“生物膜的流动镶嵌模型”教学设计与案例

・２２・　生物学教学２０１０年（第３５卷）第６期　“生物膜的流动镶嵌模型’’教学设计与案例　沈学华　杨中能　陈　飞　问　娟　（江苏省淮安市楚州中学２２３２００）　陶文凤　李获田　孙美丽　于燕琴　（江苏省淮安外国语学校２２３２００）　摘要本节教学将知识点的学习转换为问题探究的形式进行，宛如让学生亲历科学家探索的历程，收效显著。　探究性问题解题探究阅读补强质疑探讨教学反思　关键词１教材分析　勇于对所提假说进行质疑、辩护、反思和修改。　关于膜的主要成分与“提出假说”，简单设问：　（１）１８９５年，欧文顿（Ｅ．Ｏｖｅｒｔｏｎ）研究发现：凡是　可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易　通过细胞膜进入细胞。据此，对于膜的组成成分，你会　提出什么假说？假如你处在欧文顿那个时代，你敢这　样推论吗？你认为假说的提出需要哪些条件？假说需　要进一步验证和完善吗？（２）２０世纪初，科学家第一　次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，并通过化学　分析发现了膜的主要成分。你还记得膜的主要成分是　什么７　．　设计意图：让学生充分认识并认同“提出假说”，　并引导学生回忆膜的主要成分，从而为教学后面的内　容奠定基础。　“生物膜的流动镶嵌模型”是人教版高中必修１　《分子与细胞》第四章第２节的内容。本节教材介绍了　人类对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本　内容。其中“流动镶嵌模型的基本内容”是点睛之笔，　为教学的重点；而“建立生物膜模型的过程中，如何体　现结构与功能相适应的观点”，需要学生进行推理和想　象，是教学的难点。对细胞膜结构的研究是从生理功　能——膜的通透性开始的，而与此相关的细胞膜的成　分、功能及其选择透过性　学生已学习过，这为本课教　学做好了铺垫。为了更好地解决重难点，我们吸取教　参上提供的建议，创设了一系列探究性问题，引领学生　活跃在自主学习和合作探究的殿堂，切身感受科学探　究的魅力。　２教学目标　２．１知识目标概述生物膜的结构。’　过渡：有人说，细胞膜的结构好像一块夹肉的面包　片；有人说，细胞膜的结构更像一道河流。人们为什么　２．２能力目标尝试提出假说，敢于质疑、辩护、反思　探讨在建立生物膜模　．　和修改。　２．３情感态度与价值观目标这样打比方？究竟细胞膜的结构像什么呢？　关于磷脂分子的排列，对本节教材“思考与讨论　１”第３题作了变式：（１）有人做实验发现，磷脂分子在　型的过程中，实验技术的进步所起的作用，以及结构与　功能相适应的观点是如何体现的。　３实施过程　水中的排列有以下几种：①与水接触时，排在水的表　面，形成单分子层（图１　Ａ），②完全被水包围时，形成　双分子层（图１　Ｂ球形脂质体，图ｌｃ平面脂质体），也　可以形成球形的囊（图１　Ｄ），你知道其中的道理吗？　（提示：空气主要由Ｎ２和０２等非极性分子构成，水分　子是极性分子）　（２）１９２５年，荷兰科学家Ｅ．Ｇｏｒｔｅｒ和Ｆ．Ｇ　ｒｅｎｄｅｌ用　３．１　引入癌症，死亡率很高。（投影相关图片）怎样　才能攻克呢？专家认为，癌变与细胞膜的变异密切相　关，要攻克癌症，降服癌魔，必须致力于对细胞膜的深　入研究。　设计意图：让学生感知细胞膜与癌变之间的关系，　领略本课学习的意义，从而产生较为强烈的学习动机。　过渡：下面让我们踏着科学家的足迹，重温“对生　丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺　展成单分子层（图１　Ａ），测得单分子层的面积恰为红　细胞表面积的２倍。据此，请推断细胞膜中脂质分子　的排列很可能是图１中的哪一种？　设计意图：借助图示，直观教学，变抽象为形象，利　于探究，且理解透彻。　物膜结构的探索历程”。　３．