生命活动的主要承担者教学设计.docx

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生命活动的主要承担者教学设计

生命活动的主要承担者──蛋白质　教学设计

山东青岛市平度一中张晓玲

    一、教学目标的确定

在课程标准的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。

要达成这一目标，讲授过程中就应该以结构与功能相适应的生物学观点为主线，首先联系初中知识引导学生说出蛋白质有哪些重要功能，再结合教材中蛋白质主要功能示例，进行这一部分的学习。

在了解了蛋白质多种多样的功能后，重点学习蛋白质的结构。

首先学习蛋白质的基本组成单位──氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程，然后,组织学生运用刚获取的知识对人工合成蛋白质进行探讨，在探讨过程中理解蛋白质结构多样性的原因，最后再次呼应“结构与功能的适应”的观点，引导学生发现实例中更深刻的知识，进而回归主题──蛋白质是生命活动的主要承担者。

根据以上对教材编排的理解，将本节知识目标定为:

1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸的种类。

2.概述蛋白质的结构和功能。

3.理解蛋白质是生命活动的主要承担者。

4.关注蛋白质研究的新进展。

本节能力目标为：

1.尝试建立氨基酸结构通式的球棍模型（模仿水平）。

2.使用球棍模型演示脱水缩合过程，肽链形成具有空间结构的蛋白质（独立操作水平）。

3.能够利用多媒体搜集相关信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息。

本节情感目标为：

1.体验人工合成牛胰岛素的大致合成过程（感受水平）。

2.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。

3.初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。

树立辩证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观。

4.认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

二、教学设计思路

由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识（特别是对连接各原子间的化学键感到尤为困惑），细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用模型模拟或图解加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，锻炼动手能力、提高思维能力，形成相应的观点。

引导回顾初中知识创设问题情境

          ↓

   交流归纳蛋白质的功能

         ↓

   播放一则洗发水广告

          ↓

   激发思考蛋白质与氨基酸的关系

          ↓

   引入氨基酸及其种类的学习

         ↓

   学生活动:

观察四种氨基酸的结构式

         ↓

   讨论、总结氨基酸的结构通式

         ↓

   尝试用球棍模型模拟氨基酸的结构通式

         ↓

   拓展思考氨基酸的结构特点及其他性质

         ↓

   引出氨基酸种类的学习

         ↓

   利用强烈的数据对比，过渡到氨基酸怎样形成蛋白质

         ↓   

   学生活动：

阅读课文并观察氨基酸脱水缩合示意图

         ↓

   学生活动：

小组合作尝试描述

         ↓

   启发引导完成旁栏思考，并讨论肽链的空间结构

         ↓

   观察氨基酸形成蛋白质的示意图

         ↓

   分析蛋白质的结构层次

         ↓

   介绍人工合成蛋白质的过程

         ↓

   师生共同探讨人工合成牛胰岛素的过程

         ↓

   导出蛋白质的多样性原因

         ↓

   总结、评价回归主题

三、教学实施过程

学习阶段

教师组织与引导

学生活动

教学意图

问题导学

主动获取知识

加工信息，主动探究，了解知识的应用价值。

阐明结构与功能的关系，促进理解

系统总结

教师投影一则洗发水的产品介绍。

启发思考：

在洗发水中都含有哪些成分?

为什么氨基酸能有效修复发质？

发膜的主要成分是什么？

评价回答，总结蛋白质和氨基酸都是生命活动所必需的生命物质。

它们之间存在着什么关系？

氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

氨基酸有哪些特点呢？

展示四种氨基酸的结构式（甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸）

引导启发：

教师组织与引导

1.组成氨基酸的基本元素是什么？

2.四种氨基酸在结构上有哪些共同点？

又有哪些差别之处？

教师给与必要的补充，注意语言表述的准确性。

3.尝试写出氨基酸分子的结构通式。

教师巡查学生书写情况，启发学生依据书写情况与教材作对比来发现问题，强调结构通式的不同写法。

引导学生通过球棍模型加深对氨基酸结构的理解，特别要形成其空间结构的认识：

（通过对蛋白质的空间结构的理解，为下一步的理解肽链的空间结构做铺垫）

桔红色球：

氢原子

黑色球：

碳原子

绿色球：

氧原子

蓝色球：

氮原子

小铁棍：

化学键

弹簧棍：

碳氧双键

（要求）装配出一个甘氨酸或丙氨酸

深入探讨:

1.我们插装的甘氨酸的侧链基团是什么?

