。人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 案例名 高中生物《生物膜的流动镶嵌模型》 称 科目生物科学教学对象高中一年级学生设计者 课时1课时所用教材 人教版高中生物必修 、教材内容分析 本节内容《生物膜的流动镶嵌模型》属于人教版髙中生物必修一《分子与细胞》 第四章《细胞的物质输入和输出》的第2节内容。本节内容有两大点:一为历代科 学家对细胞膜结构的探索过程,二为生物膜流动镶嵌模型的内容。高中课标上具体 要求学生通过学习本节内容,能够简述细胞膜的结构及功能,并在此基础上能尝试 建构真核细胞模型。学生必须展开想象力,通过制作模型等,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。而了解细胞膜的成分组成 和结构模型,不仅对学生以后学习细胞跨膜运输方式打下了坚实的结构认知基础, 也是为生物科学界研究细胞膜的复杂功能如细胞生长过程中变型和细胞之间联系的 方式以及为解决各种膜病变产生的疾病提供了基础的生物学基础 另外,通过本节内容学习,让学生通过分析科学家建立生物膜模型的过程,建 立起对生活中未知事物进行积极探究的一种态度以及善于提问善于发现问题重点和 抓住关键解决问题的一种科学严谨的价值观。 、教学目标(知识与技能,过程与方法,情感态度价值观) 1/8
人教版高中生物必修一第四章第 2 节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 1 / 8 案例名 称 高中生物《生物膜的流动镶嵌模型》 科目 生物科学 教学对象 高中一年级学生 设计者 课时 1 课时 所用教材 人教版高中生物必修一 一、教材内容分析 本节内容《生物膜的流动镶嵌模型》属于人教版高中生物必修一《分子与细胞》 第四章《细胞的物质输入和输出》的第 2 节内容。本节内容有两大点：一为历代科 学家对细胞膜结构的探索过程，二为生物膜流动镶嵌模型的内容。高中课标上具体 要求学生通过学习本节内容，能够简述细胞膜的结构及功能，并在此基础上能尝试 建构真核细胞模型。学生必须展开想象力，通过制作模型等，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。而了解细胞膜的成分组成 和结构模型，不仅对学生以后学习细胞跨膜运输方式打下了坚实的结构认知基础， 也是为生物科学界研究细胞膜的复杂功能如细胞生长过程中变型和细胞之间联系的 方式以及为解决各种膜病变产生的疾病提供了基础的生物学基础， 另外，通过本节内容学习，让学生通过分析科学家建立生物膜模型的过程，建 立起对生活中未知事物进行积极探究的一种态度以及善于提问善于发现问题重点和 抓住关键解决问题的一种科学严谨的价值观。 二、教学目标（知识与技能，过程与方法，情感态度价值观）
。人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 高中课标上具体要求学生通过学习本节内容,能够简述细胞膜的结构及功能, 并在此基础上能尝试建构真核细胞模型。 知识目标 1、简述细胞膜的结构及成分组成; 2、举例说明生物膜具有的流动性特点 了解生物膜结构的探索历程 了解小鼠细胞和人细胞融合实验的过程和结果 能力目标 尝试建立细胞膜的流动镶嵌模型,通过对材料的选取和对结构的分析构建提髙 动手能力; 情感态度价值观目标: 1、通过了解科学家对生物膜结构的探索历程,培养一种在合理范围内大胆 推测、严谨推理,再进一步验证和完善的科学探究态度。 树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点 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 教学重点 生物膜的流动镶嵌模型内容 2、历代科学家对生物膜的探究历程和实验内容 教学难点: 1、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。 2、细胞膜流动镶嵌模型的特点及实例。 三、学习者特征分析 本节内容教学对象为高中一年级的学生。通过观察和调查发现,这个阶段的学 生刚经历从初中到高中的过渡,从之前的具体形象思维正慢慢向更深一层的抽象思 维过渡。另外了解到学生在之前的教学内容中已经有了自己制作模型的经历,这个 特点使得教师在教学过程中采用分组合作制作模型的教学策略可行。另外,学生之 前对细胞膜的成分和细胞膜运输实例的学习也为学习本节内容打下了基础,引发学 生思考生物膜功能与结构之间存在的联系和共性问题。 但是高中学生分析思维的目的性、连续性和逻辑性虽然初步建立,但还很不完 善,对事物的探索好奇,但往往具有盲目性,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。教师需要引导学生通过本节内容的学习,领会 2/8
