人教版高中生物必修一22《生命活動的

主要承擔者一一蛋白質》教學設計（全國一等

獎）

XXX《生命活動的主要承擔者一蛋白質》教學設

計

1教材分析

1.1本節課地位

“生命活動的主要承擔者一蛋白質”是人教版普通高中生物

學教材《分子與細胞》（必修1）第2章第2節的教學內容。

它是構成細胞和生物體的重要有機物，在細胞及生物體生命活

動中起著至關重要的作用。

從知識體系看，本節課是對整個高中生物的研究都很重要

的，是承上啟下的。本章第一節的研究，明確了細胞中含量最

多的有機物是蛋白質，而生命活動的主要承擔者——蛋白質的

研究，是后續的很多知識的基礎，如載體蛋白、酶、抗體等。

1.2內容分析

本節內容由短基酸及其種類（基礎知識）、蛋白質的結構

及其多樣性（是教學的核心和關鍵點）、蛋白質的功能三個知

識塊組成。從內容設置上看，教材通過問題探究、思考討論、

與生活的聯系等環節結合圖文形式來展現，符合學生的認知規

律和思維發展過程。充分貫徹了“倡導探究性研究”和“注重與

現實生活的聯系”一大課程理念。

1.3教學重點和難點

1.3.1教學重點：

氨基酸的結構特性；氨基酸形成卵白質的過程；卵白質的

功能。

1.3.2教學難點

氨基酸形成蛋白質的過程；蛋白質多樣性的原因

2教學目標

2.1知識目標

申明氨基酸的結構特性，以及氨基酸形成卵白質的過程；

概述卵白質的結構和功能。

2.2能力目標

能通過窺察、分析、比較等方式處置懲罰信息，并得出結

論；通過著手操作將活動中的體驗與思考遷移到理論的知識上。

2.3情感目標

2.3.1認同卵白質是生命活動的首要承擔者；

2.3.2認同生命是由物質組成的

3學情分析

學生在上一節課里了解了卵白質，在初中也研究了有關食

物中卵白質消化吸收的內容，對卵白質和氨基酸的干系有肯定

認識，化學還研究了甲烷、乙酸、氨氣等化合物。這對本節內

容的教學來說，具備了相應的知識根蒂根基。但是對氨基酸的

脫水縮合過程、對卵白質多樣性的原因、肽鏈形成時的氨基酸

數、肽鍵、脫去的水分子數三者的干系，等知識點較難理解把

握。

對于高二的學生來說，經過高一一年的訓練，已經有一定

的抽象思維能力。這為學生研究生物學的微觀知識奠定了基礎。

4教學策略

模子作為一種認識手段和思維方式，是科學認識過程中籠

統化與具體化的辯證統一；小組合作研究模式是通過讓學生組

成小組，對知識舉行合作研究，交流討論，進而總結取得知識

的一種方法。

本案例運用類比模型構建和小組合作性研究相結合的教學

策略來突破教學的重、難點，學生通過嘗試建立類比模型，體

驗建立模型中的思維過程，領悟模型方法,并獲得或鞏固有關生

物學概念。在氨基酸分子通式的模型建構過程中，學生通過觀

察、歸納、演繹、運用已有知識將復雜的事物進行簡化、抽象

出其本質屬性。“蛋白質分子多樣性的原因”這一難點，運用小

組合作建立類比模型的方式，并通過小組內的分工合作，課堂

更加開放，氛圍更為輕松，學生將頭腦中抽象的概念具體化，

積極主動的參與到課堂中，在探索思考中，體會到模型建構的

方法，獲得成功的喜悅，并將模型方法內化為認知圖式，獲得

認知水平上的提升。

5教學過程

教學流教學內容及教學互動

程

(一)

