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視頻標(biāo)簽：生命活動(dòng)的,主要承擔(dān)者,蛋白質(zhì)
所屬欄目：高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版高一年級(jí)必修一分子與細(xì)胞第2章第二節(jié)《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)》福建省優(yōu)課
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人教版高一年級(jí)必修一分子與細(xì)胞第2章第二節(jié)《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)》福建省優(yōu)課
《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)
1．教材分析
1.1 本節(jié)課地位
“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者—蛋白質(zhì)”是人教版普通高中生物學(xué)教材《分子與細(xì)胞》（必修1）第2章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。它是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要有機(jī)物，在細(xì)胞及生物體生命活動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用。
從知識(shí)體系看，本節(jié)課是對(duì)整個(gè)高中生物的學(xué)習(xí)都很重要的，是承上啟下的。本章第一節(jié)的學(xué)習(xí)，明確了細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，而生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，是后續(xù)的很多知識(shí)的基礎(chǔ)，如載體蛋白、酶、抗體等。
1.2 內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容由氨基酸及其種類（基礎(chǔ)知識(shí)）、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性（是教學(xué)的核心和關(guān)鍵點(diǎn)）、蛋白質(zhì)的功能三個(gè)知識(shí)塊組成。從內(nèi)容設(shè)置上看，教材通過問題探究、思考討論、與生活的聯(lián)系等環(huán)節(jié)結(jié)合圖文形式來展現(xiàn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和思維發(fā)展過程。充分貫徹了“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”和“注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”一大課程理念。
1.3 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.3.1教學(xué)重點(diǎn):
氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程； 蛋白質(zhì)的功能。 1.3.2教學(xué)難點(diǎn)
氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程；蛋白質(zhì)多樣性的原因
2．教學(xué)目標(biāo) 2.1 知識(shí)目標(biāo)
說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程；概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。 2.2 能力目標(biāo)
能通過觀察、分析、比較等方式處理信息，并得出結(jié)論；通過動(dòng)手操作將活動(dòng)中的體驗(yàn)與思考遷移到理論的知識(shí)上。
2.3 情感目標(biāo)
2.3.1認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者； 2.3.2認(rèn)同生命是由物質(zhì)組成的
3．學(xué)情分析
學(xué)生在上一節(jié)課里了解了蛋白質(zhì)，在初中也學(xué)習(xí)了有關(guān)食物中蛋白質(zhì)消化吸收的內(nèi)容，對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的關(guān)系有一定認(rèn)識(shí)，化學(xué)還學(xué)習(xí)了甲烷、乙酸、氨氣等化合物。這對(duì)本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)來說，具備了相應(yīng)的知識(shí)基礎(chǔ)。但是對(duì)氨基酸的脫水縮合過程、對(duì)蛋白質(zhì)多樣性的原因、肽鏈形成時(shí)的氨基酸數(shù)、肽鍵、脫去的水分子數(shù)三者的關(guān)系，等知識(shí)點(diǎn)較難理解掌握。
對(duì)于高二的學(xué)生來說，經(jīng)過高一一年的訓(xùn)練，已經(jīng)有一定的抽象思維能力。這為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的微觀知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。
4．教學(xué)策略
模型作為一種認(rèn)識(shí)手段和思維方式, 是科學(xué)認(rèn)識(shí)過程中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一；小組合作學(xué)習(xí)模式是通過讓學(xué)生組成小組，對(duì)知識(shí)進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，交流討論，進(jìn)而總結(jié)獲取知識(shí)的一種方法。
本案例運(yùn)用類比模型構(gòu)建和小組合作性學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)策略來突破教學(xué)的重、難點(diǎn)，學(xué)生通過嘗試建立類比模型, 體驗(yàn)建立模型中的思維過程, 領(lǐng)悟模型方法, 并獲得或鞏固有關(guān)生物學(xué)概念。在氨基酸分子通式的模型建構(gòu)過程中, 學(xué)生通過觀察、歸納、演繹、運(yùn)用已有知識(shí)將復(fù)雜的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象出其本質(zhì)屬性。“蛋白質(zhì)分子多樣性的原因”這一難點(diǎn)，運(yùn)用小組合作建立類比模型的方式，并通過小組內(nèi)的分工合作，課堂更加開放，氛圍更為輕松，學(xué)生將頭腦中抽象的概念具體化，積極主動(dòng)的參與到課堂中，在探索思考中, 體會(huì)到模型建構(gòu)的方法，獲得成功的喜悅，并將模型方法內(nèi)化為認(rèn)知圖式，獲得認(rèn)知水平上的提升。
