“生命活动的主要承担者—蛋白质”教学设计

江苏省靖江市高级中学 徐 燕

  【摘 要】 通过氨基酸的对比找出异同点，在组装模型过程中得出氨基酸的结构通式及特点；观察氨基酸的脱水缩合过程，学生自身演示体会脱水过程和脱水规律；以形成蛋白质探究活动为载体，引导学生对蛋白质多样性的理解。
　　【关键词】 蛋白质；教学设计

　　1教材分析
　　本节所讲的“生命活动的主要承担者—蛋白质”，是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第2章第2节的内容。从教学安排来看，是继细胞中元素和化合物之后，安排的有机大分子内容。教材中涉及的概念较多，例如：生物大分子、氨基酸、氨基、羧基、R基、脱水缩合等。虽然教材中有一幅“由氨基酸形成蛋白质的示意图”，但是对蛋白质结构的认识还比较抽象，通篇的文字叙述，给学生留有的空间较少，知识点内容的跳跃性较强，在一定程度上给学生的理解造成障碍。本节的重点：氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程；教学难点：蛋白质结构多样性的原因。
　　2 教学目标
　　2.1 知识目标
　　1.识别组成蛋白质的氨基酸结构特点。
　　2.说明氨基酸脱水缩合的过程。
　　3.解释蛋白质的多样性的原因，概述蛋白质的功能。
　　2.2 能力目标
　　1.通过氨基酸结构通式的推导，学生可以提升分析归纳能力，
　　2.通过探讨氨基酸的缩合过程，学生可以提升解决问题的能力
　　2.3 情感态度价值观 
　　认同蛋白质是生命活动的承担者，体验合作学习的快乐。
　　3 教学过程
　　3.1 创设教学情境
　　用多媒体展示：人体血液中的红细胞、、健美运动员、头发三幅图片。
　　教师问：你们发现这些图片蕴含的生物学知识吗？等学生思考后,教师指出血液中的红细胞、人的头发、肌肉的组成成分中都含有蛋白质。
　　设计意图：通过学生身边熟悉事物，激发学生的学习兴趣，很自然地从熟悉的事物过渡到抽象的蛋白质。
　　3.2 蛋白质的基本单位：氨基酸
　　请同学说出几种富含蛋白质物质？学生答… 
　　(过渡)蛋白质必需经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。
　　（1）学习活动一：比一比 展示常见赖氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸四种氨基酸结构简式,请学生找出它们的相同点和不同点。教师根据学生的分析，归纳出氨基酸的结构通式。
　　设计意图：从赖氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、谷氨酸开始分析,通过对比找出异同点，学生印象比较深刻。注意：在氨基酸选择时要考虑有氨基、羧基的R基。
　　（2）学习活动二：装一装 教师介绍氨基酸的分子模型，指出代表氨基、羧基、R基和H的部分；指导学生动手组装氨基酸的分子模型，体验氨基酸的结构特点。
　　学生活动：学生认真听讲，合作完成氨基酸的模型。根据氨基酸的结构特点来辨析一下是否是氨基酸？（辨析的依据是氨基酸的通式）
　　设计意图：学生仅仅是听讲，还不能掌握氨基酸结构通式。通过亲自组装，在“做中学”，学生能比较好的理解氨基酸结构特点。教师让学生从不同的角度观察组装好的氨基酸，学生看到的是不同的侧面，但都是同一个模型，这就更加理解了氨基酸的立体结构特点。
　　（过渡）氨基酸的分子比较小，蛋白质的分子却很大，氨基酸是怎样组成分子量巨大的蛋白质呢？
　　3.3 氨基酸分子脱水缩合
　　（3）学习活动三：看一看 教师播放氨基酸脱水缩合动画，指导学生仔细观察；
　　学生活动：仔细观察。（脱去水中氢和氧的来源，肽键的组成、脱去后的化合物名称）
　　连一连：请3个同学把自已就当成氨基酸：左手相当于氨基、右手相当于羧基、躯干以下相当于氢、头相当于R基。
　　设计意图：使学生完成了知识和能力的迁移。通过动手操作，不仅理解了二肽的形成，也理解了肽键数、脱水数、之间的关系。这样的处理，化难为易，化抽象为具体，尽管高一学生没有学习有机化学，但这部分却真正掌握了。
　　3.4 总结氨基酸分子脱水缩合的规律
　　肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数–肽链数
　　至少含有氨基（羧基）=肽链数
　　3.5 蛋白质分子结构多样性原因
　　(过渡)组成蛋白质的氨基酸约有20种，但是由氨基酸构成的蛋白质却多种多样，蛋白质分子结构为什么有多样性呢？
　　(4)学习活动四：粘一粘
　　把学生分四个大组，先给所有学生每人发一条长方形的黄色卡纸和固体胶；再给第一组的所有同学每人发5个小的正方形红色卡纸，给第二组同学发5个小的圆形红色卡纸，给第三组分6个小圆形红色的卡纸，给第四组同学分3个小的正方形红色的卡纸和3个小的圆形红色卡纸。不同形状红色卡纸代表不同种类氨基酸图片，黄色卡纸条代表肽链。指导学生把红色的卡纸粘在黄色的卡纸条上，寻找蛋白质分子结构多样性的原因。
　　学生活动：利用老师发的材料，认真粘贴。
　　通过比较第一组和第二组图形，得出氨基酸的种类不同；通过比较第二组和第三组同学粘贴的图形，得出氨基酸的数目不同。比较第四组之间学生很容易得出在氨基酸种类和数目都相同的情况下，氨基酸的排列顺序不同。
　　教师引导：组成生命的氨基酸有20种，组成每种蛋白质的氨基酸有几百个，甚至成千上万，氨基酸的排列顺序更多！
　　设计意图：通过让学生动手粘贴卡片，让学生真正在“做中学”，教师在“学中教”。学生通过粘贴、对比、类比，很容易体会组成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
　　（过渡）当组成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序相同，组成的蛋白质就相同吗？
　　（5）学习活动五：折一折
　　教师指导第一、二、三组学生把刚才贴好的卡纸条折叠成自己喜欢的物体，例如：飞机、小船等。学生很高兴地动手折叠，每个学生开动脑筋，折叠成不同的形状。教师顺势利导：为什么会有这么多种形状？
　　学生答：折叠方式不同。（观看蛋白质形成投影）
　　设计意图：通过让学生折叠卡纸条，学生很容易体会多肽链在盘曲、折叠成蛋白质时折叠方式是不同的，更加理解了蛋白质分子结构多样性的原因。
　　3.6 蛋白质分子功能的多样性
　　（过渡）生物学的重要原理之一就是结构和功能相适应，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质具有多种功能。
　　（6）学习活动六：阅读教材，自我领悟
　　展示有关蛋白质功能的资料，指导学生认真阅读，找出体现蛋白质功能的关键词。
　　设计意图：引导学生在阅读中“自我领悟”。
　　3.7 归纳小结
  教师精心设计知识网络,学生边思考边回答.
　　设计意图：把琐碎的知识穿成知识链，连成知识网，让学生有一个系统的概念，便于复习、掌握。
　　3.8 练习反馈教师展示闯关练习,学生自由选择闯关，积极思考。