高中生物《生命活动的主要承担者――蛋白质》教学案例
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一、教学理念
新课程标准提倡学生能自主学习、合作学习和进行实验探究，这就要求教师要为学生提供自主学习的氛围和机会。学生自主学习的过程可以是实验探究、课外调查、阅读教材、看电影或录像、游戏、制作模型或者小组讨论等形式。在新课程的教学过程中，教师必须非常注重这一教学理念，而且教师为学生提供的学习环境应该符合他们的知识结构、认知特点和学习兴趣，应该让学生感到心情愉快，这样才能活跃学生思维，才能轻松地接受新知识，即让他们进行“愉快学习”。
二、教材分析
细胞的物质组成是了解和掌握细胞结构和功能的基础。本节关于组成细胞的重要物质――蛋白质的内容，是学习本书其他章节的基础，也是学习高中生物课程其他模块的基础。
教材中并没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察几种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸的共同特点，这样能加深对氨基酸结构的理解。这种让学生通过主动探究得出结论的处理方式，是新教材的特点之一，是落实探究性学习课程理念的具体体现。
关于蛋白质结构和功能的多样性，教材采用了图文并茂的形式，让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，培养分析和处理信息的能力。
教材考虑到分子水平的内容比较抽象，特意编入了一些联系生活的内容，不但加强了学习内容与生活的联系，而且提高了学生的学习兴趣。
在课程标准的具体内容中，与本节内容相对应的条目是“概述蛋白质的结构和功能”，“概述”属于理解水平，因此“氨基酸的结构特点”、“由氨基酸形成蛋白质的过程”应为本节内容的重点和难点。
三、学情分析
高一学生还没有学习有机化学，缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，而细胞的分子组成是微观、抽象的内容。考虑到分子水平的内容比较抽象，为了加强学习内容与生活的联系，提高学生的学习兴趣，本节教材编入了联系生活的内容。如：为什么食物中应添加必需的氨基酸？为什么吃熟鸡蛋比吃生鸡蛋容易消化？有关这些内容学生都有一定的经验基础，利用学生的生活经验展开教学，有助于增加教学内容的亲和力。
学生学习方法和技巧可采用探究性学习、合作性学习。蛋白质的知识既是重点，又是难点，内容比较多。在学习时按照下列一条主线来进行，即组成元素（C、H、O、N）→基本单位（氨基酸）→肽链→蛋白质分子，再由结构到功能，这样循序渐进，从而逐步理解和掌握知识要点。
四、教学目标
（一）知识目标。
1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
（二）能力目标。
通过主动探究得出结论，培养分析和处理信息的能力。
（三）情感态度与价值观。
1.树立唯物主义观点。
2.培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。
五、教学重点、难点
（一）重点。
1.氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.蛋白质的结构和功能。
（一）难点。
1.氨基酸之间的脱水缩合反应与有关计算。
2.蛋白质的结构多样性的原因。
六、教学方法
学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，教师应注意联系学生的生活经验，运用探究性学习和直观教学法，以加强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、难点知识的学习，提高思维能力，形成相应的观点。
在本节教学中，教师应通过组织学生进行一个个有趣的游戏，模拟氨基酸的结构和肽链的形成过程，让学生在愉快的学习环境中轻松地学习抽象、微观的化学分子结构和化学反应等科学知识，并突破本节课“蛋白质的结构”这一教学难点。
七、课时安排
1课时
八、教学程序
（一）课前预习、激发兴趣。
（说明：尽管学生听说过“蛋白质”这一名词，但并不知道其化学结构和功能。因此，课前布置预习是非常必要的。通过预习，学生能对将要学习的知识有一个大致的了解，同时会遇到一些问题，促使他们产生进一步认识蛋白质的兴趣、增强学习的积极性，为进行有效的课堂教学打下良好的基础。）
预习内容：
（1）让学生阅读课本第一页的关于邹承鲁等人第一个人工合成蛋白质，及本节的科学史话和科学前沿。
（2）让学生通过阅读课本初步了解氨基酸的结构，并制作氨基酸的结构模型。
（二）问题探讨、引入课题。
老师设问：
（1）除此之外，同学们还知道哪些食品中富含蛋白质？
（2）氨基酸与蛋白质有何关系？为什么有些食品中要添加某些氨基酸？
学生回答，老师评价。
引入研究主题：“生命活动的主要承担者──蛋白质”。
（三）愉快游戏，突破重难点。
（说明：高一学生抽象思维能力不是太强，以形象思维为主，所以在课堂上教师以形象具体的方式进行教学，对学习效果可以起到非常好的提高作用。）
