人教课标版高中生物必修1第2章《生命活动的主要承担者》教学设计.docx

1、人教课标版高中生物必修1第2章生命活动的主要承担者教学设计教学设计教学设计（一）教材内容分析本节内容主要有氨基酸的结构、组成和功能，氨基酸脱水缩合的方式，蛋白质结构多样性的原因以及功能多样性的举例。“生命活动的主要承担者蛋白质”在本章乃至整个高中生物课程中有举足轻重的作用。通过本节的学习，可以让学生知道蛋白质的组成、结构和功能，为后面学习物质运输的载体、酶、细胞结构、蛋白质合成、遗传和变异等打下基础。学习对象分析本节内容属于高中必修一第二章第二节的内容，在第二章第一节“细胞中的元素和化合物”里面讲到细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，简单提到蛋白质对生命活动有着重要的作用。而学生在初中也只是了

2、解了营养物质中有蛋白质这种物质，至于蛋白质为什么在生命活动中有重要作用以及蛋白质是如何形成的、在生物体内有哪些作用等等，并没有系统的、深入的学习和归纳总结，因此本节学习起来对学生的知识与能力都有很大的提高，尤其是对蛋白质的结构组成、功能多样以及为什么称之为“生命活动的主要承担者”有了很深的理解。教学目标1知识与技能学习氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。知道蛋白质结构多样性形成的原因。概述蛋白质的功能。2过程与方法通过对氨基酸结构特点的学习，培养学生观察分析、归纳总结的能力以及跨学科分析问题的综合能力。通过对蛋白质功能的学习，让学生体会到生物学的意义与乐趣，提高学习兴趣，培养生物科学

3、素养。3情感态度价值观认同蛋白质是生命活动的主要承担者。关注蛋白质的最新研究进展。教学重难点【教学重点】1氨基酸的结构及其形成蛋白质的过程。2蛋白质的结构和功能。【教学难点】氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质的结构多样性产生的原因。课时安排2课时教学用具多媒体课件由于同学们还没有学习有机教学设计思路化学的相关知识，对本节的学习有一定的困难，为此，我的教学设计思路是，先从生活中有关蛋白质摄入不足导致的各种疾病入手，认识到蛋白质的重要性后，引起同学们的关注与思考。然后再引入生活中常见的含蛋白质丰富的食品，提高同学们的学习和想了解蛋白质的动机，调动学生主动探究的积极性，同时加强合作性学习，增加学生的感性

4、体验，把抽象的东西形象化，减少学生认知上的难度。具体而言，在向同学们介绍蛋白质的基本组成单位氨基酸时，通过观察分析和讨论，使学生对氨基酸的结构特点有一定的认识，概括出氨基酸的结构通式；并以人体结构来模拟氨基酸的模型，增加感性体验。对于氨基酸形成蛋白质的过程，鼓励学生参与“手拉手”的活动，感悟氨基酸结合的过程。蛋白质的多样性形成的原因也是学生很难理解的地方，为此让学生进行对ABC排队的小游戏以及“折叠铁丝”等活动。学生在游戏、实践活动的过程中，变被动接受知识为主动发现获取知识，体验学习的快乐。学习阶段教学组织和引导学生活动设计意图一、导入（3分钟）【材料展示】材料一：安徽阜阳曾有100多名婴儿由

5、于食用“无营养”劣质奶粉，患上了“大头”怪病，并有多名婴儿死亡。调查发现，劣质奶粉中蛋白质营养指标严重低于国家标准。（提供相关图片）材料二：国内有人对终生清淡素食的645名寺庙和尚体检发现：有45.6%的和尚患有慢性疾病，其中34.3%的慢性疾病与长期营养不良有关。【讲授】食品营养价值高低的重要标准之一就是蛋白质含量，蛋白质含量越高的食品，营养价值就越高。上述材料中的疾病主要是由蛋白质摄入量不足导致的。因此，我们日常生活中一定要注意饮食健康，保证足够的蛋白质的摄入，确保自身的健康。【过渡】那么，在我们平常吃的食物中，哪些蛋白质含量较多呢？【图片展示】牛奶、鸡蛋、大豆、瘦肉的图片。【过渡】同学们