人教版高中生物必修一第四章第 2 节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 2 / 8 高中课标上具体要求学生通过学习本节内容，能够简述细胞膜的结构及功能， 并在此基础上能尝试建构真核细胞模型。 知识目标： 1、 简述细胞膜的结构及成分组成； 2、 举例说明生物膜具有的流动性特点 3、 了解生物膜结构的探索历程 4、 了解小鼠细胞和人细胞融合实验的过程和结果 能力目标： 尝试建立细胞膜的流动镶嵌模型，通过对材料的选取和对结构的分析构建提高 动手能力； 情感态度价值观目标： 1、 通过了解科学家对生物膜结构的探索历程，培养一种在合理范围内大胆 推测、严谨推理，再进一步验证和完善的科学探究态度。 2、 树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点。 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 教学重点： 1、 生物膜的流动镶嵌模型内容 2、 历代科学家对生物膜的探究历程和实验内容 教学难点： 1、 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。 2、 细胞膜流动镶嵌模型的特点及实例。 三、学习者特征分析 本节内容教学对象为高中一年级的学生。通过观察和调查发现，这个阶段的学 生刚经历从初中到高中的过渡，从之前的具体形象思维正慢慢向更深一层的抽象思 维过渡。另外了解到学生在之前的教学内容中已经有了自己制作模型的经历，这个 特点使得教师在教学过程中采用分组合作制作模型的教学策略可行。另外，学生之 前对细胞膜的成分和细胞膜运输实例的学习也为学习本节内容打下了基础，引发学 生思考生物膜功能与结构之间存在的联系和共性问题。 但是高中学生分析思维的目的性、连续性和逻辑性虽然初步建立，但还很不完 善，对事物的探索好奇，但往往具有盲目性，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。教师需要引导学生通过本节内容的学习，领会
。人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 科学探索的科学方法和科学严谨的情感态度价值观,使其从感性认识过渡到理性认 四、教学策略选择与设计 1、科学史教学策略: 通过展示历代科学家对生物膜结构的探索过程,帮助学生了解细胞膜流动镶嵌模 型结构的一步步完善,引导学生学会领悟科学家敢于大胆猜测和严谨推理、实验和 完善的科学态度。 2、情景创设教学策略: 教师通过展示细胞膜成分组成,通过游戏让学生尝试使双分子磷脂排列的步骤, 让学生更能体会到双分子层的排列情况;以图片、视频等展示各个实验的探究过程。 3、构建模型策略: 在教学过程中教师不能直接给出模型,要让学生去探究,引导学生通过自己的理 解去构建模型。,再做最后的评价 五、教学环境及资源准备 构建“细胞膜双层结构”的小游戏 flash软件(开发中)、多媒体教室(带电脑和投 影仪)、模型制作材料(如塑料袋、弹力布等) 六、教学过程 设计意图及 教学环节 教学过程和教师活动 学生活动 资源准备 课件ppt演示:正常的洋葱表皮细胞与渗 问题导入,引 提出问题透作用失水后的图像(前后自身对照,上 导学生深入 导入新课 一节内容)并提间学生“为什么生物膜能学生讨论思考问题思考已学内 够控制物质的进出?这与生物膜的结构 容和本次内 有什么关系呢?” 容的联系 调动学生的 提供材料:塑料袋、普通布以及弹力布并 已有的知识 问题探讨,回提间学生:“根据你们对细胞功能的了|分组讨论给出可能经验,引发学 忆知识 解,以下哪种材料更能代表细胞膜呢?”的答案 生探究细胞 组织学生分组讨论,并一起分析答案 膜结构的好 奇 3/8
