高中生物教案教学设计

2022-02-041580

　　高中生物教案教学设计一

　　生物膜的流动镶嵌模型

　　一、 教学目标

　　知识与技能

　　简述生物膜的结构

　　过程与方法

　　以细胞膜分子结构的探究历程为主线，动脑分析实验现象得出实验结论并构建模型，体验科学的实验思想和实验方法。尝试提出问题做出假设。

　　情感态度方面

　　探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

　　二.教材分析

　　本节以较多的篇幅介绍了对生物膜结构的探索历程，并安排了两个思考与讨论，让学生在认识细胞膜结构的同时，了解这些知识的来龙去脉，认识到可以通过对现象的推理分析提出假说，假说仍然需要观察和实验来验证。随着技术手段的改进不断发现新的证据，原有的观点或理论还会不断得到修正和完善，并归纳总结出生物膜模型建构的基本方法。此外，还应重点理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型，学会运用该模型解释相应的生理现象。

　　三.学情分析

　　高中学生具备了一定的观察和认知能力，但是对问题探索的动力主要来自对相关问题的好奇与有趣水平，目的性不十分明确。所以教师的思维导向就显得十分重要。 本节课利用科学史实验资料，设计学生要探究的问题。让学生在问题引导下进行基于资料和问题的课堂探究活动。问题的设计层层深入.按照学生的思维水平和能力达到一定深度,使学生顺利由感性认识向理性认识过渡。

　　四、教学重难点：

　　重点：生物膜的流动镶嵌模型

　　难点：建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

　　五、教学过程

　　教学内容

　　1、引入新课

　　2.讲述膜的磷脂排布

　　3.演示电镜照片

　　4.演示实验过程

　　5.引导构建模型

　　6.总结内容

　　教师活动

　　介绍19世纪末，欧文顿的实验，“细胞膜对不同物质的通透性不一样，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。” 并提出问题：“细胞膜的组成成分

　　中有什么物质?你作出推论的依据是什么”引导学生分析回答。

　　“磷脂是一种由甘油 、脂肪酸和磷酸所组成的分子，头部是亲水的，尾部是疏水的。并逐步提出问题：磷脂分子在水表面(空气-水界面)上将怎样排布?磷脂分子在水中"呈球状"又是怎样排布的呢? 引导学生讨论分析哪一种最可能是生物膜的磷脂分子的排布方式。

　　1925年荷兰科学家用有机溶剂提取了人类红细胞细胞膜的脂类成分，“将其铺展在水面”，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。这是为什么?让学生分析，得到答案。

　　“若将资料中的红细胞改为口腔上皮细胞进行实验，测得单分子层的面积仍然恰为口腔上皮细胞表面积的2倍吗 ?若将资料中的人红细胞改为鸡或去壁的原核细胞，进行实验，结果又将怎样呢?为什么?

　　投影了罗伯特森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?

　　随后的一些实验技术显示了双层膜脂中存在蛋白质颗粒。为此,是否验证了你刚才的质疑?真棒!你还能推想出膜中蛋白质分子还可能有哪种分布状态?能否将你所想的图示出来?

　　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,是不是所有的蛋白质分子都处于运动状态?脂质分子呢?据此,人们将膜的结构特点并没有概括为“运动性”,而是“流动性”,你能探知其中的缘由吗?能否举些实例证明膜具有流动性?设计意图:培养学生善于联想和周密思维的好习惯,激发深入探究,帮助理解“膜的流动性”。

　　桑格和尼克森通过对已有的模型进行修正,于1972年提出了流动镶嵌模型,这一模型为大多数人所接受。至此,同学们也能想象出这一模型的“相貌”了,先自主想象一下,再掀起它的神秘面纱。