6、都能够很好地将初中生物知识与生活联系起来，除此之外像肉类：鸡、鸭肉，猪肉，牛肉等；蛋类；奶类及奶制品；植物中：豆及豆制品，瓜子、核桃、杏仁等坚果类以及鱼虾等。接下来，请同学们继续思考，食物中的这些蛋白质能被人体直接吸收吗？为什么呢？【讲授】没错。蛋白质是生物大分子，它必须经过消化，分解为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。请同学们翻到课本P20，把第一段的最后一句话做上记号。观看资料，猜想蛋白质对生物体正常的生命活动有着重要的作用。学生思考并回答问题：鸡蛋、牛奶等。学生回答：不能。通过同学们熟悉的实例，引发同学们对蛋白质的思考。引导同学们引出课题：蛋白质。培养同学们积极思考，养成有问题翻阅书籍的

7、好习惯。二、新课讲授1氨基酸及其种类（8分钟）【过渡】蛋白质要经过消化分解为氨基酸才能够被人体吸收和利用。那么，氨基酸和蛋白质又是什么关系呢？【PPT演示】下面，请同学们看一下幻灯片上给大家展示的甘氨酸、缬氨酸、丙氨酸和亮氨酸四种氨基酸的结构图，并结合课本P20下面的讨论题：这些氨基酸的结构具有什么共同特点？学生回答的同时板书氨基酸的结构通式。强调其结构特点与相关结构式的书写：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH），还有一个氢原子（H）和一个特有的侧链基团（R），它们都连在同一个碳原子上。对于这个复杂的结构，同学们不要害怕，其实，它跟我们人体可以很好的结合起来。比如可

8、以把中心碳原子比作人体的心脏，在中心碳原子两边的氨基与羧基就等同于由心脏依次伸出的左右手，而氢原子刚好跟人的双腿相似，最后人与人之间的不同之处就在于头部长相，因此，不同的R基就相当于人体自身的头部了。【随堂巩固】判断下面几种物质的结构，哪些是组成蛋白质的氨基酸？【PPT展示】四种物质的结构【过渡】其中R基决定氨基酸的种类，自然界中氨基酸的种类达100多种，但是组成生物体中蛋白质的氨基酸种类大概只有20种。【讲述】氨基酸的种类：根据人或动物体是否能够自身合成，将20种氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸指人或动物体不能够自身合成，必须从外界食物中摄取的。在成人体内有8种，婴儿体内有9种

9、，多一种组氨酸。而非必需氨基酸就是能够自身合成的，有12种。因此，同学们应该注意合理膳食，均衡饮食，养成不偏食的好习惯，确保氨基酸的摄入量充足。一般的经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品的不会缺乏必需氨基酸，但是一些谷类蛋白，比如玉米的蛋白质中缺乏赖氨酸，因此，长期以玉米为食的人群，尤其是儿童，要注意应该额外补充赖氨酸。回答：氨基酸是组成蛋白质的基本单位；并做上记号。结合思考题，观察氨基酸的结构特点。回答氨基酸的结构特点。结合自身结构模拟氨基酸的结构。观看幻灯片，判断哪些属于组成蛋白质的氨基酸。通过观察、思考与讨论，引导学生主动获取知识。复杂知识简单化，便于学生更好地掌握重点内容。即学即用，巩

