新課改的精神。不足之處是在模型的構建中需進一步打開學生的思維。
第二篇:《生物膜的流動鑲嵌模型》教學案例分析
高中生物《生物膜的流動鑲嵌模型》教學案例分析
劉 超
[案例題旨]
《生物膜的流動鑲嵌模型》主要是介紹探討建立生物膜模型的過程。在探討建立生物膜模型的過程中形成結構和功能相適應的觀點,從而樹立辯證唯物主義的自然觀,逐步形成科學的世界觀。同時使學生看到實驗技術手段的進步在促進科學的發展中的作用,從而增強為振興中華而努力學習的使命感和責任感。
本案例研究的主要問題有:
1.生物膜研究的主要歷程,以及流動鑲嵌模型的基本內容。
2.教師如何調整教學行為和策略,成為學生發展的引導者和促進者,從而實現自主學習、高效學習?
3.如何保證每個學生達到共同基礎的前提下,分層教學使不同發展潛能學生選擇的課程內容,以滿足學生有個性的發展?
[案例背景]
《生物膜的流動鑲嵌模型》是人教版必修一第四章的第二節。第四章共有3節內容,第一節主要說明細胞膜是選擇透過性膜。為什么具有選擇透過性?這與膜結構有關,于是進入第二節內容。而第二節內容又是解釋第三節內容“物質跨膜運輸的方式”的基礎。這三節內容的內在聯系是:功能—結構—功能。由此可見,本節《生物膜的流動鑲嵌模型》在第四章中起著承上啟下的作用,它是架起第一節和第三節的一座橋梁。并體現出了結構決定功能的觀點。
本節的教學目標為: 1.簡述生物膜的結構
2.此細胞膜分子結構的探究歷程為主線的學習中,重點培養學生的“嘗試提出問題并做出假設”的能力。
3.借助多媒體以及動手做細胞膜的橡皮泥模型,進行探究性學習,培養學生自主學習的能力,培養學生信息獲取、分析、加工、創新、利用的能力,以及團結協作和合作的學習。
據此,本案例設計以學生的自主學習為起點,以動手構建模型為輔助,以合作學習為深化,以多媒體課件為引導拓展,實現學生的高效學習,并針對不同發展潛能學生進行分層教學,實現學生的個性發展。[案例實錄]
導入:生物膜是個選擇透過性的膜,它究竟由什么成分,怎么排列分布而構成? 學生帶著問題閱讀,共同探討: 展示[資料1] 1859年,歐文頓用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發現凡是易溶于脂質的物質,也容易穿過膜,反之,不容易溶于脂質的物質,也不容易穿過膜。老師提示:想一想你們化學上學過的,什么樣的成分會具有相似相溶的特性? 學生討論,提出假說:膜是由脂質組成的。展示[資料2] 1915年,科學家們第一次將細胞膜從哺乳動物成熟的紅細胞中分離出來,化學分析表明,它們的主要成分是磷脂和蛋白質。
此實驗證據證明假說成立。
教師引導:結合我們前面學習的細胞知識,想一想為什么要用哺乳動物成熟的紅細胞的細胞膜來研究?
學生討論總結:
1、哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和各種細胞器,避免了核膜和各種細胞器膜的干擾,容易獲得純凈的細胞膜; 2動物細胞沒有細胞壁,省去了去除細胞壁的麻煩。
老師提出問題:磷脂分子有何結構特點?你能做出它的模型嗎? 學生根據66頁的“思考與討論”得出:磷脂分子頭部親水,尾部疏水。并用橡皮泥做出模型。
展示磷脂分子的結構,學生明確磷脂分子的結構特點。
教師提出問題:磷脂分子在水溶液中如何分布呢?大家能否在空氣-水界面上排列一下?
學生活動:根據手中的磷脂分子模型,以小組形式動手構建磷脂分子在水溶液中的分布模型。學生構建的模型多種多樣,學生展開討論,在討論中思維碰撞,在質疑中修改、完善手中的模型。最終確定為:親水性的頭部在外,疏水性尾部在內。
多媒體展示此實驗過程,證明學生討論結果正確。
教師提出問題:根據細胞膜所在的環境特點(內外都是水),設想一下細胞膜上的磷脂分子是如何排布的?試提出你的假說,并小組配合,做出模型。學生討論提出假說:細胞膜上的磷脂分子以疏水尾部相對,親水頭部朝向兩側。
教師展示[資料3]:
1925年,荷蘭科學家高特和格倫德把紅細胞細胞膜中的磷脂抽提出來,在水面上鋪成單分子層,結果發現磷脂分子排成單層后的面積恰好等于紅細胞表面積的2倍。教師提出問題:由此資料可以得出什么實驗結論?