　　总结归纳，随堂练习。

　　学生活动

　　探究膜的主要成分

　　体验实验过程

　　思考实验结果

　　观看动画

　　体验发现过程

　　自主构建模型

　　六、板书设计

　　4.2 生物膜的流动镶嵌模型

　　一、探究历程

　　1、现象：脂溶性物质易进入细胞膜

　　结论：成分是脂质、蛋白质

　　2、现象：单分子层面积是膜面积的2倍 结论：磷脂双分子层

　　3、现象：暗亮暗结构

　　结论：三层结构，静态统一

　　4、现象：杂交细胞膜蛋白流动

　　结论：膜上分子有流动性

　　二.流动镶嵌模型(图)

　　高中生物教案教学设计二

　　从生物圈到细胞

　　一、教学目标：

　　1、举例说出生命活动建立在细胞的基础上

　　2、说出生命系统的结构层次

　　3、认同细胞是基本的生命系统

　　二、教学重难点：

　　1、细胞是基本的生命系统是重点

　　2、说出生命系统的结构层次是难点

　　三、教学用具：

　　多媒体课件

　　四、课时安排：

　　1课时

　　五、教学方法：

　　启发式教学、求同存异讨论教学、自学指导法

　　六、教学过程：

　　(一)、组织教学，稳定学生的情绪

　　(二)、引入新课：

　　问题：1、病毒是不是生物?

　　2、病毒在细胞外不具备很多生命的基本特征，它是怎么复制的呢?

　　3、冠状病毒在哪些细胞里面复制?

　　(三)、问题讨论：

　　1、浏览PPT上病毒的图片以及相关资料：

　　2、组织学生进行思考讨论并回答老师提出的问题。

　　3、总结：小结上的内容，没有细胞结构的病毒在细胞外表现不出生命特征，说明细胞是生命的基本特征。细胞的任何一部分脱离了细胞就不具有独立生存的能力，大分子物质也不具有生命的特征。所以细胞是生命活动的基本单位。

　　问题：细胞能表现出哪些生命活动呢?指导学生阅读资料并进行小组讨论活动。

　　(四)、分析细胞是生命活动的基本特征。学生自学资料并思考讨论

　　实例一：草履虫除了分裂和运动，还能摄食、排泄、生长、应激;

　　实例二：精子和卵细胞作为桥梁，胚胎发育与细胞的生长、分裂、分化有关系;

　　实例三：缩手反应的结构基础，强调多重分化细胞之间的协调合作;

　　小结：细胞是生命结构和功能的基本单位。一个细胞能完成各种生命活动;多细胞生物是在细胞生命活动的基础上实现各种的生命功能;一切生命活动都离不开细胞。

　　(五)、生命系统的结构层次

　　1、快速阅读并速记生命系统的结构层次，找学生上黑板板书这九个层次：

　　2、依次讲解生命系统的几个层次，尤其是种群、群落和生态系统的概念

　　3、强调单细胞生物，高等植物的生命系统结构层次与动物的区别

　　小结：生命系统的宏观结构层次为生物圈，微观层次为细胞，各层次都可以独立完成生命活动，但彼此又相互依赖，相互制约，各层次之间紧密联系互相配合成为一个整体。

　　七、本节小结：

　　一切生物的生命活动都离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位;

　　生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群和群落→生态系统→生物圈

　　八、教学反思：

　　1、内容熟悉，能抓住重难点，条理清晰

　　2、能充分调动学生的积极性

　　高中生物教案教学设计三

　　细胞的能量供应和利用

　　一、教学内容和教学对象分析

　　1.教学内容

　　处于生活状态下的细胞是一个开放的系统,时刻与周围的环境进行物质交换和能量交换，并利用这些物质和能量维持自身的各项生命活动，进行新陈代谢。酶作为生物催化剂，细胞内部的物质转换和能量转换都离不开酶的催化作用。因此引导学生掌握酶的概念和本质，理解酶在代谢中的作用就显得十分非常重要。另外，学生已具备做科学的能力，在课堂中引导学生科学地思考，积极动手实验，对于培养学生的科学精神十分有益，因此本节课初步引入对照实验和控制变量。

　　2.教学对象分析

　　学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。工业制氨的化学反应是在高温高压催化剂下进行的，细胞内部却是常温常压温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使高效有序的进行，因此引入对酶相关知识的学习。

