新课标 高中生物 必修一 2.2 生命活动的主要承担者——蛋白质 教学设计(学科素养目标)

高中生物 新课标人教版 2.2教学设计

2.2 《生命活动的主要承担者──蛋白质》教学设计

一、教学内容分析

本节是第2章的重点内容，通过本节课的学习，学生应明确蛋白质的结构及其多样性，蛋白质构成细胞和生物体的重要有机物，在细胞及生物体生命活动中起着至关重要的作用。从知识体系看，本节课是课标中“细胞有多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子”这一概念的重要部分，课标要求“阐明蛋白质通常由20中氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成”。本节课的学习可以使学生对蛋白质有比较全面的了解，对整个高中的学习很重要，为后续学习载体蛋白、酶、抗体等内容打下基础。同时，本节课中还需注意渗透“生物体的结构和功能相适应”的观念。

二、学情分析

学生在义务教育阶段已经了解了一些有关蛋白质的内容，蛋白质食品与人体健康的关系等内容也密切联系学生生活，从这方面入手，较易引发学生兴趣。但由于学生普遍缺乏有关化学键、脱水缩合、氨基酸结构等有机化学知识，同时这部分内容也比较抽象，部分学生学习起来较为吃力，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用模型模拟或图解等多媒体资料加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，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，锻炼动手能力、提高思维能力，形成相应的观点。

三、教学目标

（一）生命观念方面的培养目标

1. 阐明氨基酸结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程，认同生命的物质性观念； 2. 阐明蛋白质的结构和功能，认同生物体的结构和功能相适应的观念； 3. 认同蛋白质是生命活动的主要承担者。 （二）科学思维方面的培养目标

通过类比模型的构建，体验建立模型中的思维过程，领悟模型法在生物学习和研究中的作用。

（三）科学探究方面的培养目标

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1. 提取、整合、运用图文信息，并通过观察、比较、归纳等方法得出结论的能力； 2. 将自主活动中的体验与思考迁移到理论知识的学习上。 （四）社会责任方面的培养目标

能够利用网络搜集与蛋白质有关的食品健康和疾病与保健等相关信息，学会鉴别信息，破除伪科学，并运用所学纠正自己和家人的饮食习惯，乐于分享自己掌握的知识。

四、教学重点、难点

（一）教学重点 1. 氨基酸的结构特点； 2. 氨基酸形成蛋白质的过程。 3. 蛋白质的功能。 （二）教学难点 1. 蛋白质的相关计算； 2. 蛋白质的结构多样性的原因。

五、教学策略

1. 通过课堂表达，强化学生逻辑思维与专业表达能力。

通常学生能够说出一些富含蛋白质的食品，也知道蛋白质对人的生活非常重要，但对于蛋白质的结构以及氨基酸的结构是陌生的。学生对刚接触的知识往往不够自信，课堂上，教师尽量避免讲授，而是转由学生表达组内学习成果，根据学生所学内容的汇报情况，教师适当鼓励、及时点拨，注重引导学生用图标、模型等方式并运用生物学术语表达。

2. 运用模型构建与合作学习相结合的策略来突破重难点。

小组合作学习有助于学生间对知识进行交流讨论，学生们通过尝试构建模型，体验模型构建中的思维过程，领悟模型法。学生通过观察、归纳、演绎，运用已有知识将复杂的事物简化为模型，抽象出事物的本质属性。

在小组合作学习的过程中注意分工明确，使每位学生都能找到自己的角色，积极参与到学习活动中，提升认知水平，小组成员共同思考，一起分享成功的喜悦。

3. 利用“科学史话”、“科学前沿”等内容开拓视野，加深认知。

介绍科学家人工合成蛋白质的过程，其中既有科学方法，又有科学发展的曲折历程，

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更有科学精神和爱国主义情感的渗透，对学生是一种情感教育。教师引导学生总结蛋白质的功能后，提出“科学家研究蛋白质结构和功能，对人类社会的发展有哪些促进作用呢？”“科学家对蛋白质结构和功能的研究进展怎样？有哪些新的成果？”等问题，引发学生深入思考，指导学生通过阅读或上网等方式自学，加深学生对“科学、技术、社会”相互关系的认知。

六、课时安排：

1课时（45min）。

七、教学过程

教学环节 教师活动 简介蛋白质的发现和研究概况。设问：（一） 那么，让众多科学家为之着迷的蛋白质有了解蛋白质的发现史和研究概况。 激发学生的学习热情。 学生活动 设计意图 开门见山、着怎样的结构和功能呢？今天就让我们来引出主题 认识一下这种复杂而神奇的生命大分子（1min） 吧。 引出本节课题。 教师展示日常饮食照片。提问：富含（二） 旧知延伸、蛋白质的食品有哪些？ 评价总结，并进一步提问：食物中的思考后回答。 为知识点的切入讨论后得出：蛋白质提供了良好的素材，经过消化分解为氨基酸为讲述氨基酸是组成思维迁跃 蛋白质是如何被利用的？ （2min） 那么，我们可以说蛋白质的基本组成单位是_____？ 生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20中，请同学们观察课件中几种氨基酸的结构图，想一想，氨基酸的结构有哪些特点呢？ （三） 氨基酸的结构及特点 展示课件。 布置学习任务一 【先自主学习，后合作交流】 阅读教材内容和课件展示内容，独立才能被人体吸收利用。 蛋白质的基本单位做学生回答：氨基酸。 铺垫。 学生观察、思考、讨论，得出结论。 为进一步学习氨基酸的结构通式做好铺垫。 学生小组讨论、完成学习任务一。 学生代表展示小组通过自主学习任务使学生在动手的同时积极思考，强化认知，同时强化逻辑思（7min） 思考后，组内交流完成下列问题： 1. 请用准确的语言表述氨基酸的元素组成； 2. 观察几种氨基酸结构的共同点用笔标识出相同的部位；