5．教學(xué)過程
教學(xué)流 程
教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)互動(dòng) 教學(xué)意圖 （一）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了細(xì)胞是由元素和化合物組成的，其中，含量最多的有機(jī)物是什么？對(duì)了，是蛋白質(zhì)，它占細(xì)胞干重的50%，生物離開了蛋白質(zhì)就不能生存。 蛋白質(zhì)于1838年被發(fā)現(xiàn)，并被正式命名(protein)，意思為“最原初
的”、“第一重要的”，從發(fā)現(xiàn)至今的一百多年來，人們對(duì)它的研究一直在繼續(xù)，諾貝爾獎(jiǎng)從1901年首次頒獎(jiǎng)至2015年，共有43次，總計(jì)87位科學(xué)家在有關(guān)蛋白質(zhì)研究方面，獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。
蛋白質(zhì)有怎樣的結(jié)構(gòu)和功能呢？我們今天就來詳細(xì)的學(xué)習(xí)這個(gè)對(duì)生命而言至關(guān)重要的，讓眾多科學(xué)家為之著迷的，復(fù)雜而神奇的生命大分子——蛋白質(zhì)
引出課題：生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者──蛋白質(zhì)。 通過諾貝爾獎(jiǎng)的詳細(xì)資料，激起學(xué)生了解蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。
（二）引出新知
問：哪些食品中富含蛋白質(zhì)呢？
學(xué)生回答：魚類，蛋，肉，奶制品，豆制品，都富含蛋白質(zhì)。 食物中的蛋白質(zhì)是如何被利用的呢？
共同分析討論后得到，根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)，我們知道，食物中的蛋白質(zhì)，需要經(jīng)過消化，分解為各種氨基酸，才能被人體吸收、利用。所以氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。
引出氨基酸，使學(xué)生得知氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，有利于進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
提出問題
模型構(gòu)建：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 教學(xué)內(nèi)容：氨基酸的結(jié)構(gòu)
生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸，約有二十種，氨基酸的結(jié)構(gòu)有什么樣的特點(diǎn)呢？請(qǐng)大家拿出學(xué)案，認(rèn)真觀察、比較以下5種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，回答學(xué)案的問題并完成模型構(gòu)建活動(dòng)一。
1. 請(qǐng)用準(zhǔn)確的語言表述氨基酸的元素組成 2. 它們的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點(diǎn)？用筆圈出結(jié)構(gòu)中相同的部分。不同氨基酸分子的區(qū)別在哪里？ 3. 如果用字母Ｒ表示氨基酸中不同的部分，請(qǐng)兩人一組，用泡沫球牙簽等材料拼出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。并用最簡(jiǎn)潔的語言總結(jié)該通式的特點(diǎn)。 模型構(gòu)建活動(dòng)一：兩人一組，給學(xué)生提供牙簽、不同大小、顏色的泡沫球及泡沫塊（見下圖）等自制的教具，要求學(xué)生拼出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。并用最簡(jiǎn)潔的語言總結(jié)該通式的特點(diǎn)。
通過觀察分析，引導(dǎo)得出氨基酸的元素組成、共同特點(diǎn)，為模型構(gòu)建作鋪墊。
學(xué)生觀察、回答問題，模型構(gòu)建。 學(xué)生展示模型，交流，描述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師總結(jié)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并板書。 ① 每種氨基酸分子中至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上. ② R基的不同，決定氨基酸的不同種類。 介紹“必需氨基酸”和“非必需氨基酸” 通過小組活動(dòng)進(jìn)行模型構(gòu)建，讓學(xué)生動(dòng)手自己得出 氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式。并描述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
通過“必需氨基酸”和“非必需氨
基酸”的介紹，讓知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來。
③提出問題
投影以上表格請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算這三種化合物的原子個(gè)數(shù)與相對(duì)分子質(zhì)量。 有些蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量甚至達(dá)到幾百萬。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，其平均分子量?jī)H為128，而蛋白質(zhì)的分子量卻從幾千到幾百萬，那么，氨基酸是怎樣組成分子量巨大的蛋白質(zhì)呢？ 模型構(gòu)建活動(dòng)二：氨基酸連接的方式 請(qǐng)大家閱讀書本有關(guān)氨基酸連接方式的文字以及圖片，并以前后四人為一小組，模擬氨基酸連接的方式。
明確蛋白質(zhì)是大分子。
引出氨基酸是如何形成蛋白質(zhì)的？
模型構(gòu)建：氨基酸的連接方式
理解蛋白質(zhì)復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)如何形成
