高中生物蛋白质的结构与功能教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物蛋白质的结构与功能教学设计学情分析教材分析课后反思

《蛋白质结构与功能》教学设计

一、设计意图

设计理念

细胞是生物体结构与生命活动的基本单位，构成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，其中蛋白质是一切生命活动的体现者，可以反映出生命世界的多样性和复杂性。

通过蛋白质结构的学习让学生理解蛋白质结构的多样性，从结构与功能相统一的理念出发理解生命世界多样性和复杂性，是本节课的线索。

高中生物学新课程改革的重要理念之一就是通过对基本生物学知识、生物学观点、生物学情感的认知提升学生的生物科学素养。

课堂教学是实施这一目的最主要的途径。

因此在课堂教学中通过生活实力，情景教学激发学生的求知欲；通过探究活动培养学生培养学生合作学习，运用已知得出未知的能力；对于蛋白质、氨基酸结构这一分子水平的微观知识通过多媒体课件的动态展示和铁丝教具运用，借鉴最简单的有机化合物甲烷的结构模型，突破本节课的难点。

设计目的

导言部分，创设情境，激发兴趣，充分调动学生的探究蛋白质的结构与功能的积极性，只有唤起学生学习积极性的最佳经验和情境，才能激发学生学习的内在动机，使之转化为创新的动力。

通过详实的资料、逼真的图片引入新课题，从一开始就唤起了学生的好奇心和求知欲，积极地参与到教学过程中。

采用探究式教学方法。

教学过程的设计始终注重提问的艺术，注意了问题情境的设计，以问题贯穿始终。

使学生能够始终保持认真、主动的学习态度和情绪，全身心地投入到学习中去。

充分发挥学生的主体作用。

教师要用激励性的语言和赞赏的眼神鼓励学生，打开学生的思维，激起学生畅所欲言的热情，激发学生的探究欲望，提高学生的阅读与动脑能力。

在学生获取最大感性认识的基础上，实现由感性到理性的飞跃，使学生真正参与知识的形成和加工过程，使学生真正成为知识的发现者。

指导学生合作学习。

学生在合作中，学会交流，学会参与，学会倾听，学会尊重他人。

在相互交流的过程中，片面的理解和错误的观点得到纠正，思维受到他人闪光点的启迪而变得更加清晰，学生的潜能最终得到开发，在合作中实现信息的共享。

充分发挥教师的主导作用。

教师要立足于导。

在学生的思路受阻要导，学生缺乏创新意识也要导。

本节由比较不同氨基酸的分子结构模型和结构简式，分析得出氨基酸结构的共同点，从而完善了由个性到共性的科学抽象。

二、设计亮点

本案例的设计亮点之一是新课的导入设计了两种方式，可以根据学生的实际情况进行因材施教；其二是在学生有机化学知识欠缺的情况下，通过最简单的有机物甲烷的结构模型推导氨基酸的结构通式，有效地突破了本节课的难点，形象、直观；其三通过泡沫球、雪花积木等教具的使用，即探究活动中学生动手操作，把蛋白质空间结构的多样性及复杂性这种非常抽象的知识变得具体生动，既符合学生的认知规律又培养了学生探究及合作学习的能力。

