高中高一生物教案：生物膜的流動鑲嵌模型（通用2篇）
高中高一生物教案：生物膜的流動鑲嵌模型 篇1
一、 教學目標
知識與技能
簡述生物膜的結構
過程與方法
以細胞膜分子結構的探究歷程為主線，動腦分析實驗現象得出實驗結論并構建模型，體驗科學的實驗思想和實驗方法。嘗試提出問題做出假設。
情感態度方面
探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用;探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點
二.教材分析
本節以較多的篇幅介紹了對生物膜結構的探索歷程，并安排了兩個思考與討論，讓學生在認識細胞膜結構的同時，了解這些知識的來龍去脈，認識到可以通過對現象的推理分析提出假說，假說仍然需要觀察和實驗來驗證。隨著技術手段的改進不斷發現新的證據，原有的觀點或理論還會不斷得到修正和完善，并歸納總結出生物膜模型建構的基本方法。此外，還應重點理解和掌握生物膜的流動鑲嵌模型，學會運用該模型解釋相應的生理現象。
三.學情分析
高中學生具備了一定的觀察和認知能力，但是對問題探索的動力主要來自對相關問題的好奇與有趣水平，目的性不十分明確。所以教師的思維導向就顯得十分重要。 本節課利用科學史實驗資料，設計學生要探究的問題。讓學生在問題引導下進行基于資料和問題的課堂探究活動。問題的設計層層深入.按照學生的思維水平和能力達到一定深度,使學生順利由感性認識向理性認識過渡。
四、教學重難點：
重點：生物膜的流動鑲嵌模型
難點：建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點
五、教學過程
教學內容
1、引入新課
2.講述膜的磷脂排布
3.演示電鏡照片
4.演示實驗過程
5.引導構建模型
6.總結內容
教師活動
介紹19世紀末，歐文頓的實驗，“細胞膜對不同物質的通透性不一樣，溶于脂質的物質比不能溶于脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。” 并提出問題：“細胞膜的組成成分
中有什么物質？你作出推論的依據是什么”引導學生分析回答。
“磷脂是一種由甘油 、脂肪酸和磷酸所組成的分子，頭部是親水的，尾部是疏水的。并逐步提出問題：磷脂分子在水表面（空氣-水界面）上將怎樣排布？磷脂分子在水中"呈球狀"又是怎樣排布的呢？ 引導學生討論分析哪一種最可能是生物膜的磷脂分子的排布方式。
1925年荷蘭科學家用有機溶劑提取了人類紅細胞細胞膜的脂類成分，“將其鋪展在水面”，測出膜脂展開的面積二倍于細胞表面積。這是為什么？讓學生分析，得到答案。
“若將資料中的紅細胞改為口腔上皮細胞進行實驗，測得單分子層的面積仍然恰為口腔上皮細胞表面積的2倍嗎 ？若將資料中的人紅細胞改為雞或去壁的原核細胞，進行實驗，結果又將怎樣呢？為什么？
投影了羅伯特森電鏡下的發現及其提出的假說(見教材),然后啟發:根據不同生物之間的差異,以及結構與功能相適應的觀點,你能對這一模型提出質疑嗎?
隨后的一些實驗技術顯示了雙層膜脂中存在蛋白質顆粒。為此,是否驗證了你剛才的質疑?真棒!你還能推想出膜中蛋白質分子還可能有哪種分布狀態?能否將你所想的圖示出來?
播放“熒光標記的小鼠細胞和人細胞的融合實驗”課件,然后追問:這一實驗顯示了膜中的蛋白質分子處于一定的運動狀態,那么,是不是所有的蛋白質分子都處于運動狀態?脂質分子呢?據此,人們將膜的結構特點并沒有概括為“運動性”,而是“流動性”,你能探知其中的緣由嗎?能否舉些實例證明膜具有流動性?設計意圖:培養學生善于聯想和周密思維的好習慣,激發深入探究,幫助理解“膜的流動性”。
桑格和尼克森通過對已有的模型進行修正,于1972年提出了流動鑲嵌模型,這一模型為大多數人所接受。至此,同學們也能想象出這一模型的“相貌”了,先自主想象一下,再掀起它的神秘面紗。
總結歸納，隨堂練習。
學生活動
探究膜的主要成分
體驗實驗過程
思考實驗結果
觀看動畫
體驗發現過程
自主構建模型
六、板書設計
4.2 生物膜的流動鑲嵌模型
一、探究歷程
1、現象：脂溶性物質易進入細胞膜
結論：成分是脂質、蛋白質
2、現象：單分子層面積是膜面積的2倍 結論：磷脂雙分子層
3、現象：暗亮暗結構
結論：三層結構，靜態統一
4、現象：雜交細胞膜蛋白流動
結論：膜上分子有流動性
二.流動鑲嵌模型（圖）
高中高一生物教案：生物膜的流動鑲嵌模型 篇2
一.教材分析
“生物膜的流動鑲嵌模型”一節主要包括：對生物膜結構的探索歷程和生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容兩大部分，與第一節“物質跨膜運輸的實例”所反映的生物膜對物質的進出控制具有選擇性等知識有一定的聯系，并對第三節學習“物質跨膜運輸的方式”作了知識準備，對整個章節的知識起到了承上啟下的作用。本節的教學思路是：在教學過程中，通過積極引導學生觀察并分析實驗現象，大膽提出實驗假設，讓學生宛如親歷科學家探索科學的歷程，切身感受科學的魅力，保持強烈的探究科學的激情和興趣，自然地接受流動鑲嵌模型的理論。
