指向关键能力的“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节的教学设计

华甜甜

摘 要：本节课的教学设计以生活中的蛋白质导入新课，引导学生分析归纳蛋白质的功能。以生命观念中的结构与功能观作为主线，分析蛋白质的结构。利用模型的初建、模型的体验、模型的创新，体会构建模型在学习和科研中重要价值和意义。

关键词：蛋白质;模型建构;教学设计

中图分类号：G633.91          文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2020）21-110-2

一、教材分析和设计思路

“生命活动的主要承担者——蛋白质”位于人教版必修一《分子与细胞》模块，第二章第二节，包括蛋白质的结构和蛋白质的功能等内容。在教学设计时根据学生的认知规律，由蛋白质的功能出发，让学生体会各种蛋白质在生命活动中的不同作用，从而归纳出蛋白质是生命活动的主要承担者。渗透结构与动能相适应的生命观念，进一步探索蛋白质结构多样性的原因。利用建立模型方法，从组成蛋白质的基本单位氨基酸出发，逐步学习蛋白质的形成过程。

二、教学目标

1.大概念

细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。

2.重要概念

细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。

3.一般概念

阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。

三、教学过程

（一）设置情境导入

教师：蛋白质在生活中无处不在，你知道哪些食品中富含蛋白质么？有哪些生活用品中也有蛋白质的成分么？

学生：举例（略）。

（二）蛋白质的功能

教师：生活中处处都有蛋白质的陪伴，我们的人体中也存在大量蛋白质，请同学们结合初中学过的知识和自己的日常生活经验，说说我们体内有哪些结构物质中有蛋白质呢？试着说出它的具体作用是什么？学生：举例（略）。教师：蛋白质为什么有如此多种多样呢？蛋白质结构多样性决定了蛋白质功能的多样性。

设计意图：根据建构主义学说，新的知识的学习需要建立在已有旧知的基础上。让学生以人体为例，结合初中所学知识举例说出身体中的蛋白质，并试着概括出其功能。体会各种蛋白质在各项生命活动中的重要作用，归纳出蛋白质是生命活动的主要承担者。初步渗透结构与功能的关系，从蛋白质的功能过渡到对蛋白质结构的探索，侧重生命观念的教学。

（三）蛋白质的结构

1.初步认识蛋白质

PPT展示葡萄糖、血红蛋白三种物质的化学分子式，学生分析蛋白质的组成元素特点和分子量大小。

设计意图：学生能通过表格直观地看出蛋白质的基本组成元素，并通过数据的对比认识到蛋白质是一种生物大分子。侧重于对学生基于事实的科学态度和对信息的分析、处理能力的教学。

教师：蛋白质是一种生物大分子，摄入后能否直接被人体吸收呢？学生：不能，需要消化成氨基酸才能吸收。教师：在很多食品中都会标明添加某些种类的氨基酸，为什么要添加某些种类的氨基酸呢？指导学生阅读书本相关内容后进行归纳。

设计意图：根据初中所学知识，蛋白质作为生物大分子，需要经过消化分解成氨基酸才能被吸收。新旧知识衔接，得出氨基酸是蛋白质的基本单位。与生活相联系，提醒学生均衡健康饮食的重要性，达成“蛋白质通常由21种氨基酸组成”的教学目标。

2.深入了解蛋白质

（1）教师给出几种氨基酸的结构，学生观察后归纳出氨基酸分子的结构通式。

教师：我们可以把氨基酸的结构通式类比成人体，躯干是中心C原子，左右手分别代表氨基和羧基，两条腿表示H，头表示R基，氨基酸种类的不同就在于R基的不同。

设计意图：从多种氨基酸的结构中，归纳出氨基酸结构的共性，从而概括出氨基酸的结构同事。体现了科学思维中归纳与概括的应用。以人体的各部分结构类比氨基酸的结构，有助于学生理解R基在区别氨基酸种类时的作用，理解氨基酸种类种类多样性的原因是R基的不同。

（2）活动一：模型初建活动要求：利用超轻黏土和牙签，以仿造甲烷结构模型，尝试建构氨基酸立体结构模型。

设计意图：平面图向立体结构的转化需要空间思维能力。利用甲烷的空间模型，让学生观察，初步了解同类型的氨基酸空间结构;然后让学生利用材料尝试构建氨基酸的结构模型。通过这个活动，让学生掌握氨基酸的立体结构。对氨基酸的结构有了更加科学的认识。

教师：通过刚才的学习，我们知道了氨基酸的种类有21种，可是蛋白质的种类却多达1010～1012种，这是如何实现的呢？

PPT展示氨基酸形成蛋白质的过程示意图。

教师：氨基酸形成蛋白质的过程中有哪两个关键步骤？学生：脱水缩合和盘区折叠。

播放氨基酸脱水缩合过程动画。

設计意图：展示脱水缩合的动画，从二肽的形成引导学生扩展到多肽的形成，根据学情还可以进行能力的提升，由链状引导

学生思考环状的相关问题。

（3）活动二：模型体验活动要求：分小组，利用不同的材料体验由氨基酸脱水缩合形成肽链的过程，并试着从氨基酸角度分析蛋白质种类多样性的原因。

设计意图：从理论上学习了肽链的形成过程后，引导学生利用不同的实验材料体验多肽形成的过程。在模型体验的过程中，教师引导学生利用最直观的模型思考有关计算的问题。将抽象的问题具体化。

（4）活动三：模型创新活动要求：利用活动二中形成的肽链模型，盘区折叠形成具有空间结构的蛋白质。并完善蛋白质结构多样性的原因。

设计意图：空间结构的形成是非常抽象的，引导学生利用现有的材料，“盘曲折叠”形成空间结构，有助于学生理解蛋白质结构多样性。进一步体会到模型建构在科学发展中的重要作用。

四、教学反思

本堂课整体思路是由科学思维和生命观念贯穿本节课的两大知识点，即蛋白质的结构和蛋白质的功能。通过模型初建、模型体验、模型创新，三个建模过程，层层递进，层层提升。整体设计切合2017年版的新课标提出的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四大方面的核心素养。体会结构与功能相适应的生命观念，帮助学生形成正确的价值观念、必备品格和关键能力。

（作者单位：镇江崇实女子中学，江苏 镇江212000）