边讲边练的教学方式可以及时反映学生对知识的掌握程度，以便教师及时采取措施弥补。

三、现场实录

教学环节

教学过程

设计意图

教师主导作用

学生主体活动

课前准备

1．制作课件

2．准备若干泡沫球，牙签；雪花积木

3．布置学生分组进行本章课题研究

1．做课题研究并根据研究结论向全班报告，进行交流

2．阅读课外资料

鼓励学生自主学习，点燃学生的求知欲，培养研究学习的能力。

同时为本节课的学习打下基础。

导入新课

蛋白质普遍存在于生物界，打出各种形式的蛋白质存在的图片，引出课题

方案1：

明确主题，激发好奇心和学习兴趣。

方案2：

通过生物学史的学习，体会蛋白质结构的复杂性，同时感受科学研究的艰辛。

方案1：

设疑导入唤起兴趣，最大限度调动学生学习积极性

方案2：

生物学史引入课题，创设问题情景，激发学习兴趣。

为达到知识、能力、情感和价值观三个方面的教学目标做铺垫。

新课探究

蛋白质是一类大分子物质，水解能得到多肽链，彻底水解能得到氨基酸。

什么是氨基酸？

怎么样构成多肽链和蛋白质的？

复习甲烷的结构式（通过课件或模型），铺垫展示氨基羧基。

请学生阅读课本32页“探究活动”并通过课件展示三种氨基酸。

然后分析讨论：

氨基酸有什么共同特点？

区别是什么？

任务一：

讨论书写氨基酸结构通式

展示两位两种氨基酸，分别含有氨基和羧基。

让学生找出区别在R集团，R集团可能还含有氨基和羧基。

总结氨基酸结构特点：

至少都含有一个－NH2和一个

－COOH连接在同一碳原子上

任务二：

利用所给材料构建氨基酸结构模型并上台展示

明确目标，阅读课本，思考问题，主动探索。

也可让学生总结得出。

观察，展开空间想象力

观察课件氨基酸的结构，在教师指导下理解并掌握其结构特点和区别。

学生讨论，板书。

学生讨论，回答

突出学生的主体地位，面向全体学生，提高每一个学生的主动参与意识，变“要我学”为“我要学”，尝试从从生物资料中获得相应的知识，使教师的教和学生的学更具有针对性。

及时小结，可以帮助学生更好的落实和掌握知识。

针对性地追问可以使学生更加深入探究蛋白质的结构

真正体现学生学习的主体作用，培养学生学习的自主性，提高学生分析问题和解决问题的能力

充分利用课本、模型等直观教学手段动态展示氨基酸的结构，发挥教师的主导作用，精讲点拨，引导学生观察、讨论、归纳、感性到理性，从抽象到形象，提高学生观察，分析、归纳能力。

之后动画演示氨基酸脱水缩合的过程。

任务三：

讨论并上台用构建的氨基酸模型模拟肽链缩合过程

问题1：

一条肽链形成过程中，脱水数、肽键数、氨基酸数之间的关系。

问题2：

多条肽链形成过程中，脱水数、肽键数、氨基酸数之间的关系。

小结：

肽键数=脱下水分子数=氨基酸数-肽链条数

设问：

氨基酸缩合形成的多肽链是如何形成蛋白质的呢？

任务四：

小组讨论利用雪花积木模拟形成蛋白质分子

蛋白质的结构：

1、点：

氨基酸（约20种）

缩合

2、线：

多肽

1条或几条盘曲折叠

3、体：

蛋白质

小结：

蛋白质分子结构多样性的原因：

1.氨基酸种类不同；

2.氨基酸数目成百上千

3.氨基酸排列次序变化多端

4.多肽链盘曲折叠形成的蛋白质空间结构千差万别。

总结一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者！

形成了生命现象的多姿多彩！

1．多媒体课件展示植物细胞有丝分裂的动态过程。

2．问题探索：

有丝分裂中

染色体数目和DNA含量变化的规律。

学生讨论，板书。

学生活动，明确脱水的过程

学生动手活动，强化知识，立体学习。

亲自动手操作，感悟蛋白质分子结构多样性的原因

观察、讨论

明确蛋白质的结构，在教师启发下总结、回答问题。

动画的展示在于为学生的空间想象提供支持。

培养学生自主学习能力。

通过阅读获取知识，并进行归纳、综合，提高生物学素养。

直观教学手段的使用可以帮助学生更好的掌握微观、抽象的知识

同学生合作，加强交流，更好的了解他们对知识的掌握程度。

充分利用课本、模型等直观教学手段动态展示有，发挥教师的主导作用，精讲点拨，引导学生观察、讨论、归纳、引导学生从从感性到理性，从抽象到形象，层层深入准确掌握知识要点，提高学生观察，分析、归纳能力。

图片展示多种蛋白质和其功能

结构的多样性决定了功能的

多样性

图片展示多种多样的蛋白质结构

举例：

形形色色的生物图片

情感升华：

感恩父母

尊重生命

力创精彩

联系生活：

适度补充蛋白质

节食？

思考并启发

联系生活，加深理解

注意引导形成结构与功能相统一的观点

情感升华

通过习题，既巩固知识，又使学生在感性认识蛋白质多样性，自主分析综合，提取信息。

培养学生学以至用，理论联系实际的能力

课堂巩固习题

课堂小结

引导学生理顺思路，用纲要法总结本节课内容。

通过教师的引导，同学之间的讨论构建出本节课的知识体系。

使学生所学知识系统化条理化，便于理解和记忆。

布置作业

必做

选作

课下根据课堂所学知识解决相关习题

促进学生进一步掌握知识，并学会灵活运用及搞清各知识点之间的联系，巩固提升学习成果。

学情分析

本节知识是学生在初中学习了“人体营养”、“新陈代谢”、“遗传变异”等有关知识的基础上，对蛋白质功能有了初步了解，但对蛋白质的结构还知之甚少的情况下学习的，本节知识是初中知识的扩展和延伸。