２解题探究　以课件形式呈现探究性问题，引导学　生独立思考与小组讨论相结合，通过解答问题来探究　新知。　３．２．１　对生物膜结构的探索历程依据相关实验现　关于单位膜模型，投影了罗伯特森（Ｊ．Ｄ．Ｒｏｂｅｒｔ－　ＳＯｎ）电镜下的发现及其提出的假说（见教材），然后启　发：根据不同生物之间的差异，以及结构与功能相适应　的观点，你能对这一模型提出质疑吗？　象和结论编制成一系列探究性问题，同时对探索历程　添加小标题，化繁为简，以形成清晰的脉络。探索膜结　构的过程，也是提出假说、验证和完善假说的过程。因　此，整个教学过程重在引导学生“尝试提出假说”，并　设计意图：鼓励质疑，培养学生的批判性思维和发　散性思维，并激发再探究的欲望。　学２０１０年（第３５卷）第６　・２３・　Ａ　Ｂ　Ｃ　Ｄ　图１　磷脂分子在水中的排列示意图　关于膜蛋白的分布，设计的问题增加了赏识性和　判断出细胞膜的内外表面，因为其外表面上有一层特　鼓舞性：随后的一些实验技术显示了双层膜脂中存在　殊的结构叫做糖被，请推测它的组成成分和作用？这　蛋白质颗粒。为此，是否验证了你刚才的质疑？真棒！　幅图呈现的只是生物膜的局部结构，你能想象一个近　你还能推想出膜中蛋白质分子还可能有哪种分布状　似球形细胞的细胞膜的三维立体结构吗？　态？能否将你所想的图示出来？　设计意图：让学生体验成功的喜悦，点燃再探究的　）蓑　激情。鼓励学生大胆想象，培养提出假说和图示的能　力。　关于膜的结构特点，播放“荧光标记的小鼠细胞和　人细胞的融合实验”课件，然后追问：这一实验显示了　膜中的蛋白质分子处于一定的运动状态，那么，是不是　图２生物膜的结构模型示意图　所有的蛋白质分子都处于运动状态？脂质分子呢？据　设计意图：引导学生学会借助图形和想象进行探　此，人们将膜的结构特点并没有概括为“运动性”，而　究性学习，以此培养学生图文转换与文本表达的能力。　是“流动性”，你能探知其中的缘由吗？能否举些实例　３．３　阅读补强指导学生阅读教材，补正并强化“解　证明膜具有流动性？　题探究”。　设计意图：培养学生善于联想和周密思维的好习　３．４质疑探讨首先，引导学生完成本节教材“思考　惯，激发深入探究，帮助理解“膜的流动性”。　与讨论２”，以进一步突破难点。接着，鼓励学生质疑　过渡：在新的观察和实验证据的基础上，桑格（Ｓ．　探讨，以促使他们主动寻求和发现新的问题，进溅智慧　Ｊ．Ｓｉｎｇｅｒ）和尼克森（Ｇ．Ｎｉｃｏｌｓｏｎ）通过对已有的模型进　的火花，从而深化前面的教学。　行修正，于１９７２年提出了流动镶嵌模型（ｆｌｕｉｄ　ｍｏｓａｉｃ　３．５归纳总结首先，引导学生回味探索历程，概括　ｍｏｄｅ１），这一模型为大多数人所接受。至此，同学们也　结构模型的建构方法：实验、推理、想象＿÷提出假说一　能想象出这一模型的“相貌”了，先自主想象一下，再　进一步验证和完善一不断发展。然后，播放课件（图　掀起它的神秘面纱。　３），引导学生概括膜的成分、结构、功能之间的关系。　３．２．２关于生物膜的流动镶嵌模型先播放课件（图　从而将知识内容条理化、系统化和图表化，实现对所学　２），给学生一个惊喜的回味与鼓励。然后提’问：据此，　内容的再现和升华。　请概括一下它的基本内容是什么？如膜的基本支架、　３．６达标演练明示教学目标，将前面以课件形式呈　膜蛋白的分布，以及膜的结构特点？从这幅图中还能　图３生物膜的成分、结构和功能之间的关系图解　现的问题，这时以纸质文本的形式发放，指导学生提炼　相关背景资料，分组进行达标演练。这样做，将屏幕上　・２４・　生物学教学２０１０年（第３５卷）第６期　高中课堂教学中活动情境创设策略的研究　，　黄建华　（江苏省如皋市丁堰中学２２６５２１）　活动单导学模式　摘要本文介绍了在以“活动单导学模式”教学中，结合学科特点、创设活动情境的几种策略。　关键词活动情境活动单高中课堂教学组织模式经历过教案、学案、教学案　几种模式的改革，如皋地区近几年又正在研究、推行　“活动单导学模式”。