創設情

境，導

入新課

上節課的研究，我們知道了細胞是由元素和化合物組成的,

其中，含量最

多的有機物是什么？對了，是蛋白質，它占細胞干重的

50%,生物離開了蛋

白質就不能生存。

蛋白質于1838年被發現，并被正式命名(protein),意思為

“最原初的”“第

一重要的“，從發現至今的一百多年來，人們對它的研究

一直在繼續，諾

XXX從1901年首次頒獎至2015年，共有43次，總計87

位科學家在有關蛋

白質研究方面，取得諾貝爾科學獎。卵白質有怎樣的結構

和功能呢？我們

今天就來詳細的研究這個對生命而言至關重要的，讓眾多

科學家為之著迷

的，龐大而奇妙的生命大分子---卵白質

引出課題：生命活動的首要承擔者一卵白質。

問：哪些食品中富含蛋白質呢？

學生回答：魚類，蛋，肉，奶制品，豆制品，都富含蛋白

質。

食物中的蛋白質是如何被利用的呢？

共同分析討論后得到，根據初中所學的知識，我們知道，

食物中的蛋白質，

需要顛末消化，分解為各類氨基酸，才能被人體吸收、利

用。以是氨基酸

是蛋白質的基本組成單位。

教學意圖

通過諾貝爾獎的

詳細資料，激起學

生了解卵白質相

關知識的樂趣，激

發研究的熱情。（二）

引出新

知

引出氨基酸，使

學生得知氨基酸

是卵白質的根本

組成單位，從而接

下來進一步學

O

提出問

題

模子構

建：氨

基酸的

結構特

點

教學內容：氨基酸的結構

生物體中組成蛋白質的氨基酸，約有二十種，氨基酸的結

構有什么樣的特

點呢？請大家認真窺察、比較以下5種氨基酸的結構式，

回答學案的問題。

通過窺察分析，引

導得出氨基酸的

元素組成、

1.請用正確的語言表述氨基酸的元素組成

2.它們的結構具有甚么共同特性？用筆圈出結構中不異的

部分。分歧氨基

酸分子的區別在哪里？

模型構建活動一：如果用字母R表示氨基酸中不同的部分,

請兩人一組，

用泡沫球牙簽等材料拼出氨基酸的結構通式。并用最簡潔

的語言總結該通

通過小組活動進

行模型構建，讓學

生動手自己得出

氨基酸分子結構

通式。并描述結構

特點。

式的特點。

①每種氨基酸分子中至少都含有一個氨基和一個竣基，且

都有一個氨基

和一個覆基連在同一個碳原子上.

②R基的分歧，決定氨基酸的分歧種類。

通過“必需氨基

介紹“必需氨基酸”和“非必需氨基酸“酸”和“非必需氨

在這20種氨基酸中，有8種氨基酸是人體細胞不能合成

的，嬰兒多一種組基酸”的介紹，讓

氨酸，9種。必需從食物中取得，叫必需氨基酸。還有12

種是人體細胞可知識與實踐生活

以合成的，叫非必需氨基酸。聯系起來。

因為人體中的蛋白質每天都要更新，而蛋白質是不能儲存

的，所以我們每

天必需攝入一定量的蛋白質來補充這8種必需氨基酸。營

養學上，也會根

據含有幾種必需氨基酸以及必需氨基酸含量的多少，來衡

量食品營養價值

的高低。

學生展示模型，交流，描述結構特點。

在學生回答的根蒂根基上，教師板書氨基酸分子的結構通

式以及結構特性。

明確卵白質是大

分子。

投影以上表格請同學們計算這三種化合物的原子個數與相

對分子質量。

有些蛋白質的分子質量甚至達到幾百萬。氨基酸是蛋白質

的基本單位，其引出氨基酸是如

平均分子量僅為128,而蛋白質的分子量卻從幾千到幾百

萬，那么，氨基酸何形成蛋白質

是怎樣組成分子量宏大的卵白質呢？的？

模型構建活動二：氨基酸連接的方式

請大家閱讀書本第22頁，第一段以及圖2-5,并以前后

四人為一小組，模

擬氨基酸連接的方式。

利用模型的構建

模擬氨基酸脫水

縮合的過程，來幫

助學生舉行研究。③提出

問題

模子構

建：氨

基酸的

毗連方

式

理解蛋

白質復

雜空間

結構如

何形成

請一組的兩位同學為代表，用黑板上的兩個氨基酸模子來

演示下你們小組

認為氨基酸是如何連接的？并用語言描述。

教師進一步補充講解氨基酸脫水縮合的過程：

進一步加深學生

對氨基酸形成肽

鏈過程的理解，清

楚知道氨基酸通

過脫水縮合反應

的過程。

講解多肽和肽鏈的概念。每形成一個肽鍵就落空一分子水,

兩個氨基酸脫水縮合的化合物叫二肽，三個氨基酸脫水縮

合的化合物叫三

肽，以此類推，三個及3個以上的氨基酸脫水縮合的化合

物叫多肽，因為

常成鏈狀，以是叫肽鏈。

教師再結合課件的圖講解氨基酸形成蛋白質的過程。

梳理和整合，分析

后歸納:氨基酸一

多肽一?蛋白質讀

圖后理解:脫水縮

合反應、肽鏈、二

肽和多肽

研究表明，蛋白質有很復雜的空間結構，比如，大屏上是

血紅蛋白的空間

結構模式圖。鏈狀的多肽怎么形成這樣復雜的結構呢？

氨基酸脫水縮合形成多肽，因為R基團的不同，使得有

些氨基酸呈酸性,

有些呈堿性，另些則為中性。這些特性使氨基酸之間互相

吸引或排斥，因觀察理解肽鏈的

此，肽鏈就會因為氨基酸之間的相互作用而形成這樣的結

構，甚至會扭曲、折疊盤曲等變化

再進一步折疊，形成更龐大的空間結構，另外，還有許多

卵白質由2條或2理解卵白質空間

條以上的肽鏈組成，比如血紅蛋白就有4條肽鏈組成。結

構復雜的原因。

教學內容：蛋白質結構的多樣性的原因

10組成蛋白質的氨基酸有20種，但是據估計，生物界的

蛋白質種類多達10?