学习成果，并语言表述氨维和科学表达能力。 基酸结构通式。 3 / 7

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3. 用R表示氨基酸结构不同的部位，请组内合作，用绘画或拼图的方式展示出氨基酸的结构通式，并用最简洁的语言描述该通式。 根据学生的回答教师板书氨基酸分子的结构通式。 引导学生阅读资料“必需氨基酸和非阅读资料，思考并回把课上所学知识与实际生活联系起来，学以致用。 及时巩固。 必需氨基酸”，提出问题：从营养学的角答问题。 度上，如何衡量食品营养价值的高低？ 小结，引导学生完成导学案。 完成导学案内容。 【自主学习，独立思考】展示表格，请同学们在导学案上填写表格。 化合物 水 硫酸 血红蛋白 化学式 H2O H2SO4 C3032H4816O872N708S8Fe 原子个数 相对分子质量 学生利用已掌握的化学知识完成表格，同时引发思考： 氨基酸是组成蛋白质的基本单位，其平均分子质量仅为128，而蛋白质的相对分子质量却能达到几千甚至到几百万。那么氨基酸是怎样组成相对分子质量巨大的蛋白质的呢？ 布置学习任务二 【合作构建氨基酸脱水缩合形成二（四） 脱水缩合及蛋白质相关计算 （12min） 肽、三肽的物理模型】 学生自主构建脱阅读资料，思考并构水缩合的过程，帮助学生深化理解，达成重点学习目标。 培养学生规范表请大家阅读教材中有关氨基酸连接方建模型。 式的内容，之后以组为单位用拼图的方式模拟氨基酸的连接方式。 学生代表展示本组请学生代表上台展示，教师根据情况构建的模型，并配合语言达的能力。 引导和讲解。 表述。其他同学观看、提及时巩固，强化认知概念性知识。 结合学生的展示，引出多肽和肽链的问和补充。 概念。 布置学习任务三 学生完成表格，思考学生根据任务要【自主构建蛋白质相关计算的数学模并讨论，构建数学模型。 求独立思考并在组内型，后组内成员交流经验】 展示表格：引导学生思考，氨基酸脱水缩合形成肽链时，形成的肽链数、肽键数及脱水数之间的数量关系。 4 / 7

合作的过程中交流经验，构建出数学模型，有助于培养学生的科学思维，突破难点。

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氨基酸 总数 20 20 20 n 肽链数 1 2 3 m 肽键总数 脱水 总数 各组展示学习成果。并根据本组经验提出容易出错的地方，全班交流。 鼓励学生运用数巡视并根据各组学生的完成情况有针对性地指导。对学生的学习成果适时肯定和鼓励。 小结本部分内容，引导学生完成本部分导学案。 教师展示多媒体素材：氨基酸形成蛋白质的大致过程。引出蛋白质有很复杂的空间结构。 【自主阅读分析材料】尝试回答问题： 完成导学案内容。 学知识解决生物学问题。 学生观察课件后发 通过独立阅读分析文本材料的任务，链状的多肽链怎么形成这样复杂的结问，链状的多肽链怎么形构呢？ 资料：氨基酸脱水缩合形成多肽，因为R基团不同，使得有些氨基酸呈酸性，有些呈碱性，另外一些则为中型。这些R（五） 蛋白质的空间结构以及蛋白质结构多样性的原因 （10min） 基团的特性使得氨基酸之间产生相互吸引成这样复杂的结构呢？ 学生阅读资料，独立给予学生较充足的思或者相互排斥的作用，多肽链会因为这些分析思考，得出任务的结考时间，增强学生分氨基酸之间的相互作用而扭曲折叠，进而论。 形成复杂的空间结构。另外，还有许多蛋白质是由两条或两条以上的肽链组成，比如血红蛋白就是由四条肽链组成的。 引导学生阅读教材内容和“思考与讨论”中的问题。 布置学习任务四 【合作探究活动——构建蛋白质结构模型】（课件展示活动说明）思考以下问题： 1.不同的实验材料各代表什么？ 学生独立阅读教材，尝试回答“思考与讨论”中的问题。 带着问题合作完成析和提取信息的能力。 借助模型构建来增加学生的空间感，同时，通过类比模型的构建帮助学生理解探究活动，回答问题，并空间结构。运用数学2.运用数学知识回答“n个氨基酸组总结规律，学生代表展示方法让学生感知多肽成的多肽链，可以有多少种”。 3.通过这个活动，尝试总结出蛋白质结构多样性和什么有关？ 5 / 7

成果，说清本组结论。 链结构的多样性，进 学生总结本部分内而总结出蛋白质结构多样性的原因。