高中課程規范實驗教科書生物1必修分子與細胞教材解析與教學建議

人教社新教材培訓人員天津市實驗中學薛靜堯1目錄1、本模塊在高中課程中的位置2、課標“課程設計思緒〞中的表述3、模塊特點4、課標對詳細內容要求層次的表述5、章節簡析課例1細胞的多樣性和一致性課例2生物膜的流動鑲嵌模型“探求酵母菌的呼吸方式〞教材分析課例3光協作用的原理和運用“探求環境要素對光協作用強度的影響〞教材分析6、開課以來出現的問題和對策21、本模塊在高中課程中的位置本模塊是生物學的中心內容，是繼續學習其他知識的必要條件必修1必修2必修334遺傳與進化遺傳因子的發現基因和染色體的關系基因的本質基因的表達基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現代生物進化實際人類是怎樣認識到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳送過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化過程中基因頻率是如何變化的？5系統的組成和構造穩態系統內的相互作用系統與環境的相互作用自我調理環境個體水平〔以人體為主〕機體細胞+內環境神經調理、體液調理、免疫調理穩態與安康群體程度種群群落生態系統人類活動與生態環境穩態與環境消費和生活62、課標“課程設計思緒〞中的表述本模塊有助于學生較深化地認識生命的物質根底和構造根底，了解生命活動中物質的變化、能量的轉換和信息的傳送；領悟察看、實驗、比較、分析和綜合等科學方法及其在科學研討過程中的運用；科學地了解生命的本質，構成辯證唯物主義自然觀.73、模塊特點科學方法上偏重與于察看和實證，本模塊中實驗最多注重科學發現的認識過程的學習探求中以問題〔義務〕驅動學習，引導自主探求,也表達小組協作學習方式〔例如83頁〕,也為學生初次學習探求提供支持(例如92頁、61-62頁參考案例)8運用高倍顯微鏡察看幾種細胞(實驗)

檢測生物組織中的復原糖、脂肪和蛋白質(實驗)

察看DNA和RNA在細胞中的分布(實驗)體驗制備細胞膜的方法〔非課標要求〕(實驗)

用高倍顯微鏡察看葉綠體和線粒體(實驗)嘗試制造真核細胞的三維構造模型

探求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(實驗)

探求影響酶活性的條件

探求酵母菌細胞呼吸的方式

綠葉中色素的提取和分別(實驗)探求環境要素對光協作用強度的影響

細胞大小與物質運輸的關系(實驗)

察看根尖分生組織細胞的有絲分裂(實驗)9第1章走近細胞第1節從生物圈到細胞第2節細胞的多樣性和一致性第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當者—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章細胞的根本構造第1節細胞膜—系統的邊境第2節細胞器—系統內的分工協作第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節降低化學反響活化能的酶第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—光與光協作用(課標：研討影響光協作用速率的環境要素〕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4、課標對詳細內容要求層次的表述簡述舉例說出說出簡述舉例說出簡述說出分析105、章節簡析第1章走近細胞第1節從生物圈到細胞第2節細胞的多樣性和一致性第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當者—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章細胞的根本構造第1節細胞膜—系統的邊境第2節細胞器—系統內的分工協作第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節降低化學反響活化能的酶第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—光與光協作用第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11編寫思緒----以問題〔義務〕

