【文章內(nèi)容簡介】 在幾種材料的取舍中，學(xué)生確立了生物膜動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，為課堂教學(xué)的順利開展做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。 閱讀資料，分析結(jié)構(gòu)成分教師展示資料一：19世紀(jì)末，歐文頓選用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬次的研究，發(fā)現(xiàn)脂溶性分子易透過細(xì)胞膜；而非脂溶性分子則難以通過。20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜不但會(huì)被能溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。教師提出問題：閱讀資料，你認(rèn)為生物膜的成分是什么？為什么這么認(rèn)為？閱讀后對(duì)于科學(xué)研究的過程有何體會(huì)？設(shè)計(jì)意圖：資料及問題比較簡單，學(xué)生閱讀分析可自主解答前兩個(gè)問題，有利于培養(yǎng)高中生自主學(xué)習(xí)、獲取信息的能力。同時(shí)學(xué)生感受到科學(xué)研究的反復(fù)性和艱苦性，體會(huì)到崇高的科研精神，對(duì)其情感、態(tài)度與價(jià)值觀的發(fā)展具有引導(dǎo)作用。 利用教具，建立結(jié)構(gòu)模型教師展示資料二：1925年，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(xì)胞表面積的2倍。教師提出問題：“膜內(nèi)的磷脂分子鋪成單層后，面積就會(huì)擴(kuò)大兩遍，對(duì)此現(xiàn)象如何解釋”？學(xué)生在討論后得出膜內(nèi)有兩層磷脂分子的結(jié)論。教師講解磷脂分子具有親水性頭部和疏水性尾部知識(shí)，要求學(xué)生繪制磷脂分子在“空氣―水”界面分布的模擬簡圖（圖1）。小組合作一：動(dòng)手設(shè)計(jì)膜中磷脂分子的排布方式。在學(xué)生對(duì)于磷脂分子性質(zhì)掌握的基礎(chǔ)之上，分小組討論并利用道具模擬設(shè)計(jì)膜內(nèi)磷脂分子的排布方式。設(shè)計(jì)意圖：磷脂分子的排布是微觀的，學(xué)生缺乏形象認(rèn)識(shí)。教師若直接展示結(jié)構(gòu)模型，必然失去探究性學(xué)習(xí)的過程，不能獲得較好的教學(xué)效果。通過教師引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)入探究的殿堂，學(xué)生小組合作探究到兩層磷脂分子的排布方式，既使學(xué)生感受學(xué)習(xí)的樂趣，又增強(qiáng)小組分工合作的能力。學(xué)生對(duì)本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)可能會(huì)遇到瓶頸。首先學(xué)生不一定能準(zhǔn)確的得出“雙層磷脂分子”的結(jié)論，后續(xù)過程將很 難開展，筆者在這種情況下利用學(xué)案的對(duì)折和展開的對(duì)比分析進(jìn)行突破。第二個(gè)瓶頸是學(xué)生可能會(huì)對(duì)磷脂分子的性質(zhì)掌握不透徹或者即使在掌握了磷脂分子親疏水性，在設(shè)計(jì)膜中磷脂分子的排布方式的環(huán)節(jié)中也會(huì)粘貼出“頭部相靠，尾部朝向兩側(cè)”的錯(cuò)誤模型，所以在小組動(dòng)手操作之前教師可以以人紅細(xì)胞為例介紹膜外和膜內(nèi)的液體環(huán)境。教師引導(dǎo)：我們共同設(shè)計(jì)出細(xì)胞膜中磷脂分子的排布模式圖（圖2）。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)完成了嗎？還缺什么？蛋白質(zhì)又是以什么方式排布在膜中的呢？教師展示資料三：1959年羅伯特森在電子顯微鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)。通過課件中語音介紹電子顯微鏡技術(shù)：“電子顯微鏡是用電子束照射被檢樣品，與不同物質(zhì)發(fā)生碰撞而產(chǎn)生不同散射度。因蛋白質(zhì)電子密度高，故顯暗帶，磷脂分子電子密度低則呈亮帶?！苯處熖岢鰡栴}：羅伯特森提出生物膜是“蛋白質(zhì)―脂質(zhì)―蛋白質(zhì)”構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)模型，并且描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。對(duì)此你認(rèn)同嗎？第三篇：生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)第二節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)李思虎【教材分析】人教版必修1第4章共3節(jié)內(nèi)容，第1節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》，第2節(jié)《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》，第3節(jié)《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健?。?節(jié)主要說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜，膜為什么具有選擇透過性？這與膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，膜結(jié)構(gòu)又是解釋物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞降幕A(chǔ)。這3節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系是：功能—結(jié)構(gòu)—功能。