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      2. 組成細胞的分子

        時間:2021-11-23 12:46:19 教學(xué)設(shè)計 我要投稿

        組成細胞的分子

          一、教學(xué)目標(biāo)的確定

          在課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,與本節(jié)內(nèi)容相對應(yīng)的條目是“概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”。要達成這一目標(biāo),講授過程中就應(yīng)該以結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點為主線,首先聯(lián)系初中知識引導(dǎo)學(xué)生說出蛋白質(zhì)有哪些重要功能,再結(jié)合教材中蛋白質(zhì)主要功能示例,進行這一部分的學(xué)習(xí)。在了解了蛋白質(zhì)多種多樣的功能后,重點學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。首先學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的基本組成單位──氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,以及由氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程,然后,組織學(xué)生運用剛獲取的知識對人工合成蛋白質(zhì)進行探討,在探討過程中理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因,最后再次呼應(yīng)“結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)”的觀點,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實例中更深刻的知識,進而回歸主題──蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

          根據(jù)以上對教材編排的理解,將本節(jié)知識目標(biāo)定為:

          1.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點,以及氨基酸的種類。

          2.概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

          3.理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

          4.關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進展。

          本節(jié)能力目標(biāo)為:

          1.嘗試建立氨基酸結(jié)構(gòu)通式的球棍模型(模仿水平)。

          2.使用球棍模型演示脫水縮合過程,肽鏈形成具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)(獨立操作水平)。

          3.能夠利用多媒體搜集相關(guān)信息,學(xué)會鑒別、選擇、運用和分享信息。

          本節(jié)情感目標(biāo)為:

          1.體驗人工合成牛胰島素的大致合成過程(感受水平)。

          2.認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

          3.初步形成生物體的結(jié)構(gòu)與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點。樹立辯證唯物主義自然觀,逐步形成科學(xué)的世界觀。

          4.認識生物科學(xué)的價值,樂于學(xué)習(xí)生物科學(xué),初步養(yǎng)成質(zhì)疑、求實、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

          二、教學(xué)設(shè)計思路

          由于學(xué)生缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)知識(特別是對連接各原子間的化學(xué)鍵感到尤為困惑),細胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容,比較抽象,所以在教學(xué)時,應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗,利用模型模擬或圖解加強教學(xué)的直觀性,增加學(xué)生對微觀內(nèi)容的感性認識,使學(xué)生在主動獲取知識的過程中完成重點、難點知識的學(xué)習(xí),鍛煉動手能力、提高思維能力,形成相應(yīng)的觀點。

          引導(dǎo)回顧初中知識創(chuàng)設(shè)問題情境

          ↓

          交流歸納蛋白質(zhì)的功能

          ↓

          播放一則洗發(fā)水廣告

          ↓

          激發(fā)思考蛋白質(zhì)與氨基酸的關(guān)系

          ↓

          引入氨基酸及其種類的學(xué)習(xí)

          ↓

          學(xué)生活動:觀察四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式

          ↓

          討論、總結(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式

          ↓

          嘗試用球棍模型模擬氨基酸的結(jié)構(gòu)通式

          ↓

          拓展思考氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其他性質(zhì)

          ↓

          引出氨基酸種類的學(xué)習(xí)

          ↓

          利用強烈的數(shù)據(jù)對比,過渡到氨基酸怎樣形成蛋白質(zhì)

          ↓

          學(xué)生活動:閱讀課文并觀察氨基酸脫水縮合示意圖

          ↓

          學(xué)生活動:小組合作嘗試描述

          ↓

          啟發(fā)引導(dǎo)完成旁欄思考,并討論肽鏈的空間結(jié)構(gòu)

          ↓

          觀察氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖

          ↓

          分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

          ↓

          介紹人工合成蛋白質(zhì)的過程

          ↓

          師生共同探討人工合成牛胰島素的過程

          ↓

          導(dǎo)出蛋白質(zhì)的多樣性原因

          ↓

          總結(jié)、評價回歸主題

          三、教學(xué)實施過程

          學(xué)習(xí)階段

          教師組織與引導(dǎo)

          學(xué)生活動

          教學(xué)意圖

          問題導(dǎo)學(xué)

          主動獲取知識

          加工信息,主動探究,了解知識的應(yīng)用價值。

          闡明結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,促進理解

          系統(tǒng)總結(jié)

          教師投影一則洗發(fā)水的產(chǎn)品介紹。啟發(fā)思考:在洗發(fā)水中都含有哪些成分?為什么氨基酸能有效修復(fù)發(fā)質(zhì)?發(fā)膜的主要成分是什么?