人教版高中生物必修一第四章第 2 节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 3 / 8 科学探索的科学方法和科学严谨的情感态度价值观，使其从感性认识过渡到理性认 识。 四、教学策略选择与设计 1、科学史教学策略： 通过展示历代科学家对生物膜结构的探索过程，帮助学生了解细胞膜流动镶嵌模 型结构的一步步完善，引导学生学会领悟科学家敢于大胆猜测和严谨推理、实验和 完善的科学态度。 2、情景创设教学策略： 教师通过展示细胞膜成分组成，通过游戏让学生尝试使双分子磷脂排列的步骤， 让学生更能体会到双分子层的排列情况；以图片、视频等展示各个实验的探究过程。 3、构建模型策略： 在教学过程中教师不能直接给出模型，要让学生去探究，引导学生通过自己的理 解去构建模型。，再做最后的评价。 五、教学环境及资源准备 构建“细胞膜双层结构”的小游戏 flash 软件（开发中）、多媒体教室（带电脑和投 影仪）、模型制作材料（如塑料袋、弹力布等） 六、教学过程 教学环节 教学过程和教师活动 学生活动 设计意图及 资源准备 提出问题 导入新课 课件 ppt 演示：正常的洋葱表皮细胞与渗 透作用失水后的图像（前后自身对照，上 一节内容）并提问学生“为什么生物膜能 够控制物质的进出？这与生物膜的结构 有什么关系呢？” 学生讨论、思考问题 问题导入，引 导学生深入 思考已学内 容和本次内 容的联系 问题探讨，回 忆知识 提供材料：塑料袋、普通布以及弹力布并 提问学生：“根据你们对细胞膜功能的了 解，以下哪种材料更能代表细胞膜呢？” 组织学生分组讨论，并一起分析答案 分组讨论，给出可能 的答案 调动学生的 已有的知识 经验，引发学 生探究细胞 膜结构的好 奇心
。人教版高中生物必修一第四章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 教师给出答案:选弹力布的原因:①能将 联系生活给 细胞与外界分隔开②能在一定程度上控 出实例,帮助 解答 制物质的进出⊙有一定弹性。但是弹力布学生有意识记录答学生更理解 只能根据孔径大小控制物质进出,而细胞案 细胞膜的功 膜对物质进出是有选择性的,两者存在差 能及组成成 距。叙述细胞膜三大功能 4/8
人教版高中生物必修一第四章第 2 节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 4 / 8 解答 教师给出答案：选弹力布的原因：①能将 细胞与外界分隔开②能在一定程度上控 制物质的进出③有一定弹性。但是弹力布 只能根据孔径大小控制物质进出，而细胞 膜对物质进出是有选择性的，两者存在差 距。叙述细胞膜三大功能 学生有意识记录答 案 联系生活给 出实例，帮助 学生更理解 细胞膜的功 能及组成成 分
跟随老师 的课件演示,详细阅 “那我们来看一下科学家是怎么样一步读每个实验进行的 步探索得出生物膜的结构。” 步骤,并讨论得出老 展示ppt: 师提出的问题的答 实验-:1895年E0 verton用植物细胞研案。 究细胞膜的通透性。他选取用500多种化实验一:“细胞膜是 学物质对植物细胞的通透性进行上万次磷脂组成的” 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。 提出假说,阅读课本通过对科学 并提:通过这个实验你得到了什么结P66提出假说法的家探究细胞 论? 相关介绍 膜结构的科 引入“提出假说方法” 学史学习,学 像欧文顿用的这种根据实验现 习模型建构 象及相关化学知识“相似相溶” 的思想,领悟 原理,得出结论的方法就是科学家在探究实验二:“细胞膜中到科学探究 时常用的方法之一称为“什么方法?”也有蛋白质的存在”方法“提出假 实验二:20世纪初,科学家将细胞膜从哺 说一严谨推 乳动物的红细胞中分离出来,发现细胞不 理、观察、实 但会被溶解脂质的物质溶解,也会被蛋白实验三:“细胞膜存验一得出结 酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。在双分子层。” 论一不断验 实验三:1925年,两位荷兰科学家 证完善” E Gorter和F. Grande1作了丙酮抽提红细 胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气一学生通过小游戏探 生物膜结构水界面上铺成单分子层,测得其分子所占索磷脂双分子是如 的探索过程的面积相当于所用的红细胞表面积的2何排列的? 