高中課程標準實驗教科書生物1必修

分子與細胞解析

《分子與細胞》教材分析

一、教材主線

《分子與細胞》教材的知識主線是什么？

（注：知識主線能夠幫助把教材內容結構化、系統化、網絡化）《分子與細胞》教材分析

教材主線

《分子與細胞》——細胞是基本的生命系統

系統的組成、結構把細胞作為系統的功能（物質能量信息的交流）基本的生命系統系統的產生、發展、消亡

《分子與細胞》教材分析生命系統結構層次系統的組成和結構組成細胞的分子系統的邊界——細胞膜系統內的分工合作——細胞器系統的控制中心——細胞核系統的功能物質的輸入和輸出能量的供應和利用系統的發展變化細胞的生長和增殖細胞的分化、衰老、凋亡和癌變細胞是基本的生命系統細胞—組織—器官—系統—個體—種群—群落—生態系統《分子與細胞》教材分析二、以“科學家訪談”代序

《分子與細胞》教材分析對傳統教科書的緒論的突破，見人、見事、見精神；有知識、有過程、有殷殷的囑托《分子與細胞》教材分析課例分析1

科學家訪談《分子與細胞》教材分析“科學家訪談”鄒承魯院士談人工合成結晶牛胰島素的過程科學家的勇氣和創新團隊合作和鍥而不舍的精神為國爭光、為人類做貢獻的志向《分子與細胞》教材分析“科學家訪談”教學建議

學生閱讀“科學家訪談”，分小組討論感想。為保證“討論”不跑題，教師最好事先擬定討論提綱，供學生討論。為了更好地激發學生學習生物學的興趣，教師還可以事先收集生命科學最新進展，以及需要依靠生命科學解決的重大問題的資料，組織學生討論。這些資料最好與本模塊的學習內容“分子”和“細胞”相關。

《分子與細胞》教材分析三、第1章《走近細胞》《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析本章的地位和作用認識研究細胞的重要性認識生命系統的層次性，明確細胞是基本的生命系統了解細胞的多樣性和統一性理解細胞學說的內容和意義初步學會從系統的視角看問題初步認識科學發現的特點總之：為后續各章的學習打基礎《分子與細胞》教材分析第1節從生物圈到細胞生命活動離不開細胞

“問題探討”讓學生體會即使是不具備細胞結構的病毒，其生命活動也離不開細胞。接著通過資料分析來認識所有的生命活動都離不開細胞生命系統的結構層次

圖示生命系統的各個層次，明確細胞是最基本的生命系統，為全書乃至整個必修課程打基礎《分子與細胞》教材分析課例分析2《分子與細胞》

第1章第1節

從生物圈到細胞《分子與細胞》教材分析

教學中可能遇到的問題

1.資料很多，都要給學生講清楚嗎？

抓住核心概念和原理

《分子與細胞》教材分析2.對概念的講解是否都要一步到位？

螺旋式上升，不斷加深認識例：（1）種群、群落（必修3）（2）細胞、組織、器官、系統（第6章）（3）核酸（必修2）（4）線粒體、葉綠體（第5章）核糖體（必修2）中心體（第6章）《分子與細胞》教材分析第2節細胞的多樣性和統一性觀察細胞

使用顯微鏡觀察多種多樣的細胞（課標：獨立操作水平）原核細胞和真核細胞

重點介紹原核細胞和原核生物，為什么？細胞學說建立的過程

簡介細胞學說內容，引導學生分析細胞學說建立的過程（課標：應用水平），理解科學發現模式《分子與細胞》教材分析四、第2章《組成細胞的分子》《分子與細胞》教材分析第2章

組成細胞的分子

第1節

細胞中的元素和化合物第2節生命活動的主要承擔者——蛋白質第3節

遺傳信息的攜帶者——核酸第4節

細胞中的糖類和脂質第5節

細胞中的無機物《分子與細胞》教材分析

教學中可能遇到的問題

本章后4節的先后順序可否調換？

兩種認知規律（1）先易后難（2）先抓主要矛盾

均可

《分子與細胞》教材分析第1節細胞中的元素和化合物“問題探討”呼應章引言，意在激發興趣，培養提出問題的能力簡介細胞中的元素和化合物，并引導學生思考與討論有關問題實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。與原教材相比，此實驗的不同點是提高了要求，增加了檢測材料和方法的選擇性，以及對檢測結果的預期《分子與細胞》教材分析

