資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物 年級 高一 學期 秋季
課題 第四節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
教學目標
通過討論蛋白質的功能，分析蛋白質功能多樣性和結構多樣性的關系，形成結構與功能相適應的生命觀念。 比較不同氨基酸的結構，歸納氨基酸的結構通式及特點，發展歸納與概況的科學思維。 通過構建物理模型與數學模型等活動，闡明氨基酸形成蛋白質的過程及蛋白質多樣性的原因，提升科學探究能力。 結合實例分析，提倡健康飲食，倡導用所學生物學知識解決生活中的問題，樹立社會責任感。
教學內容
教學重點： 1. 蛋白質的結構和功能 2. 氨基酸的結構特點及其形成蛋白質的過程 教學難點： 1. 氨基酸形成蛋白質的過程 2. 蛋白質結構和功能多樣性的原因
教學過程
榜樣人物，導入新課 通過展示鐘南山院士的早餐，發現其蛋白類食物的含量比較多，引導同學們分析為什么每天食用富含蛋白質的食物？攝取的這些食物轉化成人體自身蛋白質后，又會起什么作用？ 結合生活情境，討論蛋白質的功能 蛋白質的功能 學生活動：請學生以一天生活情境為主線，通過對生活實例的分析，引導學生理解總結并提升蛋白質的功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。 結構物質:頭發，肌肉 催化：絕大多數酶是蛋白質 運輸：血紅蛋白具有運輸氧氣的作用 調節：胰島素能調節血糖含量 抗體：幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害。 設計意圖：以學生日常的生活為主線，通過具體例子分析蛋白質的功能，理解蛋白質功能的多樣性，解決早餐為什么要富含高蛋白食物的原因。掌握利用利用工具收集資料，并展示成果的能力。 蛋白質如此多樣的功能與蛋白質的結構是有關的。那么蛋白質的結構又是怎樣的？ 歸納概括，模型構建，明確氨基酸的結構 蛋白質的基本組成單位---氨基酸 1、出示四種氨基酸的結構引導學生有序觀察氨基酸結構的異同點，并用不完全歸納法歸納氨基酸結構的特點，發展學生歸納概括的科學思維。 2.給出其余氨基酸的結構，明確不完全歸納法總結的氨基酸特點是正確的，從而學習氨基酸結構通式的正確寫法。 氨基酸的結構特點：每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連有一個氫原子和一個側鏈基團，側鏈基團用R表示。 掌握各種氨基酸之間的區別在于R基的不同。 設計意圖：培養學生有序觀察的能力。 3.學生活動：構建氨基酸結構模型 運用紙片，構建四種氨基酸平面結構模型 ，更深入的理解氨基酸的結構特點，演示球棍模型，理解氨基酸四個基團的位置可以互換，達到深入學習的目的。 設計意圖：通過觀察不同氨基酸的結構，得出氨基酸結構通式和結構特點，培養歸納與概況的科學思維，再通過模型構建激發學生學習的興趣，深刻理解蛋白質的結構特點。 4.聯系疫情期間專家的飲食建議，引出必需氨基酸與非必需氨基酸的概念。 設計意圖：回答鐘南山院士早餐豐盛的原因，認同飲食要多樣化，營養要均衡。使學生將所學知識運用到生活中，感受到學習的價值。 構建物理，數學模型，利用科學思維，突破蛋白質的形成過程及蛋白質種類多樣性的原因，發展結構與功能相適應的觀點。 三、蛋白質的結構及其多樣性 1、觀察課件演示，構建脫水縮合模型，分析不同肽鏈形成的原因。 （1）PPT演示氨基酸脫水縮合過程，幫助學生理解，脫水縮合，二肽 ，多肽，肽鍵，肽鏈的概念。 （2）學生活動：學生運用活動一的氨基酸卡片模型模擬脫水縮合的過程，并構建脫水縮合過程中氨基酸數與脫水數的數學模型。 設計意圖：借助卡片演示將微觀抽象，難以直接觀察到的變化過程具體形象化，幫著學生理解脫水縮合過程，同時構建數學模型運用演繹推理的方法，展示和驗證脫水縮合過程。進一步提升學生歸納與概括，模型與建模的科學思維。 （3）學生活動：引導學生觀察自己構建的三肽模型，通過問題驅動，運用數學思維，進行分析，并由學生歸納敘述，最終得出肽鏈形成的差別來自于氨基酸種類，數目，排列順序的千差萬別。提升學生觀察與提問，分析與討論的科學探究能力。 問題1. 3種不同的氨基酸能形成多少種三肽？ 問題2. 人體內21種氨基酸能形成多少種三肽？ 問題3. 若21種氨基酸組成一個含1000個氨基酸的蛋白質大分子，有多少種可能性？ 設計意圖：通過構建不同的三肽模型，增強學生的動手動腦能力，利用問題驅動，激發學習興趣，運用數學思維進行歸納，培養學生科學的思維。 2、肽鏈盤曲折疊形成不同的空間結構 展示胰島素的圖片講解肽鏈形成后，由于肽鏈中氨基酸之間能夠形成氫鍵，使得肽鏈盤曲折疊形成一定的空間結構。許多蛋白質分子有多條肽鏈，從而形成更復雜的空間結構，這樣蛋白質空間結構就具有了多樣性。 設計意圖：通過具體實例，將抽象知識具象化，從而更深刻的理解蛋白質的空間結構。 3、歸納概括蛋白質種類多樣性的原因 通過分析血紅蛋白的形成過程，總結蛋白質的結構層次。并由這些具體實例 歸納得出由于肽鏈中氨基酸種類、數目、排列順序千變萬化，肽鏈的盤曲折疊方式及其空間結構千差萬別，造成了蛋白質結構的多樣性，形成了種類繁多的蛋白質。 設計意圖：通過探究血紅蛋白的結構層次，總結蛋白質多樣性的原因。培養學生的歸納，總結，科學探究能力。 4、列舉實例說明蛋白質結構與功能的關系 每一種蛋白質分子都由與它所承擔功能相適應的獨特的結構，如果氨基酸序列改變或者蛋白質空間結構改變，都會影響其功能。 舉例鐮刀型細胞貧血癥，學生通過對其病因的分析，總結蛋白質結構改變必然會引起蛋白質功能的概念，從而深化結構與功能觀。 聯系日常生活中蒸煮雞蛋和噴灑酒精的例子，給出蛋白質變性的概念，更深入的理解蛋白質的結構決定其功能的觀點。 設計意圖：通過與生活聯系緊密的例子，引起學生學習的興趣，并鼓勵學生運用所學的生物學知識解決生活中的生物學問題，提升學生的社會責任感。 繪制概念圖，構建知識體系 四、學習成果總結 蛋白質分子概念圖 設計意圖：幫助學生梳理本節所學內容，認同蛋白質的結構與功能相適應的生命觀念，并生成自己的思維導圖。 學習生物學知識，解決生活中的問題 學習成果檢測 實踐性作業： 嘗試用8個氨基酸制作環肽，構建環肽形成過程中脫水數和形成肽鍵數的數學模型。 綜合性作業： 六個月大的嬰兒豆豆食用普通奶粉后出現全身紅腫的過敏現象。請查閱資料，結合本節知識，給豆豆父母推薦一款適合豆豆食用的奶粉，并解釋其原因。 設計意圖：引導學生將所學知識與生活，社會相聯系，培養學生的社會責任感。

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