帮助学生结 倍 合已学知识, 邀请学生到讲台电脑前进行小游戏 将细胞膜放 flash:磷脂双分子是如何排列的?它具 入到整个细 有亲水性和亲油性,这两层是怎么组合一实验四、五:“细胞胞环境中去 起的 膜中磷脂分子和蛋理解它的双 实验4:1959年, J D. Robertson根据电白质的组成方式可分子结构 镜下观察到的细胞膜暗一亮一暗的三层能是穿插的。” 结构,提出单位膜结构模型 暗一亮一暗三层结 实验5:镜冰冻蚀刻细胞膜示意图时间:构 了解技术手 20世纪60年代 段的进步对 实验:科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀 科学研究发 刻技术揭示了细胞膜结构中蛋白颗粒 展的推动作 老师提问:罗伯特看到了什么?然后大胆 用;探究过程 地提出磷脂双分子层与蛋质是怎样结实验六:“细胞膜具中体现结构 合的? 有流动性。 与功能相适 实验6:荧光技术细胞融合实验时间: 应等观点 1970年 科学家:弗雷〔Frye)和埃迪登 Edidin) 实验:人鼠细胞融合 教师活动:通过这些实验的具体步骤展 示,分别提问学生,从每个实验中学生还 步得到了哪些相应的结论。5/8 实验六:“细胞膜具 有流动性
人教版高中生物必修一第四章第 2 节《生物膜的流动镶嵌模型》表格教学设计 5 / 8 生物膜结构 的探索过程 “那我们来看一下科学家是怎么样一步 步探索得出生物膜的结构。” 展示 ppt： 实验一：1895 年 E.Overton 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。 并提问：通过这个实验你得到了什么结 论？ 引入“提出假说方法” 像欧文顿用的这种根据实验现 象及相关化学知识“相似相溶” 原理，得出结论的方法就是科学家在探究 时常用的方法之一称为“什么方法？” 实验二：20 世纪初，科学家将细胞膜从哺 乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不 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。 实验三： 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 邀请学生到讲台电脑前进行小游戏 flash：磷脂双分子是如何排列的？它具 有亲水性和亲油性，这两层是怎么组合一 起的？ 实验 4：1959 年，J.D.Robertsen 根据电 镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层 结构，提出单位膜结构模型。 实验 5：镜冰冻蚀刻细胞膜示意图 时间： 20 世纪 60 年代 实验: 科学家用扫描电镜技术和冰冻蚀 刻技术揭示了细胞膜结构中蛋白颗粒 老师提问：罗伯特看到了什么？然后大胆 地提出磷脂双分子层与蛋白质是怎样结 合的？ 实验 6：荧光技术细胞融合实验 时间： 1970 年 科学家：弗雷(Frye)和埃迪登(Edidin) 实验：人鼠细胞融合 教师活动：通过这些实验的具体步骤展 示，分别提问学生，从每个实验中学生逐 步得到了哪些相应的结论。 学 生 阅 读 课 本 P65-P67，跟随老师 的课件演示，详细阅 读每个实验进行的 步骤，并讨论得出老 师提出的问题的答 案。 实验一：“细胞膜是 磷脂组成的” 提出假说，阅读课本 P66 提出假说法的 相关介绍 实验二：“细胞膜中 也有蛋白质的存在” 实验三：“细胞膜存 在双分子层。” 学生通过小游戏探 索磷脂双分子是如 何排列的？ 实验四、五：“细胞 膜中磷脂分子和蛋 白质的组成方式可 能是穿插的。” 暗—亮—暗三层结 构 实验六：“细胞膜具 有流动性。 “ 实验六：“细胞膜具 有流动性。“ 通过对科学 家探究细胞 膜结构的科 学史学习，学 习模型建构 的思想，领悟 到科学探究 方法“提出假 说 — 严谨推 理、观察、实 验 — 得出结 论 — 不断验 证完善” 帮助学生结 合已学知识， 将细胞膜放 入到整个细 胞环境中去 理解它的双 分子结构 了解技术手 段的进步对 科学研究发 展的推动作 用；探究过程 中体现结构 与功能相适 应等观点