教學中可能遇到的問題本模塊實驗較多（1）為什么？本模塊要求掌握的科學方法——觀察、實驗（2）如何處理？保證完成課標要求的實驗（精講多做、教參后附有“實驗和探究”的光盤）《分子與細胞》教材分析使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞（課標“內容標準”要求，下同）

檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質

觀察DNA和RNA在細胞中的分布（課標“活動建議”要求，下同）體驗制備細胞膜的方法（非課標要求，下同）

用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體

嘗試制作真核細胞的三維結構模型

探究植物細胞的吸水和失水

比較過氧化氫在不同條件下的分解

探究影響酶活性的條件

探究酵母菌細胞呼吸的方式

綠葉中色素的提取和分離

探究環境因素對光合作用強度的影響

細胞大小與物質運輸的關系

觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂《分子與細胞》教材分析第2節

生命活動的主要承擔者——蛋白質從生活經驗入手進行“問題探討”通過思考與討論認識氨基酸的結構特點簡介蛋白質的結構以圖代文示蛋白質的功能注意與社會和個人生活的聯系《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析第3節

遺傳信息的攜帶者——核酸增加了實驗：觀察DNA和RNA在細胞中的分布。實驗操作較簡單介紹了核酸的基本結構及DNA與RNA的區別《分子與細胞》教材分析教學中可能遇到的問題有些概念的介紹缺乏循序漸進？（如“染色體”，學生沒聽說過）建議高中老師了解初中課標和教材

《分子與細胞》教材分析第4節

細胞中的糖類和脂質

從生活經驗入手介紹糖類和脂質的種類和化學組成文中穿插與“與生活的聯系”小字最后歸納出生物大分子以碳鏈為骨架。這是課標要求的內容，利于認識生物大分子的共同特點，應當重視《分子與細胞》教材分析第5節細胞中的水和無機鹽從電解質飲料入手進行“問題探討”，不求完備答案，意在激活思維以講述與討論相結合的方式展開正式內容對整章內容進行總結《分子與細胞》教材分析五、第3章《細胞的基本結構》《分子與細胞》教材分析第3章

細胞的基本結構第1節細胞膜——系統的邊界第2節細胞器——系統內的分工合作第3節

細胞核——系統的控制中心

強調從系統的視角來認識細胞的基本結構《分子與細胞》教材分析第1節

細胞膜——系統的邊界本節重在認識細胞膜的化學成分和功能增加了實驗：體驗制備細胞膜的方法關于細胞膜的功能，教材講述了三種主要功能，其他功能由學生補充。

至于如何實現這些功能，將在后續章節和模塊中講，此處不須深究《分子與細胞》教材分析第2節

細胞器——系統內的分工合作關于細胞器，知識內容比原教材簡化實驗中增加了觀察線粒體的內容，所需要試劑較貴，可視條件靈活掌握增加了細胞器之間的協調配合、細胞的生物膜系統的內容，利于學生理解細胞是一個系統，細胞是活的，細胞是一個協調的整體?！斗肿优c細胞》教材分析教學中可能遇到的問題有關細胞器的內容，教材簡化很多，補充多少合適（課改與應試的矛盾）？

1.完成基本要求的前提下，如果課時允許，可適當補充

課標：舉例說出幾種細胞器的結構和功能

簡述細胞膜系統的結構和功能

2.留待高三復習時補充《分子與細胞》教材分析第3節

細胞核——系統的控制中心通過資料分析認識細胞核的功能講述細胞核的結構

以功能帶結構，體會結構與功能的統一安排制作真核細胞的三維結構模型的活動，體會模型方法《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析課例分析3《分子與細胞》

第3章第1節

細胞膜——系統的邊界《分子與細胞》教材分析第1章走近細胞第1節從生物圈到細胞第2節細胞的多樣性和統一性第2章組成細胞的分子第1節細胞中的元素和化合物第2節生命活動的主要承擔者—蛋白質第3節遺傳信息的攜帶者—核酸第4節細胞中的糖類和脂質第5節細胞中的無機物第3章細胞的基本結構第1節細胞膜—系統的邊界第2節細胞器—系統內的分工合作第3節細胞核—系統的控制中心第4章細胞的物質輸入和輸出第1節物質跨膜運輸的實例第2節生物膜的流動鑲嵌模型第3節物質跨膜運輸的方式第5章細胞的能量供應和利用第1節降低化學反應活化能的酶第2節細胞的能量”通貨”—ATP

第3節ATP的主要來源—細胞呼吸第4節能量之源—光與光合作用第6章細胞的生命歷程第1節細胞的增殖第2節細胞的分化第3節細胞的衰老和凋亡第4節細胞的癌變《分子與細胞》教材分析第3章第1節