          評價回答,總結(jié)蛋白質(zhì)和氨基酸都是生命活動所必需的生命物質(zhì)。它們之間存在著什么關(guān)系?

          氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。

          氨基酸有哪些特點呢?

          展示四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式(甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸)

          引導(dǎo)啟發(fā):

          教師組織與引導(dǎo)

          1.組成氨基酸的基本元素是什么?

          2.四種氨基酸在結(jié)構(gòu)上有哪些共同點?又有哪些差別之處?

          教師給與必要的補充,注意語言表述的`準(zhǔn)確性。

          3.嘗試寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式。

          教師巡查學(xué)生書寫情況,啟發(fā)學(xué)生依據(jù)書寫情況與教材作對比來發(fā)現(xiàn)問題,強調(diào)結(jié)構(gòu)通式的不同寫法。

          引導(dǎo)學(xué)生通過球棍模型加深對氨基酸結(jié)構(gòu)的理解,特別要形成其空間結(jié)構(gòu)的認識:(通過對蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的理解,為下一步的理解肽鏈的空間結(jié)構(gòu)做鋪墊)

          桔紅色球:氫原子

          黑色球:碳原子

          綠色球:氧原子

          藍色球:氮原子

          小鐵棍:化學(xué)鍵

          彈簧棍:碳氧雙鍵

          (要求)裝配出一個甘氨酸或丙氨酸

          深入探討:

          1.我們插裝的甘氨酸的側(cè)鏈基團是什么?

          2. r基的不同如何決定氨基酸種類的不同?嘗試用模型變換(課下完成)

          3. r基上能不能含有-nh2或-cooh?

          課件展示特殊氨基酸

          賴氨酸(含-nh2)

          天冬氨酸(含-cooh)

          啟發(fā)引導(dǎo):

          生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,而據(jù)估計,生物界的蛋白質(zhì)種類多達1010~1012種。

          氨基酸是怎樣形成蛋白質(zhì)的呢?

          根據(jù)由部分到整體的認知規(guī)律,

          先引導(dǎo):兩個相同或不同的氨基酸分子脫水縮合過程

          討論:

          1.氨基酸形成蛋白質(zhì)的大致過程是怎樣的?

          2.兩個氨基酸脫水縮合反應(yīng)生成一個二肽,失去幾分子水?

          3.三個氨基酸脫水縮合,失去幾分子水?

          4. n個氨基酸脫水縮合反應(yīng)呢?

          演示:

          氨基酸分子脫水縮合形成兩條鏈的過程

          1.拿一條兩頭系有不同顏色緊扣的繩子表示一條多肽鏈

          2.拿剪刀從中間剪開表示肽鍵的斷裂

          思考:肽鍵斷裂后需要作出哪些修飾,使其形成兩條完整的多肽鏈?

          評價學(xué)生回答加以總結(jié)教師組織與引導(dǎo)

          引導(dǎo)學(xué)生觀察:

          “氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖”

          完成“思考與討論”

          利用課前搜集的有關(guān)人工合成蛋白質(zhì)材料,聯(lián)系本書的科學(xué)家訪談:

          1.如果你是中國人工合成牛胰島素科研領(lǐng)導(dǎo)小組的成員,你認為首先應(yīng)做哪些方面的工作以免少走彎路?

          2.設(shè)計一個怎樣的方案,以期更科學(xué)、更合理?(方案要合理)

          3.如果人工合成的牛胰島素沒有達到預(yù)期的結(jié)果,你應(yīng)該做哪些方面的分析?

