高中生物《生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)》教學(xué)案例

一、教學(xué)理念

新課程標準提倡學(xué)生能自主學(xué)習、合作學(xué)習和進行實驗探究，這就要求教師要為學(xué)生提供自主學(xué)習的氛圍和機會。學(xué)生自主學(xué)習的過程可以是實驗探究、課外調(diào)查、閱讀教材、看電影或錄像、游戲、制作模型或者小組討論等形式。在新課程的教學(xué)過程中，教師必須非常注重這一教學(xué)理念，而且教師為學(xué)生提供的學(xué)習環(huán)境應(yīng)該符合他們的知識結(jié)構(gòu)、認知特點和學(xué)習興趣，應(yīng)該讓學(xué)生感到心情愉快，這樣才能活躍學(xué)生思維，才能輕松地接受新知識，即讓他們進行“愉快學(xué)習”。

二、教材分析

細胞的物質(zhì)組成是了解和掌握細胞結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。本節(jié)關(guān)于組成細胞的重要物質(zhì)——蛋白質(zhì)的內(nèi)容，是學(xué)習本書其他章節(jié)的基礎(chǔ)，也是學(xué)習高中生物課程其他模塊的基礎(chǔ)。

教材中并沒有直接給出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，而是讓學(xué)生觀察幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)，通過思考與討論，找出氨基酸的共同特點，這樣能加深對氨基酸結(jié)構(gòu)的理解。這種讓學(xué)生通過主動探究得出結(jié)論的處理方式，是新教材的特點之一，是落實探究性學(xué)習課程理念的具體體現(xiàn)。

關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，教材采用了圖文并茂的形式，讓學(xué)生在獲取形象、豐富的信息內(nèi)容的同時，培養(yǎng)分析和處理信息的能力。

教材考慮到分子水平的內(nèi)容比較抽象，特意編入了一些聯(lián)系生活的內(nèi)容，不但加強了學(xué)習內(nèi)容與生活的聯(lián)系，而且提高了學(xué)生的學(xué)習興趣。

在課程標準的具體內(nèi)容中，與本節(jié)內(nèi)容相對應(yīng)的條目是“概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”，“概述”屬于理解水平，因此“氨基酸的結(jié)構(gòu)特點”、“由氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程”應(yīng)為本節(jié)內(nèi)容的重點和難點。

三、學(xué)情分析

高一學(xué)生還沒有學(xué)習有機化學(xué)，缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)知識，而細胞的分子組成是微觀、抽象的內(nèi)容?？紤]到分子水平的內(nèi)容比較抽象，為了加強學(xué)習內(nèi)容與生活的聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習興趣，本節(jié)教材編入了聯(lián)系生活的內(nèi)容。如：為什么食物中應(yīng)添加必需的氨基酸？為什么吃熟雞蛋比吃生雞蛋容易消化？有關(guān)這些內(nèi)容學(xué)生都有一定的經(jīng)驗基礎(chǔ)，利用學(xué)生的生活經(jīng)驗展開教學(xué)，有助于增加教學(xué)內(nèi)容的親和力。

學(xué)生學(xué)習方法和技巧可采用探究性學(xué)習、合作性學(xué)習。蛋白質(zhì)的知識既是重點，又是難點，內(nèi)容比較多。在學(xué)習時按照下列一條主線來進行，即組成元素（C、H、O、N）→基本單位（氨基酸）→肽鏈→蛋白質(zhì)分子，再由結(jié)構(gòu)到功能，這樣循序漸進，從而逐步理解和掌握知識要點。

四、教學(xué)目標

（一）知識目標。

1.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

2.概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

（二）能力目標。

通過主動探究得出結(jié)論，培養(yǎng)分析和處理信息的能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀。

1.樹立唯物主義觀點。

2.培養(yǎng)愛國主義精神，增強民族自信心和自豪感。

五、教學(xué)重點、難點

（一）重點。

1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

（一）難點。

1.氨基酸之間的脫水縮合反應(yīng)與有關(guān)計算。

2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因。

六、教學(xué)方法

學(xué)生缺乏有關(guān)氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)知識，細胞的分子組成又是微觀的內(nèi)容，比較抽象，所以在教學(xué)時，教師應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗，運用探究性學(xué)習和直觀教學(xué)法，以加強學(xué)生對微觀內(nèi)容的感性認識，使學(xué)生在主動獲取知識的過程中完成重、難點知識的學(xué)習，提高思維能力，形成相應(yīng)的觀點。

