高中人教版 (2019)蛋白质是生命活动的主要承担者教案设计

这是一份高中人教版 (2019)蛋白质是生命活动的主要承担者教案设计，共7页。
1教学设计的基本理念
本教学设计是以“倡导探究性学习“这一课程理念为基础设计，充分贯彻了“倡导探究性学习”和“注重与现实生活的联系”一大课程理念。因为学生缺乏相关氨基酸和蛋白质的化学知识(特别是对连接各原子间的化学键感到尤为困惑)，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学设计中，较为注重联系学生的生活经验，利用模型模拟或图解增强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性理解，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，最终初步形成结构与功能相适应的观念。
2教材分析
是新人教版高中生物必修一《分子与细胞》第二章第四节的教学内容，在新课标的内容标准中，对本节内容的学习要求是“概述蛋白质的结构和功能”，且蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性 ，属于理解水平。新教材先介绍蛋白质的功能，再处理蛋白质的结构，从宏观到微观，从形象到抽象，符合学生的认知规律，也易于形成“生物体的结构和功能相适应”的生命观念。科学史话和科学前沿分别介绍了相关领域的重大成果，让学生在了解与蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增加民族自信心和自豪感。
3 学情分析
学习本节时，学生已具备了“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实践经验，也学习了蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物。并且在日常生活中经常遇到有关蛋白质的问题，对哪些食物富含蛋白质还是比较熟悉的，所以对但蛋白质有初步的感性认识。但由于高一学生有机化学知识没有开始学习，对共价键和氨基酸的基本知识缺乏，而且细胞的分子组成又是微观的内容，所以在掌握氨基酸结构结构特点和氨基酸脱水缩合的过程有一定难度。高一学生刚入学，交流合作能力和科学探究能力还有待提高。
4 教学目标
根据上述教材结构与内容分析，考虑到学生已有的认知结构特征 ，制定如下教学目标：
生命观念：通过对蛋白质的结构和功能的学习，进一步认识生物大分子的特殊性，阐述蛋白质在细胞生命活动中的重要作用，初步形成生命的物质观，学生初步建立结构与功能相适应的观念。
科学思维：通过探究活动比较几种氨基酸的结构，归纳总结氨基酸的结构通式，构建氨基酸的结构模型。
科学探究：通过探究活动“氨基酸结构特点”和“模拟脱水缩合”的过程，培养学生科学探究的能力。
社会责任：联系生活实际，体会蛋白质在生命活动中的重要作用，尝试用所学生物知识来解决社会问题。
5 教学重点难点
重点：
（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能。
难点：
（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构多样性的原因。
突破方法
学生通过探究活动比较几种不同的氨基酸结构式求同归纳氨基酸的结构特点，构建结构模型，使学生学会用比较归纳法进行学习。学生还可以通过氨基酸脱水缩合的情境模拟，对蛋白质结构有更为直观的认识。
6 教学方法
教法
直观教学法、问题驱动式教学法、学科交叉法、启发式谈话法。
学法
观察思考法、自主、合作、探究法，比较归纳法。
7 教学流程图
联系生活实际----以科技生活体验引入新课，激活学习兴趣----图片的展示----联系生活实际得出结论-----开展氨基酸结构探究活动-------构建氨基酸结构模型 -----开展氨基酸脱水缩合的情境模拟------体验蛋白质结构特点-------学习知识卡------联系生活实际理解蛋白质特性。
8教学过程
问题探讨,导入新知
过渡：恩格斯说过：“没有蛋白质就没有生命！”那么蛋白质在生命活动中承担着哪些功能？
蛋白质的功能
过渡：疫情之下，上海新冠专家组组长张文宏主要提倡大家多吃鸡蛋，喝牛奶来获取蛋白质提高抵抗力。提出问题：食物中的蛋白质能直接被消化道吸收吗？
探究氨基酸结构
过渡：组成人体的氨基酸有 21 种，是如何构成 1010～1012 蛋白质的呢？
蛋白质的结构及其多样性
过渡：我们学习了水分进出动物细胞的，那么植物细胞一样吗？
板书设计
一蛋白质的功能
二氨基酸
结构通式
结构特点
种类
结合方式
三蛋白质的结构及其多样性
结构多样性的原因
四蛋白质的相关计算
9教学设计反思
本节课围绕“功能支持结构，结构决定功能”这一基本观点展开教学。先介绍蛋白质的功能，再依次介绍蛋白质的基本单位，以及蛋白质的结构层次。本节课重点讲解了蛋白质的 功能、氨基酸的结构特点、连接方式、蛋白质多样性的原因。本节课设计中，关于氨基酸连接方式采用了学生模拟活动，通过学生自主参与构建、比较得出结论。蛋白质多样性的原因采用归纳概括的方法，由学生在教师设问的引导下，着重培养学生的观察、分析、概括的科学思维。设计一系列的学生活动，最大限度的发挥学生的主体作用，激发学生的学习兴趣和积极性，学生在活动、阅读教材、分析推理、语言表达等方面都能得到锻炼，很好的实现了教学目标，充分体现了新课程的理念在教学设计中的呈现。
教师主导活动
学生主体活动
设计思想
缝合线手术后一段时间可以被人体吸收，避免了拆线的痛苦。提问：1. 为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对你认识蛋白质的化学组成有什么启示?