二.學情分析：
（1）學生已經了解了細胞，知道了組成細胞的分子，掌握了細胞的基本結構，尤其是細胞膜作為最基本生命系統的邊界等相關知識，為本節知識的學習奠定了基礎。
（2）高中學生具備了一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續性和邏輯性也已初步建立，但還很不完善，對事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并對探索科學的過程與方法及結論的形成缺乏理性的思考。
三|、教學目標
1.知識與技能
（1）簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。
（2）舉例說明生物膜具有的流動性的特點。
（3）通過分析科學家建立生物膜模型的過程闡述科學發展的一般規律。
2.過程與方法
（1）分析科學家建立生物膜結構模型過程，嘗試提出問題，大膽作出假設。
（2）發揮空間想象能力，構建細胞膜的空間立體結構。
3.情感、態度和價值觀
（1）使學生樹立生物結構與功能相適應的生物學辯證觀點。
（2）培養學生嚴謹的推理和大膽想象能力。
（3）認識到技術的發展在科學研究中的作用，尊重科學且用發展的觀點看待科學、樹立辯證的科學觀。
四、教學重點
1.科學家對生物膜結構的探索歷程。
2.生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內容。
五、教學難點
1.對科學探究過程的分析，如何體現生物膜的結構與功能相統一。
2.生物膜的空間立體結構。
3.生物膜的流動性特點。
六、教學流程
設問引入→“問題探討”→體驗“生物膜結構的探索歷程”→闡述“流動鑲嵌模型的基本內容”。
七.教學實施的程序
教學過程
教師組織和引導
學生活動
教學意圖
創設探究
情境
導入新課
新課學習
設問：從物質跨膜運輸的實例可以看出生物膜的功能是什么？其功能特性是什么？為什么生物膜表現出這樣的特性？
進一步思考：還有更好的材料做細胞膜嗎？
引出本節內容生物膜的具體結構
創設情境：
時間回到一百多年前的十九世紀末，讓學生思考如果他們是當時的科學家，他們首先會怎樣來探究？同時指出，限于當時的技術條件，還不能親眼看到生物膜。那么，通過什么辦法進行第一步的探究呢？引導學生看教材，讓學生明白當時科學家是從生理功能入手來探究的。通過實驗觀察，科學家才有嚴謹的推理，提出膜是由脂質組成這一假說，提示學生：科學探究過程中作出假設后的步驟是什么（通過實驗來驗證假設），從而進入下面的學習，由于技術的進步，對細胞膜提取和分離，并通過化學分析表明膜的成分是脂質和蛋白質，從而證明了前面的假說是正確的。
引導學生思考在驗證假設的實驗得出結論后的下一個步驟是什么？
小組分享學生繪制的細胞亞顯微結構模型圖，討論細胞膜的選材
討論交流，體會結構與功能相適應的生物學觀點
閱讀教材，猜想、討論
思考如果他們是當時的科學家對膜的成分是脂質和蛋白質會提出什么新的問題進一步探究呢？
引起學生對生物膜結構探究的興趣
用科學探究的一般方法來探究新課的內容，并加深對科學探究的一般過程的了解
了解假說是怎樣提出的，以及提出假設后需要通過觀察和實驗進一步驗證和完善
學會運用科學探究的一般方法
新課學習
新課學習
總結提高 課堂練習
介紹脂質的探究，先介紹科學家的實驗，提取紅細胞的脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍，同時介紹磷脂的結構，并舉例說明在空氣—水界面上鋪展成單分子層這個現象。
介紹蛋白質的探究，先介紹由于技術的進步，科學家可以用電子顯微鏡來觀察細胞膜，提出蛋白質—脂質—蛋白質的模型，但這一模型將生物膜描述為靜態的結構。引導學生思考變形蟲為什么可以運動，這一功能與生物膜的靜態的結構相適應嗎？
質疑：這一模型解釋不了膜的許多生理功能，如變形蟲的變形運動等，因此這一模型的提出不能完全與功能統一，假設不完全成立，需要進一步的實驗來完善，由于技術的不斷進步，科學家發現，膜蛋白并不是全部平鋪在脂質表面，有的蛋白質是鑲嵌在脂質雙分子層中。并通過實驗證明了細胞膜具有流動性。引導學生總結在探究出生物膜的流動鑲嵌模型中，運用的方法：提出問題，作出假設，進一步驗證完善，不斷發展。
說明流動鑲嵌模型的基本內容。指導學生在了解生物膜流動鑲嵌模型的基礎上，進一步思考和想象，加深對流動鑲嵌模型內容的理解，同時，了解生物膜流動鑲嵌模型的進一步發展。
最后，歸納總結知識、方法、態度價值觀的體會
傾聽，思考單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍這個現象說明了什么？
閱讀教材資料，思考變形蟲為什么可以運動，這一功能與生物膜的靜態的結構是否相適應？
閱讀教材資料，了解膜的流動性
小組合作嘗試構建生物膜模型，并交流分享
學生交流分享本節收獲
反饋練習
學會提出假說
結構與功能相統一的觀點
了解技術進步對科學研究發展的作用
加深對流動性這一結構的理解為第三節的學習作準備