1.氨基酸的结构特点。
先给两分钟时间让学生完成书中的“思考与讨论”。四人一组进行讨论后，由各组代表回答下列问题：
（1）这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
（2）“氨基酸”这一名词与其分子结构有什么对应关系吗？
学生自己探究，总结出氨基酸的结构通式。
检查学生所做模型，给予恰当的评价。
请一位学生上讲台，伸开双手，两脚并拢，面向同学。
问：为什么让他做这个姿势？这个姿势有什么含义？
要求学生与他们所做模型或书中的通式进行比较。
得出：“他的两只手相当于氨基和羧基，他的脚相当于氢基，头相当于R基，躯干就相当于连接这四个基团的碳原子。”
给出课件中的图形，对照刚才同学的姿势，让学生填入相应结构。
最后让学生把“思考与讨论”中的四种氨基酸按通式的形式把各部分用方框画出来。标出各种氨基酸的R基。
问：什么的不同会引起氨基酸的不同？学生很容易就明白了。
通过预习和课堂上的模拟形式，学生很容易理解和掌握“氨基酸结构通式”这一重点内容。
2.氨基酸形成蛋白质的过程。
（说明：氨基酸之间的脱水缩合反应与有关计算是教学的一个难点。同样利用学生的动作模拟与动态课件来帮助学生进行学习。）
请同桌的两位同学注意，问：“假设你们就是两个氨基酸分子，要形成一种物质应该怎样连接起来呢？”
学生思考后都手拉手。
问：两只手分别代表什么？
学生答：“一个是氨基，另一个是羧基。”
这两个基团怎样连接起来的？
学生思考，结合课本内容，回答：“通过脱水缩合反应结合的。”
握住的手的位置相当于什么？
学生答：“肽键。”
对于学生正确的回答，要及时地给予充分的肯定。
要求学生阅读教材中有关氨基酸脱水缩合反应的内容，加深理解。
老师提问：什么是二肽、多肽、肽链？答略。
（说明：为了进一步加深学生对氨基酸形成肽链过程的理解，对此过程中氨基酸通过脱水缩合反应脱去的水分子数目和形成肽键的数目的计算，做如下游戏。）
请一列七个学生起立，先两个同学握手。
问1：两个氨基酸结合脱去多少分子水？形成的肽键有多少个？（都是1个。）
问2：如果是三个、四个、……七个呢？（2个、3个、……6个。）
问3：肽键数和失去的水分子数有什么关系？（相等。）
同时让学生一个接一个握手，学生可形象地进行观察，并容易得出结论。
要求学生用归纳法总结：
如果是n个氨基酸连成一条肽链要脱去多少水分和形成多少个肽键？
学生很快说出：（n－1）个。
问：刚才几个同学连成的这个队伍叫什么？
学生很容易就明白了：是一条多肽链。
设问：这是多个氨基酸形成一条肽链的情况，如果是几条肽链又会是怎样的情况呢？
再请出另两列共十四个学生，分别让他们自由地排列成两排、三排、四排（每排至少两人），分别握手。
用m代表肽链的数目，让学生仔细观察并总结出计算水分子数与肽键数的公式：（n-m）个。
通过这样形象直观的模拟，学生们非常容易地掌握了计算的方法和规律。
3.蛋白质结构的多样性和蛋白质的功能。
先请出两个女学生牵手、三个女学生依次牵手、四个女学生依次牵手，各排一排，用以说明氨基酸数量的不同会影响蛋白质的结构。
然后请出三个女学生依次牵手、三个男学生依次牵手，各排一排，用以说明氨基酸种类的不同会影响蛋白质的结构。
再请出三个女学生和两个男学生，先三女两男依次牵手排成一排，再一女一男间隔依次牵手排成一排，用以说明氨基酸排列顺序的不同会影响蛋白质的结构。
最后，请学生思考：给你一些棉绳，有红的、黄的、绿的等不同颜色，既能编织成“中国结”，又能编织出其他现状的艺术品，如手机套、手提包等。从蛋白质的多样性角度思考，这说明了什么问题？学生很容易就能得出：多肽链的数目与盘曲折叠的方式不同也会影响蛋白质的结构。
关于蛋白质的功能学习，可要求学生对照课本的内容，进行归纳、总结。最终得出：蛋白质是细胞和生物体中重要的有机化合物，是生命活动的主要承担者。蛋白质的多样性是形形色色生物和绚丽多彩生命活动的物质基础。
4.归纳总结、及时巩固。
最后由师生共同归纳、总结，并给出练习，及时的巩固所学知识。
（习题略）
九、板书设计
（一）蛋白质的化学组成。
（二）蛋白质的基本组成单位――氨基酸。
1.氨基酸的结构特点。
2.氨基酸的结构通式。
（三）蛋白质的形成过程――氨基酸的脱水缩合。
1.定义。
2.过程。
3.肽键、二肽、多肽、肽链。
4.有关计算。
（四）蛋白质结构的多样性。
（五）蛋白质的功能。
十、教学反思
针对本节课的内容比较微观、抽象，知识理解较为困难，我采用相应的教学方法，即以“形象教学”为主来帮助学生理解抽象的知识。但教学过程中还要重视用抽象的方式再现和解释知识，培养学生抽象思维的能力，引导学生进入到“抽象―具体―抽象”的学习方法。对于蛋白质结构和功能的多样性的教学，要多与日常生活、现代相关科学相联系，了解蛋白质的应用价值，提高教与学的质量。
参考文献：
［1］普通高中生物课程标准（实验）.人民教育出版社，2003.
［2］普通高中课程标准实验教科书教师书（必修2）.人民教育出版社，2008.
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