“生命活動的主要承擔者——蛋白質”的教學設計

一、教材分析

“生命活動的主要承擔者——蛋白質”是人教版高中生物學教材“分子與細胞”第2章“組成細胞的分子”第2節內容。其中的教學難點較多，如，氨基酸的結構特點、脫水縮合反應的過程、蛋白質結構多樣性的原因等。本節內容比較抽象，高一學生沒有有機化學的知識基礎，對于氨基酸的結構通式以及氨基酸如何脫水縮合等理解起來有一定困難。根據心理學的首因效應，新授課的教學效果會直接影響到學生對上述疑難問題理解的深度。因此，我將新知識進行分層引導，以簡單知識作為理解疑難問題的臺階，讓學生能夠順利地掌握難度較大的知識。

二、教學目標

1.知識目標

闡明氨基酸的結構特點，以及氨基酸形成蛋白質的過程；概述蛋白質的結構和功能。

2.能力目標

嘗試建立氨基酸結構通式的球棍模型，以及使用球棍模型演示脫水縮合過程；能夠利用多媒體搜集相關信息，學會鑒別、選擇、運用和分享信息。

3.情感、態度與價值觀目標

認同蛋白質是生命活動的承擔者，體驗合作學習的快樂；初步形成生物體的結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性相統一的觀點。樹立辯證唯物主義自然觀，逐步形成科學的世界觀。

三、教學過程

1.創設情境，引入新課

多媒體展示2004年安徽阜陽出現的“大頭嬰兒”照片和2008年三鹿奶粉添加三聚氰胺事件照片，激發學生的學習興趣，還有哪些食品富含蛋白質？展示不同食品，學生思考回答。為何食物中蛋白質如此重要？蛋白質在我們生命活動中有哪些作用？學生結合生活經驗，引導學生總結蛋白質的主要功能。蛋白質能夠承擔多種多樣的功能，這與它的結構有什么關系呢？展示“瑞年氨基酸片”的圖片、說明書，啟發學生思考：瑞年氨基酸片為什么能夠促進生長并提高免疫力？我們需要服用嗎？從而引出氨基酸的結構。

設計意圖：從學生熟悉的事件入手，引導學生思考歸納蛋白質的功能，從保健品“瑞年氨基酸片”引導學生思考蛋白質和氨基酸之間的關系，從而理解氨基酸是組成蛋白質的基本單位。

2.以甲烷模型為例，構建氨基酸結構模型

展示甲烷結構模型，以學生熟悉的乙酸（CH3COOH）引入化學基團羧基（—COOH）的概念，以學生熟悉的氨氣（NH3）引入化學基團氨基（—NH2）的概念。接著要求學生利用所給的球棍（紅、黑、綠、藍色球分別代表氫原子、碳原子、氧原子、氮原子，小鐵棍代表化學鍵，彈簧棍代表碳氧雙鍵）模仿甲烷的結構模型組裝出甘氨酸。組裝完后請學生從不同角度識別氨基、羧基，并比較氨基酸空間結構與平面結構的區別。展示四種不同的氨基酸圖片，請學生比較歸納出氨基酸的結構通式及其結構特點。

[H][甲烷 氨基酸][H][H][H][C][H][R][C][COOH][NH2]

設計意圖：在學生沒有相關有機化學知識的情況下，通過學生熟知的甲烷、乙酸、氨氣等知識引入羧基、氨基新概念，通過動手操作構建氨基酸模型，多角度比較使學生掌握氨基酸的結構特點，從而突破該教學難點。

3.學生活動，模擬氨基酸脫水縮合反應

展示氨基酸脫水縮合的Flash動畫，利用前面組裝的氨基酸

球棍模型構建兩個氨基酸的脫水縮合反應模型。由學生活動模擬多個氨基酸的脫水縮合反應。具體做法：（課前用A4紙分別打印好羧基、氨基、肽鍵、水，其中肽鍵用彩色紙打印最好）若干名學生（身軀代表碳原子，頭代表R基，腿代表H）每人一手拿羧基，另一只手拿氨基，互相之間找同學（代表氨基酸）發生脫水縮合反應，一名同學專門負責取下消耗的氨基和羧基并換上肽鍵。教師引導學生觀察并思考學生模擬脫水縮合反應過程中肽鍵與水分子、氨基酸數目及肽鏈數目的關系。

設計意圖：通過學生模擬脫水縮合反應，變抽象為直觀，降低學生理解的難度，使學生在活動中體驗合作學習的快樂。

4.蛋白質結構的多樣性決定其功能的多樣性

展示因氨基酸種類、數目、排列順序、肽鏈折疊空間結構不同而形成的蛋白質，讓學生歸納出蛋白質結構多樣性的原因。蛋白質結構的多樣性與其功能的多樣性有怎樣的關系？引導學生得出生物界的普遍規律：結構與功能相統一。

設計意圖：學生通過觀察，自主歸納出蛋白質結構多樣性的原因，進而理解生物體的結構與功能相統一的觀點，使學生樹立辯證唯物主義自然觀，逐步形成科學的世界觀。

四、教學反思

本節內容因學生缺少相關化學基礎知識，學生不容易理解和掌握。筆者通過對新知識進行分層引導，化抽象為直觀，學生活動模擬實驗，既激發了學生的學習興趣，調動了學生的多種感官，突出知識的主要矛盾，促進學生理解蛋白質是生命活動的主要承擔

者，又鍛煉了學生的動手能力和圖文轉換能力，收到了較好的教學效果。

（作者單位 江蘇省泰州市田家炳實驗中學）

·編輯 王 輝