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如何製作酶的專一性生物教學動畫

發布時間:2023-04-05 01:46:58

1. 高中生物教案教學設計

教案包括教材簡析和學生分析、教學目的、重難點、教學准備、教學過程及練習設計等。接下來是我為大家整理的高中生物教案教學設計,希望大家喜歡!

高中生物教案教學設計一

生物膜的流動鑲嵌模型

一、 教學目標

知識與技能

簡述生物膜的結構

過程與 方法

以細胞膜分子結構的探究歷程為主線,動腦分析實驗現象得出實驗結論並構建模型,體驗科學的實驗思想和實驗方法。嘗試提出問題做出假設。

情感態度方面

探討在建立生物膜模型的過程中,實驗技術的進步所起的作用;探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點

二.教材分析

本節以較多的篇幅介紹了對生物膜結構的探索歷程,並安排了兩個思考與討論,讓學生在認識細胞膜結構的同時,了解這些知識的來龍去脈,認識到可以通過對現象的推理分析提出假說,假說仍然需要觀察和實驗來驗證。隨著技術手段的改進不斷發現新的證據,原有的觀點或理論還會不斷得到修正和完善,並歸納 總結 出生物膜模型建構的基本方法。此外,還應重點理解和掌握生物膜的流動鑲嵌模型,學會運用該模型解釋相應的生理現象。

三.學情分析

高中學生具備了一定的觀察和認知能力,但是對問題探索的動力主要來自對相關問題的好奇與有趣水平,目的性不十分明確。所以教師的思維導向就顯得十分重要。 本節課利用科學史實驗資料,設計學生要探究的問題。讓學生在問題引導下進行基於資料和問題的課堂探究活動。問題的設計層層深入.按照學生的思維水平和能力達到一定深度,使學生順利由感性認識向理性認識過渡。

四、教學重難點:

重點:生物膜的流動鑲嵌模型

難點:建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點

五、教學過程

教學內容

1、引入新課

2.講述膜的磷脂排布

3.演示電鏡照片

4.演示實驗過程

5.引導構建模型

6.總結內容

教師活動

介紹19世紀末,歐文頓的實驗,「細胞膜對不同物質的通透性不一樣,溶於脂質的物質比不能溶於脂質的物質更容易通過細胞膜進入細胞。」 並提出問題:「細胞膜的組成成分

中有什麼物質?你作出推論的依據是什麼」引導學生分析回答。

「磷脂是一種由甘油 、脂肪酸和磷酸所組成的分子,頭部是親水的,尾部是疏水的。並逐步提出問題:磷脂分子在水表面(空氣-水界面)上將怎樣排布?磷脂分子在水中"呈球狀"又是怎樣排布的呢? 引導學生討論分析哪一種最可能是生物膜的磷脂分子的排布方式。

1925年荷蘭科學家用有機溶劑提取了人類紅細胞細胞膜的脂類成分,「將其鋪展在水面」,測出膜脂展開的面積二倍於細胞表面積。這是為什麼?讓學生分析,得到答案。

「若將資料中的紅細胞改為口腔上皮細胞進行實驗,測得單分子層的面積仍然恰為口腔上皮細胞表面積的2倍嗎 ?若將資料中的人紅細胞改為雞或去壁的原核細胞,進行實驗,結果又將怎樣呢?為什麼?

投影了羅伯特森電鏡下的發現及其提出的假說(見教材),然後啟發:根據不同生物之間的差異,以及結構與功能相適應的觀點,你能對這一模型提出質疑嗎?

隨後的一些實驗技術顯示了雙層膜脂中存在蛋白質顆粒。為此,是否驗證了你剛才的質疑?真棒!你還能推想出膜中蛋白質分子還可能有哪種分布狀態?能否將你所想的圖示出來?

