内容正文:
生物膜的流动镶嵌模型教学设计
1.教材分析
“生物膜的流动镶嵌模型”是人教版高中生物学教材《必修1·分子与细胞》第四章第二节的内容,在教材中起着承上启下的作用,重点在于帮助学生建立结 构与功能相适应的观点。
本节内容有两大难题:
① 如何有效学习科学探究史?若是仅由教师简单叙述,将不利于学生自主探究,学生难以从旧知中扩展获得新知,课堂枯燥而低效。
② 如何直观生动地让学生理解细胞膜的流动镶嵌模型?细胞膜的结构微观而抽象,现有的教具无法展示其“流动性”,学生难以形成具体的认知。
2.教学目标
① 形成结构与功能相适应的观点,体会细胞膜结 构与功能之间的关系。
② 通过学习科学史,培养运用模型与建模法解决 问题的思维方式。
③ 根据科学家观察到的实验现象,以小组合作的 方式探究、表达与交流,提高团队协作意识以及小组 合作活动的水平。
④ 运用结构与功能观,对事物作出科学解释和判 断;将结构与功能观与自身发展联系起来,培养主动 承担与解决问题的个性品质。
3.教学过程
3.1 创设情境,导入新课
在本节课的开始,教师提出问题,促进学生思考:“细胞膜的出现为什么是生命形成的关键一步?”
学生根据已有的知识,联想到“细胞膜拥有丰富的功能”。
教师引导学生回顾:“细胞膜的功能有哪些?”紧接着,教师追问:“细胞膜为什么可以拥有这些功能?”
学生思考后,难以说出准确的答案。
此时,教师提示:“生物学中有种观点是结构与功能相适应。”
学生据此联想到细胞膜的功能与结构有关。在此基础上,教师提出本节课需要解决的问题:“细胞膜的结构是怎样的?”
设计意图:本环节通过环环相扣的问题串,引导学生思考 “细胞膜应具备怎样的结构才能实现它的功能”,使学生对细胞膜的结构产生好奇心。教师引导学生利用 “结构与功能相适应”的观点,根据旧知——细胞膜的成分与功能,来推测新知——细胞膜的结构,从而使学生初步形成结构与功能相适应的观点。
3.2 角色翻转,主动探究
课前,教师将学生按照科学史的时间顺序分成4个小组(表1)。
每个小组有两项任务:
① 合作收集资料,根据相应时期科学家观察到的实验现象,小组对于“细胞膜的结构”进行思考、表达与交流。
②小组成员共同制作细胞膜的结构模型。
课上由各小组代表依次介绍相应时期的实验现象并展示模型(图1~图3),其他同学记录其展示过程中的优点与有疑问的地方。
学生在准备、展示与聆听的过程中,可以发现自己遗漏的知识点。
设计意图:本环节可以充分调动学生的积极性,培养学生合作探究、动手操作以及语言表达能力,使课堂更富有生命力。
3.3 特色点评,互相学习
及时反馈、激励性评价对小组合作学习起着重要 的导向与促进作用。
3.3.1 小组互相提问与答疑
在展示的过程中,学生也萌生了新的问题,因此 小组之间可以互相提问。提问组向展示组提出之前记录下的疑问,由展示组进行回答。对于提问组提出的问题,展示组经过反思做出必要的订正和补充 发言。在教师的引导下,学生归纳出合理的结论。
设计意图:学生通过组内、组间的合作学习,对问题及时反馈, 有助于进一步内化知识,构建更加丰富、立体的知识 结构。
3.3.2 小组自评与互评
为提高学生的合作意识以及小组合作活动的水平,有必要进行激励性评价。教师给出“组员参与情 况”“展示效果”“模型美观”“小组活动秩序”等关键 词,引导学生进行小组自评与组间互评。
学生结合之前记录的展示组的优点和问题,表达交流。
设计意图:学生通过本环节既可以自我分析问题、总结经验,又能够取长补短、互相学习。
3.3.3 教师点评
为了加强各小组的集体荣誉感,教师根据各组的综合表现以及小组自评与互评的结果,设置团结之星、演讲之星、模型之星与文明之星四个奖项,采用颁奖的方式对各小组表现突出的方面进行肯定,使小组内形成互动、互助的局面,小组间形成互勉、互进的良 好氛围。
3.4 限时任务,解决疑惑
通过前面的环节,学生初步了解了各种成分是如 何构成细胞膜的,但是对于细胞膜的运动现象,仅凭目前构建的模型难以理解,从而使学生产生疑惑。教师布置一项课上限时任务,学生需要在3 min内阅读教材中的两则材料,尝试得出磷脂分子和蛋白质分子都能运动 的结论,进而回答细胞膜产生运动现象的原因,总结 细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。
3.5 直观演示,加深理解
根据新的实验证据,桑格和尼克森提出了目前被 大多数人接受的“流动镶嵌模型”。教师通过展示亲自制作的模型,带领学生梳理流动镶嵌模型的基本内容,演示磷脂分子与蛋白质分子的运动,从而使学生思考与总结细胞膜具备流动性的原因。
接着,教师带领学生回顾细胞膜的功能,并提出问题:“请观察模型,细胞膜的这些功能分别是通过哪部分结构实现的?”学生进行讨论并