　　二、教学目标

　　1.知识目标

　　探讨活细胞内酶的本质和作用、探究酶的高效性和专一性。

　　2.能力目标

　　①进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。

　　②在问题探讨，有关实验设计，资料分析等问题讨论中，培养运用语言表达的能力以及查阅资料、共享信息的能力。

　　3.情感目标

　　①通过回顾科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。

　　②认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于质疑，创新，和勇于实践的科学精神与态度。

　　三、教学方法和教学手段

　　1. 教学方法：实验法、小组讨论法、鼓励评价法、比较说明法、卡通图片法，

　　2.教学手段：借助多媒体、设计实验表格

　　四、教学流程

　　五、教学过程

　　教师活动

　　学生活动

　　设计意图

　　精心设问，步步深入(5分钟)

　　[新课导入] 已近中午了，大家的肚子一定饿了。为什么肚子会饿呢?食物是怎样被消化的呢?

　　[问题探讨]图示1783年，斯帕兰扎尼“鹰与笼子”的实验，探讨相关问题及实验的巧妙之处。

　　[对比说明]工业制氨的条件是什么?

　　细胞内是否具备这些条件?但是细胞内的化学反应依然高效有序的进行，原因何在?

　　[提出课题]酶的作用和本质

　　激发学生兴趣，让大脑快速进入思考状态。

　　[小组讨论，得出结论]：

　　鸟类的胃不仅有物理性消化，还有化学性消化。

　　回答：

　　高温、高压、催化剂

　　推测：

　　细胞内有生物催化剂。

　　为引入新课作铺垫。

　　此实验是开创了酶研究先河。其问题的提出，实验方案，实验设想，结论与推论等过程及创新思维的意识对学生有学习与借鉴的意义。

　　[新课]探究研讨，引议释疑(30分钟)

　　一、酶在细胞代谢中的作用(20分钟)

　　引导思考，设计实验，验证酶的高效性

　　[实验原理及材料]我们知道过氧化氢可以在fe3+催化下，分解成水和氧。新鲜的动物肝脏研磨液含有过氧化氢酶。如果给你新鲜的动物肝脏研磨液、过氧化氢溶液、氯化铁溶液，以及必需的实验用具，你能否设计实验?

　　[提示1]酶的高效性是相对谁而言?

　　[提示2]反应物怎么选择呢?

　　[提示3] 因变量是什么?

　　[提示4] 观察那些现象可以得出结论?

　　[提示5]实验预期和结果讨论。

　　提问：为什么酶具有高效性?

　　[此实验为特别补充内容]

　　设计实验，验证酶的专一性

　　[过渡]细胞代谢包括很多化学反应，不仅反应速度快，而且有条不紊地进行，这说明酶作为催化剂，不仅具有高效性，还具有专一性。

　　提示：怎样理解专一性?

　　我们知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶，嫩肉粉中也含有蛋白酶制剂，如果给你木瓜榨汁，嫩肉粉，牛奶、豆浆、淀粉溶液、碘液、斐林试剂、双缩脲试剂，请根椐需要选择合适的试剂和的实验用具，能否设计实验验证酶的专一性?

　　[小结]酶的高效性和专一性。

　　[学生实验一]

　　[小组讨论]

　　设计实验方案

　　设计表格记录实验现象及结果

　　回答：无机催化剂

　　思考：是让无机催化剂和酶各自催化一种呢?还是催化同一种物质呢?

　　回答：过氧化氢分解速度

　　回答：

　　气泡的多少及产生速度

　　点燃的卫生香复燃情况

　　结果：过氧化氢酶的催化效率比氯化铁的催化效率高，说明酶具有高效性。

　　回答：降低了活化能。

　　参考教材利用卡通式插图，结合文字叙述，形象描述。

　　[学生实验二]

　　[小组讨论]：应该体现在酶只能催化某种特定的反应，而对其它反应没有催化作用。

　　[小组讨论实验方案]

　　选取何种酶?选取何反应物?如何设计对照?如何鉴定结果?预测结果?