播放「熒游標記的小鼠細胞和人細胞的融合實驗」課件,然後追問:這一實驗顯示了膜中的蛋白質分子處於一定的運動狀態,那麼,是不是所有的蛋白質分子都處於運動狀態?脂質分子呢?據此,人們將膜的結構特點並沒有概括為「運動性」,而是「流動性」,你能探知其中的緣由嗎?能否舉些實例證明膜具有流動性?設計意圖:培養學生善於聯想和周密思維的好習慣,激發深入探究,幫助理解「膜的流動性」。

桑格和尼克森通過對已有的模型進行修正,於1972年提出了流動鑲嵌模型,這一模型為大多數人所接受。至此,同學們也能想像出這一模型的「相貌」了,先自主想像一下,再掀起它的神秘面紗。

總結歸納,隨堂練習。

學生活動

探究膜的主要成分

體驗實驗過程

思考實驗結果

觀看動畫

體驗發現過程

自主構建模型

六、板書設計

4.2 生物膜的流動鑲嵌模型

一、探究歷程

1、現象:脂溶性物質易進入細胞膜

結論:成分是脂質、蛋白質

2、現象:單分子層面積是膜面積的2倍 結論:磷脂雙分子層

3、現象:暗亮暗結構

結論:三層結構,靜態統一

4、現象:雜交細胞膜蛋白流動

結論:膜上分子有流動性

二.流動鑲嵌模型(圖)

高中生物教案教學設計二

從生物圈到細胞

一、教學目標:

1、舉例說出生命活動建立在細胞的基礎上

2、說出生命系統的結構層次

3、認同細胞是基本的生命系統

二、教學重難點:

1、細胞是基本的生命系統是重點

2、說出生命系統的結構層次是難點

三、教學用具:

多媒體課件

四、課時安排:

1課時

五、 教學方法 :

啟發式教學、求同存異討論教學、自學指導法

六、教學過程:

(一)、組織教學,穩定學生的情緒

(二)、引入新課:

問題:1、病毒是不是生物?

2、病毒在細胞外不具備很多生命的基本特徵,它是怎麼復制的呢?

3、冠狀病毒在哪些細胞裡面復制?

(三)、問題討論:

1、瀏覽PPT上病毒的圖片以及相關資料:

2、組織學生進行思考討論並回答老師提出的問題。

3、總結:小結上的內容,沒有細胞結構的病毒在細胞外表現不出生命特徵,說明細胞是生命的基本特徵。細胞的任何一部分脫離了細胞就不具有獨立生存的能力,大分子物質也不具有生命的特徵。所以細胞是生命活動的基本單位。

問題:細胞能表現出哪些生命活動呢?指導學生閱讀資料並進行小組討論活動。

(四)、分析細胞是生命活動的基本特徵。學生自學資料並思考討論

實例一:草履蟲除了分裂和運動,還能攝食、排泄、生長、應激;

實例二:精子和卵細胞作為橋梁,胚胎發育與細胞的生長、分裂、分化有關系;

實例三:縮手反應的結構基礎,強調多重分化細胞之間的協調合作;

小結:細胞是生命結構和功能的基本單位。一個細胞能完成各種生命活動;多細胞生物是在細胞生命活動的基礎上實現各種的生命功能;一切生命活動都離不開細胞。

(五)、生命系統的結構層次

1、 快速閱讀 並速記生命系統的結構層次,找學生上黑板板書這九個層次:

2、依次講解生命系統的幾個層次,尤其是種群、群落和生態系統的概念

3、強調單細胞生物,高等植物的生命系統結構層次與動物的區別

小結:生命系統的宏觀結構層次為生物圈,微觀層次為細胞,各層次都可以獨立完成生命活動,但彼此又相互依賴,相互制約,各層次之間緊密聯系互相配合成為一個整體。

七、本節小結:

一切生物的生命活動都離不開細胞,細胞是生物體結構和功能的基本單位;

生命系統的結構層次:細胞→組織→器官→系統→個體→種群和群落→生態系統→生物圈

八、教學 反思 :

1、內容熟悉,能抓住重難點,條理清晰

2、能充分調動學生的積極性

高中生物教案教學設計三

細胞的能量供應和利用

一、教學內容和教學對象分析

1.教學內容

處於生活狀態下的細胞是一個開放的系統,時刻與周圍的環境進行物質交換和能量交換,並利用這些物質和能量維持自身的各項生命活動,進行新陳代謝。酶作為生物催化劑,細胞內部的物質轉換和能量轉換都離不開酶的催化作用。因此引導學生掌握酶的概念和本質,理解酶在代謝中的作用就顯得十分非常重要。另外,學生已具備做科學的能力,在課堂中引導學生科學地思考,積極動手實驗,對於培養學生的科學精神十分有益,因此本節課初步引入對照實驗和控制變數。

