2024-2025學年新教材高中生物第二章組成細胞的分子第4節蛋白質是生命活動的主要承擔者（1）教學實錄新人教版必修1學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計意圖本節課以“蛋白質是生命活動的主要承擔者（1）”為主題，通過引入蛋白質的結構與功能的關系，讓學生理解蛋白質在細胞中的重要性。結合教材內容，設計一系列實踐活動，引導學生觀察、分析蛋白質的多樣性和功能，提高學生的實驗操作能力和科學思維能力。核心素養目標分析培養學生生物科學探究能力，通過實驗探究蛋白質功能，提高觀察、實驗、分析等技能。提升學生生物科學思維能力，理解蛋白質結構功能相關性，運用生物學知識解釋生物現象。強化生命觀念，認識蛋白質在細胞中的重要性，培養科學精神，形成實事求是、嚴謹求實的態度。教學難點與重點1.教學重點

①理解蛋白質的四級結構及其功能多樣性；

②掌握蛋白質結構和功能的關系，能運用這一關系解釋不同蛋白質的功能；

③能夠識別和描述蛋白質在細胞中的幾種主要功能，如催化、運輸、信號傳遞等。

2.教學難點

①探究蛋白質結構與功能的關系時，理解蛋白質三維結構的動態變化及其對功能的影響；

②在實際情境中，將蛋白質的化學結構和生物學功能結合起來進行分析，解釋蛋白質如何參與復雜的生命過程；

③面對多種蛋白質功能的實例，學生能區分不同蛋白質的特定功能和它們在細胞中的協同作用。教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統講解蛋白質的結構和功能，結合實例加深理解；

2.討論法：引導學生圍繞蛋白質的功能多樣性進行小組討論，培養分析問題和解決問題的能力；

3.實驗法：通過實驗觀察蛋白質在不同條件下的功能變化，強化理論與實踐的結合。

教學手段：

1.多媒體課件：展示蛋白質結構圖、功能動畫等，直觀展示蛋白質的動態變化；

2.教學軟件：利用虛擬實驗軟件模擬蛋白質實驗，提高學生動手操作能力；

3.實物模型：展示蛋白質的三維結構模型，幫助學生形象理解蛋白質的空間結構。教學過程設計導入環節（5分鐘）

1.創設情境：展示一系列細胞內部結構的圖片，提問學生：“你們知道這些結構在細胞中都扮演著什么角色嗎？”