展示图片：富含蛋白质的食物
提问：想想平时吃的食物中,哪些是富含蛋白质的?
评价学生回答，引入研究主题：蛋白质是生命活动的主要承担者。
联系生活实际,思考,回答。
学生回答：蛋白质要水解成更小的单位才能被吸收。
学生思考回答：瘦肉、鸡蛋、牛奶等食品中富含蛋白质。
通过创设情境，激发学生的学习欲望，通过缝合线的吸收推理蛋白质的分解。
通过评价，促进学生发展，引入新课，为讲述氨基酸是组成蛋白质的基本单位作铺垫。
教师主导活动
学生主体活动
设计思想
布置任务：阅读教材P28—29内容，划出蛋白质的功能及对应的例子。
教师展示蛋白质图片，学生根据图片中的蛋白质说出蛋白质的功能。
结合图片内容划出蛋白质的功能及对应的例子并记忆
在笔记本上完成蛋白质功能的知识网络
培养学生的自学能力，训练学生归纳概括的科学思维
教师主导活动
学生主体活动
设计思想
蛋白质功能为什么如此强大？与其结构是分不开的。蛋白质是由什么组成的？蛋白质由氨基酸组成，也就是说蛋白质的基本组成单位是氨基酸。
探究：氨基酸的结构特点？
多媒体投影甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸的结构式。
教师提出问题串，让学生小组对比观察几种氨基酸的结构，通过探究总结出几种氨基酸结构的共同点，写出氨基酸分子的结构通式。
提问：
问题1：用方框圈出4种氨基酸的共同点？
问题2：用圆圈圈出氨基酸的不同点。
问题3：用一个结构通式将这四种氨基酸表示出来
教师总结氨基酸的结构特点，展示氨基酸的球棍模型，强调与中心碳原子相连的四个集团位置可以互换。并点出结构特点是判断一种化合物是否是氨基酸的依据。书写结构通式，看结构通式让学生找出氨基酸的组成元素。
布置练习题，判断是否是构成蛋白质的氨基酸？
教师介绍：根据人体细胞能否合成，将构成人体中的 21 种氨基酸分为“必需氨基酸”和“非 必需氨基酸”。必需氨基酸有 8 中，分别是 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、 苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸；非必需氨基酸有 13 种
提出问题：根据人体氨基酸的分类，我们在日常生活中如何做到合理营养的膳食呢？需要注 意什么？
学生以小组为单位，思考与讨论教师提出的问题串，对比观察几种氨基酸的结构，小组讨论得出几种氨基酸结构的共同点，在笔记本上写出小组讨论出的通式。
书写氨基酸结构通式，记忆氨基酸的结构特点。总结元素组成。
学生完成课件中展示的练习。
根据总结出的判断标准判断课件中哪些是氨基酸？
学生积极讨论，踊跃回答，课堂氛围活跃。
用层层递进的问题串来引导归纳氨基酸的结构特点，自主构建氨基酸结构通式的模型。
通过小组讨论和展示交流等过程让学生掌握科学探究的方法之一——模型建构，培养学生的科学探究能力。
学生通过结构通式总结元素组成，更直观
讲练结合，夯实基础
通过介绍分为人体内的“必需氨基酸”和“非必需氨基酸”，让知识与实际生活产生联系，并补充设问，引导学生关注健康生活，注意饮食健康，营养均衡等，
教师主导活动
学生主体活动
设计思想
PPT 演示两个氨基酸分子脱水缩合的过程，强调二肽，多肽，肽键，氨基酸残基，脱水缩合的概念，强调氨基，羧基，肽键的书写。
模拟活动：
以人为氨基酸进行模拟活动，指导学生上台手拉手模拟多个氨基酸脱水缩合的过程，形成肽链的空间结构等概念，通过肽键和脱水数目的变化进一步明确肽链的结构形成过程。
具体过程：采用学生们“手拉手”模型来示范，两个氨基酸的脱水缩合，比喻成两个人手拉手，即一个人的右手拉住另一个人的左手，“手拉手”即组成一个肽键，游离出的左手为氨基，游离出的右手为羧基，这样两个氨基酸经过脱水缩合就形成了一个二肽。
展示教材图2-11和图2-12，教师指导学生分析二硫键的形成过程和蛋白质空间结构的形成过程。
