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視頻課題：全國(guó)師范生教學(xué)技能大賽微格微課片段教學(xué)案例《生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建》福建
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全國(guó)師范生教學(xué)技能大賽微格微課片段教學(xué)案例《生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建》福建師范大學(xué)+許艷冰
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| 姓名 | 許艷冰 | 學(xué)校 | 福建師范大學(xué) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 指導(dǎo)教師 | 聯(lián)系電話 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 片斷題目 | 生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建 |
重點(diǎn)展示 技能類型 |
講授技能 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 學(xué)習(xí)目標(biāo) |
1.知識(shí)目標(biāo)： 闡明流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。 2.能力目標(biāo)： 通過(guò)科學(xué)史的推理和論證，嘗試構(gòu)建生物膜流動(dòng)鑲嵌模型，。 3.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)： 通過(guò)構(gòu)建流動(dòng)鑲嵌模型，領(lǐng)悟模型的建構(gòu)需要以客觀事實(shí)為依據(jù)，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅徽J(rèn)同模型構(gòu)建是一個(gè)不斷檢驗(yàn)、修正和完善的過(guò)程。 |
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| 教學(xué)過(guò)程 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 時(shí)間 | 教師行為 | 預(yù)設(shè)學(xué)生行為 |
教學(xué)技能 要素 |
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創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入主題 （1min） 新知識(shí)教學(xué)（7min） |
為什么生物膜能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出？這與生物膜的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系呢？ 通過(guò)生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，我們來(lái)做個(gè)探究。
【事實(shí)1】20世紀(jì)初，化學(xué)分析表明膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。那么這兩者是如何有機(jī)結(jié)合形成細(xì)胞膜的呢？ 【事實(shí)2】1925年，荷蘭科學(xué)家用丙酮提取人的成熟紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)，在空氣—水界面鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層面積是紅細(xì)胞表面積的2倍。 【事實(shí)3】隨后，1959年，羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)。
【問(wèn)題2】根據(jù)上述客觀事實(shí)3，以及電子顯微鏡的成像原理，你的推論又是什么？ 【問(wèn)題3】根據(jù)上述推論，有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，你的大膽的想象是什么？ 邊提問(wèn)邊引導(dǎo)學(xué)生排列模型： 以紅細(xì)胞膜為例，紅細(xì)胞膜的外側(cè)是血漿，一個(gè)液態(tài)的水環(huán)境，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，也是一個(gè)水環(huán)境。根據(jù)磷脂分子頭部親水，尾部疏水的理化性質(zhì)，磷脂雙分子層在膜中是如何排列的呢？請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)演示。 【教具展示膜中的磷脂雙分子結(jié)構(gòu)】  細(xì)胞膜兩側(cè)都是水環(huán)境，因此磷脂雙分子層是尾對(duì)尾的排列方式，它構(gòu)成了膜的基本支架。 【提問(wèn)】蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)是如何分布的呢？請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)排列。 【教具展示生物膜靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)】 
直到1970年科學(xué)家通過(guò)熒光標(biāo)記的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，打破生物膜是靜態(tài)的觀點(diǎn)。 隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，冰凍蝕刻電鏡技術(shù)也揭示了細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)并不是全部平鋪在脂雙層表面，有的鑲嵌在脂雙層中。蛋白質(zhì)分布的不對(duì)稱性否定了生物膜是統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，生物膜中的蛋白質(zhì)會(huì)是如何分布的呢？對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)模型，你可以做哪些大膽的修正呢？ 請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)修正生物膜結(jié)構(gòu)模型： 【教具展示生物膜中蛋白質(zhì)分布】  【引導(dǎo)】蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面、有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層、有的貫穿與整個(gè)磷脂雙分子層。 