人教版高中生物必修一22《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)(全國(guó)一等獎(jiǎng))

人教版高中生物必修一22《生命活動(dòng)的

主要承擔(dān)者一一蛋白質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)（全國(guó)一等

獎(jiǎng)）

XXX《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者一蛋白質(zhì)》教學(xué)設(shè)

計(jì)

1教材分析

1.1本節(jié)課地位

“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者一蛋白質(zhì)”是人教版普通高中生物

學(xué)教材《分子與細(xì)胞》（必修1）第2章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。

它是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要有機(jī)物，在細(xì)胞及生物體生命活

動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用。

從知識(shí)體系看，本節(jié)課是對(duì)整個(gè)高中生物的研究都很重要

的，是承上啟下的。本章第一節(jié)的研究，明確了細(xì)胞中含量最

多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)，而生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)的

研究，是后續(xù)的很多知識(shí)的基礎(chǔ)，如載體蛋白、酶、抗體等。

1.2內(nèi)容分析

本節(jié)內(nèi)容由短基酸及其種類（基礎(chǔ)知識(shí)）、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

及其多樣性（是教學(xué)的核心和關(guān)鍵點(diǎn)）、蛋白質(zhì)的功能三個(gè)知

識(shí)塊組成。從內(nèi)容設(shè)置上看，教材通過問題探究、思考討論、

與生活的聯(lián)系等環(huán)節(jié)結(jié)合圖文形式來展現(xiàn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)

律和思維發(fā)展過程。充分貫徹了“倡導(dǎo)探究性研究”和“注重與

現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”一大課程理念。

1.3教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.3.1教學(xué)重點(diǎn)：

氨基酸的結(jié)構(gòu)特性；氨基酸形成卵白質(zhì)的過程；卵白質(zhì)的

功能。

1.3.2教學(xué)難點(diǎn)

氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程；蛋白質(zhì)多樣性的原因

2教學(xué)目標(biāo)

2.1知識(shí)目標(biāo)

申明氨基酸的結(jié)構(gòu)特性，以及氨基酸形成卵白質(zhì)的過程；

概述卵白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

2.2能力目標(biāo)

能通過窺察、分析、比較等方式處置懲罰信息，并得出結(jié)

論；通過著手操作將活動(dòng)中的體驗(yàn)與思考遷移到理論的知識(shí)上。

2.3情感目標(biāo)

2.3.1認(rèn)同卵白質(zhì)是生命活動(dòng)的首要承擔(dān)者；

2.3.2認(rèn)同生命是由物質(zhì)組成的

3學(xué)情分析

學(xué)生在上一節(jié)課里了解了卵白質(zhì)，在初中也研究了有關(guān)食

物中卵白質(zhì)消化吸收的內(nèi)容，對(duì)卵白質(zhì)和氨基酸的干系有肯定

認(rèn)識(shí)，化學(xué)還研究了甲烷、乙酸、氨氣等化合物。這對(duì)本節(jié)內(nèi)

容的教學(xué)來說，具備了相應(yīng)的知識(shí)根蒂根基。但是對(duì)氨基酸的

脫水縮合過程、對(duì)卵白質(zhì)多樣性的原因、肽鏈形成時(shí)的氨基酸

數(shù)、肽鍵、脫去的水分子數(shù)三者的干系，等知識(shí)點(diǎn)較難理解把

握。

對(duì)于高二的學(xué)生來說，經(jīng)過高一一年的訓(xùn)練，已經(jīng)有一定

的抽象思維能力。這為學(xué)生研究生物學(xué)的微觀知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。

4教學(xué)策略

模子作為一種認(rèn)識(shí)手段和思維方式，是科學(xué)認(rèn)識(shí)過程中籠

統(tǒng)化與具體化的辯證統(tǒng)一；小組合作研究模式是通過讓學(xué)生組

成小組，對(duì)知識(shí)舉行合作研究，交流討論，進(jìn)而總結(jié)取得知識(shí)