2.提出問題：引導學生思考蛋白質在細胞中的作用，激發學生的好奇心。

講授新課（20分鐘）

1.蛋白質的基本結構（5分鐘）

-講解蛋白質的氨基酸組成和肽鏈的形成。

-展示蛋白質的一級結構圖，講解氨基酸序列對蛋白質功能的影響。

2.蛋白質的空間結構（5分鐘）

-介紹蛋白質的二級、三級和四級結構。

-通過動畫展示蛋白質結構的形成過程，強調蛋白質空間結構對其功能的重要性。

3.蛋白質的功能（5分鐘）

-講解蛋白質在細胞中的主要功能，如催化、運輸、信號傳遞等。

-結合實例分析不同蛋白質功能的差異。

4.蛋白質結構與功能的關系（5分鐘）

-引導學生思考蛋白質結構對其功能的影響。

-通過案例分析，讓學生理解蛋白質結構變化如何導致功能改變。

鞏固練習（10分鐘）

1.課堂練習：分發練習題，讓學生在規定時間內完成，鞏固對蛋白質結構和功能的理解。

2.小組討論：分組討論蛋白質在不同生物過程中的作用，培養學生團隊合作能力。

課堂提問（5分鐘）

1.提問1：蛋白質的一級結構對其功能有何影響？

2.提問2：蛋白質的空間結構如何影響其功能？

3.提問3：舉例說明蛋白質在細胞中的幾種主要功能。

師生互動環節（5分鐘）

1.邀請學生分享他們對蛋白質結構和功能的理解。

2.針對學生的回答，給予點評和補充，強化學生的知識體系。

1.總結本節課所學內容，強調蛋白質在生命活動中的重要性。

2.拓展：討論蛋白質工程在醫療、農業等領域的應用前景。

教學過程設計說明：

-導入環節通過創設情境和提問激發學生的興趣，為后續學習奠定基礎。

-講授新課環節按照教學內容逐步展開，結合實例和動畫，幫助學生理解抽象概念。

-鞏固練習環節通過練習和討論，鞏固學生對新知識的掌握。

-課堂提問環節促進學生思考和總結，提高學生的思維能力。

-師生互動環節鼓勵學生積極參與，增強課堂氛圍。

-總結與拓展環節幫助學生建立知識體系，并激發學生對未來學習的興趣。學生學習效果學生學習效果：

1.知識掌握：

學生能夠準確描述蛋白質的氨基酸組成和肽鏈的形成過程。

學生理解并能夠解釋蛋白質的一級結構、二級結構、三級結構和四級結構。

學生能夠識別和描述蛋白質在細胞中的幾種主要功能，如催化、運輸、信號傳遞等。

學生理解蛋白質結構與功能的關系，能夠運用這一知識解釋不同蛋白質的功能差異。

2.能力提升：

學生通過實驗和觀察，提高了實驗操作能力和觀察能力。

學生在小組討論中鍛煉了溝通能力和團隊合作精神。

學生通過課堂提問和解答，提升了分析問題和解決問題的能力。

3.思維發展：

學生在探究蛋白質結構與功能關系的過程中，培養了邏輯思維和分析思維能力。

學生在討論和拓展環節中，發展了創新思維和批判性思維能力。

4.價值觀形成：

學生認識到蛋白質在生命活動中的重要性，形成對生物科學的興趣和好奇心。

學生在學習和理解蛋白質功能的過程中，培養了科學精神和實事求是的態度。

學生了解到蛋白質工程在醫療、農業等領域的應用前景，認識到科學技術的價值。

5.實用性：

學生通過學習蛋白質知識，能夠理解日常生活中的一些生物學現象，如酶的催化作用、藥物的作用機制等。

學生在今后的學習和工作中，能夠將蛋白質知識應用于實際問題解決，如生物制藥、食品科學等領域。

6.綜合評價：

學生在學習蛋白質的過程中，不僅掌握了相關知識，還提升了多個方面的能力，包括實驗操作、團隊協作、思維發展、價值觀形成等。

學生在學習過程中表現出的積極態度和良好學習習慣，為今后的學習和職業生涯打下了堅實的基礎。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.案例教學法：在講解蛋白質的功能時，結合實際案例，如藥物設計、疾病治療等，讓學生看到生物學知識在現實生活中的應用，提高學生的學習興趣。

2.跨學科教學：將生物學知識與化學、物理學等其他學科知識相結合，讓學生在跨學科的學習中，更好地理解蛋白質的結構與功能。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對抽象概念理解困難：在講解蛋白質的四級結構時，部分學生對三維空間的理解不夠，導致難以把握蛋白質結構的動態變化。

2.學生實驗操作技能不足：在實驗教學中，部分學生由于操作不當，導致實驗結果不準確，影響了實驗的成效。

3.教學評價單一：目前的評價方式主要以筆試為主，未能全面評估學生的學習效果和綜合素質。

反思改進措施（三）改進措施

1.采用多種教學方法：針對抽象概念，可以通過動畫、模型等多種形式，幫助學生直觀理解。同時，結合實例講解，讓學生在實際情境中感受蛋白質的作用。

2.加強實驗操作培訓：在實驗教學中，加強對學生的操作指導，確保實驗順利進行。同時，鼓勵學生自主探究，提高實驗操作技能。

3.完善教學評價體系：將評價方式多樣化，除了筆試，還可以加入課堂表現、實驗報告、小組討論等多種評價方式，全面評估學生的學習效果和綜合素質。

4.加強師生互動：在課堂教學中，鼓勵學生提問、發言，提高學生的參與度。同時，教師要及時解答學生的問題，幫助學生解決學習中的困難。

5.注重跨學科教學：在講解蛋白質相關知識時，結合其他學科的知識，讓學生在跨學科的學習中，更好地理解生物學知識。

6.拓展課程資源：利用網絡資源、圖書等，為學生提供豐富的學習材料，滿足不同學生的學習需求。課后作業1.實驗設計題：

設計一個實驗方案，用于檢測不同溫度下酶的活性變化。請列出實驗步驟、預期結果和分析方法。

答案：實驗步驟：

a.準備相同濃度的底物溶液和酶溶液。

b.將酶溶液分別置于不同溫度（如0°C、25°C、50°C、75°C、100°C）的水浴中預熱5分鐘。

c.在每個溫度下，加入相同量的底物溶液，立即開始計時。

d.定時取樣，測定反應速率（如通過比色法測定產物濃度）。

e.記錄不同溫度下的反應速率。

預期結果：隨著溫度的升高，酶的活性先增加后減少，存在一個最適溫度。

分析方法：通過比較不同溫度下的反應速率，分析酶活性的變化趨勢。

2.應用題：

解釋為什么胃蛋白酶在胃中具有活性，而在小腸中卻失去活性。

答案：胃蛋白酶在胃中具有活性是因為胃液的pH值適合胃蛋白酶的最適pH值，使得胃蛋白酶能夠穩定并發揮催化作用。而在小腸中，pH值較高，不適合胃蛋白酶的活性，導致其失去活性。