【補(bǔ)充】在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白。糖類也能與脂質(zhì)結(jié)合成糖脂。 【教具展示生物膜中糖蛋白、糖脂】  以上便是1972年桑格格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型。流動(dòng)鑲嵌模型首先強(qiáng)調(diào)膜的流動(dòng)性，即磷脂雙分子層是清油般的流體，大部分蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的；其次是膜蛋白分布的不對(duì)稱性。此模型自然的被大多數(shù)人所接受。 【小結(jié)】從科學(xué)家成功構(gòu)建生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的過(guò)程中，我們體會(huì)到，模型的建構(gòu)需要以客觀事實(shí)為依據(jù)，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅瑫r(shí)模型構(gòu)建也是一個(gè)不斷檢驗(yàn)、修正和完善的過(guò)程。 |
思考問(wèn)題，產(chǎn)生興趣 觀察思考，從中獲取可作為建構(gòu)模型的依據(jù)
學(xué)生上臺(tái)排列磷脂雙分子層。 學(xué)生上臺(tái)排列蛋白質(zhì)。 學(xué)生在教師引導(dǎo)下排出蛋白質(zhì)的三種分布情況，進(jìn)一步修正生物膜結(jié)構(gòu)模型。 獲取知識(shí)：流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 領(lǐng)悟模型構(gòu)建的的方法。 |
構(gòu)建講解框架： 以“提出問(wèn)題—建立模型--驗(yàn)證模型”為內(nèi)在教學(xué)線索，將教學(xué)內(nèi)容圍繞生物膜結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建這一主題，使學(xué)生在獲得生物膜結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，領(lǐng)悟模型方法，領(lǐng)略科學(xué)精神實(shí)質(zhì)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。 促使學(xué)生參與： 教師提供“磷脂分子的理化性質(zhì)、電子顯微鏡的成像原理”等知識(shí)背景，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅鲃?dòng)參與構(gòu)建生物膜結(jié)構(gòu)模型，體驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)過(guò)程，領(lǐng)悟模型方法。 反饋和調(diào)整： 在引導(dǎo)學(xué)生以客觀事實(shí)、科學(xué)知識(shí)和理論為依據(jù)，對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂蟮倪^(guò)程中，及時(shí)收集學(xué)生的反饋，調(diào)整教學(xué)思路和方法，以保證教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 促使學(xué)生參與： 提供“熒光標(biāo)記的細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和冰凍蝕刻技術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果”，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生物膜靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行修正，體會(huì)模型的建構(gòu)，需要進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以驗(yàn)證模型。 進(jìn)行強(qiáng)調(diào)： 模型的建構(gòu)需要以客觀事實(shí)為依據(jù)，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅Ｐ蜆?gòu)建是一個(gè)不斷檢驗(yàn)、修正和完善的過(guò)程。 |
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板書(shū)設(shè)計(jì) 生物 生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
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設(shè)計(jì)思路說(shuō)明 |
本教學(xué)片段選自高中物必修一第四章第2節(jié)《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》，是本節(jié)的重點(diǎn)之一。本片斷主要通過(guò)回顧科學(xué)史，遵循提出假說(shuō)的科學(xué)思維，逐步構(gòu)建、檢驗(yàn)和修正流動(dòng)鑲嵌模型。同時(shí)，通過(guò)模型建構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生的思維，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。 授課的對(duì)象是高一的學(xué)生，他們已了解科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，具備了一定的分析、綜合、抽象、概括等思維能力，但并未熟練掌握提出假說(shuō)，科學(xué)建模的方法。 因此，根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生特點(diǎn)以及自身的教學(xué)風(fēng)格，我主要采用啟發(fā)式、討論式和直觀教學(xué)法開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。 教學(xué)過(guò)程包括4個(gè)方面： 1.創(chuàng)設(shè)情境，從細(xì)胞膜的功能入手，提出問(wèn)題。 2.回顧科學(xué)發(fā)現(xiàn)，獲取大量建構(gòu)模型的客觀事實(shí)依據(jù)。 3.進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅瑯?gòu)建生物膜靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型。 4.進(jìn)一步檢驗(yàn)、修正和完善生物膜流動(dòng)鑲嵌模型，從中領(lǐng)悟模型構(gòu)建的方法。 |
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