的一種方法。

本案例運(yùn)用類比模型構(gòu)建和小組合作性研究相結(jié)合的教學(xué)

策略來突破教學(xué)的重、難點(diǎn)，學(xué)生通過嘗試建立類比模型，體

驗(yàn)建立模型中的思維過程，領(lǐng)悟模型方法,并獲得或鞏固有關(guān)生

物學(xué)概念。在氨基酸分子通式的模型建構(gòu)過程中，學(xué)生通過觀

察、歸納、演繹、運(yùn)用已有知識(shí)將復(fù)雜的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象

出其本質(zhì)屬性?！暗鞍踪|(zhì)分子多樣性的原因”這一難點(diǎn)，運(yùn)用小

組合作建立類比模型的方式，并通過小組內(nèi)的分工合作，課堂

更加開放，氛圍更為輕松，學(xué)生將頭腦中抽象的概念具體化，

積極主動(dòng)的參與到課堂中，在探索思考中，體會(huì)到模型建構(gòu)的

方法，獲得成功的喜悅，并將模型方法內(nèi)化為認(rèn)知圖式，獲得

認(rèn)知水平上的提升。

5教學(xué)過程

教學(xué)流教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)互動(dòng)

程

(一)

創(chuàng)設(shè)情

境，導(dǎo)

入新課

上節(jié)課的研究，我們知道了細(xì)胞是由元素和化合物組成的,

其中，含量最

多的有機(jī)物是什么？對(duì)了，是蛋白質(zhì)，它占細(xì)胞干重的

50%,生物離開了蛋

白質(zhì)就不能生存。

蛋白質(zhì)于1838年被發(fā)現(xiàn)，并被正式命名(protein),意思為

“最原初的”“第

一重要的“，從發(fā)現(xiàn)至今的一百多年來，人們對(duì)它的研究

一直在繼續(xù)，諾

XXX從1901年首次頒獎(jiǎng)至2015年，共有43次，總計(jì)87

位科學(xué)家在有關(guān)蛋

白質(zhì)研究方面，取得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。卵白質(zhì)有怎樣的結(jié)構(gòu)

和功能呢？我們

今天就來詳細(xì)的研究這個(gè)對(duì)生命而言至關(guān)重要的，讓眾多

科學(xué)家為之著迷

的，龐大而奇妙的生命大分子---卵白質(zhì)

引出課題：生命活動(dòng)的首要承擔(dān)者一卵白質(zhì)。

問：哪些食品中富含蛋白質(zhì)呢？

學(xué)生回答：魚類，蛋，肉，奶制品，豆制品，都富含蛋白

質(zhì)。

食物中的蛋白質(zhì)是如何被利用的呢？

共同分析討論后得到，根據(jù)初中所學(xué)的知識(shí)，我們知道，

食物中的蛋白質(zhì)，

需要顛末消化，分解為各類氨基酸，才能被人體吸收、利

用。以是氨基酸

是蛋白質(zhì)的基本組成單位。

教學(xué)意圖

通過諾貝爾獎(jiǎng)的

詳細(xì)資料，激起學(xué)

生了解卵白質(zhì)相

關(guān)知識(shí)的樂趣，激

發(fā)研究的熱情。（二）

引出新

知

引出氨基酸，使

學(xué)生得知氨基酸

是卵白質(zhì)的根本

組成單位，從而接

下來進(jìn)一步學(xué)

O

提出問

題

模子構(gòu)

建：氨

基酸的

結(jié)構(gòu)特

點(diǎn)

教學(xué)內(nèi)容：氨基酸的結(jié)構(gòu)

生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸，約有二十種，氨基酸的結(jié)

構(gòu)有什么樣的特

點(diǎn)呢？請(qǐng)大家認(rèn)真窺察、比較以下5種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，

