3.1 细胞膜的流动镶嵌模型教学设计2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

必修一第3章第1节 细胞膜的流动镶嵌模型教学设计 一、教材分析 《细胞膜的流动镶嵌模型》选自新人教版高中生物必修一第3章第1节《细胞膜的结构和功能》（第二课时），与第一课时细胞膜的功能等知识有一定的联系，并为第四章《物质跨膜运输的方式》作了知识准备。这节内容的内在联系是“功能—结构”，体现“结构与功能相适应”的生命观念。本节依据时间轴呈现“细胞膜结构探索历程”的关键科学史资料，内容包括“对细胞膜结构的探索历程”和“流动镶嵌模型的基本内容”两方面。对于前者的学习，着重于让学生运用分析与比较、归纳与概括等方法进行相关的探究活动，意在培养学生的科学思维和学习探究的能力；而对于后者的学习，则是以前者为基础，在培养学生科学思维和探究学习的过程中，理解和掌握细胞膜流动镶嵌模型的基本要点。 二、学情分析 本节授课对象是普通高中高一的学生，已有一定的知识与能力储备，学习了细胞膜的功能特点以及组成成分；已具备一定的对比、分析和归纳推理能力，具有好奇心和一定的质疑精神。但是知识与能力稍有欠缺，对于结构如何与功能相适应的观点还理解得不够透彻；学生还未掌握科学研究的一般思路，科学探究意识薄弱。 三、教学目标 （1）生命观念：通过重温科学家探究细胞膜结构的过程，掌握细胞膜的组成成分和结构，能够说出流动镶嵌模型的基本内容，体会生物结构与功能相适应的观点。 （2）科学思维：通过分析细胞膜结构模型建立的历程及其他资料，能基于事实和证据进行推理、论证，提出或否定假说（或模型），加深对“模型与建模”的理解，感悟科学在质疑与创新中不断发展。 （3）科学探究：通过重走细胞膜结构的探究过程，掌握“观察现象→提出假说→实验验证”科学研究的一般思路；通过制作模型，掌握科学探究的实验思路和实验方法。 （4）社会责任：通过“脂质体药物”的分析，体会科学知识与解决现实问题之间的密切联系，增强社会责任感。 四、教学重难点 1.教学重点：细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。 2.教学难点：“观察现象→提出假说→实验验证→修正假说”科学研究的一般思路。 五、教学方法 （1）问题驱动法：围绕“对细胞膜结构的探索历程”的几则关键科学史资料和补充资料展开，以问题串的形式逐步深入学习，设置环环相扣具有启发性的问题，让学生在探究中学习，以此突出重点、突破难点，最终真正实现思维发展的目的。 （2）模型构建法：以用简易的教具，完成细胞膜物理模型的构建任务，引导体验科学发现过程，增强动手能力的同时，还构建了思维模型。 （3）合作探究法：以小组合作的形式完成细胞膜结构物理模型的构建任务，利于思维的形成。 六、教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 导入 温故知新：细胞膜的功能有哪些？ 学生思考并回答： 1、将细胞与外界环境分隔开 2、控制物质进出细胞 3、进行细胞间的信息交流 激发学生由细胞膜的功能过渡到对于其结构的好奇心。 细胞膜的结构探索过程 探究一：细胞膜的组成成分 【资料1】 欧文顿实验1895年欧文顿用500多种物质对细胞进行上万次的通透性实验。发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 问题1：根据“相似相溶”的原理，你可以从实验现象中推测出什么结论呢？ 【资料2】 丹尼利和戴维森实验：他们研究细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。人们发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 问题2：你可以从中推测出什么结论呢？ 问题3：以上两则资料对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析，还是通过对膜成分的提取与检测？ 问题4：从现象推出的假说一定正确么？为进一步验证接下来应该如何做？ 【资料3】 细胞膜成分鉴定实验一：20世纪初，科学家从哺乳动物成熟的红细胞分离出细胞膜，离心过滤并进行了化学分析。 问题5：科学家利用红细胞制备细胞膜并进行成分分析的结果是？ 问题6：为什么选择哺乳动物成熟红细胞来制备细胞膜？ 【资料4】 细胞膜成分鉴定实验二 科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜的成分及含量： 问题7：请概述细胞膜的成分组成？ 小结1：细胞膜的主要组成成分是 ，还含有少量 。 探究二：细胞膜上磷脂分子的排布方式 【资料5】 磷脂分子的结构：磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部。 任务1：猜想磷脂分子在空气—水界面排布方式并构建模型？ 【资料6】 细胞的生活环境：单细胞单细胞生物草履虫生活在有水的环境中；人体血细胞生活在血液中，血液的主要成分是水；人体其他组织细胞生活在组织液中，其主要成分也是水，并且细胞内有85%~90%的化合物是水。 任务2：猜想磷脂分子在细胞膜中的排布方式并构建模型。 小结2：磷脂分子头部 ，尾部朝内，排成连续 层，构成膜的