學生討論得出結論:細胞膜的基本骨架是由兩層磷脂分子構成的。此資料證明假說成立。繼續探究發現:電鏡下觀察細胞膜有“暗-亮-暗”結構圖像 細胞膜的組成成分中還含有其它物質。教師展示[資料4]:
科學家對細胞膜化學成分深層分析發現,細胞膜會被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物體內普遍存在的只對蛋白質分解起催化作用的物質)。
學生分析得出:細胞膜的組成成分中還含有蛋白質 教師展示[資料5]:人-鼠細胞融合實驗 教師提出問題:這個實驗說明了什么? 學生討論分析:生物膜上的蛋白質具有流動性
教師指導幫助學生理解生物膜的流動性,比如:在高樓上看擁擠的人群,中間還有緩慢行駛的汽車,人在動,車也在動,好比磷脂分子在動,蛋白質分子也在動。使學生能想象到膜的動態。進而指出:構成膜的分子能運動,決定了膜具有一定的流動性。實例分析:白細胞能吞噬病菌,體現了生物膜的什么特點?學生分析討論,確定細胞膜具有流動性。
學生活動:小組配合,構建流動鑲嵌模型。
展示模型,評選總結: 拓展提升:細胞膜的研究在繼續
鏈接互聯網,展示http://blog.sina.com.cn/s/blog_445dac3b0101eu46.html,脂伐模型。
小結練習(略)
講評并討論,你對細胞膜還有什么想知道的知識?
作業:請回家后,自己尋找身邊的材料,構建細胞膜的模型。[案例后記]
這節課的氣氛非常活躍,學生展現了他們豐富的想象力,動口動腦動手,從做中學,提出問題,解決問題,收到了良好的教學效果。并且在課下,學生有的用橡皮泥,有的用藥丸殼,有的用荔枝,還有的用紙箱剪成所需形狀,最后再涂上顏色。材料不同,做出的效果自然不同,但學生在這個體驗的過程中,第一,加深理解了生物膜的流動鑲嵌模型內容,印象深刻;第二,做和看效果大不同。當人學習時,他們大約記住閱讀的10%,聽到的20%,看到的30%,說的70%,做的90%。但實際上在我們的教學活動中,還是非常強調閱讀和聽,這也正是我的一個努力方向:減少講和聽,增加說和做。
并且,由于課上拓展了細胞膜研究在繼續,調動了學生的學習興趣,學生在課下還查閱了眾多的資料,個別同學做了脂伐模型,深化知識理解,實現了學生的個性化學習。
[案例分析]
本案例力圖體現“教師引導,學生探究,自主合作,從做中學”。學生的活動貫穿教學的始終,這節課的主角始終是學生,他們才是學習真正的主人。這節課中,學生通過一個個遞進的問題,通過一個個問題的假設與探究,通過一個個模型的制作,通過小組的討論,通過互聯網知識的拓展,培養學生自主學習的能力,培養學生信息獲取、分析、加工、創新、利用的能力,以及團結協作和合作的學習。這節課中,教師只是學生發展的引導者和促進者,只是幫助學習不斷的發展問題,引導他們思考解決,從而實現學生自主學習、高效學習。
其實,在生物課堂中,只要教師注意把握好引導性和開放性,堅持讓學生自己唱主角,采用適合學生的教學方式,逐步引導學生提出問題,分析問題,通過各種途徑尋求答案,在解決問題的思路和方法上加強點撥和引導,這樣,學生就會主動的去思考和探索,順著科學的方法和思路去感知,去思索。
一節課僅僅是生物教學中的微觀層面,那么如何全面提升學生的生物學素養,把學生培養成樂于探究,善于思考,愛學,會學,積極樂觀,熱愛生活、愛護環境、關愛生命、崇尚自然、具有科學素養的人才是我們生物教學的真諦。
第三篇:生物膜的流動鑲嵌模型教學反思
《生物膜的流動鑲嵌模型》教學反思
本節是人教版第四章第二節的內容,之前已經學習了細胞的基本結構,了解到細胞膜、細胞器膜、核膜在組成成分和結構上很相似,在結構和功能上緊密聯系,并且學生了解到生物膜都是選擇透過性膜,結構決定功能,因此本節將深入探討生物膜的結構,本節的重點是利用資料和模型嘗試讓學生自己構建生物膜流動鑲嵌模型的過程。
資料一:
歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行過上萬次的實驗,發現細胞膜對不同物質的通透性是不一樣的:凡可以溶于脂質的物質,比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。
資料二:
20世紀初,科學家第一次將膜從哺乳動物的紅細胞中分離出來,并且發現細胞膜會被溶解脂質的溶劑溶解,也會被蛋白酶分解。
師:從資料1和2中我們可以知道細胞膜的主要成分是什么? 生:脂質和蛋白質 資料三:
1925年,兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質,在空氣-水界面上鋪展成單分子層,測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍。
師:通過實驗現象可以得到怎樣的推論?