          評價學(xué)生回答,總結(jié)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的四大原因。

          引導(dǎo)學(xué)生再次思考蛋白質(zhì)功能實例中如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的適應(yīng)這一生物學(xué)觀點。

          討論:

          1.對于蛋白質(zhì)的功能,你還能作出補充嗎?

          2.人類研究蛋白質(zhì)的功能有什么意義?

          教師組織與引導(dǎo)。

          展示知識概念圖。

          本節(jié)課要理解:氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因。

          思考回答:許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì),稱為結(jié)構(gòu)蛋白,如羽毛、肌肉、頭發(fā)的成分主要是蛋白質(zhì)。

          思考回答:c、h、o、n等。

          觀察對比,嘗試用語言描述。

          傾聽,并以小組為單位,合作完成。

          總結(jié)氨基酸在空間結(jié)構(gòu)上的特點。

          學(xué)生思考回答:

          1.甘氨酸的側(cè)鏈基團是氫基

          2.學(xué)生初步思考

          3.r基上可以含有-nh2或-cooh,進一步理解“每個氨基酸分子至少都含有一個-nh2和-cooh”

          獲取信息,主動思考,體會巨大的數(shù)字差別蘊含有哪些信息。

          觀察“氨基酸脫水縮合示意圖”,閱讀氨基酸脫水縮合過程的文字、圖解,以小組為單位,討論交流,并嘗試?yán)檬种械哪P湍M此過程。

          根據(jù)模型作出描述。

          思考作答。

          總結(jié)得出公式:

          形成肽鍵數(shù)(脫去的水分子數(shù))=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)。

          主動參與交流表達,更深入理解氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程,運用已學(xué)知識,解決實際問題。

          1.整合資料信息,能說出幾個關(guān)鍵步驟。

          2.方案要合乎生物學(xué)原理,合成后的牛胰島素要驗證其是否有活性。

          3.合成多肽鏈時少一個氨基酸分子。

          合成多肽鏈時,氨基酸的連接順序出現(xiàn)錯誤。

          合成多肽鏈時,未嚴(yán)格按照規(guī)定的17種氨基酸進行合成。

          未嚴(yán)格按照其肽鏈折疊方式進行合成(意思對即可)。

          能夠深層挖掘,作出相應(yīng)描述。

          回答問題,了解“國際人類蛋白質(zhì)組計劃”的研究進展及成就。

          學(xué)生能回答出組成蛋白質(zhì)的基本單位──氨基酸,氨基酸分子的結(jié)合方式,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因,及其與蛋白質(zhì)功能多樣性的關(guān)系。

          激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,寓教于樂,同時為知識點的切入提供了良好的素材,為講述氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位做鋪墊。

          考慮到這里出現(xiàn)的“基本單位”一詞,學(xué)生接受可能有些許困難,所以采取了直接講授的方法。

          這一環(huán)節(jié)的教學(xué)屬于本節(jié)的重難點,培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力。使其主動感知知識的形成。

          由于學(xué)生的化學(xué)知識有限,通過動手環(huán)節(jié)會更直觀,突破學(xué)習(xí)難點,進而加深對各學(xué)科間相互關(guān)系的認識。

          激發(fā)學(xué)生思維,加深對教材的理解,培養(yǎng)學(xué)生吃透知識的能力。

          通過強烈的數(shù)字對比啟發(fā)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題提出問題,進而解決問題。

          在實際動手操作中享受學(xué)習(xí)的快樂。

          利用歸納演繹的方法由易到難,逐步推測氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

          利用演示方法突破本節(jié)課的難點。

          體驗角色變換的快樂,同時考查學(xué)生對已學(xué)知識的靈活運用程度。

          強調(diào)科學(xué)發(fā)展的過程,滲透科學(xué)方法、科學(xué)精神的教育。

          回歸主題,闡明蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

          激發(fā)學(xué)生對科技前沿研究工作的興趣。

          通過總結(jié)使學(xué)生獲得蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者的基本認識。

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