10、固本节课的重点之一。感受到生物学知识与生活密切相关，培养同学们理论结合实际的能力。二、新课讲授2氨基酸的结合方式（10分钟）【过渡】组成蛋白质的氨基酸有20种，但是生物界中蛋白质的种类达到了10101012。氨基酸作为组成蛋白质的基本单位，是如何形成大分子物质蛋白质的呢？下面我们首先请同学们阅读课本P22，先看看两个氨基酸分子的结合方式。【PPT演示并讲授】氨基酸分子的结合方式：一个氨基酸分子的羧基提供一个OH，另一个氨基酸分子的氨基提供H，二者结合生成一分子水。剩下的部分连接在一起形成一个新的化合物，称为二肽，中间新形成的化学键（CONH）称为肽键。这种方式叫做脱水缩合。就像两名同学依次伸出

11、自己的左右手拉在一起久了之后会流汗水一样，氨基酸结合到一起的时候也会脱水下来。那么，三个氨基酸又如何结合到一起呢？（演示二肽与氨基酸发生脱水缩合的动画过程，强调概念：三肽、多肽、肽链等）。由此我们看到三个氨基酸结合到一起的时候会新形成两个肽键，脱去两个水分子。以此类推，四个氨基酸形成一个四肽的直链的时候，形成三个肽键、脱去三个水分子那么，N个氨基酸形成一条肽链的时候，形成了多少个肽键，脱去多少个水分子呢？【小结】氨基酸形成蛋白质的过程：阅读课本并思考氨基酸结合的方式。观看PPT。相关的概念做上标记。回答：N1，N1。观看PPT。培养学生一定的自学能力。学习并巩固氨基酸的结合方式。培养学生举一反

12、三的能力。教学内容教师的组织引导学生活动教学意图二、新课讲授3蛋白质多样性形成的原因（7分钟）【过渡】通过上面的学习与小结，我们知道由氨基酸到蛋白质中间需要经过许多个结构层次。在这每两个结构层次之间所发生的变化是否一样呢？接下来，我们一起来探讨一下蛋白质多样性形成的原因。【PPT演示】假设用和分别代表两种不同的氨基酸，比较和；与；与依次可以得出氨基酸的种类、数目以及排列顺序可以影响最后多肽链的形成，从而导致不同的蛋白质种类。除此之外，形成的多肽链的折叠方式不同，最后形成的蛋白质的空间结构也不同，因而也会导致蛋白质多样性的形成（可选用一根比较粗的大概1米长的电线代替肽链，以两种不同的折叠方式而形

13、成不同空间结构来说明）。【小结】蛋白质多样性的原因：1氨基酸的种类；2氨基酸的数目；3氨基酸的排列顺序；4肽链（蛋白质）的空间结构思考蛋白质多样性的原因。观看PPT。课本上相关的位置做笔记。培养学生观察、思考、逻辑推理以及主动发现知识的能力。4蛋白质的功能（5分钟）【过渡】结构和功能是密切相关的，结构决定功能，结构的多样性也就意味着功能的复杂多样。蛋白质的功能有哪些？【PPT图片及资料展示】资料1、构成人和动物肌肉的是肌动蛋白和肌球蛋白，头发、羽毛等也是蛋白质。这说明蛋白质的功能是什么？资料2、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，如果人体缺乏胰岛素，会使血液中的血糖浓度升高，最终导致糖尿病，而胰

14、岛素的化学本质是蛋白质，这体现了蛋白质的什么功能？资料3、缺铁性贫血是体内铁的储存不能满足正常红细胞生成的需要而发生的贫血。铁元素是合成血红蛋白的重要元素，血红蛋白在红细胞中，具有运输氧气的作用，这体现了蛋白质的什么功能？阅读教材，你能说出蛋白质还具有什么功能吗？【讲授及PPT图片展示】1构成生物体和细胞的重要物质；2催化作用；3运输作用；4调节作用；5免疫作用。（简称“构催运免调”，谐音为“狗催运面条”）观看PPT。得出结论：构成细胞和生物体的结构。思考回答：调节作用。回答：运输作用。阅读教材，举例回答蛋白质的免疫功能和催化功能。方便同学们更好的掌握理论知识。学习阶段教学组织和引导学生活动设

