《蛋白质是生命活动的主要承担者》教案

《蛋白质是生命活动的主要承担者》教案
1课时
一、教材分析
本节课是普通高中教科书（2019）生物学必修一《分子与细胞》第2章第4节。蛋白质在细胞及生物体生命活动中起着至关重要的作用。对后续学习酶、载体蛋白、抗体、激素、中心法则等内容都有积极指导意义。
从知识体系看，本节课地位如下：
细胞中含量最多的有机物是蛋白质（本章第一节）
↓承上
蛋白质是生命活动的主要承担者
↓启下
载体蛋白、酶、抗体等知识
二、教学目标与核心素养
学习目标
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本单位。
2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。
3.说出氨基酸构成多肽链或者蛋白质分子的过程。
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康的密切关系。
核心素养
1. 生命观念：通过分析蛋白质结构多样性和功能多样性的关系，形成结构与功能相适应的生命观。
2. 科学思维：通过归纳氨基酸的结构通式和特点，养成归纳与概括的科学思维方式；通过分析蛋白质形成过程及相关计算，培养演绎推理及学科间知识的综合应用能力。
3. 科学探究：通过模型建构，将自主活动中的体验迁移到理论知识的学习上，培养合作探究的能力。
4. 社会责任：通过氨基酸的种类及其补充方式的探讨，知道如何营养合理的搭配膳食，认同蛋白质与人体营养，健康等关系密切。
三、教学重、难点
1. 教学重点
（1）蛋白质的功能和结构。
（2）氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程。
2. 教学难点
（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能多样性的原因。
四、学情分析
通过前面的学习，学生对蛋白质有了一定的认识，但细胞的分子组成是微观的、抽象的。由于缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，学生对于氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程等内容理解起来会有些困难。教学中，要设法调动学生学习的积极性，让学生参与到活动中来，主动的去探索，避免产生枯燥、乏味的感觉。
五、教学策略及手段
从“手术缝合线”入手，创设问题情境，引起学生兴趣。在学生原有生活经验和知识基础上,通过“思考与讨论”“角色扮演”“合作探究”等活动，引导学生自主学习获得有关氨基酸结构、蛋白质的形成过程、蛋白质结构多样性等相关知识。整体设计基于学生核心素养的培养，从真实情境导入，以社会责任结课，通过探究的方式培养学生的科学思维和科学探究的理念。
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境 导入新课 展示手术缝合线图片，引入新课。 了解我们的皮肤中也有胶原蛋白，及其蛋白质的分解合成。 学生针对图片回答问题探讨中的讨论题 手术缝合线图片引入直观新颖，激起学生了解蛋白质相关知识的兴趣。
一、蛋白质的功能 结合教材中“蛋白质的功能举例”的图文材料，引导学生说出蛋白质的功能，总结常见蛋白质的五种功能。 蛋白质能够承担如此多样的功能，这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。 为什么蛋白质能有这么多的种类和这么多的功能？这与它的组成和结构有关吗？ 归纳蛋白质的功能， 认同“蛋白质是生命活动的主要承担者”。 从真实情境出发，归纳得出蛋白质的功能，培养学生归纳与概括的科学思维。 引导学生思考蛋白质的结构。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收，是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。 食物中的蛋白质，必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收和利用。 引出氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 展示四种氨基酸的结构式， 设置“思考 讨论”，比较组成蛋白质的氨基酸的相同点与不同点， 引导学生书写氨基酸的结构通式，分析氨基酸的元素组成，总结氨基酸的结构特点。 课件展示特殊氨基酸（R基上有氨基和羧基）：赖氨酸，天冬氨酸 把氨基酸分子比喻成人帮助学生理解氨基酸的结构通式，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。如图所示： 强调氨基、羧基、R基的书写中要注意的问题。 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外，13种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为非必需氨基酸。 通过顺口溜记必需氨基酸：甲(甲硫氨酸) 携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。 观察：几种氨基酸的结构， 合作探究：总结几种氨基酸结构的共同点与不同点， 思考：组成蛋白质的氨基酸的元素， 写出：氨基酸分子的结构通式。 角色扮演 请一位同学上讲台，伸开双手，两脚并拢，面向同学。 阅读教材30页“与社会的联系”，理解必需氨基酸与非必需氨基酸的概念。 识记：必需氨基酸 围绕手术缝合线，拓展思维 引导学生自主观察，培养学生合作探究能力 通过这样形象比喻，让学生更深刻、容易地记住和理解氨基酸的结构通式。 认同蛋白质与人体营养，健康等关系密切。
三、蛋白质的结构及其多样性 探究：氨基酸形成蛋白质的过程 设置问题，指导阅读 展示动画课件，演示两个氨基酸的脱水缩合的过程。讲明脱水缩合的概念，特点，肽键的正确写法，以及产生的化合物的名称。 课件展示二肽化合物形成三肽的过程，分析失去水分子数和形成肽键数，至少含有的氨基和羧基数。 指导各小组成员手拉手模拟多个氨基酸脱水缩合的过程。 探究：蛋白质分子结构多样性的原因 追问两条肽链结合的方式， 展示由氨基酸形成血红蛋白的示意图。 通过“思考 讨论”，引导归纳蛋白质的结构层次以及蛋白质结构和种类多样性的原因。 指导学生建构模型，理解蛋白质结构多样性的原因。 给学生发下不同颜色的塑料珠（说明每个颜色的塑料珠相当一种氨基酸），让各小组随意穿几条串珠，并随意挽成不同的造型，将各组的作品进行比较。 结合PPT图片，引导学生归纳总结蛋白质结构多样性的原因。 讲解镰刀型细胞贫血症，红细胞异常导致疾病，更好体会结构决定功能的原理。 拓展：为什么熟鸡蛋容易消化？ 解释蛋白质变性。 结合对蛋白质结构的认知，传递“熟鸡蛋、熟肉易消化”“加热、加酸、重金属、紫外线引起细菌病毒蛋白质变性，达到消毒、灭菌的目的”等健康防疫知识。 阅读教材 观察动画 积极思考 游戏表演： 同学代表氨基酸，模拟多肽的形成过程，理解氨基酸数、肽链数、肽键数的关系。 思考讨论 建构模型 小组代表展示，说明蛋白质结构多样性的原因。 观察红细胞图片 联系生活 利用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。 利用游戏进一步加深学生对氨基酸形成肽链过程的理解，有效地突破了教学难点。 交流合作 学生进行模型制作，直观体验，进一步理解蛋白质的结构多样性的原因。 促使学生承担起家庭和社会责任。
课堂小结 小结所学知识，构建知识体系。 完善概念图 构建知识网络
当堂检测 设置习题 完成练习 巩固知识 检测教学效果
七、板书设计
八、教学反思
本节课以手术缝合线为切入点导课，激发了学生的兴趣，并贯穿在教学过程中，保证了学生思维的延伸。针对本节课知识点比较微观抽象的特点，利用形象教学法帮助学生理解氨基酸的结构通式，通过氨基酸角色扮演，以游戏形式使课堂气氛活跃，学生印象深刻，利用动画直观的表示出氨基酸脱水缩合的过程，有效地突破了难点。通过串珠等学生活动，学生学习的兴趣也越来越浓，对于氨基酸结构多样性的特点也理解的比较好。通过几道习题的检测，学生对本节课的知识掌握的还不错。整节课都注重与生活和社会的联系。