請(qǐng)一組的兩位同學(xué)為代表，用黑板上的兩個(gè)氨基酸模型（教師提供），來演示下你們小組認(rèn)為氨基酸是如何連接的？并用語言描述。 學(xué)生演示。 教師針對(duì)學(xué)生的演示部分，補(bǔ)充講解氨基酸脫水縮合的過程： 講解多肽和肽鏈的概念。每形成一個(gè)肽鍵就失去一分子水， 兩個(gè)氨基酸脫水縮合的化合物叫二肽，三個(gè)氨基酸脫水縮合的化合物叫三肽，以此類推，三個(gè)及3個(gè)以上的氨基酸脫水縮合的化合物叫多肽，因?yàn)槌３涉湢睿越须逆湣?nbsp; 課件投影下圖，教師結(jié)合下圖講解氨基酸形成蛋白質(zhì)的大致過程。 研究表明，蛋白質(zhì)有很復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，比如，大屏上是血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)模式圖。鏈狀的多肽怎么形成這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)呢？ 氨基酸脫水縮合形成多肽，因?yàn)镽基團(tuán)的不同，使得有些氨基酸呈酸性，有些呈堿性，另些則為中性。這些特性使氨基酸之間互相吸引或排斥，因此，肽鏈就會(huì)因?yàn)榘被嶂g的相互作用而形成這樣的結(jié)構(gòu)，甚至?xí)で⒃龠M(jìn)一步折疊，形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，另外，還有許多蛋白質(zhì)由2條或2條以上的肽鏈組成，比如血紅蛋白就有4條肽鏈組成。
利用模型的構(gòu)建模擬氨基酸脫水縮合的過程，來幫助學(xué)生理解氨基酸連接的方式。
進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)氨基酸形成肽鏈過程的理解，清楚知道氨基酸通過脫水縮合反應(yīng)的過程。
梳理和整合，分析后歸納:氦基酸→多肽→蛋白質(zhì) 讀圖后理解概念：脫水縮合反應(yīng)、肽鏈、二肽和多肽
觀察理解肽鏈的折疊盤曲等變化
理解蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因。
教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因
④模型構(gòu)建：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因
組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但是據(jù)估計(jì)，生物界的蛋白質(zhì)種類多達(dá)1010～1012
種，不同種的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)就不同，那么蛋白質(zhì)為何具有結(jié)構(gòu)的多樣性？
模型構(gòu)建活動(dòng)三：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因
教師說明：請(qǐng)大家拿出另一盒材料，每盒材料里有：6種顏色的穿孔塑料珠(每種50粒)，幾根細(xì)鐵絲和一張活動(dòng)記錄表。請(qǐng)前后四人為一組，按照活動(dòng)記錄表的分工來認(rèn)領(lǐng)任務(wù)。串幾條、每條串多長(zhǎng)，小組商量后決定，并填寫記錄表（活動(dòng)記錄表見附錄二）。 活動(dòng)說明：
①隨意穿幾條珠鏈；
②將幾條珠鏈隨意挽成不同的造型； ③各組的作品進(jìn)行比較
表達(dá)交流： 邀請(qǐng)兩組，介紹小組成員的分工、介紹作品（串的珠鏈數(shù)，每條珠鏈中，每種串珠的數(shù)目）并展示。
請(qǐng)學(xué)生思考以下問題：
1. 如果給大家提供足夠時(shí)間、鐵絲和20種數(shù)量不限的串珠，能穿出幾種
作品？導(dǎo)致這些作品各不相同的原因是什么？
2. 若每種顏色的串珠相當(dāng)一種氨基酸，則每條珠鏈相當(dāng)于什么？ 3.通過這個(gè)活動(dòng)，你認(rèn)為，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和什么有關(guān)？
學(xué)生通過對(duì)以上問題的思考，得出：用不同種的串珠類比為不同的氨基酸，珠鏈可類比為多肽鏈，珠鏈彎曲的形狀類比肽鏈的空間結(jié)構(gòu)，并總結(jié)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的數(shù)目、空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的多樣性。
引發(fā)學(xué)生思考
借助模型建構(gòu)來增加學(xué)生的空間感，認(rèn)識(shí)氨基酸是一種空間結(jié)構(gòu)，了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。 運(yùn)用小組合作學(xué)習(xí)來提高學(xué)生的參與度
同過類比模型的構(gòu)建，學(xué)生能夠明確的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。
⑤自主學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的功能
教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)的功能
生物學(xué)的重要原理之一就是結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)具有多種功能，而這些功能又能支持它的結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)具有怎樣的功能呢？
請(qǐng)觀察課本有關(guān)圖片，閱讀蛋白質(zhì)主要功能示例，找出體現(xiàn)蛋白質(zhì)功能的關(guān)鍵詞，幾分鐘后教師總結(jié)歸納。 結(jié)構(gòu)蛋白 運(yùn)輸?shù)鞍?nbsp;催化蛋白 調(diào)節(jié)蛋白 免疫蛋白
蛋白質(zhì)的功能還有許多，可以說一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。
通過自主學(xué)習(xí)，明確蛋白質(zhì)的功能，理解“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。”的含義
（三）
小結(jié)全課
本節(jié)課，我們通過一系列的活動(dòng)，學(xué)習(xí)了氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模擬了氨基酸脫水縮合形成多肽的過程，知道了多肽會(huì)形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，探究了蛋白質(zhì)多樣性的原因，明確了蛋白質(zhì)的功能。 那么，細(xì)胞內(nèi)的其他化合物具有哪些結(jié)構(gòu)和功能，我們將會(huì)陸續(xù)學(xué)習(xí)。下課。
總結(jié)回顧
附錄一：
第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 學(xué)案
福建師大附中
認(rèn)真觀察、比較以下5種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，回答問題。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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