同时由于学生有机化学知识的欠缺也给本节课教学带来了困难。

高中学生有一定的抽象思维能力和综合思维能力。

教学中可以在学生的原有知识基础上，根据学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，突出重点、突破难点，达到本节课的教学目标。

学生分组进行本章课题研究为本节课的学习打下了基础；借助甲烷的结构模型帮助理解氨基酸的结构；泡沫球和雪花积木等教具的使用帮助学生理解蛋白质空间结构及结构的多样性；还可以制作多媒体课件辅助教学，给学生展示氨基酸结构以及氨基酸如何形成蛋白质的动态过程，并通过学生实际动手操作深入理解。

《蛋白质的结构与功能》教材分析

《蛋白质的结构与功能》一节是本章的重点内容。

蛋白质是细胞的重要组成部分，是一切生命活动的主要承担者，对本章内容的学习，有利于学生认识生命现象的本质，同时也是学习酶、激素及遗传与进化知识的基础。

根据人们从已知到未知的认知规律，调整了本节教材顺序，先分析蛋白质功能多样性，再导入结构多样性，便于学生掌握。

学生有机化学知识基础薄弱，所以将教材第28页探究活动中氨基、羧基的离子形式改成了原形，利于学生的学习。

教学目标

知识目标：

说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程；概述蛋白质的结构和功能。

能力目标：

通过比较氨基酸的分子结构模型和结构简式，总结出氨基酸的共同点和不同点，进而总结出氨基酸的结构通式，初步学会比较分析及推理的办法。

情感态度与价值观目标：

通过分析蛋白质结构的多样性和功能的多样性，形成生物体的结构和功能相统一的观点；通过了解中国在世界上首次人工合成蛋白质，增强学生的爱国主义情感和民族自豪感。

教学重难点

（1）教学重点：

①氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程；②蛋白质的结构和功能。

（2）教学难点：

①氨基酸的结构通式；②氨基酸形成蛋白质的过程和公式；③蛋白质的结构多样性的原因。

第二单元细胞的自我保障第一章细胞中的蛋白质

第一节蛋白质的结构与功能

基础练习题组

1、下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸是：

2、生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（）

A、组成肽键的化学元素不同B、组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同

C、氨基酸的排列顺序不同D、多肽的空间结构不同

能力提升题组

3、根据下面的图解，回答下列问题：

⑴图中字母A表示，字母D表示是,有个氨基和个羧基．

⑵图中表示肽键的字母是。

⑶该化合物是由个氨基酸分子失去个分子的水而形成的，这种反应叫做，该化合物称为．在这个过程中，相对分子质量减少了。

⑷图中表示R基的字母是，该化合物是由种氨基酸组成的．

课后提升演练

1、能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是（）

氨基酸

C、H、O、N等元素

氨基酸分子相互结合

多肽

形成一定的空间结构

A．

B．

C．

D．

2、谷氨酸的R基为—C3H5O2，一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是

A．5、9、4、1B．4、8、5、1C．5、8、4、1D．4、9、4、1

3、人免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是

A．764和764B．762和762C．760和760D．4和4

4、某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有氨基和羧基的数目至少为

A、110、110B、109、109C、9、9D、1、1

5、在下列5个分子中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。

若将其中构成人体的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目是　　　　　　　　　

（1）NH2－CH2—COOH

（2）NH2－CH2－CH2－COOH

COOHNH2

（3）NH2—CH—CH2—NH2（4）NH2—CH—CH2—COOH

COOH

（5）NH2—CH—CH2—CH2—CH2—CH2—NH2

A．3、3、2　　B．4、4、3　　C．3、1、2　　　D．3、4、2

6、全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状8肽。

问鹅膏草碱的分子量大约是

A．1024B．880C．898D．862

7、某蛋白质的相对分子质量为12392，在合成这个蛋白质分子过程中，脱去水的相对分子质量为1944。

假设氨基酸的平均相对分子质量为128，则该蛋白质分子含有的肽链为

A．2条B．3条C．4条D．5条

8、多个氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质时，相对分子量减少了900，由此可知：

此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是

A.52、52  B.50、50 C.52、50  D.50、49

9、通常情况下，分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物最多含有肽键

A．63个B．62个C．17个D．16个

10、现在1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050，则由此合成的4条多肽链中共有肽键.氨基.羧基的数目是（）

