從微觀來看,生物學是建立在分子與細胞基礎之上的科學。細胞的部分知識,如細胞的基本結構和化學成分,以細胞為基本單位構成的動植物體的結構層次,在義務教育階段的七年級就已經學過。由於間隔的時間過長,學生對這些知識難免遺忘或記憶模糊不清。本章第一節的資料分析“生命活動與細胞的關係”中所列舉的事例和材料,都是初中學生學過的,如人的生殖過程,艾滋病病毒破壞人體免疫系統的淋巴細胞,教材在初中相關內容基礎上又有所擴充套件。細胞、組織、器官、系統是初中學過的生物體的結構層次,本章在幫助學生回憶這些知識的基礎上,加入了種群和群落、生態系統、生物圈等層次,既起到了連貫作用,又使學生全面瞭解生命系統的各個層次,為整個模組乃至後續模組的學習打基礎。(2)注重與學生的生活實際和社會熱點相結合,激發學生的學習興趣。除了賞心悅目的版式、精美的插圖、科學的知識之外,還應本章內容選取了與學生實際生活緊密相連的內容,選取了一些與當前社會熱點相關的內容,使學生感到生物學知識既有實用價值,又能解決、解釋學生身邊的實際問題。加之賞心悅目的版式、精美的插圖,讓學生從而從心裡接受、喜歡它們。當然,選取的這些知識並不只是為了迎合學生,而是在選擇材料以呈現基本的科學概念和原理時,注意到這些材料與學生的生活和社會的緊密聯絡。例如,本章第1節開頭的問題探討,就選擇了非典型性肺炎這一學生都熟悉、社會關注的熱點事例。儘管SARS病毒不具有細胞結構,但SARS病毒必須寄生在活細胞內才能生活和繁殖;又如,組裝細胞,即組裝生命體,是社會熱點也是科學前沿,這項研究工作可能會給人類的生活帶來一定的風險,這就涉及到科學技術與社會的關係問題,必然會激發學生的學習興趣。(3)從微觀到宏觀,高屋建瓴,統領本模組的學習。傳統的高中教材,前面有一個緒論,緒論就是本書或高中階段所要學習的內容的高度總結,與大學教材或專業書籍類似。而本模組教材沒有緒論,只有科學家訪談,本章“走近細胞”的編排,除激發學生學習的興趣,拉近與學生的距離之外,還有替代緒論的功能。再如,第1節《從生物圈到細胞》,涉及細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統和生物圈等生命系統的層次,從微觀到宏觀,讓學生初步瞭解到,生命科學的研究是從這些層次上展開和深入的,而細胞是其他生命系統層次的基礎,是基本的生命系統。由於本模組是以“細胞是基本的生命系統”為主線來展開教學內容的,後續各章依次講述了這一基本生命系統的組成、結構、功能、發生和發展變化等,因此,本章既是後續各章的基礎,又具有統領本模組的作用。(4)注重從不同的視角認識細胞及其他生命系統的結構層次。構成生命系統的結構具有層次性,從最小的細胞開始,到最大的系統生物圈,儘管生命系統複雜多樣,大小不同,但它們層層相依,都離不開細胞這個最基本的生命體。因此,教材中用圖示的方法從微觀到宏觀呈現給學生一幅生命的畫卷,幫助學生認識生命系統的結構層次。基於細胞是最基本的生命系統,也是本模組要研究的物件,本章還從以下幾個角度讓學生比較全面地認識細胞:① 非細胞形態的病毒必須依賴於細胞生活和繁殖的提示:SARS病毒不具有細胞結構,而安排在章首,除激發興趣之外,還重在說明,病毒只有依賴於細胞才能生活,從而更加說明了細胞的重要性。② 以生命活動與細胞的關係為題的資料分析:用不同的資料,如單細胞生物的運動和分裂、人的生殖和發育、縮手反射的結構基礎和艾滋病破壞人體免疫細胞,分別從生命活動的基本特徵──運動、繁殖、生長與發育、應激性和穩態5個方面說明生命活動是建立在細胞的基礎之上的。③ 細胞的多樣性和統一性的闡明:使用高倍鏡觀察幾種細胞的實驗,可以增加對細胞多樣性的感性認識;細胞學說建立過程的資料分析,再現了人類認識生命體統一於細胞的最初的一段科學史;透過原核細胞和真核細胞的介紹,使學生對細胞有了進一步的認識,真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,但它們有相似的細胞膜和細胞質,只是細胞核不同,這兩類不同的細胞具有統一性。④ 組裝細胞的補充:“科學前沿”中組裝細胞的閱讀資料,讓學生了解到,人們想組裝和製造生命體,都離不開組裝細胞,都超越不了細胞這個生命活動的基本單位。(5)設定開放性問題,照顧不同層次的學生的需求。本章中的部分問題、習題具有較大的開放性,有的問題難度較大,學生難以全面系統地回答。教材中設定這些問題和習題,是為了讓學生根據生活經驗和初中所學的生物學知識力所能及地回顧和總結,讓各種水平的學生都能夠學有所獲。在實際的教學過程中,教師應該根據學生的回答情況,判斷學生了解和掌握生物學知識的程度,以便及時調整教學策略和教學目標,達到熟悉學生,調整教學進度的目的。3)教學重點的把握、教學難點的預測(1)教學重點:① 生命活動建立在細胞的基礎上。