回答學(xué)案的問題。

通過窺察分析，引

導(dǎo)得出氨基酸的

元素組成、

1.請(qǐng)用正確的語(yǔ)言表述氨基酸的元素組成

2.它們的結(jié)構(gòu)具有甚么共同特性？用筆圈出結(jié)構(gòu)中不異的

部分。分歧氨基

酸分子的區(qū)別在哪里？

模型構(gòu)建活動(dòng)一：如果用字母R表示氨基酸中不同的部分,

請(qǐng)兩人一組，

用泡沫球牙簽等材料拼出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。并用最簡(jiǎn)潔

的語(yǔ)言總結(jié)該通

通過小組活動(dòng)進(jìn)

行模型構(gòu)建，讓學(xué)

生動(dòng)手自己得出

氨基酸分子結(jié)構(gòu)

通式。并描述結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)。

式的特點(diǎn)。

①每種氨基酸分子中至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基，且

都有一個(gè)氨基

和一個(gè)覆基連在同一個(gè)碳原子上.

②R基的分歧，決定氨基酸的分歧種類。

通過“必需氨基

介紹“必需氨基酸”和“非必需氨基酸“酸”和“非必需氨

在這20種氨基酸中，有8種氨基酸是人體細(xì)胞不能合成

的，嬰兒多一種組基酸”的介紹，讓

氨酸，9種。必需從食物中取得，叫必需氨基酸。還有12

種是人體細(xì)胞可知識(shí)與實(shí)踐生活

以合成的，叫非必需氨基酸。聯(lián)系起來。

因?yàn)槿梭w中的蛋白質(zhì)每天都要更新，而蛋白質(zhì)是不能儲(chǔ)存

的，所以我們每

天必需攝入一定量的蛋白質(zhì)來補(bǔ)充這8種必需氨基酸。營(yíng)

養(yǎng)學(xué)上，也會(huì)根

據(jù)含有幾種必需氨基酸以及必需氨基酸含量的多少，來衡

量食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

的高低。

學(xué)生展示模型，交流，描述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

在學(xué)生回答的根蒂根基上，教師板書氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通

式以及結(jié)構(gòu)特性。

明確卵白質(zhì)是大

分子。

投影以上表格請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算這三種化合物的原子個(gè)數(shù)與相

對(duì)分子質(zhì)量。

有些蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量甚至達(dá)到幾百萬。氨基酸是蛋白質(zhì)

的基本單位，其引出氨基酸是如

平均分子量?jī)H為128,而蛋白質(zhì)的分子量卻從幾千到幾百

萬，那么，氨基酸何形成蛋白質(zhì)

是怎樣組成分子量宏大的卵白質(zhì)呢？的？

模型構(gòu)建活動(dòng)二：氨基酸連接的方式

請(qǐng)大家閱讀書本第22頁(yè)，第一段以及圖2-5,并以前后

四人為一小組，模

擬氨基酸連接的方式。

利用模型的構(gòu)建

模擬氨基酸脫水

縮合的過程，來幫

助學(xué)生舉行研究。③提出

問題

模子構(gòu)

建：氨

基酸的

毗連方

式

理解蛋

白質(zhì)復(fù)

雜空間

結(jié)構(gòu)如

何形成

請(qǐng)一組的兩位同學(xué)為代表，用黑板上的兩個(gè)氨基酸模子來

演示下你們小組

認(rèn)為氨基酸是如何連接的？并用語(yǔ)言描述。

教師進(jìn)一步補(bǔ)充講解氨基酸脫水縮合的過程：

進(jìn)一步加深學(xué)生

對(duì)氨基酸形成肽

鏈過程的理解，清

楚知道氨基酸通

過脫水縮合反應(yīng)