15、计意图三、课堂小结（6分钟）【小结】一个通式、两个标准、三个数量关系、四个原因、五大功能一个通式：组成蛋白质的基本单位氨基酸结构通式两个标准：组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的2个标准，一是数量标准，即每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基；二是位置标准，即一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上三个数量关系：蛋白质分子合成过程中的3个数量关系（氨基酸数、肽键数或脱去水分子数、肽链数，这部分的内容我们在下节课中还会具体讨论）四个原因：蛋白质结构多样性的原因氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构。五大功能：构催运免调回顾本节课所学的内容。四、结语（1分钟）当然，蛋白质的功能还有很多很多，一

16、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。没有蛋白质，也就没有生命。千百年来，人们一直在追问生命是什么？伟大哲学家恩格斯认为：生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式在本质上就在于这些化学组成部分的不断地自我更新。同学们，当你们随着学习的深入，读懂了恩格斯的这句话时，也便理解了生命！以轻松自由的话语结束本节课。第2节生命活动的主要承担者蛋白质一、氨基酸的结构通式：二、氨基酸的结合方式：脱水缩合三、蛋白质的主要功能：本节课内容较多，同时因为学生的化学知识没有达到相关水平，因此在理解起来难度也比较大。所以，要在一节课的时间内完成任务，必须借用有效的教学策略。因此，本节课中选用了大量的模型

17、形象化难以理解的知识，另外也充分利用多媒体资源，制作清晰的动画，让学生更易于理解理论知识。同时，对于识记的部分也总结规律，让同学们更好地掌握。但是，在具体实施的过程中借用高效措施的同时，忽略了学生的接受水平以及现有知识的程度。所以对本节的重难点的把握欠缺。尤其是重点知识如：氨基酸的结构通式中，氨基、羧基的写法的落实以及氨基酸结构特点中以碳原子为中心的氨基、羧基、氢原子还有R基四个部分的相对位置关系，由于同学们没有学习甲烷的结构，就不知道这四个部分在空间上是对称的关系而非平面结构；另外在讲授氨基酸的结合方式的时候，由于采用的是多媒体辅助教学，节奏比较快，所以板书的内容就很少，这样学生容易理解脱水

18、缩合的过程。但是，课结束之后同学们对于肽键等的识记、书写就没法很好地落实，所以，重点知识只是侧重理解了，但是知识点的落实还需要在日后加强，同时，也希望在以后的课堂上，能侧重于落实这一点。总之，本节课要取得高效的结果，不仅仅是要好好地组织整个课堂，更需要全面考虑学生的接受能力，注重选用高效的方法，达到知识点的落实。教学设计（二）作者：冯健，江苏省常州高级中学，本文系江苏省新课程教学创新设计获奖作品。教材分析在课程标准中，与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”。“概述”属于理解水平，要达成这一目标，首先要理解蛋白质的基本单位氨基酸的结构特点，以及由氨基酸形成蛋白质的过程；考虑到认同生命

19、的物质性对于树立唯物主义观点具有重要意义，而本节内容恰好说明了生命活动是靠蛋白质来完成的，因此，在情感态度价值观方面，确定了“认同蛋白质是生命活动的主要承担者”。学习目标（一）知识目标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。（二）能力、情感目标1认同蛋白质是生命活动的主要承担者。2关注蛋白质研究的新进展。本节重难点1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。知识框架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，细胞的分子组成又是微观的内容

20、，比较抽象。所以在教学过程中从学生生活经验出发，采用“提出问题获取信息解决问题”的教学模式，并配上图解以及动手制作模型加强教学的直观性，使学生通过学习明确氨基酸的结构，肽链的形成过程以及蛋白质结构的多样性，明确蛋白质在生命活动中承担着的多种功能。课时安排1课时。学习阶段教师活动学生活动教学意图联系现实生活，明确学习目标引入：投影片出示几个“大头娃娃”的照片，问：他们都是健康的孩子吗？是什么原因造成这一现象的呢？正常的奶粉中蛋白质的含量大约有12%20%，可是在假奶粉里的蛋白质含量却不足2%，长时间饮用这样的奶粉，生命会受到威胁，一些孩子虽然保住了生命，但他们的头特别大，面部浮肿，四肢瘦小，长成

