《細胞膜的結構和功能（第二課時）》教學設計
廣州梅州東山高中李雪鳳
一、設計思路
本設計的最大特色在于，從科研情景出發，由老師提供證據，由中學生通過建構模型的方法，產生對細胞膜的流動鑲嵌模型的理解；并運用該模型嘗試解決新情景中的問題。讓中學生有更充分的機會主動參與課堂實踐，努力彰顯新課標目標導向下對課程的學習要求以及對學科核心素質的培養。
二、教學剖析
教材剖析
本課內容主要包括對細胞膜結構的探求歷程以及流動鑲嵌模型的基本內容兩方面。因為之前的課程已對細胞膜的功能和成份作了介紹，因此本課的重點落在了細胞膜結構的闡述和理解上。充分借助課本科學史素材及補充材料，讓中學生體驗科學研究、模型建構的過程，逐漸引導中學生產生提出假說并修正建立的科學思維方式，彰顯了目標導向下對中學生生物學科核心素質的著力培養。
本課的教學重點是：細胞膜流動鑲嵌模型的建構，以及產生對其基本內容的理解。
本課的教學難點是：對模型的評價和修正建立；對流動鑲嵌模型的理解及遷移運用。
學情剖析
在知識方面，中學生已有關于細胞膜功能和成份的初步認識，也對物質的相像相溶、變形蟲運動等現象有了基本了解，這將有利于本課學習活動的舉辦。
在能力方面，初三中學生自主學習、主動思索的能力尚待培養，須要在教學過程中有意識地將其放在主體地位，調動其學習和思索的積極性；中學生科學探究、模型建構經驗相對不足，批判性思維亦處于發展階段，這就要求在教學中應給與中學生更多的機會完整體驗模型建構過程，并逐漸培養其邏輯思索、分析問題及敘述觀點的能力。
三、教學目標
1.通過模型建構，理解細胞膜流動鑲嵌模型的基本內容（生命觀念）。
2.在模型建構過程中，學會提出假說，運用“結構與功能相適應”的觀點評價、修正模型（生命觀念、科學思維）。
3.才能運用流動鑲嵌模型嘗試解決科研或現實生活中的問題（科學探究、社會責任）。
4.認同科學發展是構建在諸多科學家共同探求、以及技術進步的基礎之上的（社會責任）。
四、教學策略
教學策略：
創設科學研究的情景，由班主任提供相應證據，中學生以小組為單位進行模型建立，通過小組活動進行模型評價和修正；并在新情景中嘗試運用模型。
五、教學過程
教學內容
班主任組織和引導
中學生活動
教學意圖
導出新課
回顧細胞膜的成份。
明晰本課學習目標及學習技巧。對模型建構方式做總體引導——模型建構類似于提出假說不斷建立的過程，既要求不與已有事實沖突，又要能解釋新的現象。
回顧細胞膜相關知識，做好本課學習前概念的梳理。
明晰本課學習目標：按照老師提供的證據，建立細胞膜結構模型，并嘗試檢驗、運用模型。
了解模型建構的基本技巧。
明晰目標，為目標導向的課堂奠定基礎；明晰科學方式，為運用該方式做好打算。
模型建構1——磷脂的排布
剖析磷脂分子的結構。
問：磷脂分子怎樣排列在水-空氣界面上描畫成單分子層？
小組活動：請在小黑板上，擺出磷脂分子在水底可能的排列方式。引導小組進行展示和解釋。
小組活動：請參考科學史，設計實驗，證明磷脂分子在細胞膜中排列為連續的兩層。
引導中學生設計實驗進行證明，并請中學生在小黑板上擺出磷脂雙分子層。
按照磷脂分子的結構，理解磷脂分子在水-空氣界面的排列方法。
通過小組活動，理解磷脂分子在細胞膜上的排列方法及緣由。
嘗試設計實驗，進一步理解磷脂雙分子層的合理智；并領會假說是須要經過實驗證明的。
小組在小黑板上排出磷脂雙分子層，完成細胞膜模型建構第一個階段。
由淺入深，調動學習氣氛，使中學生明晰本課學習模式——教師引導、小組活動；明晰本課思維模式——根據證據、建構模型、證明或修正模型。