驅動學習，引導自主探求和協作章首頁：提出問題〔１、２、３、４章〕每節開頭：以“問題討論〞開場本節聚焦：以問題方式明確本節中心問題資料分析和思索與討論等欄目較多，引導自主協作探求科學史內容的寫法：大體遵照發現——新問題——再研討——再發現的方式來寫實驗和探求：開場有問題，后面有討論題12小結、節練習和章的自我檢測強化學生的自我評價本章小結：知識、才干、情感態度價值觀節后練習：根底題、拓展題自我檢測：概念檢測、知識遷移、技藝運用、思想拓展13模塊科學家訪談章本章小結自我檢測網站登錄問題討論本節聚焦節練習知識鏈接學科交叉相關信息資料搜集網站登錄資料分析思索討論想象空間批判性思想？問題技藝訓練科學方法模型構建探求科學技術社會與生物有關的職業科學家故事知識才干情感本章首頁插圖14以科學家訪談代序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協作和鍥而不舍的精神為國爭光、為人類做奉獻的志向15本章的位置和作用認識研討細胞的重要性認識生命系統的層次性，明確細胞是根本的生命系統了解細胞的多樣性和一致性了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根底16第1節從生物圈到細胞生命活動離不開細胞“問題討論〞讓學生領會即使是不具備細胞構造的病毒，其生命活動也離不開細胞。接著經過資料分析來認識一切的生命活動都離不開細胞生命系統的構造層次圖示生命系統的各個層次，明確細胞是最根本的生命系統，為全書乃至整個必修課程打根底17第2節細胞的多樣性和一致性細胞的多樣性察看細胞回想初中察看過的細胞運用高倍顯微鏡察看多種多樣的細胞〔課標：獨立操作程度〕原核細胞和真核細胞這里幾乎全部引見原核細胞和原核生物，為什么？細胞的一致性和生物體構造的一致性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：運用程度〕，了解科學發現特點18<細胞的多樣性和一致性>的教材分析圍繞主題〞細胞的多樣性和一致性〞安排教材。——問題討論、察看各種細胞、原核細胞和真核細胞、細胞學說的建立過程課標指出“分析細胞學說的建立過程〞，所以教材安排了“資料分析〞欄目——細胞學說的建立過程教材安排的“討論〞欄目，其標題圍繞主題，有對學習內容的穩定作用，更有深層的思索意義19細胞學說建立的過程〔課標表述：分析細胞學說建立的過程〕

突出幾個關鍵詞：開辟、承繼、修正、開展年代科學家依據發現分析１５４３維薩里（比）尸體解剖器官水平結構開拓比夏（法）組織水平結構……→１６６５虎克（英）用顯微鏡細胞水平結構１７世紀列文虎克（荷）觀察細菌、紅細胞、精子１７世紀馬爾比基（意）廣泛觀察動植物微細結構……→１８世紀德國一自然哲學家復雜有機體都是一種球狀小泡的聚合體聚合體的假說繼承、開拓施萊登、施旺受前人啟發，研究植物動物生長發育動植物的結構和一繼承、開拓致性的顯微研究１８５８魏爾肖在前人的基礎上所有的細胞都來源修正、發展于先前存在的細胞20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當者——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21第1節細胞中的元素和化合物

“問題討論〞呼應章引言，意在激發興趣，培育提出問題的才干簡介細胞中的元素和化合物，并引導學生思索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，添加了檢測資料和方法的選擇性，以及對檢測結果的預期。22第2節生命活動的主要承當者

——蛋白質從生活閱歷入手進展“問題討論〞經過思索與討論認識氨基酸的構造特點簡介蛋白質的構造以圖代文示蛋白質的功能留意與社會和個人生活的聯絡23第3節

遺傳信息的攜帶者——核酸添加了實驗：察看DNA和RNA在細胞中的分布。實驗操作較簡單。〔配吡羅紅甲基綠染色液〕引見了核酸的根本組成單位及DNA與RNA的區別。24第4節細胞中的糖類和脂質

從生活閱歷入手引見糖類和脂質的種類和化學組成文中交叉與“與生活的聯絡〞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，該當注重25“每個單體都以假設干個相臨的碳原子構成的碳鏈為根本骨架，由許多單體銜接成多聚體〞利用表示圖，指出：１、單體都以假設干個相臨的碳原子構成的碳鏈為根本骨架。２、由許多單體銜接成多聚體。多糖：經過１、４碳原子之間的糖苷鍵蛋白質：經過α碳原子之間的肽鍵核酸：經過３、５碳原子之間的磷酸二酯鍵