　　理解关于变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验

　　观察实验现象，感性认识过氧化氢酶的高效性。

　　培养语言表达能力，将感性知识上升到理性知识。

　　[实验一]是用两种不同的催化剂来催化同一种物质[实验二]是用同一种酶来催化两种不同的物质，让学生了解设计实验的思路是怎样的?怎样选材?怎样设计对照?从而加强实验技能的训练。

　　教师特意设置二个小陷阱，①是让学生自行选取择蛋白质的鉴定试剂，巩固其使用方法。②材料丰富，根据实验需要，懂得取舍，不可贪多。

　　二、酶的本质(10分钟)

　　1.从人物的角度来看

　　2.从研究结果的角度来看

　　从观察到到问题，从问题到猜测，从猜测到实验，从不完善到完善，这是做科学的必然步骤，也是科学发展的必然规律。

　　[补充]

　　(1)如四膜虫的rrna前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的dna的报道。

　　3.引导与激励

　　结合酶本质的探索历程及萨姆特历时9年获得诺贝尔奖的过程，谈谈马克思的话的理解。

　　[小结]酶的本质

　　[资料阅读，探索酶的本质]

　　完成课本82页基础题一，体会几位科学家的观点之间的逻辑关系。

　　分析每位科学家的科学结论中可取之处与不足之处。

　　[小组讨论发言]

　　在酶的发现历程中，由胃的物理性消化→胃的化学性消化 →从胃液中提出了消化蛋白质的物质→脲酶结晶的提取→证实脲酶是一种蛋白质→提取出多种酶的蛋白质结晶→指出酶是具催化作用的蛋白质→少数rna也具有生物催化作用→进一步完善了酶的概念。

　　[小组感言]

　　科学无坦途。

　　科学的苦与甜。

　　[小组总结]

　　酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数的酶是蛋白质，少数酶是rna。

　　培养学生继承、创新、实事求是和大胆实践等科学精神和态度。

　　引导学生从两种不同角度分析这一过程，实际上就是提高学生分析与推理能力的过程。

　　激励性评价：科学知识都不是一承不变的，是一个不断发展的过程，唯有上下求索，才能做到科研无止境。你也可以未来科学一颗闪亮的星星。

　　促进学生积极改变学习方式，培养学生主动建构知识。

　　[课后进一步探究] (5分钟)

　　请根据下列材料设计一个证明酶是蛋白质的实验：

　　实验材料：5%的naoh溶液、3%的cuso4溶液、鸡蛋、水、唾液、小烧杯、玻璃棒、试管滴管、镊子、脱脂棉。

　　实验原理：

　　实验步骤：

　　实验结论：

　　理解酶的本质

　　训练实验思维。

　　五、教学小结

　　细胞作为开放性的生命系统，不断地与周围的环境进行物质交换和能量交换，并在此基础上实现新陈代谢。酶作为生物催化剂，对于细胞高效有序地完成各种生理作用起着非常重要的作用。随着科学的不断发展，有关酶的本质的探索也处于不断不断完善中。近年来，酶工程的发展为生产和生活带来巨大的活力，而这点点滴滴的进步既归功于大胆的猜想，又归功于科学而巧妙的实验设计，因此，同学们在日常生活中要学会发现问题，提出问题，然后通过推理和实验去解决问题，那么你会有意想不到的惊喜，无形中发现你解决问题的能力和科学实验的能力大大提高了，希望明天的科学之星就是你。

　　六、教学反思

　　本节课按照课标要求，倡导探究性教学，以小组互助的方式组织教学，能引导学生主动参与知识构建过程。本节课不仅较好地利用了教材上的实验，而且善于从现实生活中寻找更加灵活的典型例子，巧妙地引导学生从不同角度考虑问题，一正一反，相互辉映，使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验，有利于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。本节课大量采用鼓励性评价机制，发挥学生潜能，注意培养学生敢于质疑，敢于创新，大胆猜想的科学精神和态度价值观。不足之处是：时间较紧，使得一部分实验留待课后操作。