模型建構2——蛋白質的排布
問：蛋白質分子怎樣排列在磷脂雙分子層？
展示兩幅細胞膜電鏡相片
小組活動：請依照電鏡圖，在小黑板上嘗試擺出蛋白質在磷脂雙分子層的分布（提出假說）。引導小組進行展示和解釋。
介紹羅伯特森的細胞膜模型
小組活動：嘗試評價羅伯特森提出的模型。
引導中學生運用“結構與功能相適應”的觀點或從所學知識或已知的現象去評價模型。因而得出該模型的主要不足在于：把膜結構描述成靜止的、不變的。
展示借助冰凍刻蝕技術電鏡下拍攝的細胞膜相片，引導中學生建立修正模型。
借助實驗現象和提示信息，體驗模型建構的過程，逐漸產生提出假說并修正假說的科學思維方式。
在模型建構的過程中通過評價模型和建立修正模型，逐步提升批判性思維的意識。
進一步明晰本課思維模式——根據證據、建構模型、證明或建立修正模型。
在建構模型的過程中，感受實驗技術的進步對科學發展的重大影響。
模型建構3——模型的建立與小結
展示1970年螢光標記大鼠細胞和人細胞融合實驗示意圖。
引導中學生通過實驗現象得出實驗推論并修正羅伯特森的模型。
小結
小組活動：建立出細胞膜結構模型，并選代表進行探討
按照實驗示意圖，剖析實驗現象，得出實驗推論，并修正模型：細胞膜具有流動性。
通過建立模型，理解細胞膜流動鑲嵌模型的基本內容，鍛練總結、歸納和敘述的能力。
讓中學生進一步感受實驗技術的進步會使科學研究得到發展。
培養中學生總結、歸納和敘述的能力。
模型的遷移運用
按照課堂實際情況，呈現一至兩個真實情景供中學生舉辦研討：
情景一：水份子怎樣通過疏水的磷脂雙分子層（目的：對流動、鑲嵌的理解有助于解決新的科研問題）
小組活動：請結合流動鑲嵌模型，提出假說。
介紹水份子的自由擴散及水通道蛋白介導的協助擴散。
追問：怎么設計實驗，證明水通道蛋白在水份子的跨膜運輸中起重要作用？
情景二：人體抗生素在體內運輸怎樣防止失效及提升靶點性？（目的：對脂單層性質、流動性、信息交流的理解有助于解決生活中的實際問題）
小組活動：請結合本課模型，分別針對兩個存在問題提出合理的解決方案。
介紹脂類體及提升靶點性的設計思路，可在此補充介紹脂類在細胞膜上的分布及作用。
結合本課模型知識及往年知識，嘗試解決新情景中的問題：
情景一：
結合相像相溶的知識，推理出水分子的跨膜運輸可能須要貫串類蛋白質的協助；
通過介紹，了解水份子的兩種跨膜運輸形式；
設計實驗，證明水通道蛋白在水份子跨膜運輸中的重要作用；
通過實例細胞膜結構圖，進一步理解流動和鑲嵌的含意。
情景二：
通過小組討論，嘗試提出借助脂單層包裹抗生素運輸的方式（關鍵點：運輸需考慮怎樣將抗生素運入細胞、兩類抗生素分別運載在脂單層的哪些部位最合適）；
通過小組討論，嘗試提出借助添加特異性受體的形式實現靶點服藥，了解脂類在細胞膜的作用；
通過實例，領會細胞膜結構模型對于解決實際問題的價值，實現知識的遷移運用。
在新情景中嘗試運用模型，加深對本課模型的理解細胞膜結構圖，實現對生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個生物學科核心素質較高層次要求的培養。這個環節也可以充分詮釋中學生的深度思索，充分迸發中學生鉆研的熱情。
本課小結
問：基于這節課所講的內容，對于細胞膜的結構，你還存在什么困擾？
師生共同解答存在的疑問，完成本課教學任務。
中學生提出本節課仍未厘清楚的問題，和老師一起嘗試解決，或則明晰解決的方向，實現師生教學相長，完成本課學習任務。
師生合作交流得以集中彰顯。
六、板書設計
觀看課堂實錄：