1210種，不同種的蛋白質，其結構就不同，那么蛋白質

為何具有結構的多樣

性？

模子構建活動三：卵白質結構多樣性的原因

教師說明：請大家拿出另一盒材料，以及請前后四人為一

組，按照記錄表

的分工來認領任務。串幾條、每條串多長，小組商量后決

定，別忘記填活

動記實表。

引發學生思考

借助模型建構來

增加學生的空間④模型

構建：

卵白質

結構的

多樣性

的原因

感，認識氨基酸是

一種空間結構，了

解蛋白質結構多

樣性的原因。

運用小組合作學

XXX提高學生的

參與度

給學生發分歧顏色的塑料珠，材料:6種顏色的穿孔塑料珠

（每種50粒），幾

根細鐵絲

①隨意穿幾條珠鏈；

②將幾條珠鏈隨意挽成分歧的造型；

③各組的作品舉行比較

表達交流邀請兩組，介紹小組成員的分工、介紹作品（串

的珠鏈數，每

條珠鏈中，每種串珠的數目）并展示。

請學生思考以下問題：同過類比模型的

1.如果給大家提供足夠時間、鐵絲和20種數量不限的串

珠，能穿出幾種構建，學生能夠明

作品？導致這些作品各不不異的原因是甚么？確的卵白質

結構

2.若每種顏色的串珠相當一種氨基酸，則每條珠鏈相當于

什么？多樣性的原因。

3.通過這個活動，你認為，蛋白質結構多樣性和什么有關?

通過學生的回答，歸出卵白質結構多樣性的原因：氨基酸

種類、數目、排

列順序以及肽鏈的數目、空間結構決定蛋白質的多樣性。

教學內容：蛋白質的功能

生物學的重要原理之一就是結構和功能相適應，蛋白質結

構的多樣性決定

了卵白質具有多種功能，而這些功能又能支持它的結構。

卵白質具有怎樣

的功能呢？

請觀察書P23圖片、閱讀蛋白質主要功能示例，找出體

現蛋白質功能的關

鍵詞，教師總結歸納。

結構蛋白

運輸蛋白

催化蛋白

調節蛋白

免疫卵白

蛋白質的功能還有許多，可以說一切生命活動都離不開蛋

白質，蛋白質是

生命活動的首要承擔者。

本節課，我們通過一系列的活動，研究了氨基酸的結構特

性，模擬了氨

基酸脫水縮合形成多肽的過程，知道了多肽會形成有肯定

空間結構的卵白

質，探究了蛋白質多樣性的原因，明確了蛋白質的功能。

通過自主研究，歸

納出卵白質的功

能，理解“卵白質

是生命活動的主

要承擔者。”的含

義

⑤自主

研究蛋

白質的

功能

（三）

小結全

課

總結回顧

那么，細胞內的其他化合物具有哪些結構和功能，我們將

會連續研究。

6?板書設計

7.教學反思

高中生物學課程的核心任務，毫無疑問就是提高學生的生

物學科素養，而核心素養的培養更是高中教學的一個重要任務。

生物學科的核心素養的培養包含了四個層面，分別是：核心觀

念培養、核心能力（對生物信息提取、整合、運用的能力）的

培養、理性思維（邏輯思維、形象思維、數學方法、模型方法）

的培養以及核心知識（包含了組成生物體的元素和化合物）的

培養。

蛋白質的結構和功能的知識，屬于核心知識（組成生物體

的化合物），在教學過程中應該引起教師的重視，若按常規的

講授法為主的教學方式來進行教學，盡管也能講得很清楚，但

學生對知識的吸收率不高。

本課圍繞“結構決定功能”這一生物學基本觀點展開教學，

先介紹了蛋白質的各級結構，再介紹蛋白質的功能。因教學內

容的信息量大，但只有1課時，所以筆者將有關蛋白質和氨基

酸的各種計算大膽刪除，作為題課的內容，而重點講解了對氨

基酸的結構、連接方式、蛋白質的空間結構、蛋白質多樣性的

原因，以及蛋白質的功能這幾個方面。

模型方法在中學生物學中應用廣泛，且是生物學科核心素

養的培養中理性思維的一種。在眾多模型中，類比模型是教學

中將新舊知識有效連接的一種方法。類比模型就是基于相似屬

性，用熟悉的事物類比和表征不熟悉的事物，這樣對于新事物

的研究就會更容易進行，比如，本節課中關于“蛋白質結構多

樣性的原因”，就設計了一個學生的小組建模的活動，用不同

種的串珠類比為不同的氨基酸，通過學生自己