A．999、1016、1046B．996、1、1C．996、24、54D．996、1016、1046

11、同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，这种差异的产生，取决于（）

A.两者R基团组成的不同B.两者的结构完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多

12、分子式为C61H135O83N18S2的物质很可能的是（）

A．糖类B．脂肪C．核酸D．蛋白质

13、结晶牛胰岛素含2条链，其中A链中含有21个氨基酸，B链中含有30个氨基酸，两条肽链通过两个二硫键相连接，A链上形成一个二硫键（两个—SH形成—S—S—）,则胰岛素分子与51个氨基酸的分子质量相比减少了。

若组成结晶牛胰岛素的氨基酸平均分子量是128，则该蛋白质的相对分子量是。

我成功因为我志在成功！

自我反思

在实际教学中，明确《标准》中有关知识的具体要求，尽量做到“用”教材而不是“教”教材，创造性地完成新课程教学任务。

新课程理念下，教师不再是“传道、授业、解惑”者，而是学生学习过程的组织者、参与者和服务者。

整个课堂是教师“搭建一个平台，让学生展示自己”的课堂。

本课能够调动起学生的学习热情，学生带着强烈好奇心去探索生命的奥秘。

新课程教材与原教材相比，已不再强调知识的系统性和完整性，而是强调对学生素质和能力的培养与提高。

教学是对课程标准的一次再创造、再组织。

本课设计了教学中边讲边练的教学程序，能够及时评价和反馈学生对本节课知识的理解和掌握程度，抓好知识的落实与能力提高。

在获得知识的同时，体会从具体事例中提炼一般规律的思维方法。

整个教学过程较好的体现了新课改的理念，从简单到复杂，从结构到功能，逻辑性强，符合学生的认知规律，衔接得当，达到了教学目的，较好地完成了课标的要求。

尤其是学生动手能力得到了提高，泡沫球也牙签组装理解蛋白质的通式，通式的动态拼接理解了缩合过程，雪花积木的应用也是本节课的亮点。

课堂效果分析

课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。

教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：

这样做的效果会怎样？

要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。

当然这里所说的效果是一个综合性的教学效果，内容即包括基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。

 学生是课堂的主体，通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，可获知教学信息的传输是否畅通，亦可看出新知识新技能的掌握情况。

教学任务是否完成不能只看少数尖子学生，大多数中下学生同样也是知识的接受体，从他们身上更能体现教学任务是否完成，以及教师的教学水平、教学质量的高低。

总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。

课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。

教师教得轻松，学生学得愉快。

课标分析

本节案例内容在《普通高中生物课程标准》的要求是：

概述蛋白质的结构和功能。

“概述”属于理解水平的动词，结合教学大纲的要求，可以从以下三个方面分析课标的要求：

知识方面

1．简述氨基酸的基本结构。

了解构成蛋白质的氨基酸种类，能够写出构成蛋白质的氨基酸的结构通式，明确氨基酸的结构特点。

2．阐述氨基酸是如何构成蛋白质的。

氨基酸通过脱水缩合反应构成蛋白质的一级结构-----多肽，进而一条或几条多肽盘曲折叠构成具有一定空间结构的蛋白质。

3．解释蛋白质分子结构多样性的原因以及结构多样性与功能复杂性的关系。

4。

概述蛋白质的功能，体会蛋白质是一切生命活动体现者的观点。

能力方面

1．通过探究，培养学生观察、分析、创造思维能力，能够归纳出氨基酸的基本结构。

2．通过推导和感悟，能够解释蛋白分子结构多样性的原因。

3．举例说出蛋白质的相对分子质量大，阐明蛋白质是结构和功能最复杂的生物大分子，认识蛋白质分子的空间结构对其功能起决定性作用。

4．用纲要法归纳蛋白质的知识体系，培养学生学习的条理性和归纳综合能力。

情感态度与价值观方面

1．通过体验，能够简述蛋白质的化学结构和空间结构及其成因，培养学生动手动脑的能力和团结协作的团队精神。

同时体验“生物分子是以碳链为骨架”的重要观点。

2．概述蛋白质的功能，明确结构与功能相适应的观点，深刻地认识生命的物质性及其生物界的物质统一。