基于活動開展教學(xué)的“蛋白質(zhì)”教學(xué)設(shè)計(jì)

張紅日

摘 要：通過模型制作、活動展示、問題導(dǎo)學(xué)等方法完成教學(xué)環(huán)節(jié)，利用問卷學(xué)習(xí)鞏固新知識。

關(guān)鍵詞：模型制作;模擬演示;教學(xué)設(shè)計(jì);高中生物

1.教材分析

蛋白質(zhì)部分內(nèi)容，在教材中起到承上啟下的作用。

通過前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容，了解到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能的多樣性，是生命活動的主要承擔(dān)者。有這樣的認(rèn)識后，有利于以后學(xué)習(xí)載體蛋白、酶等知識，也有利于學(xué)習(xí)生物必修Ⅱ《遺傳與進(jìn)化》中的基因表達(dá)部分。

2.學(xué)情分析

學(xué)生剛剛升入高中，學(xué)習(xí)熱情高漲，在日常生活中對蛋白質(zhì)并不陌生。感性認(rèn)識還是比較深刻的。但學(xué)生還沒有接觸有機(jī)化學(xué)的知識，學(xué)習(xí)氨基酸的結(jié)構(gòu)和肽鏈的形成過程有些困難。

3.教學(xué)目標(biāo)

3.1利用已有的化學(xué)知識，識別并能夠說明構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3.2知道我國在人工合成蛋白質(zhì)領(lǐng)域的成就。

3.3學(xué)會簡述由氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程。

3.4掌握氨基酸合成肽鏈過程中相關(guān)數(shù)量關(guān)系。

4.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：氨基酸的結(jié)構(gòu)、脫水縮合的過程及相關(guān)數(shù)量關(guān)系。

難點(diǎn)：各種基團(tuán)的識別與書寫、脫水縮合的過程及相關(guān)數(shù)量關(guān)系。

5.教學(xué)方法

微課教學(xué)法、演示教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、探究式教學(xué)法。

6.教學(xué)手段

多媒體、Flash動畫演示、甲烷和氨基酸的球棍模型、磁力貼拼圖、微課視頻。

7.教學(xué)活動設(shè)計(jì)

活動1：讓學(xué)生觀看甲烷的球棍模型，說出碳原子和氫原子的位置關(guān)系。

活動2：讓學(xué)生操作Flash動畫，把甲烷中的氫原子替換成氨基和羧基。

8.教學(xué)步驟

8.1前置性學(xué)習(xí)

教師活動：印發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置微課學(xué)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：利用導(dǎo)學(xué)案預(yù)習(xí)、觀看微課突破難點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

8.2創(chuàng)設(shè)情境，激情導(dǎo)入

教師活動：利用圖片展示大頭嬰兒的照片。然后展示大家日常生活中的食品。

學(xué)生活動：對蛋白質(zhì)重要性引起重視，同時(shí)提升學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的社會責(zé)任感。傾聽，思考，回答。

教學(xué)意圖：從新聞事件和日常生活入手，激發(fā)興趣，引入新課。

8.3觀察結(jié)構(gòu)、尋找共性

教師活動：布置任務(wù)：找相同、找不同、寫通式。展示甲烷轉(zhuǎn)換為氨基酸的Flash交互動畫。

學(xué)生活動：找氨基酸特點(diǎn)、找氨基和羧基、操作動畫替換氨基和羧基。

設(shè)計(jì)意圖：初步認(rèn)知氨基酸。

8.4拼接結(jié)構(gòu)、深入理解

教師活動：把磁力貼凌亂的貼在黑板上

學(xué)生活動：學(xué)生用磁力貼拼出氨基酸，糾正自己或他人拼接的錯誤。

設(shè)計(jì)意圖：整合記憶，提高認(rèn)識

8.5合作探究，游戲模擬

1.教師活動：找兩名同學(xué)演示氨基酸

學(xué)生活動：雙手分別持氨基和羧基磁力貼站在同學(xué)面前，指出該同學(xué)的軀干是中心碳原子，下身是H原子、頭部是側(cè)鏈基團(tuán)。

2.教師活動：找學(xué)生連接并講解二肽的形成過程

學(xué)生活動：由一名同學(xué)或教師將這兩名“氨基酸”連接成一個(gè)二肽，脫下的水分子磁力貼直接貼在黑板上，兩位同學(xué)相連接的部位會留下一個(gè)很明顯的肽鍵。

