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1、主要生命活动的承担者蛋白质的教学设计一、指导思想和理论依据根据高中生物课程标准提出的基本理念和目标，尝试利用探究式的教学方式，进行概念教学，从宏观到微观再到宏观，全面深入地认识蛋白质的分子组成、结构特点、理解蛋白质功能多样性的结构基础，了解生命的物质性和生物界的统一性，以及生物体部分与整体的关系，构建相关的知识模型，以此使学生逐渐形成学科意识，提高学科素养；培养学生的研究意识和处理信息、分析综合、得出正确结论的能力；努力实现课堂教学师生双边活动的和谐发展。二、教学背景分析（一）教材分析1.教学内容分析 主要生命活动的承担者蛋白质是人教版教材分子与细胞第二章组成细胞的分子中第二节的内容。从教材的
2、编排来看，这部分内容是继细胞中的元素和化合物之后，讲解有机化合物及生物大分子一部分。虽然教材设置已面面俱到，但是层次的安排与学生理解的角度存在偏差；文字平铺直叙，几乎没有给学生留有思考的空间，有些地方跳跃性较强，在一定程度上，也会给学生的理解造成障碍。例如：文字介绍蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子；蛋白质具有复杂的化学结构和空间结构；蛋白质的基本单位是氨基酸至于这些结论如何得出却只字未提。而且，整篇教材缺乏辅助理解的说明和示意图，这对本来就很枯燥乏味的“概念教学”，似乎有种雪上加霜的感觉。2.在整个高中生物教学中的地位及相互关系（1）本节在必修一模块中的地位和作用第一，生命系统是有分子、细
3、胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统等各个生命层次构成，蛋白质的知识是生命系统的最基本的内容，作为蛋白质在生物体中承担者重要的作用，对于认识生命的本质具有重要价值。第二，细胞的代谢是基于相应的物质和结构基础来完成的，物质基础就是细胞的分子组成，如细胞的结构的主要成分、细胞的物质输入和输出的载体，酶的化学本质主要是蛋白质，光合作用和细胞呼吸都有相应的酶系统作为支持、细胞的增殖分化等；因此本节内容的学习与后面几个单元学习的知识密切相关。（2）在其他必修模块中的地位有关细胞与环境之间进行物质交换和能量交换的知识，是继续学习生态系统内物质循环和能量流动等知识的基础；有关细胞内物质转变和能量转变的
4、知识，则是学习内环境及稳态等知识的基础。（3）与选修模块的内在联系这部分内容，与选修模块的相关内容有着内在联系。例如，选修1模块中有关酶的应用、蛋白质的提取和分离，选修3模块中的蛋白质工程等等，都是对蛋白质知识的再认识和再提高的过程。因此蛋白质的相关知识是最重要的内容之一。是学习后面其它知识的基础。3.课标、考纲及学生学习这部分内容的要求课标的要求考纲的要求具体的学习要求（知识目标）概述蛋白质的结构和功能。蛋白质的结构和功能 1说出组成蛋白质的化学元素2概述组成蛋白质的基本单位（1）说出组成蛋白质的氨基酸的种类和结构特点（2）会写氨基酸的结构通式（3）说出并会写氨基酸的连接方式（4）说出多肽与
5、肽键的关系 多肽是多个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物。具体是几肽由氨基酸数决定，3个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物就是三肽，显然三肽含有2个肽键。（5）说出并会计算肽键数、脱下水分子数、氨基酸数、肽链数之间的关系3概述蛋白质的结构（1）概述蛋白质的一级结构：说出氨基酸之间连接方式，知道一条肽链最少含有的氨基数和羧基数，知道肽链与蛋白质的关系（2）描述蛋白质的空间结构：知道蛋白质有复杂的空间结构。（3）举例说明蛋白质的结构特点：能够从氨基酸的种类、数目、排序和肽链的空间结构四四个方面说明蛋白质结构的多样性。4概述蛋白质的功能（1）举例说明蛋白质的功能（2）解释蛋白质是生命活动的主要承担者的原因5
6、检测生物组织中的蛋白质（1）说出鉴定蛋白质所用的试剂和反应现象（2）解释所选实验材料的理由（3）说出实验步骤（4）描述实验结果（5）根据实验结果得出实验结论（二）学生情况分析本节课的授课对象是高二学生。从学生的知识背景看，虽然已近两年没有上生物课了（初二结束初中生物了，高二才开始高中学段的学习），但是他们对“蛋白质”并不是很陌生，除了在化学课上学习了一些蛋白质的知识外，在日常生活中，特别是2008年出现的“问题奶粉”事件，多少使他们有些耳熟能详。但是，蛋白质究竟是种什么物质，又是怎样体现“生命活动主要承担者”的角色？还是不甚了解。如果按照传统的教学方式讲解本课内容，教师只能尽可能细致地边画版图
7、边讲解，虽然对于大多数学生来说，最后还是可以掌握有关蛋白质的知识的，但是，那种教师“一言堂”教学方式，即没有突出对学生探究能力培养，也缺乏对学生思维能力的训练。所以，认真研读教材的基础上，用探究式的教学方式尝试概念教学，对“组成生物的物质”这类比较枯燥乏味、且似乎无法调动学生进行探究的内容进行尝试，争取有所创新。（三）教学方式：讲授与启发式、探究式相结合的教学方式（四）教学媒体与资源 教学媒体：多媒体课件（PPT、动画） 教学资源：陈阅增普通生物学、蛋白质化学与蛋白质组学、人教版分子与细胞、浙科版分子与细胞、北京市学科教学指导意见等。三、教学目标(内容框架)和重点难点（一）教学目标1知识目标