26第5節細胞中的水和無機鹽從電解質飲料入手進展“問題討論〞，不求完備答案，意在激活思想以講述與討論相結合的方式展開正式內容對整章內容進展總結27本章內容特點經過思索與討論、實驗等活動認識細胞的物質根底。注重與現實生活的聯絡。強調生物大分子以碳鏈為骨架。

28對問題的講解能否都要一步到位？螺旋式上升，不斷加深認識例：〔1〕核酸〔2〕線粒體、葉綠體、核糖體、中心體等〔3〕第1章第1節“種群〞“群落〞概念〔4〕細胞、組織、器官、系統

29本章主線——細胞是根本的生命系統

系統的組成、構造系統的功能

系統的產生、開展、消亡

把細胞作為根本的生命系統,其他系統也有:30生命系統的層次系統的組成和構造組成細胞的分子系統的邊境——細胞膜系統內的分工協作——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開展變化細胞的生長和增殖細胞的分化、衰老、凋亡和癌變細胞是根本的生命系統31第3章

細胞的根本構造第1節細胞膜——系統的邊境第2節細胞器——系統內的分工協作第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根本構造32第1節細胞膜——系統的邊境本節重在認識細胞膜的化學成分和功能添加了實驗：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。33第2節細胞器——系統內的分工協作關于細胞器，知識內容比原教材簡化實驗中添加了察看線粒體的內容，所需求試劑(健那綠)較貴，可視條件靈敏掌握添加了細胞器之間的協調配合、細胞的生物膜系統的內容，利于學生了解細胞是一個系統，細胞是活的，細胞是一個協調的整體。34第3節

細胞核——系統的控制中心經過資料分析認識細胞核的功能講述細胞核的構造以功能帶構造(P52資料1、2、3、4)，領會構造與功能的一致安排制造真核細胞的三維構造模型的活動，領會模型方法35本章內容特點從細胞是根本的生命系統出發，引導學生認識細胞的根本構造〔如章引言、節標題、細胞器之間的分工協作等〕。注重科學方法教育〔制備細胞膜的方法、分別細胞器的方法、模型方法等〕引見科學家的故事，給學生以多方面的啟迪。〔克勞德采用不同轉速分別細胞組分;德迪夫敏銳洞察，促使發現溶酶體;帕拉德動態研討細胞〕36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37第1節物質跨膜運輸的實例