3.教師活動：組織學(xué)生玩氨基酸接龍游戲

學(xué)生活動：請8名同學(xué)代表氨基酸手牽手連成肽鏈，班級同學(xué)們數(shù)一數(shù)氨基酸個(gè)數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水分子個(gè)數(shù)并說明他們的數(shù)量關(guān)系。

設(shè)計(jì)意圖：通過直觀的模擬，問題的層層深入，學(xué)生更有興趣，非常容易地就歸納總結(jié)計(jì)算方法和規(guī)律。

8.6階梯問題、定量分析

教師活動：提出階梯問題

學(xué)生活動：圖解法展示肽鏈肽環(huán)的形成及相關(guān)數(shù)量關(guān)系回答階梯問題：

A、2個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，要脫去___個(gè)水分子，形成____個(gè)肽鍵。

B、3個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，要脫去___個(gè)水分子，形成____個(gè)肽鍵。

C、n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，要脫去___個(gè)水分子，形成____個(gè)肽鍵。

D、n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，要脫去___個(gè)水分子，形成____個(gè)肽鍵。

教師活動：然后假設(shè)每個(gè)氨基酸的平均分子量126，那15個(gè)同學(xué)形成的兩條鏈，分子量是多少？

學(xué)生活動：然后再由8名同學(xué)圍成肽環(huán)總結(jié)以上數(shù)量關(guān)系。提升認(rèn)知層次。設(shè)計(jì)意圖：鞏固應(yīng)用新學(xué)習(xí)的知識。

8.7蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的形成

教師活動：提供一根電線、一根電線盤區(qū)的彈簧、幾根電線盤區(qū)而成的立體結(jié)構(gòu)。

學(xué)生活動：學(xué)生觀察并理解肽鏈和蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系與區(qū)別。

設(shè)計(jì)意圖：直觀認(rèn)識理解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。

8.8提升總結(jié)

教師活動：總結(jié)本節(jié)課主線。

學(xué)生活動：學(xué)生理解C、H、O、N等元素組成氨基酸，氨基酸脫水縮合形成多肽鏈，繼而進(jìn)行盤曲折疊形成蛋白質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：構(gòu)建知識體系。

8.9學(xué)以致用，云端檢測

教師活動：公布設(shè)計(jì)好的問卷，及時(shí)收集答題結(jié)果，針對性進(jìn)行講解。

學(xué)生活動：學(xué)生可以用iPad和iPhone掃描二維碼進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)答題。及時(shí)查看自己的得分、參考答案和解析找尋自己出錯的原因。更大的疑惑及時(shí)找尋同學(xué)或老師的幫助。

設(shè)計(jì)意圖：及時(shí)反饋、針對訓(xùn)練。

8.10歸納總結(jié)、布置作業(yè)

教師活動：活動三選一：練習(xí)冊習(xí)題

學(xué)生活動：完成三個(gè)活動中的一個(gè)：

（一）制作卡片、拼接成多肽鏈;（二）把自己裝扮成氨基酸;（三）制作具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。

完成練習(xí)冊習(xí)題。

設(shè)計(jì)意圖：鞏固提升、提升手腦結(jié)合能力。

9.對教學(xué)資源的整合利用

由于學(xué)生缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)知識，細(xì)胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容，比較抽象，所以在教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，利用微課、圖解、課件和游戲等加強(qiáng)教學(xué)的直觀性，加強(qiáng)學(xué)生對微觀內(nèi)容的感性認(rèn)識，使學(xué)生在主動獲取知識的過程中完成重難點(diǎn)知識的學(xué)習(xí)，提高思維能力，形成相應(yīng)的觀點(diǎn)。在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，為了充分利用好學(xué)生手中的終端，引導(dǎo)學(xué)生合理科學(xué)使用終端設(shè)備，提升師生互動反饋頻率，采用網(wǎng)絡(luò)問卷法，可大大提高測試和針對性講解的效率。

10.課后推薦拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容

網(wǎng)上搜索學(xué)習(xí)與蛋白質(zhì)有關(guān)的諾貝獎及獲獎的主要原因。了解我國在蛋白質(zhì)研究方面的水平和最新進(jìn)展。

11.教學(xué)反思

本節(jié)課主線明確，思路清晰;幾個(gè)重要環(huán)節(jié)：微課學(xué)習(xí)、模型制作、角色互動、網(wǎng)絡(luò)答題等發(fā)揮作用非常明顯，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作探究等活動充分突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。