2.教學對象分析

學生通過初三、高一階段化學的學習,對於純化學反應已熟悉,但是對於細胞內部的化學反應及生物催化劑──酶的認識有限。工業制氨的化學反應是在高溫高壓催化劑下進行的,細胞內部卻是常溫常壓溫和狀態,而細胞代謝包括一系列的化學反應,這些化學反應的進行應該有生物催化劑──酶的參與,才能使高效有序的進行,因此引入對酶相關知識的學習。

二、教學目標

1.知識目標

探討活細胞內酶的本質和作用、探究酶的高效性和專一性。

2.能力目標

①進行有關的實驗和探究,學會控制自變數,觀察和檢測因變數的變化,以及設置對照組和重復實驗。

②在問題探討,有關實驗設計,資料分析等問題討論中,培養運用語言表達的能力以及查閱資料、共享信息的能力。

3.情感目標

①通過回顧科學家對酶本質的探索歷史,認同科學是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的。

②認同科學家不僅要繼承前人的科研成果,而且要善於質疑,創新,和勇於實踐的科學精神與態度。

三、教學方法和教學手段

1. 教學方法:實驗法、小組討論法、鼓勵評價法、比較說明法、卡通圖片法,

2.教學手段:藉助多媒體、設計實驗表格

四、教學流程

五、教學過程

教師活動

學生活動

設計意圖

精心設問,步步深入(5分鍾)

[新課導入] 已近中午了,大家的肚子一定餓了。為什麼肚子會餓呢?食物是怎樣被消化的呢?

[問題探討]圖示1783年,斯帕蘭扎尼「鷹與籠子」的實驗,探討相關問題及實驗的巧妙之處。

[對比說明]工業制氨的條件是什麼?

細胞內是否具備這些條件?但是細胞內的化學反應依然高效有序的進行,原因何在?

[提出課題]酶的作用和本質

激發學生興趣,讓大腦快速進入思考狀態。

[小組討論,得出結論]:

鳥類的胃不僅有物理性消化,還有化學性消化。

回答:

高溫、高壓、催化劑

推測:

細胞內有生物催化劑。

為引入新課作鋪墊。

此實驗是開創了酶研究先河。其問題的提出,實驗方案,實驗設想,結論與推論等過程及 創新思維 的意識對學生有學習與借鑒的意義。

[新課]探究研討,引議釋疑(30分鍾)

一、酶在細胞代謝中的作用(20分鍾)

引導思考,設計實驗,驗證酶的高效性

[實驗原理及材料]我們知道過氧化氫可以在fe3+催化下,分解成水和氧。新鮮的動物肝臟研磨液含有過氧化氫酶。如果給你新鮮的動物肝臟研磨液、過氧化氫溶液、氯化鐵溶液,以及必需的實驗用具,你能否設計實驗?

[提示1]酶的高效性是相對誰而言?

[提示2]反應物怎麼選擇呢?

[提示3] 因變數是什麼?

[提示4] 觀察那些現象可以得出結論?

[提示5]實驗預期和結果討論。

提問:為什麼酶具有高效性?

[此實驗為特別補充內容]

設計實驗,驗證酶的專一性

[過渡]細胞代謝包括很多化學反應,不僅反應速度快,而且有條不紊地進行,這說明酶作為催化劑,不僅具有高效性,還具有專一性。

提示:怎樣理解專一性?

我們知道木瓜果汁含有木瓜蛋白酶,嫩肉粉中也含有蛋白酶制劑,如果給你木瓜榨汁,嫩肉粉,牛奶、豆漿、澱粉溶液、碘液、斐林試劑、雙縮脲試劑,請根椐需要選擇合適的試劑和的實驗用具,能否設計實驗驗證酶的專一性?

[小結]酶的高效性和專一性。

[學生實驗一]

[小組討論]

設計實驗方案

設計表格記錄實驗現象及結果

回答:無機催化劑

思考:是讓無機催化劑和酶各自催化一種呢?還是催化同一種物質呢?

回答:過氧化氫分解速度

回答:

氣泡的多少及產生速度

點燃的衛生香復燃情況

結果:過氧化氫酶的催化效率比氯化鐵的催化效率高,說明酶具有高效性。

回答:降低了活化能。

參考教材利用卡通式插圖,結合文字敘述,形象描述。

[學生實驗二]

[小組討論]:應該體現在酶只能催化某種特定的反應,而對 其它 反應沒有催化作用。

[小組討論實驗方案]

選取何種酶?選取何反應物?如何設計對照?如何鑒定結果?預測結果?

