内容正文:
3.1.2细胞膜的结构和功能
高中生物必修一·第三章·细胞的基本结构
目 录
Contents
教学分析
目标重难点
教学策略
教学过程
板书设计
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
1.1教材分析
人教版必修一 第三章
第一节 细胞膜的结构与功能
细胞膜的主要功能
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜结构探索过程的分析
生物学课程标准
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
1.2课标分析
生物学课程标准(2020年版)
概念1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜结构探索过程的分析
高一学生
不足
细胞的结构
组成细胞的化合物
观察能力
好奇心和探索欲
认知能力
科学的探索方法
对现象的推导缺乏理性思维
已有基础
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
1.3学情分析
通过构建流动镶嵌模型,依据模型解释细胞膜的功能,能够形成结构与功能观,进而发展生命观念。
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
通过“提出假说”的科学方法,能够运用模型和建模开展讨论交流,提高生物学科探究能力。
通过科学史资料的分析,能够论证得出细胞膜的组成及结构特点,提升科学思维能力及对科学探索精神的认知。
通过科学家对细胞膜的研究历程,认同科学的研究是永无止境的;通过流动镶嵌模型解决化疗药物过敏问题,关爱癌症病人,培养社会责任感。
生命观念
科学思维
科学探究
社会责任
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
教学点
添加标题
重点
难点
1.细胞膜的成分探索
2.细胞膜结构模型的特点
构建细胞膜的流动镶嵌模型
采用“问题驱动” “模型构建”教学法
资料推导
探索模型
构建模型
总结应用
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
问题分析解决 渗透核心素养
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
情景回归
总结应用
【视频:紫衫醇——神奇的抗癌物质】
癌症已经成为夺去患者生命的头号杀手,抗癌药物的研发和使用成为社会普遍关注的焦点。
【提出问题】
1.为什么使用磷脂分子构建人工脂质体?
2.携带抗癌药物的脂质体又是如何将药物送入癌变细胞的?
设计意图:通过创设抗癌药物的情景导入,设置问题链引发学生化作“研究者” 进行思考,激发学习兴趣。
情景导入,设置疑问
9
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
解决重点
模型构建
完善结构
情景回归
总结应用
难点1:科学实验资料繁多,实验现象抽象,难以入手分析
策略1:资料剖析,引导学生思考,形成明确的科学研究探索历程
探索一:细胞膜的组成成分
【资料1】欧文顿实验
[提出问题]:结合相似相溶原理及欧文顿的实验结果,推测细胞膜的组成成分有哪些?
【作出假说1】
细胞膜中含有脂质
【资料2】
细胞膜成分鉴定实验
[结论]:细胞膜中确实含有脂质,包括磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
直观现象
提出假说
实验验证
情景创设
激发兴趣
模型构建
突破难点
情景回归
总结应用
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
探索一:细胞膜的组成成分
【资料3】丹尼利和戴维森的实验
1935年,丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力,发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。
【实验结论】
细胞膜出来含有脂质分子外,可能还附有蛋白质。
【资料4】细胞膜的成分鉴定
【总结归纳】
设计意图:培养学生进行科学探索的理性思维,学会根据直观现象进行问题分析并提出合理假说。
素养落实:生命观念,科学思维
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
情景回归
总结应用
探索二:对细胞膜结构的探索
难点2:细胞膜的结构微观复杂,学生难以理解想象。
策略2:动手建模,从“点-线-面”层层递进,完成细胞膜模型的构建。
① 磷脂分子的排列
② 蛋白质的排列
③细胞膜的结构及特点
微观
宏观
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
探索二:对细胞膜结构的探索
① 磷脂分子的排列
【提出问题】磷脂在细胞膜中如何排列?
【感知模型】
磷脂分子的结构特点
【演示活动】
磷脂分子在空气和水界面上的排布
任务1:猜想磷脂分子在空气——水界面的排布方式并构建模型
任务2:猜想磷脂分子在细胞膜上的排列方式并动手建模
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
探索二:对细胞膜结构的探索
① 磷脂分子的排列
【提出问题】磷脂在细胞膜中如何排列?
【活动1】:构建磷脂分子在空气——水界面的排布方式模型
【活动2】:构建磷脂分子在细胞膜上的排列方式
磷脂分子在空气——水界面的排布
磷脂分子在细胞膜上的排列
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
探索二:对细胞膜结构的探索
① 磷脂分子的排列
【实验验证——戈特、格伦德实验 】
在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰好是红细胞表面积的2倍。
【作出假说2】
磷脂分子在细胞膜上排列成两层
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
【提出问题】磷脂在细胞膜中如何排列?
【得出结论】
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层——磷脂双分子层
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
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探索二:对细胞膜结构的探索
② 蛋白质的排列
【活动3】
请同学们在原有模型的基础上构建并修改细胞膜的结构模型。
【资料5】罗伯特森实验
1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层静态结构。
设计意图:任务驱动下,学生小组合作、动手建模,逐步明确细胞膜结构,培养理性能力,突破教学重点。
素养落实:科学思维,科学探究
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
【提出问题】蛋白质在细胞膜中如何排列?
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
探索二:对细胞膜结构的探索
③细胞膜的结构及特点
【资料6】人鼠细胞融合
1970年,科学家分别用绿荧光和红荧光燃料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子。
【提出问题】
从实验现象可以得出什么结论?
【资料7】冰冻蚀刻显微技术
物理学家在低温下将细胞膜切开,升温后暴露两层磷脂之间的断裂面。
【提出问题】
蛋白质分子在细胞膜上的位置如何?
【得出结论】蛋白质分子镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中,是可以运动的。
流动性
【思考】
如果细胞膜静止不动,那变形虫的变形,白细胞吞噬细菌还能进行吗?
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
探索二:对细胞膜结构的探索
③细胞膜的结构及特点
【资料8】辛格和尼科尔森——流动镶嵌模型
1972年,辛格和尼科尔森提出“流动镶嵌模型”,被大多数人所接受。
磷脂双分子层形成膜的基本骨架,而蛋白质镶在、嵌入、贯穿其中。细胞膜具有流动性。
【提出问题】流动镶嵌模型的基本内容如何体现结构与功能相适应?
设计意图:通过新旧知识的链接,学生主动构建流动镶嵌模型的知识,并形成结构与功能相适应的系统观。
情景创设
激发兴趣
情景回归
总结应用
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
解决重点
模型构建
突破难点
情景回归
总结应用
课堂小结
思维导图,知识系统化
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
探索成分
模型构建
完善结构
情景回归
总结应用
情景回归
【知识迁移,解决问题】
下图是由脂质分子构成的脂质体,可以作为药物运载体,将其运送到特定细胞发挥作用。
【问题1】
为什么使用磷脂分子构建人工脂质体?
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
【问题2】
携带抗癌药物的脂质体如何将药物送入病变细胞中?
脂质体与病变细胞进行融合,利用了膜的流动性
【问题3】
如何保证脂质体将药物运送到特定细胞?
脂质体表面添加与靶细胞表面受体特异性识别的糖蛋白。
设计意图:通过流动镶嵌模型解决化疗药物过敏问题,关爱癌症病人,培养社会责任感。
素养落实:社会责任
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
情景创设
激发兴趣
探索分析
探索成分
模型构建
完善结构
情景回归
总结应用
课时练习
【习题应用,链接高考】
以习题限时练习,检测学生学习效果
1.
2.
C
C
教学分析·目标重难点·教学策略·教学过程·板书设计
3.1.2 细胞膜的结构
一、组成成分:脂质、蛋白质、糖类
二、结构:
三、特点:流动性、选择透过性
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