細胞膜——系統的邊界重在認識細胞膜作為系統邊界的功能增加實驗：體驗制備細胞膜的方法了解細胞膜的化學成分《分子與細胞》教材分析第4章第2節生物膜的流動鑲嵌模型讓學生通過分析科學家對生物膜結構的探索歷程，來認識生物膜的結構，同時在科學方法、科學與技術的互動關系、科學的開放性等方面受到啟示。教學：教師不要從頭講到尾，應讓學生自己看、討論、領悟《分子與細胞》教材分析《細胞膜——系統的邊界》教學建議重點：1.細胞膜的功能

2.體驗制備細胞膜的方法（材料選擇、制備方法）如果把第4章結構模型一節移過來，會鼓出“大肚子”因為該節內容重在發現過程，給學生科學方法的啟迪《分子與細胞》教材分析六、第4章《細胞的物質輸入和輸出》《分子與細胞》教材分析

第4章

細胞的物質輸入和輸出

第1節物質跨膜運輸的實例第2節生物膜的流動鑲嵌模型第3節物質跨膜運輸的方式《分子與細胞》教材分析第1節物質跨膜運輸的實例

探究：植物細胞的吸水和失水

（課標：通過模擬實驗研究膜的透性觀察植物細胞的質壁分離和復原）

重點是弄清楚水分跨膜運輸的特點，以及膜的特性。這是高中生物第一個“探究”，在提出問題、作出假設、設計實驗等環節均需要較多指導。因此教材中提供了參考案例《分子與細胞》教材分析第2節生物膜的流動鑲嵌模型讓學生通過分析科學家對生物膜結構的探索歷程，來認識生物膜的結構，同時在科學方法、科學與技術的互動關系、科學的開放性等方面受到啟示。教學：教師不要從頭講到尾，應讓學生自己看、討論、領悟《分子與細胞》教材分析第3節物質跨膜運輸的方式被動運輸主動運輸（小字簡介）胞吞和胞吐《分子與細胞》教材分析七、第5章《細胞的能量供應和利用》

《分子與細胞》教材分析

第5章細胞的能量供應和利用

第1節

降低化學反應活化能的酶第2節細胞的能量“通貨”——ATP第3節ATP的主要來源——細胞呼吸第4節能量之源——光與光合作用《分子與細胞》教材分析第1節降低化學反應活化能的酶

一、酶的作用和本質

1.“問題探討”讓學生分析經典實驗

2.細胞代謝的概念

3.實驗：比較過氧化氫酶在不同條件下的分解。簡介控制變量的方法

4.打比方的方式講解酶能降低活化能

5.資料分析：關于酶本質的探索，強化對科學過程和本質的認識

《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析二、酶的特性通俗講解酶的高效性和專一性通過實驗得出酶的作用條件較溫和的結論全過程探究“影響酶活性的條件”，從提出問題到得出結論都由學生自主完成注意與社會的聯系，體現STS教育思想《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析第2節細胞的能量“通貨”——ATP強調“通貨”吸能和放能反應與ATP水解和合成相耦聯以圖代文示ATP的利用《分子與細胞》教材分析第3節ATP的主要來源——細胞呼吸問題探討聯系科學史，呼吸與體外燃燒的異同。探究：酵母菌細胞呼吸的方式。需要學生設計對比實驗，根據教材中參考資料進行設計，有一定難度，可培養學生的技術設計能力。講述有氧呼吸和無氧呼吸及其應用。《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析《分子與細胞》教材分析第4節能量之源——光與光合作用一、捕捉光能的色素

本小節內容與以往教材區別不大二、光合作用的原理和應用

探究“環境因素對光合作用強度的影響”注意：此探究具有更高的開放性，問題和方案都由學生自主確定，教材僅提供一個參考案例《分子與細胞》教材分析課例分析4

探究：影響酶活性的條件探究：植物細胞的吸水和失水探究：環境因素對光合作用強度的影響探究：酵母菌細胞呼吸的方式

如何進行“探究”活動的教學？《分子與細胞》教材分析普通高中生物課程標準（實驗）關于科學探究能力的要求客觀地觀察和描述生物現象通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題分析問題，闡明與研究與研究該問題相關的知識確認變量作出假設和預期《分子與細胞》教材分析普通高中生物課程標準（實驗）關于科學探究能力的要求設計可行的實驗方案實施實驗方案，收集證據利用數學方法處理、解釋數據根據證據作出合理判斷用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及作必要的反思和修改《分子與細胞》教材分析什么是科學探究？