理解關於變數、自變數、因變數、無關變數、對照實驗

觀察實驗現象,感性認識過氧化氫酶的高效性。

培養語言表達能力,將感性知識上升到理性知識。

[實驗一]是用兩種不同的催化劑來催化同一種物質[實驗二]是用同一種酶來催化兩種不同的物質,讓學生了解設計實驗的思路是怎樣的?怎樣選材?怎樣設計對照?從而加強實驗技能的訓練。

教師特意設置二個小陷阱,①是讓學生自行選取擇蛋白質的鑒定試劑,鞏固其使用方法。②材料豐富,根據實驗需要,懂得取捨,不可貪多。

二、酶的本質(10分鍾)

1.從人物的角度來看

2.從研究結果的角度來看

從觀察到到問題,從問題到猜測,從猜測到實驗,從不完善到完善,這是做科學的必然步驟,也是科學發展的必然規律。

[補充]

(1)如四膜蟲的rrna前體具有催化活性。(2)目前已有發現具催化活性的dna的報道。

3.引導與激勵

結合酶本質的探索歷程及薩姆特歷時9年獲得諾貝爾獎的過程,談談馬克思的話的理解。

[小結]酶的本質

[資料閱讀,探索酶的本質]

完成課本82頁基礎題一,體會幾位科學家的觀點之間的邏輯關系。

分析每位科學家的科學結論中可取之處與不足之處。

[小組討論發言]

在酶的發現歷程中,由胃的物理性消化→胃的化學性消化 →從胃液中提出了消化蛋白質的物質→脲酶結晶的提取→證實脲酶是一種蛋白質→提取出多種酶的蛋白質結晶→指出酶是具催化作用的蛋白質→少數rna也具有生物催化作用→進一步完善了酶的概念。

[小組感言]

科學無坦途。

科學的苦與甜。

[小組總結]

酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,大多數的酶是蛋白質,少數酶是rna。

培養學生繼承、創新、實事求是和大膽實踐等科學精神和態度。

引導學生從兩種不同角度分析這一過程,實際上就是提高學生分析與推理能力的過程。

激勵性評價:科學知識都不是一承不變的,是一個不斷發展的過程,唯有上下求索,才能做到科研無止境。你也可以未來科學一顆閃亮的星星。

促進學生積極改變學習方式,培養學生主動建構知識。

[課後進一步探究] (5分鍾)

請根據下列材料設計一個證明酶是蛋白質的實驗:

實驗材料:5%的naoh溶液、3%的cuso4溶液、雞蛋、水、唾液、小燒杯、玻璃棒、試管滴管、鑷子、脫脂棉。

實驗原理:

實驗步驟:

實驗結論:

理解酶的本質

訓練實驗思維。

五、教學小結

細胞作為開放性的生命系統,不斷地與周圍的環境進行物質交換和能量交換,並在此基礎上實現新陳代謝。酶作為生物催化劑,對於細胞高效有序地完成各種生理作用起著非常重要的作用。隨著科學的不斷發展,有關酶的本質的探索也處於不斷不斷完善中。近年來,酶工程的發展為生產和生活帶來巨大的活力,而這點點滴滴的進步既歸功於大膽的猜想,又歸功於科學而巧妙的實驗設計,因此,同學們在日常生活中要學會發現問題,提出問題,然後通過推理和實驗去解決問題,那麼你會有意想不到的驚喜,無形中發現你解決問題的能力和科學實驗的能力大大提高了,希望明天的科學之星就是你。

六、教學反思

本節課按照課標要求,倡導探究性教學,以小組互助的方式組織教學,能引導學生主動參與知識構建過程。本節課不僅較好地利用了教材上的實驗,而且善於從現實生活中尋找更加靈活的典型例子,巧妙地引導學生從不同角度考慮問題,一正一反,相互輝映,使學生充分體會什麼是自變數、因變數、無關變數以及什麼是對照實驗,有利於引導學生學會確認和控制變數,有助於培養學生的科學探究能力。本節課大量採用鼓勵性評價機制,發揮學生潛能,注意培養學生敢於質疑,敢於創新,大膽猜想的科學精神和態度價值觀。不足之處是:時間較緊,使得一部分實驗留待課後操作。



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