21、了典型的青蛙体型。而且智力发育也受到了严重的影响。从这个例子大家可以发现什么呢？今天我们就一起来学习蛋白质。学生回答：不是。吃了假奶粉。蛋白质对生命活动有重要作用。利用问题探讨创设问题情景，渗透德育教育。提问：1当你购买某些食品时，包装袋上常附有食品成分说明。蛋白质是许多食品的重要成分，你能说出多少种富含蛋白质的食品？2蛋白质在生命活动中有什么重要的功能？评价学生回答，归纳蛋白质功能，引入研究主题。1牛奶、鸡蛋、肉、大豆。2运输氧气，催化等等。（答案很多）设置问题，让学生主动获取知识为什么蛋白质会具有如此多的功能呢？这与它的结构是分不开的。探究活动1：计算下面几种物质的相对分子质量：H2O（水

22、）、H2SO4（硫酸）、甲烷（CH4）、C3 032H4 816O812N780S8Fe4（血红蛋白），蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点？结论：蛋白质是一种高分子有机化合物。它的基本组成单位是氨基酸。快速计算后得出：蛋白质的相对分子质量远远大于其他几种物质，它还含有C、H、O、N等元素，所以是一种有机物。氨基酸的结构特点是学习氨基酸形成蛋白质的基础，让学生自主对比观察，达到突出重点，突破难点的目的。设置问题，让学生主动获取知识探究活动2：仔细观察教材中给出的4种氨基酸的结构式并回答：（1）氨基酸的元素组成。（2）氨基酸的结构特点并尝试写出氨基酸的通式。（3）不同氨基酸分子的区别在哪里

23、？（4）如何判断某个分子是否是氨基酸？教师要提示氨基和羧基的书写都要有一个游离键。并指明甘氨酸的R基是H，丙氨酸的R基是CH3。为什么食品中要添加某些氨基酸呢？1所有的氨基酸都有C、H、O、N，因此蛋白质也是主要由C、H、O、N四种化学元素组成的，很多的蛋白质还含有S等元素。2每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。结构通式：氨基酸约有20种，其中：3R基不同导致氨基酸不同。4根据氨基酸的结构特点进行判断。氨基酸是人体生命活动需要的成分，有的氨基酸人体内不能合成。氨基酸的结构特点是学习氨基酸形成蛋白质的基础，让学生自主对比观察，达到突出重点、突

24、破难点的目的。知识的加工，构建知识体系一、蛋白质的结构及其多样性蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。它们参与组成生物体和细胞的各种结构，执行多种多样的功能。氨基酸不是蛋白质，氨基酸是如何组成蛋白质的呢？引导学生阅读教材并明确：脱水缩合，肽键，二肽、三肽、多肽。教师以动画形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及把形成的产物叫做二肽的原因。由学生写出由三个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式，并注明生成的水分子数和形成肽键的数目。通过自主学习让学生掌握氨基酸怎样脱水缩合形成多肽链的，并通过练习掌握相关概念及计算方法。学会归纳总结探究活动3：找规律：氨基酸

25、、肽键、水分子数、蛋白质相对分子量的关系。氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数目多肽相对分子质量氨基数目羧基数目1条肽链anm条肽链an归纳得出蛋白质的相对分子质量的计算公式。1填写表中空格。2100个氨基酸形成的一条肽链中，共有肽键99个，若每个氨基酸平均相对分子质量为128，则此多肽相对分子质量为11_018。3血红蛋白分子是由574个氨基酸组成的，共有4条肽链，血红蛋白分子中共有肽键570个，每个血红蛋白分子中至少有4个氨基。引导学生归纳总结，构建知识网络。学会归纳总结二、蛋白质的多样性许多的氨基酸通过肽键相互连接成肽链，肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子。n个氨基酸多肽蛋白质