3.分析題：

分析蛋白質在細胞信號傳導過程中的作用，并舉例說明。

答案：蛋白質在細胞信號傳導過程中扮演著重要的角色，如：

a.受體蛋白：作為信號分子的受體，將信號傳遞到細胞內部。

b.信號轉導蛋白：將受體蛋白接收到的信號傳遞到下游信號分子。

c.酶蛋白：催化信號分子的磷酸化或去磷酸化，改變其活性。

舉例：胰島素受體結合胰島素后，激活下游信號轉導蛋白，最終導致葡萄糖的攝取增加。

4.綜合題：

結合蛋白質的結構和功能，解釋為什么蛋白質工程可以用于設計新型藥物。

答案：蛋白質工程通過改變蛋白質的結構，可以影響其功能。在設計新型藥物時，可以利用以下原理：

a.通過改變蛋白質的活性位點，增強或抑制其催化活性，用于治療相關疾病。

b.通過改變蛋白質與底物的結合能力，提高藥物的選擇性和療效。

c.通過改變蛋白質的穩定性，延長藥物在體內的半衰期。

5.創新題：

設計一個實驗方案，用于探究蛋白質在不同pH值下的穩定性變化。

答案：實驗步驟：

a.準備相同濃度的蛋白質溶液和不同pH值的緩沖溶液。

b.將蛋白質溶液分別置于不同pH值的緩沖溶液中，保持一定溫度。

c.定時取樣，通過SDS分析蛋白質的變性程度。

d.記錄不同pH值下的蛋白質變性情況。

預期結果：蛋白質在不同pH值下的穩定性不同，存在一個最適pH值。

分析方法：通過比較不同pH值下的蛋白質變性程度，分析蛋白質的穩定性變化趨勢。作業布置與反饋作業布置：

1.閱讀教材相關章節，總結蛋白質的四級結構及其功能。

2.完成課后練習題，包括填空題、選擇題和簡答題，以鞏固對蛋白質結構和功能的理解。

3.設計一個實驗方案，探討溫度對酶活性的影響，并簡要說明預期結果和分析方法。

4.撰寫一篇小論文，探討蛋白質工程在生物技術領域的應用前景，結合實際案例進行分析。

5.觀看與蛋白質相關的科普視頻，如蛋白質折疊、蛋白質工程等，并撰寫觀后感。

作業反饋：

1.對學生的作業進行及時批改，確保作業質量。

2.對學生的作業進行分類，針對不同類型的問題給出具體的反饋。

3.對于基礎知識掌握不牢固的學生，提供額外的輔導和練習。

4.對于設計實驗方案的學生，評估其實驗設計的合理性和可行性，提出改進意見。

5.對于撰寫論文的學生，評價其邏輯結構、論證方法和語言表達，指出不足之處并提供修改建議。

6.鼓勵學生在課堂上分享自己的實驗方案和論文，促進同學之間的交流和學習。

7.定期組織學生進行作業討論，讓學生在討論中互相學習，共同提高。

8.對于作業中表現突出的學生，給予表揚和獎勵，激發學生的學習積極性。

9.對于作業中存在的問題，及時與學生溝通，了解其困難所在，并提供針對性的幫助。

10.在下一節課的開始，對上一節課的作業進行總結和回顧，幫助學生鞏固所學知識。內容邏輯關系1.蛋白質的基本結構

①蛋白質由氨基酸組成，通過肽鍵連接形成多肽鏈。

②氨基酸的側鏈決定了蛋白質的多樣性和特異性。

③肽鏈折疊形成蛋白質的一級結構。

2.蛋白質的空間結構

①氨基酸序列的排列方式影響蛋白質的二級結構（如α-螺旋和β-折疊）。

②二級結構進一步折疊形成三級結構，受氫鍵、疏水作用、