生:細胞膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層!
教師介紹磷脂分子的結構并且提出問題讓學生做一個大膽的推測,并且畫出來
師:細胞膜的兩側都有水環境存在,同學們嘗試著大膽的推測和想像一下,在這樣的環境中,磷脂分子在細胞膜中是怎樣排布的呢?
生:
資料四:
1959年,羅伯特森用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜電鏡下的照片,顯示暗-亮-暗三層結構。
資料五:
1970年熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗
資料六:
蛋白質分子存在形態有有鑲在表面、嵌入、橫跨三種,外側的蛋白質分子與糖類結合形成糖被。
師:請學生構建生物結構,并畫出來 生:
本節課以資料和問題為紐帶,讓學生以探索者、研究者的身份投入學習的。學生小組合作,通過思考與討論,親身體驗科學是一個不斷發展的動態過程;在科學領域沒有終極真理,質疑和爭論不僅是正常的,而且能促進科學的進步。通過多媒體的輔助活躍了課堂氣氛。將一些本來不太好理解的問題簡單化,取得了較好的效果,也得到了學生的認可。這節課讓我深深感到:要轉變教學觀念與教學模式,真正地讓學生的主體性得到充分發揮,在教師的誘導下,能夠獨立地完成學習任務。讓學生真正地“動”起來。同時培養立德樹人的美育。
第四篇:《生物膜的流動鑲嵌模型》的教學反思
《生物膜的流動鑲嵌模型》這一節內容,我主要通過前期精心的設計特別是在分析科學家的代表性實驗上重點下功夫,使得學生能夠積極參與、共同探討分析從而得出相關結論,掌握相關知識,重點培養學生依據實驗現象推理分析的能力。
在課堂教學過程中,我首先利用多媒體展示的動態圖片充分激發學生的好奇心和調動他們學習的積極性。比如先展示一種常見的材料——彈力布,讓學生判斷是否可以作為制備生物膜的材料并說明理由。進而再引導其他同學思考“你還能想出更好的制備細胞膜的材料嗎?”這么做一方面調動學生已有的知識和經驗,同時引起學生進一步探究的欲望,進行更廣泛和深入的思考。實踐證明,學生能說出雞蛋的卵殼膜與細胞膜功能相近,可作為細胞膜的制備材料等實例,說明學生的知識儲備和認知水平已經達到了一定層次,作為教師,我們應該適時、恰當地為學生的創造性思維提供幫助并使其能享受成功帶來的喜悅。
其次在本節的教學設計上應主要突出科學史實教育。我將多位科學家的實驗過程加工成一連串環環相扣的問題來引導學生探究,讓學生身臨其境,親自動手模擬幾個代表性實驗的過程,體會從實驗現象——提出假說——進一步驗證完善——不斷發展的科學方法。學生通過體驗科學家研究的邏輯性和嚴密性,認識到科學發現的漫長和不易,進而正確認識實驗技術手段的進步在促進科學研究發展中的重要作用。
最后學生們將自己親手制作的靜態模型與多媒體動畫展示的動態模型結合起來,共同總結并歸納流動鑲嵌模型的基本內容。一靜一動,相得益彰。學生們不僅在課堂上展示了自己制作的生物膜模型,還結合多媒體的優勢掌握了生物膜的真實結構。既鍛煉了自己動腦動手能力又使自己的推理分析能力得到了提高。
