指向關(guān)鍵能力的“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

華甜甜

摘 要：本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以生活中的蛋白質(zhì)導(dǎo)入新課，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納蛋白質(zhì)的功能。以生命觀(guān)念中的結(jié)構(gòu)與功能觀(guān)作為主線(xiàn)，分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。利用模型的初建、模型的體驗(yàn)、模型的創(chuàng)新，體會(huì)構(gòu)建模型在學(xué)習(xí)和科研中重要價(jià)值和意義。

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì);模型建構(gòu);教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???? 文章編號(hào)：1992-7711（2020）21-110-2

一、教材分析和設(shè)計(jì)思路

“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”位于人教版必修一《分子與細(xì)胞》模塊，第二章第二節(jié)，包括蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的功能等內(nèi)容。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，讓學(xué)生體會(huì)各種蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的不同作用，從而歸納出蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。滲透結(jié)構(gòu)與動(dòng)能相適應(yīng)的生命觀(guān)念，進(jìn)一步探索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。利用建立模型方法，從組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸出發(fā)，逐步學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的形成過(guò)程。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.大概念

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位。

2.重要概念

細(xì)胞由多種多樣的分子組成，包括水、無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等，其中蛋白質(zhì)和核酸是兩類(lèi)最重要的生物大分子。

3.一般概念

闡明蛋白質(zhì)通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成。

三、教學(xué)過(guò)程

（一）設(shè)置情境導(dǎo)入

教師：蛋白質(zhì)在生活中無(wú)處不在，你知道哪些食品中富含蛋白質(zhì)么？有哪些生活用品中也有蛋白質(zhì)的成分么？

學(xué)生：舉例（略）。

（二）蛋白質(zhì)的功能

教師：生活中處處都有蛋白質(zhì)的陪伴，我們的人體中也存在大量蛋白質(zhì)，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合初中學(xué)過(guò)的知識(shí)和自己的日常生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)我們體內(nèi)有哪些結(jié)構(gòu)物質(zhì)中有蛋白質(zhì)呢？試著說(shuō)出它的具體作用是什么？學(xué)生：舉例（略）。教師：蛋白質(zhì)為什么有如此多種多樣呢？蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)說(shuō)，新的知識(shí)的學(xué)習(xí)需要建立在已有舊知的基礎(chǔ)上。讓學(xué)生以人體為例，結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)舉例說(shuō)出身體中的蛋白質(zhì)，并試著概括出其功能。體會(huì)各種蛋白質(zhì)在各項(xiàng)生命活動(dòng)中的重要作用，歸納出蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。初步滲透結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，從蛋白質(zhì)的功能過(guò)渡到對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索，側(cè)重生命觀(guān)念的教學(xué)。

（三）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

1.初步認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)

PPT展示葡萄糖、血紅蛋白三種物質(zhì)的化學(xué)分子式，學(xué)生分析蛋白質(zhì)的組成元素特點(diǎn)和分子量大小。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生能通過(guò)表格直觀(guān)地看出蛋白質(zhì)的基本組成元素，并通過(guò)數(shù)據(jù)的對(duì)比認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是一種生物大分子。側(cè)重于對(duì)學(xué)生基于事實(shí)的科學(xué)態(tài)度和對(duì)信息的分析、處理能力的教學(xué)。

教師：蛋白質(zhì)是一種生物大分子，攝入后能否直接被人體吸收呢？學(xué)生：不能，需要消化成氨基酸才能吸收。教師：在很多食品中都會(huì)標(biāo)明添加某些種類(lèi)的氨基酸，為什么要添加某些種類(lèi)的氨基酸呢？指導(dǎo)學(xué)生閱讀書(shū)本相關(guān)內(nèi)容后進(jìn)行歸納。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)，蛋白質(zhì)作為生物大分子，需要經(jīng)過(guò)消化分解成氨基酸才能被吸收。新舊知識(shí)銜接，得出氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位。與生活相聯(lián)系，提醒學(xué)生均衡健康飲食的重要性，達(dá)成“蛋白質(zhì)通常由21種氨基酸組成”的教學(xué)目標(biāo)。

2.深入了解蛋白質(zhì)

（1）教師給出幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)，學(xué)生觀(guān)察后歸納出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式。