探求：植物細胞的吸水和失水P61-62〔課標活動建議：經過模擬實驗探求膜的透性。察看植物細胞的質壁分別和復原〕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“探求〞，在提出問題、作出假設、設計實驗等環節均需求較多指點。因此教材中提供了參考案例38本節特點重點是水的跨膜運輸。植物細胞的吸水和失水實驗與以往教材中植物細胞的質壁分別和復原有很大區別，探求的問題主要是膜的特性和跨膜運輸。其他物質的跨膜運輸經過資料分析來認識。39第2節生物膜的流動鑲嵌模型讓學生經過分析科學家對生物膜構造的探求歷程，來認識生物膜的構造，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遭到啟示。教學：教師不要從頭講到尾，應讓學生本人看、討論、領悟40對生物膜構造的探求歷程1、細胞膜的組成成分是什么呢？資料1.1895年歐文頓(Overton)用500多種物質對植物細胞的通透性作研討發現：凡是脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質透過細胞膜非常困難。分析資料1，歐文頓提出：膜是由脂質組成的41用“思索與討論〞引領學習過程:1、最初認識到細胞膜是由脂質組成的，是經過對景象的推理分析，還是經過對膜成分的提取和鑒定？2、歐文頓推論能否正確呢？在推理分析得出結論之后,還有必要對膜的成分進展提取、分別和鑒定嗎?3、細胞膜中除含有脂質外，還有沒有其他成分呢？42資料2.20世紀初,科學家們第一次將膜從哺乳動物紅細胞中分別出來。化學分析闡明：膜的主要成分是脂質和蛋白質43用“思索與討論〞進一步引領學習過程:4、脂質和蛋白質是怎樣構成膜的呢？〔1〕脂質分子在細胞膜中的陳列44資料3.1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮(一種有機溶劑)提取紅細胞膜中的脂類物質，然后在水面將脂質物質鋪成單分子陳列的一層，測得總面積恰好為紅細胞外表積的2倍。把紅細胞放在蒸餾水中使其吸水漲破，反復沖洗后只留細胞膜〔血影〕，把這些破碎的膜展開鋪在水面上，測定出紅細胞的外表積。細胞膜由兩層脂質分子延續陳列闡明什么？45(2)兩層脂質分子是如何陳列為兩層的呢？46研討發現，脂質分子主要是磷脂，它是怎樣陳列成單分子層或雙分子層的呢？這與它的構造和形狀有關。親水端疏水端易與水結合在一同2條長脂肪酸鏈組成，性質象油，不能與水結合——頭部——尾部磷脂分子磷酸脂肪酸47得出磷脂分子的陳列方式48難點運用：利用磷脂分子的構造特點和所處環境，畫出以下情況中其陳列方式平鋪于水面上磷脂分子置于水中兩個水槽“隔板〞的孔隙水水水水水水親水端疏水端(油質)(水質)油質油質油質膜(上)親水膜(下)49〔3〕蛋白質位于脂雙層的什么位置呢？1959年羅伯特森在電鏡下看到細胞膜如下構造：(暗——亮——暗)提出：膜由三層構造構成。蛋白質—脂質—蛋白質提出的“三明治〞構造模型資料4.50靜態的蛋白質—脂質—蛋白質三層構造方式圖51靜態的蛋白質—脂質—蛋白質三層構造遭到質疑細胞膜是靜止的，變形蟲為什么會運動？細胞之間為什么會發生交融？細胞為什么會生長？推論：細胞膜應該是流動的變形蟲正在吞噬草履蟲52思索與討論:5、有什么證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？531970年有兩位科學家做了以下實驗〔熒光標志法〕資料5.實驗證明：細胞膜上的蛋白質具有流動性54思索與討論:6細胞中的脂質也是流動的嗎？經過相關的實驗證明細胞膜具有一定的流動性1972年，桑格和尼克森提出——流動鑲嵌模型55厚約8nm，膜的中間是磷脂雙分子層構成根本支架蛋白質鑲在膜的外表嵌入、貫穿56從科學家的身上,他學到了什么？1、科學家探求細胞膜構造模型的過程中，強調的科學方法是什么？〔察看景象發現問題、分析問題提出假說、設計實驗驗證假說〕2、技術手段的提高，與科學開展之間的關系是怎樣的？〔讓學生領會科學與技術的互動關系〕3、在建立生物膜模型的過程中，構造與功能相順應的觀念是如何得到表達的？〔７５頁：分析成分是了解構造的根底，景象和功能又提供了探求構造的線索〕57第3節物質跨膜運輸的方式被動運輸自動運輸〔小字簡介〕胞吞和胞吐58第5章細胞的能量供應和利用

第1節

降低化學反響活化能的酶第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——光與光協作用59解釋幾個問題：

本模塊定位在細胞程度，而非個體程度，所以是“細胞代謝〞，而非“新陳代謝〞4節的順序，為什么把“光協作用〞放在最后？60第1節降低化學反響活化能的酶一、酶的作用和本質1.“問題討論〞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.打比如的方式講解酶能降低活化能5.資料分析：關于酶本質的探求，強化對科學過程和本質的認識

6162二、酶的特性通俗講解酶的高效性和專注性經過實驗得出酶的作用條件較溫暖的結論全過程探求(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。留意與社會的聯絡，表達STS教育思想(酶為生活添彩)63第2節細胞的能量“通貨〞——ATP強調“通貨〞放能和吸能反響與ATP水解和合成相耦聯以圖代文示ATP的利用64第3節ATP的主要來源——細胞呼吸問題討論聯絡科學史，呼吸與體外熄滅的異同。探求：酵母菌細胞呼吸的方式。需求學生設計對比實驗，根據教材中參考資料進展設計，有一定難度，可培育學生的技術設計才干。講述有氧呼吸和無氧呼吸及其運用。65有一個參考案例66第4節能量之源——光與光協作用一、捕捉光能的色素本小節內容與以往教材區別不大。二、光協作用的原理和運用