這節課的內容較為抽象,高一學生不易理解,需要通過教師的引導讓學生體驗科學發現的探索過程,進而在自主探索中獲取知識。我在設計時既有小組討論學習,又注意通過多媒體課件、學生制作模型等手段讓學生進行動腦、動手等多樣化的學習方式,重在落實新課程標準實現三維目標的要求。課堂上,學生的配合情況讓我很滿意,只是自己在開頭時有點緊張,對于一些問題銜接方面處理的不是很好,最后,由于時間緊張沒有來得及處理隨堂練習題,課堂環節有所遺漏,下次需要引起注意。
第五篇:《生物膜的流動鑲嵌模型》課堂實錄
1、教學實錄
1.1創設情境,提出問題
師:(展示一首詩)是誰,隔開了原始海洋的動蕩,是誰,為我日夜守邊防,是誰,為我傳信報安康。沒有你,我——一個小小的細胞,會是何等模樣? 生:(看大屏幕)這里的“誰”,指的是細胞膜。沒有了細胞膜,就無法隔開細胞內外的物質,保證細胞內生命活動的正常進行。
師:回答很好,由此可見細胞膜的重要作用。細胞膜是生物膜的一種。如果讓你構建生物膜的結構模型,你需要獲取與生物膜有關的哪些資料? 生:思考片刻,無人回答。1.2 借助圖片,制做模型
師:((幻燈片顯示)資料1:1859年,歐文頓(Overton)選用500多種化學物質對植物細胞膜的通透性進行了上萬次的研究。發現如圖所示,從實驗現象中能推測德出什么結論呢?
生:膜是由脂質組成的。師:為什么?根據什么原理? 生:化學原理“相似相融。”
師:很好,這位同學的化學學得也很不錯。
師:(幻燈片顯示):資料2——實驗證據:20世紀初,科學家將細胞膜從哺乳動物的成熟的紅細胞中分離出來,化學分析膜表明:
膜的主要成分是脂質和蛋白質。請問:脂質和蛋白質是怎樣組合形成膜的呢?(幻燈片顯示):資料3:磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子,親水性“頭”部易溶于水,可與水分子或其它親水分子聚集,疏水性“尾”部不溶于水,遠離水分子或親水性分子。模型構建1:將很多磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層,磷脂分子的頭尾將如何排布?
生:在黑板繪制模型構建圖1
師:磷脂分子在水中將怎樣排布呢? 生:在黑板繪制模型構建圖2。
生:我們可以得出結論:脂質分子必然排列為連續的兩層。師:蛋白質位于細胞膜的什么位置呢?大膽推測??? 生:可能在細胞膜外面,可能在細胞膜中間,也可能在細胞內。
師:很好,是有這3種可能,(大屏幕顯示)請看資料5:1959年,羅伯特森(J.D.Robertson)利用超薄切片技術在電鏡下觀察細胞膜。從圖中,我們可以發現,蛋白質和脂質是如何排列的?
生:黑暗的是蛋白質,光亮的是脂質,所以蛋白質和脂質應該這樣排列:蛋白質—脂質—蛋白質。
師:這位同學的回答完全正確。當初羅伯特森也是這樣提出他的假說的:生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”構成的三層靜態統一結構(幻燈片顯示)。這里的要點:①蛋白質均勻分布在磷脂雙分子層兩側;②膜為靜止的結構。
生:作筆記。
師:(幻燈片顯示):資料6—生物膜的冰凍蝕刻,將細胞膜置于-100?C的干冰或-196?C的液氮中,進行冰凍。用冷刀驟然將標本斷開,升溫后,冰在真空條件下迅即升華,暴露出斷面結構,稱為蝕刻,在電鏡觀察。
生:生物膜中的蛋白質鑲在、嵌入、橫跨于磷脂雙分子層。
師:(幻燈片顯示):資料7----變形蟲運動。說明生物膜有什么特點?
