《生命活动的主要承担者——蛋白质》教学设计

曹宝明

1.教学分析

1.1本节课在高中生物学教学中的地位

“生命活动的主要承担者—蛋白质”一节是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第二章第2节的内容。内容抽象，难点较多，其中的相关知识涉及高中生物学全部教材。如必修一中酶的知识涉及蛋白质的催化功能，载体蛋白、血红蛋白等涉及蛋白质的运输功能；必修二中染色体的相关知识将遗传信息的携带者与生命活动的承担者联系起来；必修三和调节有关的物质如激素、抗体等又涉及蛋白质的信息传递及免疫功能。可见本节内容是学习高中生物各模块的基础，学好这节课对学生从分子水平理解蛋白质承担生命活动的功能有重要意义。

1.2教学目标设定

新课标与本节课内容对应的条目为“概述蛋白质的结构和功能”。通过课堂教学实现该目标，必须在课堂知识讲授时以结构和功能相适应的生物学观点作为主线，以此引导学生说出蛋白质的重要功能。根据对教材的理解和教学要求，将本节中的知识目标界定为：概述氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程；概述蛋白质的功能和结构；认同蛋白质是生命活动的承担者。能力教学目标界定为：通过对氨基酸结构通式的推导，培养学生分析问题、归纳总结能力；通过学生活动的实施让学生领悟蛋白质多样性的原因，初步形成生物体的功能与结构、整体与局部相互统一的观点，培养学生解决问题的能力。情感教学目标界定为：通过介绍我国科学家人工合成牛胰岛素的科学史，培养学生的爱国热情及民族自豪感；通过小组活动让学生体验合作学习的快乐，培养学生乐于学习、敢于质疑和求实创新的科学精神。

1.3教学重点、难点分析

教学重点：氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的过程；蛋白质的结构和功能。

教学难点：氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程；蛋白质结构多样性的原因。

2.教学过程的设计方案

2.1具体的教学内容

2.1.1蛋白质的重要性。蛋白质是构成细胞及生物体的重要物质，具有生物催化、运输载体及信息传递和免疫等作用与功能，一切有生命的物体都离不开蛋白质，因此蛋白质是生命的主要承担者。蛋白质主要的组成元素包括：C、H、O、N，同时还含有S、P、Fe、Cu、I及Mn和Zn等；在通常情况下，蛋白质分子质量都比较大，基本构成单位是氨基酸。

2.1.2氨基酸特点及种类。人类和生物活动必需的氨基酸有8种，非必需的氨基酸有12种。实践中可以看到，每个氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基构成，而且均有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子之上。

2.1.3蛋白质的结构。《生命活动的主要承担者—蛋白质》一节教学过程中，主要内容有二肽形成、蛋白质形成过程。蛋白质具有多样性的特点，其主要原因有氨基酸种类繁多，构成蛋白质的氨基酸数目存在差异，氨基酸排列方式多样，以及多肽盘曲折叠与所形成的空间结构差别非常大。

2.2教师的活动

本节课的教学要注重联系学生的生活实际，充分利用教材图解、多媒体辅助等方式增强学生对客观事物的感性认识。

2.2.1创设情境，激发学生的学习热情。多媒体展示一些生活中富含蛋白质的食品，让学生认同蛋白质与生命的紧密关联，然后再通过对教材科学史话《世界上第一个人工合成蛋白质的诞生》的阅读，极大地激发学生的探究欲望和学习热情，自然而然地过渡到对蛋白质相关内容的学习。“组成活细胞的物质中，哪种有机化合物占细胞干重最多？每天摄入的蛋白质，在我们的生命活动过程中起到什么作用？氨基酸与蛋白质有何关系，为什么有些食品中药添加氨基酸？蛋白质的重要功能与其自身的结构密切相关，到底是怎样一种结构呢？”

2.2.2引导探究，突破重难点，培养学生的合作精神。氨基酸及其种类这部分内容相对简单，可采用学生自学探究，教师引导、点拨的方式处理。在给学生讲明氨基、羧基等几个必要基团的基础上，利用教材中的“思考与讨论”让学生观察这些氨基酸的共性，让学生分析氨基酸的基本结构并尝试写出氨基酸的结构通式及相应特点。然后再利用学案中设定的习题对这部分内容加以强化，逐步突破重点。

氨基酸脱水缩合形成二肽的过程既是本节的重点又是难点。为化解这一难点，教学中宜采用小组合作的方式展开。先给学生观看氨基酸脱水缩合最终形成二肽的视频。看完后开始小组合作，各小组（共8个人）找7名学生代表7种不同的氨基酸进行角色表演，让学生以氨基酸的身份切身体会并展示多肽形成过程、蛋白质多样性的原因等。在整个过程中将学生阅读课文、多媒体动画展示、小组角色演练等手段相结合，通过模型构建，深入浅出，明确脱水缩合过程，加深对氨基酸形成蛋白质过程的理解。

2.3学生的活动

对于课堂教学中老师提出的问题，学生应当积极地进行思考，同时展示自己收集到的食物、营养保健说明书等，采取小组合作的方式讨论蛋白质的作用。在讨论后，由学生代表进行总结性的发言。学生在仔细看图后，思考并发言；对比观察和分析几种氨基酸结构，并在此基础上总结出氨基酸的结构特点，写出氨基酸结构通式。学生的活动应当跟上老师的教学进度，每提出一个问题，都要积极思考，积极回答老师提出的问题，师生之间相互配合，最后在老师的指导下完成课堂任务。在老师讲课时，学生要学会倾听，并且积极参与讨论和交流，读图后回答老师提出的问题，比如蛋白质空间结构是怎样的，多肽有无空间结构等。

3.课后总结和反思

《生命活动的主要承担者—蛋白质》一节教学设计，力求贴近生活，应当以学生的兴趣和爱好为出发点，让学生在体验中感悟式学习；以学生收集到的相关资料和信息数据对蛋白质的作用进行讨论，引入本节课的教学主题，让学生在活动中学会合作学习，探究学习，从而激发学生的学习兴趣和积极性。在课堂教学过程中，应当注意培养学生的观察、分析和解决问题的能力，比如采用分组讨论法学习蛋白质结构及其与氨基酸的数量关系。同时，鼓励学生踊跃参与教学，积极回答课堂上提出的问题，以此训练学生的语言组织和表达能力；通过引导观察课本插图的方式，训练学生的识图能力；讲解蛋白质的结构时，要与功能相联系，使学生形成结构和功能相适应的生物学观点。

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（必修1、2、3）.人民教育出版社，2007.

[3]杨娜.生命活动的主要承担者——蛋白质的教学设计.生物学教学，2011.