26、既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？【合作学习】以四到六人为一小组围坐，发下球、棒模型，自己动手构建若干条肽链。教师再投影出肽链折叠形成的各种空间结构，明确空间结构不同可以形成不同的蛋白质。学生开始活动，构建了各种不同的肽链，经过比较发现：构成肽链的氨基酸数目不同、种类不同、排列顺序不同都会导致肽链的不同。小结蛋白质结构多样性的原因：组成每种蛋白质的氨基酸种类不同；氨基酸数目不同；氨基酸排列顺序不同；蛋白质分子的空间结构均不相同。通过活动让学生理解蛋白质的多样性的原因。拓宽知识面【相关链接】蛋白质的变性在一些理化因素（如高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等）

27、的影响下，蛋白质的空间结构被破坏或改变，导致蛋白质变性，其生物活性消失，但肽键没有被破坏。蛋白质的这种变性是不可逆的，蛋白质变性后就失去了原来的可溶性，并且失去了原来的生理作用。用此理论你能解决下列问题了吗？【学以致用】（1）为什么加酶的洗衣粉不宜用开水溶解？（2）含丰富蛋白质的食物生吃好还是煮熟后再食用好？小组讨论，并回答问题：（1）酶的成分是蛋白质，遇开水后失活。（2）煮熟后再食用好。因为蛋白质经煮熟变性后易被人体消化。使学生具有解决生活中实际问题的能力。【课后阅读】阅读科学史话科学前沿并回答：1科学家是怎样人工合成蛋白质的？2人类研究蛋白质功能有什么意义？中国科学家在蛋白质方面开展了哪些

28、研究？课后查阅资料，完成拓展阅读。使学生了解中国科学家在生命研究前沿的工作，激发学生的兴趣，发展相关情感。本节课以指导学生进行探究性学习与合作学习相结合的方式展开教学。运用这样的教学方法，既把课堂交给了学生，体现了民主的师生关系，又能创造求真求实的学习氛围，教师从传统的一言堂教学中解脱出来，把课堂交由学生进行合作探究，教师鼓励学生，给每个学生尽可能多的机会来提出个人的想法、意见和问题，运用科学思维展开讨论，教师与所有学生应处于同等地位，突出了教师在学生的学习过程中的指导者、合作者、参与者的角色作用。知识是能力和情感的载体，新课程没有削弱学生对掌握科学知识的基本要求，所以，形成知识体系，应用知识

29、解决问题等教学内容不仅不能没有，而且还要加强，只有知识与技能的有效积累，才能使学生的探究学习能力和水平不断提升，才能使课程实施有一个可持续发展的过程，这也是本节教学设计所体现的一项重要内容。教学设计（三）作者：仇正军，江苏省盐城市射阳县盘湾中学，本文系华东地区课程改革优秀教案评比获奖作品。教学设计思路由于与高中化学的学习内容不同步，高一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，十分抽象，所以在教学时，通过设置问题串，密切联系生活经验，充分利用图片、动画、球棍模型，加强教学直观性，提高学习兴趣，增强学生对微观内容的感性认识，让学生在主动探究中完成学习目标。教学重点和难点1重点：氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构和功能。2难点：氨基酸形成蛋白质的过程；蛋白质的结构多样性的原因。教学方法模型模拟实验、多媒体辅助教学法。教学阶段教师组织和引导学生活动教学意图问题激疑创设关于蛋白质的问题情境，课前实施调研，课上汇报交流：1在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，哪些生物组织中含有较多的蛋白质？请再列举一些富含蛋白质的常见食品。2请查阅资料，研讨解决下列问题：（1）将几粒大米放入口腔中咀嚼，人会感到甜味，分析这种化学变化发生的主要原因。（2）人体红细胞为什么能够承担运输氧气的功能？（3）某人患糖