教師：我們可以把氨基酸的結(jié)構(gòu)通式類(lèi)比成人體，軀干是中心C原子，左右手分別代表氨基和羧基，兩條腿表示H，頭表示R基，氨基酸種類(lèi)的不同就在于R基的不同。

設(shè)計(jì)意圖：從多種氨基酸的結(jié)構(gòu)中，歸納出氨基酸結(jié)構(gòu)的共性，從而概括出氨基酸的結(jié)構(gòu)同事。體現(xiàn)了科學(xué)思維中歸納與概括的應(yīng)用。以人體的各部分結(jié)構(gòu)類(lèi)比氨基酸的結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生理解R基在區(qū)別氨基酸種類(lèi)時(shí)的作用，理解氨基酸種類(lèi)種類(lèi)多樣性的原因是R基的不同。

（2）活動(dòng)一：模型初建活動(dòng)要求：利用超輕黏土和牙簽，以仿造甲烷結(jié)構(gòu)模型，嘗試建構(gòu)氨基酸立體結(jié)構(gòu)模型。

設(shè)計(jì)意圖：平面圖向立體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化需要空間思維能力。利用甲烷的空間模型，讓學(xué)生觀(guān)察，初步了解同類(lèi)型的氨基酸空間結(jié)構(gòu);然后讓學(xué)生利用材料嘗試構(gòu)建氨基酸的結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)這個(gè)活動(dòng)，讓學(xué)生掌握氨基酸的立體結(jié)構(gòu)。對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)有了更加科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

教師：通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，我們知道了氨基酸的種類(lèi)有21種，可是蛋白質(zhì)的種類(lèi)卻多達(dá)1010～1012種，這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

PPT展示氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程示意圖。

教師：氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程中有哪兩個(gè)關(guān)鍵步驟？學(xué)生：脫水縮合和盤(pán)區(qū)折疊。

播放氨基酸脫水縮合過(guò)程動(dòng)畫(huà)。

設(shè)計(jì)意圖：展示脫水縮合的動(dòng)畫(huà)，從二肽的形成引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)展到多肽的形成，根據(jù)學(xué)情還可以進(jìn)行能力的提升，由鏈狀引導(dǎo)

學(xué)生思考環(huán)狀的相關(guān)問(wèn)題。

（3）活動(dòng)二：模型體驗(yàn)活動(dòng)要求：分小組，利用不同的材料體驗(yàn)由氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過(guò)程，并試著從氨基酸角度分析蛋白質(zhì)種類(lèi)多樣性的原因。

設(shè)計(jì)意圖：從理論上學(xué)習(xí)了肽鏈的形成過(guò)程后，引導(dǎo)學(xué)生利用不同的實(shí)驗(yàn)材料體驗(yàn)多肽形成的過(guò)程。在模型體驗(yàn)的過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用最直觀(guān)的模型思考有關(guān)計(jì)算的問(wèn)題。將抽象的問(wèn)題具體化。

（4）活動(dòng)三：模型創(chuàng)新活動(dòng)要求：利用活動(dòng)二中形成的肽鏈模型，盤(pán)區(qū)折疊形成具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。并完善蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。

設(shè)計(jì)意圖：空間結(jié)構(gòu)的形成是非常抽象的，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有的材料，“盤(pán)曲折疊”形成空間結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。進(jìn)一步體會(huì)到模型建構(gòu)在科學(xué)發(fā)展中的重要作用。

四、教學(xué)反思

本堂課整體思路是由科學(xué)思維和生命觀(guān)念貫穿本節(jié)課的兩大知識(shí)點(diǎn)，即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的功能。通過(guò)模型初建、模型體驗(yàn)、模型創(chuàng)新，三個(gè)建模過(guò)程，層層遞進(jìn)，層層提升。整體設(shè)計(jì)切合2017年版的新課標(biāo)提出的生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四大方面的核心素養(yǎng)。體會(huì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀(guān)念，幫助學(xué)生形成正確的價(jià)值觀(guān)念、必備品格和關(guān)鍵能力。

（作者單位：鎮(zhèn)江崇實(shí)女子中學(xué)，江蘇 鎮(zhèn)江212000）