2.R基的不同如何决定氨基酸种类的不同?

尝试用模型变换（课下完成）

3.R基上能不能含有-NH2或-COOH?

课件展示特殊氨基酸

赖氨酸（含-NH2）

天冬氨酸（含-COOH）

启发引导:

生物体中组成蛋白质的氨基酸只有20种，而据估计，生物界的蛋白质种类多达1010～1012种。

氨基酸是怎样形成蛋白质的呢?

根据由部分到整体的认知规律，

先引导:

两个相同或不同的氨基酸分子脱水缩合过程

讨论:

1.氨基酸形成蛋白质的大致过程是怎样的?

2.两个氨基酸脱水缩合反应生成一个二肽，失去几分子水?

3.三个氨基酸脱水缩合，失去几分子水?

4.N个氨基酸脱水缩合反应呢?

演示:

氨基酸分子脱水缩合形成两条链的过程

1.拿一条两头系有不同颜色紧扣的绳子表示一条多肽链

2.拿剪刀从中间剪开表示肽键的断裂

思考:

肽键断裂后需要作出哪些修饰，使其形成两条完整的多肽链?

评价学生回答加以总结教师组织与引导

引导学生观察:

“氨基酸形成蛋白质的示意图”

完成“思考与讨论”

利用课前搜集的有关人工合成蛋白质材料，联系本书的科学家访谈:

1.如果你是中国人工合成牛胰岛素科研领导小组的成员，你认为首先应做哪些方面的工作以免少走弯路?

2.设计一个怎样的方案，以期更科学、更合理?

（方案要合理）

3.如果人工合成的牛胰岛素没有达到预期的结果，你应该做哪些方面的分析?

评价学生回答，总结出蛋白质结构多样性的四大原因。

引导学生再次思考蛋白质功能实例中如何体现结构与功能的适应这一生物学观点。

讨论:

1.对于蛋白质的功能，你还能作出补充吗?

2.人类研究蛋白质的功能有什么意义?

教师组织与引导。

展示知识概念图。

本节课要理解:

氨基酸形成蛋白质的过程，蛋白质的结构和功能多样性的原因。

思考回答：

许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,如羽毛、肌肉、头发的成分主要是蛋白质。

思考回答：

C、H、O、N等。

观察对比，尝试用语言描述。

倾听，并以小组为单位，合作完成。

总结氨基酸在空间结构上的特点。

学生思考回答:

2或-COOH，进一步理解“每个氨基酸分子至少都含有一个-NH2和-COOH”

获取信息，主动思考，体会巨大的数字差别蕴含有哪些信息。

观察“氨基酸脱水缩合示意图”，阅读氨基酸脱水缩合过程的文字、图解，以小组为单位，讨论交流，并尝试利用手中的模型模拟此过程。

根据模型作出描述。

思考作答。

总结得出公式:

形成肽键数（脱去的水分子数）=氨基酸分子数-肽链条数。

主动参与交流表达，更深入理解氨基酸形成蛋白质的过程，运用已学知识，解决实际问题。

1.整合资料信息，能说出几个关键步骤。

2.方案要合乎生物学原理，合成后的牛胰岛素要验证其是否有活性。

3.合成多肽链时少一个氨基酸分子。

合成多肽链时，氨基酸的连接顺序出现错误。

合成多肽链时，未严格按照规定的17种氨基酸进行合成。

未严格按照其肽链折叠方式进行合成（意思对即可）。

能够深层挖掘，作出相应描述。

回答问题，了解“国际人类蛋白质组计划”的研究进展及成就。

学生能回答出组成蛋白质的基本单位──氨基酸，氨基酸分子的结合方式，蛋白质的结构层次，蛋白质结构多样性的原因，及其与蛋白质功能多样性的关系。

激发学生的学习兴趣，寓教于乐，同时为知识点的切入提供了良好的素材，为讲述氨基酸是组成蛋白质的基本单位做铺垫。

考虑到这里出现的“基本单位”一词，学生接受可能有些许困难，所以采取了直接讲授的方法。

这一环节的教学属于本节的重难点，培养学生处理信息的能力。

使其主动感知知识的形成。

由于学生的化学知识有限，通过动手环节会更直观，突破学习难点，进而加深对各学科间相互关系的认识。

激发学生思维，加深对教材的理解，培养学生吃透知识的能力。

通过强烈的数字对比启发学生主动发现问题提出问题，进而解决问题。

在实际动手操作中享受学习的快乐。

利用归纳演绎的方法由易到难，逐步推测氨基酸形成蛋白质的过程。

利用演示方法突破本节课的难点。

体验角色变换的快乐，同时考查学生对已学知识的灵活运用程度。

强调科学发展的过程，渗透科学方法、科学精神的教育。

回归主题，阐明蛋白质是生命活动的主要承担者。

激发学生对科技前沿研究工作的兴趣。

通过总结使学生获得蛋白质是生命活动的主要承担者的基本认识。

第2章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质

黄国维

一、教案背景：

1．面向学生：

高一

2．版本：

新人教版必修一

3．课时：

1课时

4．学生课前准备：

预习教材相关内容，完成相应学案。

二、教材分析：

1．教材地位和作用 

“生命活动的主要承担者──蛋白质”这节课位于新人教版高中生物学教材《分子与细胞》（必修1）第2章2节，从知识体系看，由第一节中提到细胞中含量最多的有机物是蛋白质，自然引出本节内容，即：

氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三部分，并且与以后涉及的载体蛋白、酶、抗体等知识紧密相关，同时也与《遗传与进化》（必修2）中基因表达的内容密切相关。

蛋白质的内容是学习本书其他章节的基础，也是学习高中生物课程其他模块的基础。

也为第3节学习遗传信息的携带者――核酸奠定了学法基础。

蛋白质一节起到承上启下的作用，因此本节内容十分重要。

2．教材的编排特点

因为蛋白质种类繁多，功能多样，是生命活动的主要承担者，从内容设置上看，教材通过问题探究、思考讨论、与生活的联系等环节结合图文形式来展现，符合学生的认知规律和思维发展过程：

（1）教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸的共同特点，加深对氨基酸结构的理解。

这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式，是新教材的特点之一，是落实探究性学习课程理念的具体体现。

（2）关于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用图文并茂的形式，让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，培养分析和处理信息的能力。

（3）教材考虑到分子水平的内容比较抽象，为了加强学习内容与生活的联系，提高学生的学习兴趣，本节教材编入了一些联系生活的内容

三、教学目标：

（一）知识与技能目标：

1、说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。

2、概述蛋白质的结构和功能。

3、认同蛋白质是生命活动的主要承担者。

（二）过程与方法目标：

1、通过自主对比观察几种氨基酸的结构，思考讨论后得出氨基酸的结构通式，培养学生观察分析能力。

2、通过图文结合的形式，让学生在获取形象的信息、内容的同时，培养学生分析和处理信息的能力。

（三）情感态度价值观目标：

1、通过生命活动的主要承担者——蛋白质的学习，培养学生认同生命的物质性，树立唯物主义观点，同时树立结构与功能相统一性的基本生物学观点。

2、通过引导学生关注蛋白质研究的最新进展，让学生在了解蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养学生爱国主义精神，增强学生民族自信心和自豪感。

四、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。

五、教学难点：

（1）氨基酸形成蛋白质的过程。

（2）蛋白质的结构多样性的原因。

六、教学方法：

根据以学生为主体与教师为主导相统一的规律，以及教学目标、内容特点和学生特点，采用讲授法、直观演示法、引导发现法、探究归纳法、练习法为本节课的主要教学方法并借助多媒体为辅助手段。

在教师引导下，学生自主探索、合作交流来共同寻求解决问题的方法。

七、教学过程

教学内容

教师组织与引导

学生活动

设计意图

1、创设情境

导入新课

①引用恩格斯的话：

“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白质化学组成部分不断地自我更新。

”

②课件展示:

一幅非洲难民孩子的图片，名为“蛋白质严重缺乏的儿童”。

 教师介绍：

孩子呈现的大肚子并不是脂肪的积累，而是由于血液中蛋白质数量减少造成的严重水肿。

请生讲述“大头娃娃”事件

师抓住时机联系现实生活（比如一些中学生为了保持苗条的身材而刻意不吃肉），对学生进行生命教育。

引题：

生命活动的主要承担者----蛋白质

联系生活，分组讨论，解决教材P20“问题探讨”1）；

问：

为什么我们平时总是要多吃些含蛋白质丰富的食物呢？

它有什么作用呢？

蛋白质究竟是什么物质？

思考名人之说的含义，体会蛋白质的作用

观察图片，讨论：

为什么会出现这样的情况呢？

听课，认识蛋白质的重要作用

根据课前查阅的资料，分析“大头娃娃”形成原因

认识到养成正确的日常饮食习惯的重要性，进一步理解蛋白质的重要作用

根据日常生活经验，举例常见食品中哪些富含蛋白质（瘦肉、鸡蛋、牛奶、豆浆等）

通过①②创设情境，激发学生学习兴趣和求知欲，以维持学生内在学习动机。

从日常生活出发，吸引学生注意力，并对学生进行生命教育。

引入到新课教学中，

通过提问激发学生学习兴趣。

2、讲授新课突破重点：

（1）蛋白质的功能

1、用图片展示蛋白质所构成的各种重要的生命物质，引导学生举例生活中还有哪些由蛋白质构成的重要物质。

2、图文并用，通过具体例子讲解蛋白质的重要作用。

3、问：

都是蛋白质为什么不同的蛋白质有不同的功能？

观察教材中蛋白质主要功能示例，学习蛋白质的重要功能以及在生命活动中的重要作用。

思考讨论蛋白质不同功能的原因。

直观地让学生认识蛋白质的作用。

遵循学生认知规律，顺利过渡到蛋白质的组成单位、蛋白质的结构及其多样性。

（2）氨基酸及其种类

1、回顾初中知识：

“蛋白质是否能被我们人体直接吸收？

”引出蛋白质要经过消化成为氨基酸才能被人体吸收，氨基酸是蛋白质的基本单位，约有20种。

2、分组讨论：

P20“思考与讨论”：

1、2小问。

3、归纳氨基酸的结构特点，并尝试说出氨基酸的通式，以人体为喻。

4、变换氨基酸各基团的位置或写法，问：

这还是氨基酸吗？

5、提问：

组成蛋白的主要的化学元素有哪些？

6、练习巩固：

P241，2。

7、介绍必需氨基酸和非必需氨基酸，解决“问题探讨”问题3。

回顾初中知识，认识蛋白质的基本组成单位

小组讨论学习氨基酸的结构特点。

尝试写出氨基酸的结构通式并识记。

左手代表氨基、右手代表羧基、两条腿代表氢、躯干代表碳、头代表R基

思考、讨论、回答问题。

归纳组成蛋白质的主要元素。

做练习巩固知识点。

充分发挥学生主导作用，让学生更深刻地掌握氨基酸的基本结构和特点。

通过练习巩固已学知识，可检测学生掌握程度。

（3）蛋白质的结构及其多样性

1、问：

氨基酸如何形成蛋白质？

2、多媒体展示氨基酸的脱水缩合，指导生观察并请生板演

3、学生讨论、归纳肽键、H2O数目和氨基酸数目的关系（n-m），及蛋白质分子质量na-18（n-m）

4、请20名学生排两对，通过学生的“动”，让学生理解蛋白质多样性的原因。

思考问题

观察图示，理解脱水缩合过程。

熟记蛋白质形成过程，能写出脱水缩合过程。

掌握H2O和肽键数目、蛋白质分子质量的计算方法。

参与演示，理解蛋白质多样性的原因。

通过动画使抽象知识具体化；

通过讨论、板演培养学生分析、解决问题能力；

通过学生的“动”，调动了学生的学习积极性。

3、课堂练习学以致用

4、课堂小结梳理新知

5、布置作业巩固新知

练习巩固：

见学案

以概念图的形式梳理本节课基础概念。

课本P24，基础题的1，2，3小题。

当堂完成练习

课后自主独立完成作业。

培养学生运用知识的能力。

帮助学生构建知识网络

巩固知识。

八、板书设计

第2节生命活动的主要承担者——蛋白质

一、蛋白质的功能：

二、氨基酸及其种类：

1、氨基酸的通式：

2、氨基酸的种类：

三、蛋白质的结构及其多样性：

1、脱水缩合：

2、蛋白质结构多样性的原因：

【教学反思】

本节课是以激发学生兴趣为根本出发点，如以名人的话、图片、动画等调动了学习的积极性；此外，在教学中我还注意对学生能力的培养，如分组讨论、看图归纳、看图说话等方法，培养了学生分析问题和解决问题的能力；讲解蛋白质的结构时，与功能相联系，使学生形成结构和功能相适应的生物学观点。

但课堂学生讲述、讨论时秩序较乱，这属于课前估计不足，应维护秩序,保证教学的顺利进行，以上是这节课的遗憾之处，因此，我认为这节课在设计上还有改进余地。