的過程。

講解多肽和肽鏈的概念。每形成一個(gè)肽鍵就落空一分子水,

兩個(gè)氨基酸脫水縮合的化合物叫二肽，三個(gè)氨基酸脫水縮

合的化合物叫三

肽，以此類推，三個(gè)及3個(gè)以上的氨基酸脫水縮合的化合

物叫多肽，因?yàn)?/p>

常成鏈狀，以是叫肽鏈。

教師再結(jié)合課件的圖講解氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

梳理和整合，分析

后歸納:氨基酸一

多肽一?蛋白質(zhì)讀

圖后理解:脫水縮

合反應(yīng)、肽鏈、二

肽和多肽

研究表明，蛋白質(zhì)有很復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，比如，大屏上是

血紅蛋白的空間

結(jié)構(gòu)模式圖。鏈狀的多肽怎么形成這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)呢？

氨基酸脫水縮合形成多肽，因?yàn)镽基團(tuán)的不同，使得有

些氨基酸呈酸性,

有些呈堿性，另些則為中性。這些特性使氨基酸之間互相

吸引或排斥，因觀察理解肽鏈的

此，肽鏈就會(huì)因?yàn)榘被嶂g的相互作用而形成這樣的結(jié)

構(gòu)，甚至?xí)で⒄郫B盤曲等變化

再進(jìn)一步折疊，形成更龐大的空間結(jié)構(gòu)，另外，還有許多

卵白質(zhì)由2條或2理解卵白質(zhì)空間

條以上的肽鏈組成，比如血紅蛋白就有4條肽鏈組成。結(jié)

構(gòu)復(fù)雜的原因。

教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因

10組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但是據(jù)估計(jì)，生物界的

蛋白質(zhì)種類多達(dá)10?

1210種，不同種的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)就不同，那么蛋白質(zhì)

為何具有結(jié)構(gòu)的多樣

性？

模子構(gòu)建活動(dòng)三：卵白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因

教師說明：請(qǐng)大家拿出另一盒材料，以及請(qǐng)前后四人為一

組，按照記錄表

的分工來認(rèn)領(lǐng)任務(wù)。串幾條、每條串多長(zhǎng)，小組商量后決

定，別忘記填活

動(dòng)記實(shí)表。

引發(fā)學(xué)生思考

借助模型建構(gòu)來

增加學(xué)生的空間④模型

構(gòu)建：

卵白質(zhì)

結(jié)構(gòu)的

多樣性

的原因

感，認(rèn)識(shí)氨基酸是

一種空間結(jié)構(gòu)，了

解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多

樣性的原因。

運(yùn)用小組合作學(xué)

XXX提高學(xué)生的

參與度

給學(xué)生發(fā)分歧顏色的塑料珠，材料:6種顏色的穿孔塑料珠

（每種50粒），幾

根細(xì)鐵絲

①隨意穿幾條珠鏈；

②將幾條珠鏈隨意挽成分歧的造型；

③各組的作品舉行比較

表達(dá)交流邀請(qǐng)兩組，介紹小組成員的分工、介紹作品（串

的珠鏈數(shù)，每

條珠鏈中，每種串珠的數(shù)目）并展示。

請(qǐng)學(xué)生思考以下問題：同過類比模型的

1.如果給大家提供足夠時(shí)間、鐵絲和20種數(shù)量不限的串

珠，能穿出幾種構(gòu)建，學(xué)生能夠明

作品？導(dǎo)致這些作品各不不異的原因是甚么？確的卵白質(zhì)

結(jié)構(gòu)

2.若每種顏色的串珠相當(dāng)一種氨基酸，則每條珠鏈相當(dāng)于

什么？多樣性的原因。

3.通過這個(gè)活動(dòng)，你認(rèn)為，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和什么有關(guān)?