8、识别组成蛋白质的氨基酸；说明氨基酸脱水缩合的过程；解释蛋白质多样性的原因；概述蛋白质的功能。 2能力目标 增强探究意识，提高科学、准确地认识事物的能力；提高分析问题和解决问题的能力。 3情感态度价值观目标 体验交流、同伴合作，认同蛋白质在生物体生长发育过程中的重要作用。（二）教学重点和难点 1重点：蛋白质分子结构特点及其功能 2难点：蛋白质的空间结构与生物活性的关系四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图技术应用时间安排一、引言用“三聚氰胺”与问题奶粉和鸡蛋的图片，引导学生将“三聚氰胺”和蛋白质联系起来，引出本节课的学习主题蛋白质。【讲解】大家看到“三聚氰胺”一定会想到三鹿奶粉和问题鸡蛋。
9、为什么不法分子要往奶粉中加三聚氰胺呢？三聚氰胺和奶粉有什么关系呢？实际上是没有关系的，只是因为三聚氰胺中含有“N”（出示三聚氰胺分子结构式），使人们误以为奶粉中还有大量的蛋白质。但是三聚氰胺不是蛋白质，它是一种化工原料，大量进入人体会危及生命。提问：1.什么是蛋白质？2你知道如何鉴定蛋白质吗？演示蛋白质的鉴定实验，与双缩脲试剂显示紫色反应。3.为什么蛋白质能与双缩脲反应成紫色？这与蛋白质的结构和功能有关系吗？我们知道，蛋白质是一种非常重要的营养物质，它对人体健康有着怎样的作用呢？这就是本节课的学习主题认识蛋白质。观察、思考、联想思考，说不出创设学习情境利用实验引入。图片1min二、蛋白质的功能
10、三、基本特征1氨基酸的元素组成【说明】1838年荷兰科学家格里特观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。以后，经过100多年的不懈努力，人们已经认识到蛋白质是细胞中一类非常重要的有机物。【提问】你能说出哪些物质富含蛋白质吗？蛋白质有什么重要作用吗？引导学生观察、阅读课本P23页蛋白质主要功能示例，总结归纳。提问：蛋白质能够承担多种多样的功能，与它的结构有什么关系？【过渡】构成人体的蛋白质有10万种以上。蛋白质是生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。因此认识生命活动规律和本质，就必须掌握有关蛋白质的结构和功能方面的知识。 用免疫球蛋白、血红蛋白胰岛素空间结构模式图，说明
11、不同的蛋白质虽然空间结构不同，但是它们都属于蛋白质，为什么？它们肯定存在着共同的特征。引出“蛋白质的基本特征”。【提问】蛋白质究竟是一种什么样的物质？出示：相关文字和比较表，引导学生从元素组成、分子组成、有机大分子化合物，去逐渐认识蛋白质。（1）血红蛋白质分子式：C3230H4816O872N780S8Fe4（2）乳球蛋白分子式：C1642H2652O492N420S18引导学生得出组成蛋白质的基本元素：主要有C、H、O、N组成，有的还含有S、Fe和P等。（3）用几种不同物质的比较表，强化蛋白质是高分子有机物。与无机化合物比，蛋白质分子质量很大，一般在几万几千万之间。倾听思考、回答。阅读交流总
12、结是构成细胞和生物体的重要物质，具有催化作用，具有运输作用，具有调节作用，具有免疫作用。思考后达成共识多样的结构决定多种功能。观察、思考、分析、比较，得出对蛋白质分子结构特点。思考，并能通过教师提供的材料，逐渐认识蛋白质的本质。观看两种蛋白质分子式和比较表，知道蛋白质的元素组成，认识蛋白质是有机高分子化合物。思考。为理解“蛋白质是生命的主要承担者”奠定基础引出本节课的课题蛋白质发挥学生自己的主动性，培养学生收集资料、整理资料的能力,培养学生主动参与，交流讨论的意识和能力。为讲述氨基酸是组成蛋白质的基本单位做铺垫。用两种蛋白质分子式让学生直接感悟到蛋白质的相对分子质量很大，并能得出组成蛋白质的主
13、要元素。与其他化合物比较表，引导学生自己能得出蛋白质是有机大分子物质。3 min 6min2蛋白质的基本结构单位【提问】用胰岛素空间结构模式图提问：胰岛素这么复杂的空间结构，是否由众多原子堆积而成的呢？（说明大分子物质，是由一些小分子物质逐渐形成复杂的结构。那末，蛋白质基本结构单位是哪种物质？氨基酸。元素是如何构成氨基酸这个化合物？先给两分钟时间让学生完成书中P20页的思考与讨论。小组进行讨论后各组代表回答下列问题：1这些氨基酸的结构具有什么共同点？2.不同氨基酸分子的区别在哪里? 3.判断某分子是不是氨基酸的依据是什么?4试写出氨基酸的通式。请一位学生出来，伸开双手，两脚并拢，面向大家。1将
14、此同学的姿势和氨基酸的通式进行比较，有什么启发？2将甲烷的化学分子模型与氨基酸的结构进行对比，有什么启示？3判断哪些是氨基酸？ 1每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2R基不同，氨基酸不同。3符不符合1中的条件来判断。学生通过比较可说出，他的左臂和右臂相当于氨基和羧基，他的腿相当于氢基，头相当于R基，氨基酸的不同就在于R基的不同，躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。用一个氨基，一个羧基，一个侧链基团R基分别取代甲烷中的三个H，就可组成氨基酸的结构通式。学生自己写出氨基酸通式。掌握氨基酸的结构，会判断氨基酸。根据建构主义学习的原理为学生提供一个知识情境，让学生通过对几种氨基酸结构的比较，归纳，获取新的知识，培养学生的比较、归纳能力。 充分利用现有的条件，将抽象的知识变得更直观，枯燥的知识变得生动有趣。