美國國家研究理事會《國家科學教育標準》：科學探究指的是科學家們用來研究自然界并根據研究所獲事實證據做出解釋的各種方式?？茖W探究也指的是學生建構知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動?！斗肿优c細胞》教材分析什么是科學探究？《初中生物課程標準》：生物課程中的科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的各種活動。《分子與細胞》教材分析

科學探究的一般過程

1.提出問題

2.作出假設

3.制定計劃

4.實施計劃

5.得出結論

6.表達、交流《分子與細胞》教材分析老師們常問到的一些概念

單一變量原則

自變量

因變量

無關變量

對照實驗實驗組對照組

對比實驗《分子與細胞》教材分析關于變量自變量是人為改變的變量因變量是指隨著自變量的變化而變化的變量無關變量是指除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量。無關變量也可能對實驗結果產生影響，要盡可能地排除無關變量對實驗的影響《分子與細胞》教材分析關于對照實驗

如果兩組實驗中，除了一個因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實驗稱為對照實驗。對照實驗一般要設置對照組和實驗組。對照組和實驗組要依據研究的問題和作出的假設來確定，有時候研究的問題和作出的假設改變了，對照組和實驗組有可能會發生對換。

《分子與細胞》教材分析關于對照組和實驗組

一般來說，

保持原有狀態的組作為對照組，

人為改變條件的組作為實驗組；或者是，

已知實驗結果的組作為對照組，

未知實驗結果的組作為實驗組。例：實驗“綠葉在光下制造有機物”

《分子與細胞》教材分析做探究實驗都要設置對照嗎？判決實驗如檢測等，可不用對照。如檢測細胞中的有機物，證明食物中確定含有能量析因實驗大多需要對照，但也有例外。如孟德爾雜交實驗（自然狀態下豌豆都是自花受粉的，其后代都是純種）《分子與細胞》教材分析關于對照實驗和對比實驗

對照實驗比對比實驗的范疇要大有的書上將對比實驗稱為相互對照實驗

《分子與細胞》教材分析八、第6章《細胞的生命歷程》

《分子與細胞》教材分析第1節細胞的增殖細胞不能無限長大

問題探討和節引言引發認知沖突，通過實驗理解細胞增殖的意義細胞通過分裂進行增殖(分裂是增殖的方式）有絲分裂無絲分裂《分子與細胞》教材分析第2節細胞的分化細胞分化及其意義通過問題探討揭示細胞分化的必要性細胞的全能性細胞全能性的發現、概念、意義資料搜集和分析：干細胞研究進展與人類健康《分子與細胞》教材分析第3節細胞的衰老和凋亡個體衰老與細胞衰老的關系細胞衰老的特征細胞衰老的原因（小字）資料搜集和分析：社會老齡化的相關問題細胞的凋亡凋亡的概念和意義，與細胞死亡區別《分子與細胞》教材分析第4節細胞的癌變癌細胞的主要特征致癌因子（以問題串的形式展開內容，聯系生活實際）

使學生關注癌癥與生活方式的關系，是本節重點與生物學有關的事業——醫院里的檢驗師《分子與細胞》教材分析

教學中可能遇到的問題

本模塊教學課時緊？

1.教材容量是否過多？

2.用于補初中的課

3.教師增加太多內容

4.適應新課標新教材，需要一個過程

《分子與細胞》教材分析教學內容學生活動參考時數說明緒論：介紹學科特點、課程結構、科學家訪談1緒論與第1章第1節，視具體情況也可以分別用1課時。第1章走近細胞（3課時）第1節從生物圈到細胞資料分析、思考與討論第2節細胞的多樣性和統一性資料分析1實驗1使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞（必做）1課標要求開設。視學生情況可以增加1課時。第2章組成細胞的分子（5課時）第1節細胞中的化學元素和化合物思考與討論1把第3節提前，兩節合用1課時。第3節遺傳信息的攜帶者——核酸實驗3觀察DNA和RNA在細胞中的分布課標建議開設。根據學校條件可選擇開設。第2節生命活動的主要承擔者——蛋白質思考與討論1第4節細胞中的糖類和脂質閱讀和歸納1實驗2檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質1課標建議開設。一般學校有條件開設。第5節細胞中的無機物技能訓練1加上章自我檢測評講。第3章細胞的基本結構（4課時）第1節細胞膜——系統的邊界2兩節合用1課時，其中第1節大約用0.5課時。第2節細胞器——系統的分工合作資料分析實驗4體驗制備細胞膜的方法1實驗4