由此可見，本節(jié)內(nèi)容在第4章中起著承上啟下的作用，有助于幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。本節(jié)主要包括兩大部分內(nèi)容：科學(xué)家對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。利用科學(xué)史教育素材，通過引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，宛如親歷科學(xué)家探索的歷程，使學(xué)生切身感受科學(xué)的魅力，加深對(duì)科學(xué)過程和方法的理解，明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)是長期的過程；科學(xué)家的觀點(diǎn)并不全是真理，還必須通過實(shí)踐驗(yàn)證；科學(xué)學(xué)說并非一成不變，需要不斷修正、發(fā)展和完善；科學(xué)發(fā)展與技術(shù)有很大的關(guān)系，技術(shù)的進(jìn)步可以更好地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說中，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍認(rèn)同的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí)，學(xué)生必須展開想象力，通過制作模型等，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)，理解和掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1．知識(shí)與技能①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。②舉例說明生物膜具有流動(dòng)性特點(diǎn)。③簡述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。2．過程與方法①通過分析科學(xué)家建立生物膜模型的過程，學(xué)習(xí)做出假設(shè)。②發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀①生物膜結(jié)構(gòu)的研究是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開展的，樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。②正確認(rèn)識(shí)科學(xué)價(jià)值觀，理解假說的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀察的依據(jù)，需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。③正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展中的作用?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。【教學(xué)方法】談話法、探究法 【教具準(zhǔn)備】多媒體課件 【課時(shí)安排】1課時(shí) 【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情境，興趣導(dǎo)入PPT展示細(xì)胞膜詩一首，引入細(xì)胞膜的功能。是誰隔開了原始海洋的動(dòng)蕩 是誰，奏鳴了生命的交響。是誰，為我日夜守邊防 是誰，為我傳信報(bào)安康。沒有你，我會(huì)是何等模樣！教師：鳥兒會(huì)飛是因?yàn)橛谐岚?，魚兒會(huì)游是因?yàn)橛辛骶€型的身體和鰭，是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)決定功能，要知道細(xì)胞膜為什么有這些功能就需要了解它的結(jié)構(gòu)。二、探究細(xì)胞膜的組成成分呈現(xiàn)科學(xué)史料：1895年。發(fā)現(xiàn)：凡是可溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易穿過細(xì)胞膜。探究：，你們能得出什么結(jié)論？學(xué)生分析得出結(jié)論，體驗(yàn)推理過程。（細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成）引導(dǎo)學(xué)生提出新問題：細(xì)胞膜中的磷脂分子如何排列的呢？呈現(xiàn)科學(xué)史料：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家對(duì)血影的研究，他們用丙酮抽提細(xì)胞膜中的脂類物質(zhì)在水面鋪成單分子層，聚攏后測得的總面積是紅細(xì)胞表面積的2倍。設(shè)問1：依據(jù)所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你們能得出什么結(jié)論？認(rèn)真思考得出結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。設(shè)問2：磷脂分子如果鋪在水面上應(yīng)該是什么樣的？探究脂質(zhì)分子的排列方式，討論，板書。設(shè)問3：磷脂分子是否排列成兩層？如何排布？探究脂質(zhì)分子排列成兩層的方式，板書。引導(dǎo)學(xué)生提出新問題。呈現(xiàn)科學(xué)史料：電鏡下的細(xì)胞膜呈現(xiàn)了暗亮暗三層結(jié)構(gòu)。設(shè)問1：的代表什么物質(zhì)呢？亮的代表什么物質(zhì)呢？設(shè)問2：蛋白質(zhì)分子位于磷脂雙分子層的什么位置？蛋白質(zhì)是怎樣排布在磷脂雙分子層上的呢？（蛋白質(zhì)覆蓋在磷脂分子的兩側(cè)）講述羅伯特森的“蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”靜態(tài)模型的特點(diǎn)。