67二、光協作用的原理和運用首先讓學生討論光協作用的探求歷程講述光協作用的過程讓學生探求光協作用的運用留意：此探求具有更高的開放性，問題和方案都由學生自主確定，教材僅提供一個參考案例。簡介化能合成作用68科學家時間實驗和現象你的結論亞里士多德公元前三世紀植物長于土壤中土壤是構成植物的原材料海爾蒙特1648年“植物的重量源于水”。英根豪斯1779年梅耶1845年根據能量轉換和守恒定律明確指出植物進行光合作用時，把光能轉換為化學能儲存起來。薩克斯1864年恩吉爾曼1880年探求光協作用的歷程魯賓和卡門1940年69CO218O2C18O2O2H218OH2O光照射下的小球藻懸液70“探求環境要素對光協作用強度的影響〞教材分析提供“提示〞——引導學生經過調查和搜集資料去發現影響要素，從而提出探求的課題提供“參考案例〞——為學習者的有效學習提供支架，從中學到可靠、可行的科學研討的方法71第1節細胞的增殖細胞不能無限長大問題討論和節引言引發認知沖突，經過實驗了解細胞增殖的意義細胞經過分裂進展增殖(分裂是增殖的方式〕有絲分裂無絲分裂72第2節細胞的分化細胞分化及其意義經過問題討論提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：干細胞研討進展與人類安康73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緣由〔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74第4節細胞的癌變癌細胞的主要特征致癌因子〔以問題串的方式展開內容，聯絡生活實踐〕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75本模塊的教學建議1.做好模塊式教學的整體設計如：〔1〕如何突顯本模塊的教育價值？〔2〕如何落實中心概念？〔3〕如何表達本模塊主要的科學思想觀念和方法？〔4〕教學課時數怎樣分配〔36課時〕？〔5〕實驗、探求、搜集資料等活動如何安排？〔6〕需求補充哪些課程資源？762.把中心概念及概念間的相互聯絡,放在教學的重要位置3.真實保證明驗、探求等學習活動的數量和質量〔1〕時間上要有保證。〔2〕實驗條件的保證。〔3〕分好實驗探求小組。〔4〕11項探求才干均勻分布。〔5〕強化訓練學生的弱項。〔6〕要有方案地進展評價。〔7〕用好本模塊的“科學方法〞和“技藝訓練〞774.仔細對待創新才干的培育5.追求科學素養和人文素養的結合786、開課以來出現的問題和對策問題１：課時緊課標規范尺度的把握作業的處置方法協作、自主學習方法的運用79以課程規范為指點，構思課堂教學活動

——以人教版高中新教材<生態系統信息傳送>為例如何將新課程理念有機結合到課堂教學活動中？如何應對新課程教學中課時不夠用問題？教師如何在新課程實驗中與學生同步生長？這些問題都是新課程實施中教師熱切關懷的。處理上述問題的思緒一定會有多種。對于剛剛執行新課程的實驗地域教師，以<普通高中生物課程規范〔實驗〕>〔以下簡稱<規范>〕為指點，在構思課堂教學活動中，堅持有所為，有所不為，可作為穩妥的選擇。那么，如何以課程規范為指點構思課程教學活動呢？下面以人教版必修模塊3<環境與穩態>中的一節<生態系統的信息傳送>為例，做個詳細闡明。選擇這節的理由是，其內容在原生物教材中從未涉及，構思中無現成方案可取，這樣可充分發揚教師的發明性；再者是，這節的認知程度是“舉例說出〞，認知程度較低，利于討論準確把握構思課堂教學活動尺度這一問題。80一、到位，不越位——營造調和寬松的學習氣氛1、認清部分〔某一節〕在整體〔模塊〕中的位置和作用，將教學活動做到位每節課的內