在本節(jié)教學(xué)中，教師應(yīng)通過組織學(xué)生進行一個個有趣的游戲，模擬氨基酸的結(jié)構(gòu)和肽鏈的形成過程，讓學(xué)生在愉快的學(xué)習環(huán)境中輕松地學(xué)習抽象、微觀的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)等科學(xué)知識，并突破本節(jié)課“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”這一教學(xué)難點。

七、課時安排

1課時

八、教學(xué)程序

（一）課前預(yù)習、激發(fā)興趣。

（說明：盡管學(xué)生聽說過“蛋白質(zhì)”這一名詞，但并不知道其化學(xué)結(jié)構(gòu)和功能。因此，課前布置預(yù)習是非常必要的。通過預(yù)習，學(xué)生能對將要學(xué)習的知識有一個大致的了解，同時會遇到一些問題，促使他們產(chǎn)生進一步認識蛋白質(zhì)的興趣、增強學(xué)習的積極性，為進行有效的課堂教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。）

預(yù)習內(nèi)容：

（1）讓學(xué)生閱讀課本第一頁的關(guān)于鄒承魯?shù)热说谝粋€人工合成蛋白質(zhì)，及本節(jié)的科學(xué)史話和科學(xué)前沿。

（2）讓學(xué)生通過閱讀課本初步了解氨基酸的結(jié)構(gòu)，并制作氨基酸的結(jié)構(gòu)模型。

（二）問題探討、引入課題。

老師設(shè)問：

（1）除此之外，同學(xué)們還知道哪些食品中富含蛋白質(zhì)？

（2）氨基酸與蛋白質(zhì)有何關(guān)系？為什么有些食品中要添加某些氨基酸？

學(xué)生回答，老師評價。

引入研究主題：“生命活動的主要承擔者──蛋白質(zhì)”。

（三）愉快游戲，突破重難點。

（說明：高一學(xué)生抽象思維能力不是太強，以形象思維為主，所以在課堂上教師以形象具體的方式進行教學(xué)，對學(xué)習效果可以起到非常好的提高作用。）

1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點。

先給兩分鐘時間讓學(xué)生完成書中的“思考與討論”。四人一組進行討論后，由各組代表回答下列問題：

（1）這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點？

（2）“氨基酸”這一名詞與其分子結(jié)構(gòu)有什么對應(yīng)關(guān)系嗎？

學(xué)生自己探究，總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

檢查學(xué)生所做模型，給予恰當?shù)脑u價。

請一位學(xué)生上講臺，伸開雙手，兩腳并攏，面向同學(xué)。

問：為什么讓他做這個姿勢？這個姿勢有什么含義？

要求學(xué)生與他們所做模型或書中的通式進行比較。

得出：“他的兩只手相當于氨基和羧基，他的腳相當于氫基，頭相當于R基，軀干就相當于連接這四個基團的碳原子?！?/p>

給出課件中的圖形，對照剛才同學(xué)的姿勢，讓學(xué)生填入相應(yīng)結(jié)構(gòu)。

最后讓學(xué)生把“思考與討論”中的四種氨基酸按通式的形式把各部分用方框畫出來。標出各種氨基酸的R基。

問：什么的不同會引起氨基酸的不同？學(xué)生很容易就明白了。

通過預(yù)習和課堂上的模擬形式，學(xué)生很容易理解和掌握“氨基酸結(jié)構(gòu)通式”這一重點內(nèi)容。

2.氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。

（說明：氨基酸之間的脫水縮合反應(yīng)與有關(guān)計算是教學(xué)的一個難點。同樣利用學(xué)生的動作模擬與動態(tài)課件來幫助學(xué)生進行學(xué)習。）

請同桌的兩位同學(xué)注意，問：“假設(shè)你們就是兩個氨基酸分子，要形成一種物質(zhì)應(yīng)該怎樣連接起來呢？”

學(xué)生思考后都手拉手。

問：兩只手分別代表什么？

學(xué)生答：“一個是氨基，另一個是羧基?！?/p>

這兩個基團怎樣連接起來的？

學(xué)生思考，結(jié)合課本內(nèi)容，回答：“通過脫水縮合反應(yīng)結(jié)合的?！?/p>

握住的手的位置相當于什么？

學(xué)生答：“肽鍵?！?/p>

對于學(xué)生正確的回答，要及時地給予充分的肯定。

要求學(xué)生閱讀教材中有關(guān)氨基酸脫水縮合反應(yīng)的內(nèi)容，加深理解。

老師提問：什么是二肽、多肽、肽鏈？答略。

（說明：為了進一步加深學(xué)生對氨基酸形成肽鏈過程的理解，對此過程中氨基酸通過脫水縮合反應(yīng)脫去的水分子數(shù)目和形成肽鍵的數(shù)目的計算，做如下游戲。）