設(shè)問：該結(jié)構(gòu)模型是否與細(xì)胞膜的相關(guān)生理相適應(yīng)？從現(xiàn)實(shí)生活中尋找證據(jù)，觀看錄像：變形蟲的變形運(yùn)動(dòng)。分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)，設(shè)問：“蛋白質(zhì)－脂質(zhì)－蛋白質(zhì)”的靜態(tài)模型是否有缺陷，應(yīng)如何修正？科學(xué)史料中尋找支持實(shí)驗(yàn)：①1970年，F(xiàn)rye和Edidin的人――鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，整合后的細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。將細(xì)胞放在37度培養(yǎng)40分鐘后，兩種顏色均勻分布在融合后的細(xì)胞膜表面。引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作構(gòu)建細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型。三、總結(jié)歸納 教師：那流動(dòng)鑲嵌模型的具體內(nèi)容是如何的呢？（1）磷脂雙分子層是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對(duì)朝向內(nèi)側(cè)。（2）蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。這里體現(xiàn)了膜結(jié)構(gòu)內(nèi)外的不對(duì)稱性。（3）在細(xì)胞膜的外側(cè)，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)構(gòu)合形成的糖蛋白，叫做糖被。糖被與細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間的信息交流有密切聯(lián)系。（4）磷脂分子是可以運(yùn)動(dòng)的，具有流動(dòng)性。大多數(shù)的蛋白質(zhì)也是可以運(yùn)動(dòng)的，也體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性?！菊n堂小結(jié)】我們這節(jié)課就到這里，一方面我們重溫了科學(xué)家探索細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的歷程，這是一個(gè)在繼承中不斷驗(yàn)證、修正和完善發(fā)展的過程，這段科學(xué)史給予我們很多有用的啟示，使我們加深了對(duì)科學(xué)過程和方法的理解。另一方面我們也重點(diǎn)學(xué)習(xí)了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。在眾多對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的假說中，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型是目前人們普遍接受認(rèn)同的，能較好地解釋人們對(duì)細(xì)胞膜功能的認(rèn)識(shí)，理解和掌握流動(dòng)鑲嵌模型的基本要點(diǎn)，這對(duì)于更好的理解下一節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接泻苤匾穆?lián)系 【回顧反思】“對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”這部分內(nèi)容可以聯(lián)系第一章之第二節(jié)，關(guān)于“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”，不僅要讓學(xué)生知道生物學(xué)的基本理論知識(shí)，還要讓學(xué)生明白科學(xué)探索是一個(gè)在繼承中不斷驗(yàn)證、修正和完善發(fā)展的過程，其道路是曲折的，更要讓學(xué)生尊重科學(xué)，用發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)，樹立辨證的科學(xué)觀。這樣通過科學(xué)探索史的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自我啟示，加深對(duì)科學(xué)過程和方法的理解?！傲鲃?dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容”的闡述一定要清晰，有條理，便于對(duì)這部分知識(shí)的理解掌握，同時(shí)也為更好的理解下一節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健碧峁┝酥R(shí)基礎(chǔ)。第四篇：“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”基于科學(xué)史的教學(xué)設(shè)計(jì)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”基于科學(xué)史的教學(xué)設(shè)計(jì) 劉本舉（濮陽市第一高級(jí)中學(xué)河南濮陽 457000）摘要：利用生物膜研究的科學(xué)史資料，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行基于資料的課堂 探究性學(xué)習(xí)，注重學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，達(dá)成知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維目標(biāo)。關(guān)鍵詞：流動(dòng)鑲嵌模型科學(xué)史教學(xué)中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C