生:生物膜是流動的。
師:那么,當初羅伯特森提出的假說:生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”構成的三層靜態統一結構。是否成立? 生:不成立。
師:僅僅是這個例子說明羅伯特森提出的假說是不成立的,還不具備很強的說服力。后來科學家相繼做了相關實驗。(幻燈片顯示):資料8:1970年,弗雷和埃迪登的實驗。
請同學們注意實驗中的幾個細節問題:①為什么溫度是37℃?②40min后,紅色和綠色均勻分布,說明了什么問題? 生:37℃是反應的最適溫度。生:說明了細胞膜具有流動性。1.3介紹實驗,總結特點
師:(幻燈片顯示):小資料:磷脂分子的運動。①側向擴散運動;②旋轉運動;③擺動運動。
單位膜模型的缺陷:單位膜模型不能很好地解釋膜的結構和功能。后來1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了生物膜的流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)。(幻燈片顯示):
思考:
問題1:請你談談流動鑲嵌模型的基本內容是什么?生物膜在結構上有什么樣的特點? 問題2:在生物膜模型的建立和完善過程中,你受到哪些啟示?
生:流動鑲嵌模型的基本內容是:生物膜是由磷脂雙分子層和蛋白質構成,蛋白質磷脂雙分子層外面或鑲嵌在中間。生物膜在結構上特點是:具有一定的流動性。
生:科學研究是要在實驗和觀察的基礎上,通過嚴謹的推理和大膽的想像,提出假說,再通過實驗進一步驗證假說。科學發展是一個長期的過程,涉及到許多科學家辛勤的工作,科學研究依賴于科學的進步,科學進步了,就可以得到更多的數據。科學家的觀點并不全是真理,還必須通過實踐驗證,科學學說不是一成不變的,需要不斷完善。1.4小結知識,當堂檢測 師:小結概念圖
(幻燈片顯示):課后探究
①生物膜的流動鑲嵌模型是否已完美無缺?細胞膜上除了含有磷脂、蛋白質外,還有其他物質嗎?請你課后搜集這方面的信息。
②制作細胞膜模型有沒有更好的設計方法和更合適的實驗材料,希望你課后能嘗試一下。課堂練習
①
、膜的流動鑲嵌模型與“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構模型的最大的不同是
A.“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構模型認為生物膜具有一定的流動性 B.流動鑲嵌模型認為生物膜具有一定的流動性 C.流動鑲嵌模型認為蛋白質是對稱排列
D.“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構模型認為蛋白質是不對稱排列 答案:B ②、(2009浙江)對某動物細胞進行熒光標記實驗,如下示意圖所示,其基本過程:①用某種熒光染料標記該動物細胞,細胞表面出現熒光斑點。②用激光束照射該細胞表現的某一區域,該區域熒光淬滅(消失)。③停止激光束照射一段時間后,該區域的熒光逐漸恢復,即又出現了斑點。
上述實驗不能說明的是
A.細胞膜具有流動性
B.熒光染料能與細胞膜組成成分結合
C.根據熒光恢復的速率可推算出物質進出細胞膜的速率
D.根據熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率 答案:C。
③、研究性學習小組欲研究細胞膜的結構和成分,如果你是課題組成員,請你回答下列問題:(1)應選取人的哪種細胞做實驗()
A.神經細胞
B.口腔上皮細胞
C.成熟的紅細胞
D.白細胞
(2)將選取的上述材料放入,由于滲透作用,一段時間后細胞將破裂,然后再用
法獲得純凈的細胞膜。
(3)若將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,經過充分攪拌后,下列能正確反應其分布的圖是()
(4)脂質單分子層的面積是細胞表面積的2倍,說明
答案:(1)C ;(2)離心、蒸餾水;(3)A;(4)磷脂分子在細胞膜中成雙層排列。
2、點評
2.1 以學生為中心
可以感覺到,閆鋒老師的這節課是做了充分準備,花了不少心思的。整堂課的教學設計以“問題”為主線,通過一個一個的小問題,一步一步的引導學生進行討論和思考,最終得出“生物膜的流動鑲嵌模型”。問題的設計由淺入深,符合中學生的認知規律,所以學生能積極主動的參與討論,質樸不做作,學生的回答和繪圖都很有水平。