教师展示图片模拟不同氨基酸形成肽链的过程，如果以不同形状的形状代表不同的氨基酸，则下列几种情况由氨基酸构成的肽链是否相同？并说明理由。
总结：蛋白质结构多样性的原因
学生观察氨基酸形成蛋白质的动画过程演示，参与脱水缩合的模拟活动，与同学交流看法，获得氨基酸形成蛋白质的知识。思考回答，提出自己的疑问。
学生自主分析归纳：氨基酸-多肽-蛋白质
读图后理解概念：脱水缩合反应、肽链、二肽、多肽等。
学生观察教材图片，分析二硫键的形成过程和蛋白质空间结构的形成过程。
学生在教师引导下，观察图片，分析蛋白质结构多样性的原因
体会蛋白质结构的多样性决定蛋白质功能的多样性。
引导学生自主讨论观察，通过参加脱水缩合的模拟活动探索氨基酸脱水缩合的过程。培养学生自主学习能力，合作探究能力，归纳综合能力，提高科学探究的核心素养。
利用学生的动作模拟与动态课件来帮助学生进行学习，让学生先从感官上了解此过程。进一步加深学生对氨基酸形成肽链过程的理解，清楚知道氨基酸通过脱水缩合反应脱去的水分子数和形成的肽键数。（学生参与性强，气氛活跃，有效地突破了教学难点。）
教师深入挖掘教材，促进学生树立蛋白质的功能与结构相适应的生命观念
通过教师引导，观察图片，学生自行总结形成过程，提高学生的观察总结能力。
教师主导活动
学生主体活动
设计思想
教师展示知识卡举例说明蛋白质结构改变会引起蛋白质功能的变化。如：人正常血红蛋白的空间结构呈球状，正常红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白，呈纤维状，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状；运输氧气的能力降低。
教师展示蛋白质变性的图片，学生描述现象。
教师补充说明什么是蛋白质盐析、变性和水解
课堂拓展
蛋白质形成过程中的数量计算
教师引导学生总结三肽中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数、肽链相对分子质量的关系。
指导学生再进行脱水缩合模拟游戏
教师展示表格，记录肽链中氨基酸数目、肽链条数和肽键数目。
教师总结有关计算的4个规律，并组织学生进行对应练习。

巩固练习
组织学生做“当堂检测”环节的习题，学生完成后，小组讨论答案，然后学生展示答案。对于没有解决的疑难问题，学生可以书面的方式由小组长提交给教师，放在“习题课”中加以解决。
课堂小结
学生对比正常血红蛋白与异常血红蛋白的结构区别，在教师引导下总结结构决定功能。
学生结合身边的生活实际描述蛋白质的变化。
学生结合学习的内容尝试解释鸡蛋、肉类经煮熟后再吃容易被消化的原因。
学生讨论分析，并引导总结出计算水分子数与肽键数的公式。（n-m）
学生运用类比推理法尝试建构氨基酸脱水缩合的数学模型。
学生完成对应练习
学生单独做练习题，做完后小组讨论答案，并请部分同学展示答案。
学生积极参与到课堂小结的抢答环节中，当堂巩固所学内容。
通过学习了蛋白质的结构多样性，再次回到结构决定功能，结构的异常必将 变性的例子，让学生感受到课本知识在生活中的应用，进而激发学习的内驱力。
体会蛋白质在生命活动中的重要作用，并尝试用所学生物知识来解决社会问题。培养社会责任的核心素养。教师列举贴合学生实际的科学例子，更容易激起
学生的共鸣，提高学生的课堂参与度。
氨基酸数目、肽链条数和肽键数目之间的数学关系相对其他内容比较抽象，学生通过动手画图、制表统计，分析归纳他们之间的数学关系。上述过程能培养学生科学思维核心素养。最后，通过找出胰岛素的氨基酸数目、肽链条数和肽键的数目，验证上述规律，进一步加深学生对规律的理解。
当堂检验自主学习效果。
根据新授内容有针对性的设计当堂检测题，注重对基本知识基本技能的训练，以及对生命观念和科学思维的培养。通过设置当堂检测题进行反馈总结。
通过对概念图的梳理，学生对蛋白质的结构与功能有了更深刻的认识，并且充分发展了归纳与概括的能力，从而培养了科学思维。