請一列七個學(xué)生起立，先兩個同學(xué)握手。

問1：兩個氨基酸結(jié)合脫去多少分子水？形成的肽鍵有多少個？（都是1個。）

問2：如果是三個、四個、……七個呢？（2個、3個、……6個。）

問3：肽鍵數(shù)和失去的水分子數(shù)有什么關(guān)系？（相等。）

同時讓學(xué)生一個接一個握手，學(xué)生可形象地進行觀察，并容易得出結(jié)論。

要求學(xué)生用歸納法總結(jié)：

如果是n個氨基酸連成一條肽鏈要脫去多少水分和形成多少個肽鍵？

學(xué)生很快說出：（n－1）個。

問：剛才幾個同學(xué)連成的這個隊伍叫什么？

學(xué)生很容易就明白了：是一條多肽鏈。

設(shè)問：這是多個氨基酸形成一條肽鏈的情況，如果是幾條肽鏈又會是怎樣的情況呢？

再請出另兩列共十四個學(xué)生，分別讓他們自由地排列成兩排、三排、四排（每排至少兩人），分別握手。

用m代表肽鏈的數(shù)目，讓學(xué)生仔細觀察并總結(jié)出計算水分子數(shù)與肽鍵數(shù)的公式：（n-m）個。

通過這樣形象直觀的模擬，學(xué)生們非常容易地掌握了計算的方法和規(guī)律。

3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性和蛋白質(zhì)的功能。

先請出兩個女學(xué)生牽手、三個女學(xué)生依次牽手、四個女學(xué)生依次牽手，各排一排，用以說明氨基酸數(shù)量的不同會影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

然后請出三個女學(xué)生依次牽手、三個男學(xué)生依次牽手，各排一排，用以說明氨基酸種類的不同會影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

再請出三個女學(xué)生和兩個男學(xué)生，先三女兩男依次牽手排成一排，再一女一男間隔依次牽手排成一排，用以說明氨基酸排列順序的不同會影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

最后，請學(xué)生思考：給你一些棉繩，有紅的、黃的、綠的等不同顏色，既能編織成“中國結(jié)”，又能編織出其他現(xiàn)狀的藝術(shù)品，如手機套、手提包等。從蛋白質(zhì)的多樣性角度思考，這說明了什么問題？學(xué)生很容易就能得出：多肽鏈的數(shù)目與盤曲折疊的方式不同也會影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

關(guān)于蛋白質(zhì)的功能學(xué)習，可要求學(xué)生對照課本的內(nèi)容，進行歸納、總結(jié)。最終得出：蛋白質(zhì)是細胞和生物體中重要的有機化合物，是生命活動的主要承擔者。蛋白質(zhì)的多樣性是形形色色生物和絢麗多彩生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.歸納總結(jié)、及時鞏固。

最后由師生共同歸納、總結(jié)，并給出練習，及時的鞏固所學(xué)知識。

（習題略）

九、板書設(shè)計

（一）蛋白質(zhì)的化學(xué)組成。

（二）蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸。

1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點。

2.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。

（三）蛋白質(zhì)的形成過程——氨基酸的脫水縮合。

1.定義。

2.過程。

3.肽鍵、二肽、多肽、肽鏈。

4.有關(guān)計算。

（四）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性。

（五）蛋白質(zhì)的功能。

十、教學(xué)反思

針對本節(jié)課的內(nèi)容比較微觀、抽象，知識理解較為困難，我采用相應(yīng)的教學(xué)方法，即以“形象教學(xué)”為主來幫助學(xué)生理解抽象的知識。但教學(xué)過程中還要重視用抽象的方式再現(xiàn)和解釋知識，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力，引導(dǎo)學(xué)生進入到“抽象—具體—抽象”的學(xué)習方法。對于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性的教學(xué)，要多與日常生活、現(xiàn)代相關(guān)科學(xué)相聯(lián)系，了解蛋白質(zhì)的應(yīng)用價值，提高教與學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻：

［1］普通高中生物課程標準（實驗）.人民教育出版社，2003.

［2］普通高中課程標準實驗教科書教師書（必修2）.人民教育出版社，2008.