《生命活動的主要承擔者——蛋白質》教學設計

曹寶明

1.教學分析

1.1本節課在高中生物學教學中的地位

“生命活動的主要承擔者—蛋白質”一節是人教版高中生物必修一《分子與細胞》第二章第2節的內容。內容抽象，難點較多，其中的相關知識涉及高中生物學全部教材。如必修一中酶的知識涉及蛋白質的催化功能，載體蛋白、血紅蛋白等涉及蛋白質的運輸功能；必修二中染色體的相關知識將遺傳信息的攜帶者與生命活動的承擔者聯系起來；必修三和調節有關的物質如激素、抗體等又涉及蛋白質的信息傳遞及免疫功能。可見本節內容是學習高中生物各模塊的基礎，學好這節課對學生從分子水平理解蛋白質承擔生命活動的功能有重要意義。

1.2教學目標設定

新課標與本節課內容對應的條目為“概述蛋白質的結構和功能”。通過課堂教學實現該目標，必須在課堂知識講授時以結構和功能相適應的生物學觀點作為主線，以此引導學生說出蛋白質的重要功能。根據對教材的理解和教學要求，將本節中的知識目標界定為：概述氨基酸的結構特點及氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程；概述蛋白質的功能和結構；認同蛋白質是生命活動的承擔者。能力教學目標界定為：通過對氨基酸結構通式的推導，培養學生分析問題、歸納總結能力；通過學生活動的實施讓學生領悟蛋白質多樣性的原因，初步形成生物體的功能與結構、整體與局部相互統一的觀點，培養學生解決問題的能力。情感教學目標界定為：通過介紹我國科學家人工合成牛胰島素的科學史，培養學生的愛國熱情及民族自豪感；通過小組活動讓學生體驗合作學習的快樂，培養學生樂于學習、敢于質疑和求實創新的科學精神。

1.3教學重點、難點分析

教學重點：氨基酸的結構特點及氨基酸脫水縮合的過程；蛋白質的結構和功能。

教學難點：氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程；蛋白質結構多樣性的原因。

2.教學過程的設計方案

2.1具體的教學內容

2.1.1蛋白質的重要性。蛋白質是構成細胞及生物體的重要物質，具有生物催化、運輸載體及信息傳遞和免疫等作用與功能，一切有生命的物體都離不開蛋白質，因此蛋白質是生命的主要承擔者。蛋白質主要的組成元素包括：C、H、O、N，同時還含有S、P、Fe、Cu、I及Mn和Zn等；在通常情況下，蛋白質分子質量都比較大，基本構成單位是氨基酸。

2.1.2氨基酸特點及種類。人類和生物活動必需的氨基酸有8種，非必需的氨基酸有12種。實踐中可以看到，每個氨基酸分子至少有一個氨基和一個羧基構成，而且均有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子之上。

2.1.3蛋白質的結構。《生命活動的主要承擔者—蛋白質》一節教學過程中，主要內容有二肽形成、蛋白質形成過程。蛋白質具有多樣性的特點，其主要原因有氨基酸種類繁多，構成蛋白質的氨基酸數目存在差異，氨基酸排列方式多樣，以及多肽盤曲折疊與所形成的空間結構差別非常大。

2.2教師的活動

本節課的教學要注重聯系學生的生活實際，充分利用教材圖解、多媒體輔助等方式增強學生對客觀事物的感性認識。

2.2.1創設情境，激發學生的學習熱情。多媒體展示一些生活中富含蛋白質的食品，讓學生認同蛋白質與生命的緊密關聯，然后再通過對教材科學史話《世界上第一個人工合成蛋白質的誕生》的閱讀，極大地激發學生的探究欲望和學習熱情，自然而然地過渡到對蛋白質相關內容的學習。“組成活細胞的物質中，哪種有機化合物占細胞干重最多？每天攝入的蛋白質，在我們的生命活動過程中起到什么作用？氨基酸與蛋白質有何關系，為什么有些食品中藥添加氨基酸？蛋白質的重要功能與其自身的結構密切相關，到底是怎樣一種結構呢？”

2.2.2引導探究，突破重難點，培養學生的合作精神。氨基酸及其種類這部分內容相對簡單，可采用學生自學探究，教師引導、點撥的方式處理。在給學生講明氨基、羧基等幾個必要基團的基礎上，利用教材中的“思考與討論”讓學生觀察這些氨基酸的共性，讓學生分析氨基酸的基本結構并嘗試寫出氨基酸的結構通式及相應特點。然后再利用學案中設定的習題對這部分內容加以強化，逐步突破重點。

氨基酸脫水縮合形成二肽的過程既是本節的重點又是難點。為化解這一難點，教學中宜采用小組合作的方式展開。先給學生觀看氨基酸脫水縮合最終形成二肽的視頻。看完后開始小組合作，各小組（共8個人）找7名學生代表7種不同的氨基酸進行角色表演，讓學生以氨基酸的身份切身體會并展示多肽形成過程、蛋白質多樣性的原因等。在整個過程中將學生閱讀課文、多媒體動畫展示、小組角色演練等手段相結合，通過模型構建，深入淺出，明確脫水縮合過程，加深對氨基酸形成蛋白質過程的理解。

2.3學生的活動

對于課堂教學中老師提出的問題，學生應當積極地進行思考，同時展示自己收集到的食物、營養保健說明書等，采取小組合作的方式討論蛋白質的作用。在討論后，由學生代表進行總結性的發言。學生在仔細看圖后，思考并發言；對比觀察和分析幾種氨基酸結構，并在此基礎上總結出氨基酸的結構特點，寫出氨基酸結構通式。學生的活動應當跟上老師的教學進度，每提出一個問題，都要積極思考，積極回答老師提出的問題，師生之間相互配合，最后在老師的指導下完成課堂任務。在老師講課時，學生要學會傾聽，并且積極參與討論和交流，讀圖后回答老師提出的問題，比如蛋白質空間結構是怎樣的，多肽有無空間結構等。

3.課后總結和反思

《生命活動的主要承擔者—蛋白質》一節教學設計，力求貼近生活，應當以學生的興趣和愛好為出發點，讓學生在體驗中感悟式學習；以學生收集到的相關資料和信息數據對蛋白質的作用進行討論，引入本節課的教學主題，讓學生在活動中學會合作學習，探究學習，從而激發學生的學習興趣和積極性。在課堂教學過程中，應當注意培養學生的觀察、分析和解決問題的能力，比如采用分組討論法學習蛋白質結構及其與氨基酸的數量關系。同時，鼓勵學生踴躍參與教學，積極回答課堂上提出的問題，以此訓練學生的語言組織和表達能力；通過引導觀察課本插圖的方式，訓練學生的識圖能力；講解蛋白質的結構時，要與功能相聯系，使學生形成結構和功能相適應的生物學觀點。

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（必修1、2、3）.人民教育出版社，2007.

[3]楊娜.生命活動的主要承擔者——蛋白質的教學設計.生物學教學，2011.