學生在繪圖“磷脂分子在水中將怎樣排布?”時,我注意到,當兩位學生繪制不同的圖時,底下有學生說畫錯了,王老師并沒有立刻給予糾正,而是先讓學生畫好后,再給他們充分的時間主動思考并與同伴交流和合作,最后予以糾正,而是讓學生畫圖完之后,大家再對兩位同學的繪圖進行分析、討論,找出不同之處及其出現原因。教師并不是直接指出學生的不足,而是讓他們在交流中去發現不足,在思考中去享受知識。可以感受到學生在繪圖和發現繪圖不足的過程中,經過深入的思考,他們具有很強的創造力與想像力。閆鋒老師的這些做法,給予我很大的啟發。我們平時有些課堂,為什么學生不愛思考問題、回答問題,課堂顯得比較沉悶。這是否與教師教學設計時沒有設計問題,而是一個人唱獨角戲,滿堂慣,學生缺乏參與討論和表達的機會;或者教師設計的問題過于死板、簡單或者深奧,不能有效的激發學生的思維,引起學生的共鳴。可見,課堂要活躍,師生要互動,就必須要注重創設問題情境,鼓勵學生積極思考,勇于表達,即使學生出現錯誤,也會在錯誤中明白原因,及時改進錯誤,這樣長期訓練,學生就會變得更加勤于思考,敢于質疑,課堂會更具活力,學生的表達力、思考力、創造力和想象力也在課堂中逐漸養成。2.2 落實知識、能力和情感態度價值觀三維目標
閆鋒老師在課堂上充分地落實了新課標的教學理念,通過創設當年科學家發現“生物膜流動鑲嵌模型”過程的種種情景,發給學生教師事先準備好的生物膜材料,引導學生模擬科學家進行動腦、動手,組裝生物膜的流動鑲嵌模型,學生通過親自動手操作,“做”與“不做”肯定不一樣,通過“做”,學生的印象肯定更加深刻,知識、能力和情感態度價值觀三維目標得以成功實現。這是本節課堂教學的精彩之處。2.3 用教材教
新課程要求教師做教材的研究者和參與者,要學會用教材教,平時教學可以根據自己的實際需要,對教材的內容進行適當的整合,包括加減、調序等。
閆鋒老師在教材的使用上也是動了腦筋的。如課堂開始以一首形象的詩作為導入,立刻吸引了學生的眼球,再以詩設計問題,引發學生思考,接著進入新課的教學,順理成章。還有在講解組成細胞膜的蛋白質和脂質位于細胞膜的什么位置時,相信很多教師在教學時也提出這個問題,由于所給的信息量過少,很多學生處于茫然狀態,不知所措,也許個別學生能答對,但并不代表普遍。而在本節課堂上,幾乎全部學生觀察圖片片刻,馬上就可以得出正確結論“蛋白質和脂質應該這樣排列:蛋白質—脂質—蛋白質”。為什么?原來教師通過查找資料,提供了一條極為有效的信息“電子束照射大分子,散射度高,黑暗,是蛋白質分子;電子束照射小分子,散射度低,光亮,是脂質分子。”,學生根據這條信息再觀察圖片,蛋白質和脂質位于細胞膜的位置,一目了然。教師提供的信息,在教材上是沒有的,可見教師對教材的鉆研和整合能力很強。2.4 值得討論的其它問題
2.4.1新課程強調課堂教學需要師生互動,師生互動是多方面的,既包括回答問題時的熱鬧互動,這是有聲的互動,也包括思維上的冷靜互動,這是無聲的互動。在我們的教學中,往往會更多的追求“回答問題時的熱鬧互動”,而忽視了“思維上的冷靜互動”。每提堂課都追求熱鬧,往往也是不可取的。如何做到兩者的統一,協調,值得討論。
2.4.2 教師通過設計問題,引導學生思考、繪圖,還提供材料,學生動手操作,學生完成得很出色,通過課堂幾道習題的檢測,學生對基礎知識的掌握也很好。但是這是一堂非常態的課,聽課的學生是重點學校的,上的是全國性的公開課,教師花了不少心思準備,從課程改革的角度看,這堂課是十分成功的。而我們平時的常態課堂,是否也能夠做到這樣近乎完美?教師的備課、學生的基礎以及課時等缺一不可,如果沒辦法保證,能力、知識和情感態度價值觀哪個更重要?如何才能兼顧?我認為,知識目標最重要,其次是能力目標和情感態度價值觀,尤其在高中教學中,教師和學生要面對高考的嚴峻形勢下。
2.4.3 新課程改革至今已有好幾年,新課程理念如何普及與推廣,組織校長、教師分批次到大學院校去接受培訓,或邀請課程專家學者到中小學來開講座,這是我們一直以來的常用做法,也取得了一定的成效,但我認為,像這次類似的通過課堂展示和互動研討的形式,不失為一種較有效的學習方式。至于如何合理的采取哪一種方式,值得探討。