“活动单导学模式”是指教师根　据教学目的、教学内容、实际条件设计符合学生实际的　课堂活动，让学生在课堂的活动过程中去掌握知识技　学生阅读下列材料，归纳出雌性激素的作用，并谈谈阅　读此材料后的感想。材料：２００８冬天，３岁的双胞胎女　孩阳阳、乐乐（均系化名）被母亲发现乳房增大，乳晕　发黑，不知所措的妈妈把她们带到了省儿童医院。医　生根据她们的症状得出，两小孩子是接触了大剂量雌　能、体验过程方法、发展情感态度的教学模式。它是完　全建立在以学生为主体的基础上的一种教学设计，包　括课堂教学活动单的研制、班级学习活动小组的建立、　活动模型的设计与执行、课堂教学效果的反馈与评价　等。其中“活动单”是“活动单导学模式”的技术关键，　也是课堂教学质量高低决定因素。“活动单”的基本　结构包括课题名称、学习目标、活动方案和课堂反馈四　激素所致，询问孩子们是否服用过避孕药，妈妈却不能　确定。不久邻导告诉这对双胞胎的妈妈，阳阳、乐乐在　她家玩过后，她放在床头柜上的６粒避孕药少了４粒。　经查，竟是被两小孩子偷着吃了。原来“祸首”就是这　避孕药。医生忠告：小孩子因误吃避孕而出现性早熟　的病例不少。避孕药中含有大量的雌激素。儿童服用　后容易出现性早熟，家长一定要把避孕药收好，以免孩　个部分的内容。其中“活动方案”是“活动单”的主体，　活动方案的设计应符合认知规律、学生的认知特点、学　情。创设好活动情境，才能设计好活动方案。下面结　合学科特点谈谈几种活动情境的创设策略。　１　创设材料情境培养学生的阅读分析、语言表达能力　子误食。这样设计活动不但可以避免学生对激素作用　的死记硬背，还培养学生的阅读分析、语言表达能力。　２创设游戏情境培养学生的学习兴趣　多媒体中的动画展示是突破教学重难点的有效途　径之一，如果将多媒体展示的动画过程设计为学生的　游戏活动那会获得更多的效益，会大大激发学生的学　习兴趣。例如，蛋白质的脱水缩合这个知识点的教学，　设计了如下活动，先观察教材中脱水缩合示意图，然后　创设材料情境就是选择适合学生的阅读材料，让　学生通过自己阅读分析从而获得新知识的材料。例　如，动物激素作用这一知识点的教学，可以给学生提供　动物激素研究材料或史话材料，让学生从材料中归纳　出激素的作用的同时，也培养了正确的情感态度和价　值观。如在雌性激素作用的教学中设计如下活动，请　的探究题摇身一变又成了验证题，被“重”用，从而增　强了教学效果。　每个学习小组的学生手拉手构成一条“肽链”，总结脱　去的水分子数、肽键数、氨基酸数、肽链数之间的数量　关系，观察全班ｌ０个学习小组构成的ｌ０条“肽链”，总　４．２本节教材不需要学生课前预习，课上也不能随便　翻阅，这在课前已作强调，但受定势的影响，仍有学生　“违规”操作而降低探究效果。　４．３在学生解题探究的过程中，教师要适度点拨，如　对于膜的结构特点为“流动性”而不是“运动性”的缘　由探知，一开始学生无从人手，当说到“什么叫做流　动”时，学生才恍然大悟。　结束语：同学们，至今，人们还没有完全揭开细胞　膜的真相，热切期待同学们不懈努力，填补这方面的空　白……　设计意图：启用“空白效应法”，激励学生不断地　跟随生物科学探索的步伐前进。　４教学反思　４．１　本课教学体现了三维目标的有机整合与激情演　绎，取得了良好的效果。学生宛如亲历科学家探索的　历程，感受颇深，其获取的不只是知识，而是生物科学　４．４本课教学对探究题的质量要求比较高。编写时，　要仔细研究教材、教参、课程标准、考纲和学情，尽量选　用教材中的背景资料，还必须经过反复修改和洗炼才　能投放课堂。　素养的提高，尤其是探究能力的提高。如在“质疑探　讨”过程中，学生竟然对教材中的“生物膜结构模型示　意图”下方显示的一根根条状物提出了质疑，并从前面　所学的“细胞骨架”中找到了答案。　４．５时间是成功的保证。教学中各环节的衔接要紧　密，尤其在学生分组探究中，教师不能放纵不问，要巡　查审视，有效调控，及时组织评定，以减少不必要的时　间损耗，否则，教学任务难以完美实现。