通過學(xué)生的回答，歸出卵白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因：氨基酸

種類、數(shù)目、排

列順序以及肽鏈的數(shù)目、空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的多樣性。

教學(xué)內(nèi)容：蛋白質(zhì)的功能

生物學(xué)的重要原理之一就是結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)，蛋白質(zhì)結(jié)

構(gòu)的多樣性決定

了卵白質(zhì)具有多種功能，而這些功能又能支持它的結(jié)構(gòu)。

卵白質(zhì)具有怎樣

的功能呢？

請(qǐng)觀察書P23圖片、閱讀蛋白質(zhì)主要功能示例，找出體

現(xiàn)蛋白質(zhì)功能的關(guān)

鍵詞，教師總結(jié)歸納。

結(jié)構(gòu)蛋白

運(yùn)輸?shù)鞍?/p>

催化蛋白

調(diào)節(jié)蛋白

免疫卵白

蛋白質(zhì)的功能還有許多，可以說一切生命活動(dòng)都離不開蛋

白質(zhì)，蛋白質(zhì)是

生命活動(dòng)的首要承擔(dān)者。

本節(jié)課，我們通過一系列的活動(dòng)，研究了氨基酸的結(jié)構(gòu)特

性，模擬了氨

基酸脫水縮合形成多肽的過程，知道了多肽會(huì)形成有肯定

空間結(jié)構(gòu)的卵白

質(zhì)，探究了蛋白質(zhì)多樣性的原因，明確了蛋白質(zhì)的功能。

通過自主研究，歸

納出卵白質(zhì)的功

能，理解“卵白質(zhì)

是生命活動(dòng)的主

要承擔(dān)者。”的含

義

⑤自主

研究蛋

白質(zhì)的

功能

（三）

小結(jié)全

課

總結(jié)回顧

那么，細(xì)胞內(nèi)的其他化合物具有哪些結(jié)構(gòu)和功能，我們將

會(huì)連續(xù)研究。

6?板書設(shè)計(jì)

7.教學(xué)反思

高中生物學(xué)課程的核心任務(wù)，毫無疑問就是提高學(xué)生的生

物學(xué)科素養(yǎng)，而核心素養(yǎng)的培養(yǎng)更是高中教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)。

生物學(xué)科的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)包含了四個(gè)層面，分別是：核心觀

念培養(yǎng)、核心能力（對(duì)生物信息提取、整合、運(yùn)用的能力）的

培養(yǎng)、理性思維（邏輯思維、形象思維、數(shù)學(xué)方法、模型方法）

的培養(yǎng)以及核心知識(shí)（包含了組成生物體的元素和化合物）的

培養(yǎng)。

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的知識(shí)，屬于核心知識(shí)（組成生物體

的化合物），在教學(xué)過程中應(yīng)該引起教師的重視，若按常規(guī)的

講授法為主的教學(xué)方式來進(jìn)行教學(xué)，盡管也能講得很清楚，但

學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收率不高。

本課圍繞“結(jié)構(gòu)決定功能”這一生物學(xué)基本觀點(diǎn)展開教學(xué)，

先介紹了蛋白質(zhì)的各級(jí)結(jié)構(gòu)，再介紹蛋白質(zhì)的功能。因教學(xué)內(nèi)

容的信息量大，但只有1課時(shí)，所以筆者將有關(guān)蛋白質(zhì)和氨基

酸的各種計(jì)算大膽刪除，作為題課的內(nèi)容，而重點(diǎn)講解了對(duì)氨

基酸的結(jié)構(gòu)、連接方式、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)多樣性的

原因，以及蛋白質(zhì)的功能這幾個(gè)方面。

模型方法在中學(xué)生物學(xué)中應(yīng)用廣泛，且是生物學(xué)科核心素

養(yǎng)的培養(yǎng)中理性思維的一種。在眾多模型中，類比模型是教學(xué)

中將新舊知識(shí)有效連接的一種方法。類比模型就是基于相似屬

性，用熟悉的事物類比和表征不熟悉的事物，這樣對(duì)于新事物

的研究就會(huì)更容易進(jìn)行，比如，本節(jié)課中關(guān)于“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多

樣性的原因”，就設(shè)計(jì)了一個(gè)學(xué)生的小組建模的活動(dòng)，用不同

種的串珠類比為不同的氨基酸，通過學(xué)生自己