② 生命系統的結構層次。③ 使用高倍鏡觀察幾種細胞,比較、分析不同細胞的異同點。④ 分析細胞學說建立的過程。(2)教學難點:① 生命系統的結構層次② 原核細胞和真核細胞的區別和聯絡。2.教學物件分析本章為《分子與細胞》模組的起始章節。對於細胞,學生在小學科學課程中就已經有一些瞭解。在義務教育階段的生物課程中,細胞的知識已相當豐富,不僅有細胞的基本結構,細胞內發生的一些化學反應,還有建立在細胞基礎之上的多種多樣的生物體的形態、結構和生理特徵的介紹。因此,開展細胞的學習,應與初中有關細胞的知識相銜接,並進一步深入和發展。例如,關於細胞的基本結構和化學組成;生物體的結構層次;使用顯微鏡觀察細胞;草履蟲的運動和分裂,人的生殖和發育,縮手反射和艾滋病的有關知識等,學生都有一定的知識基礎。而非典型性肺炎是學生比較熟悉而且經歷過的事例,生活中學生對縮手反射已有感性認識,艾滋病病毒破壞人體的免疫細胞的知識則很容易從來自社會的資訊中獲取。儘管如此,如果讓學生一接觸新教材就深入到細胞內部複雜的結構及機理,會讓學生感覺深奧難學,可能產生畏難情緒。因此,在組織本章教學時應充分考慮到以下幾點:一是要拉近教師與學生的距離,拉近課本知識與學生生活的距離,拉近初中生物學知識與高中生物學知識的距離;二是本章應起到承上啟下、統領本模組的作用;三是本章應充分激發學生的學習興趣,讓學生開始接觸高中生物學就愛上這門學科、熱愛生物課程學習。3.教學策略設計1)教學策略本章是高中生物課程的起點,起著承上啟下、培養興趣的重要作用。充分利用好新教材的優勢,激發學生學習生物學的激情,進而為實現新課標教學目的鋪平道路。具體應注意:(1)重視課本教學材料,用好課本教學材料。人教版必修1《分子與細胞》教科書封面是“生物膜的結構模型”示意圖和“分子與細胞”字樣。學生未開啟課本前,先讓學生猜猜該圖是什麼,引導學生到教材中找答案,簡單介紹生物膜的化學組成,如均有蛋白質分子和磷脂分子,為後續內容的學習埋下伏筆。再如,觀察第1頁圖“高倍顯微鏡下葉肉細胞中的葉綠體”讓學生研討 植物葉片為什麼是綠色的。(2)從宏觀的生物圈逐級深入到微觀的細胞,有利於學生用全域性的、系統的觀點來認識生物界。關於讓學生理解“生命活動離不開細胞”的觀點,教材中的資料分析已比較全面,分別是從生命特徵的不同方面,不同生物體的不同生命活動等來論證這一觀點的。“生命系統的結構層次”是第一節的難點,教師應引導學生系統地理解這幾個層次,在理解這些結構層次時,教師可以適當地補充各個層次的名詞解釋,以利於學生從微觀到宏觀,步步緊扣地理解生命系統的嚴密性、層次性和多樣性。(3)領悟原理,細心操作,學會使用高倍鏡。使用高倍鏡觀察各種細胞是手段,認識細胞的多樣性和統一性才是目標,教師應在學生觀察之後及時進行總結。此外,教師應注意提供不同的生物材料,不同生物的各種細胞可以更好地說明細胞的多樣性,而不同生物的細胞共有的結構又可以說明細胞的統一性。(4)比較見異同、出真知,適合原核細胞和真核細胞的學習。原核細胞和真核細胞的學習是本節的教學難點。教師可先採用“顧名思義”的方法,從字面上分析這兩類生物的最主要區別在於細胞核。例如,“原核”是指原始的細胞核,“真核”是指真正的細胞核。這兩類細胞的“核”到底有什麼區別呢?還有沒有其他的區別呢?教師可展示細菌細胞和藍藻細胞的模式圖,讓學生識圖、辨認、歸納和總結,透過比較,得出原核細胞的“核”叫擬核,學生將很自然地發現這兩類細胞 “核”的區別。(5)從科學史中認識細胞學說的建立是一個不斷開拓、繼承、修正和發展的過程。細胞學說建立的過程體現了科學探究的過程,是一則很好的科學史教育的素材。學生透過認真的閱讀,在教師的引導下,可以獲得許多重要的啟示。例如,科學發現的過程是一個長期的過程,涉及到許多科學家的辛勤工作;科學家的觀點並不全是真理,還必須透過實踐驗證;科學學說不是一成不變的,需要不斷修正和發展;科學發展與技術有很大的關係,技術的進步可以更好地促進科學的發展,等等。2)教學設計思路上圖所示的《從生物圈到細胞》一節教學設計思路,合理利用了課程資源,注重挖掘課程的人文素材,透過構建多樣的探究方式,呈現了新型的學習方式,使學生學在其中、樂在其中。是本章教學設計的摸版,極具參考價值。這需要教師深入分析教材,深入理解新課程理念,改掉只重知識技能的訓練而忽視情感態度和價值觀培養的傳統教學定勢,真正體現了以學生髮展為中心、培養學生的科學素養的科學教育和人文教育的完美結合,避免“穿新鞋走老路”。
從微觀來看,生物學是建立在分子與細胞基礎之上的科學。細胞的部分知識,如細胞的基本結構和化學成分,以細胞為基本單位構成的動植物體的結構層次,在義務教育階段的七年級就已經學過。由於間隔的時間過長,學生對這些知識難免遺忘或記憶模糊不清。本章第一節的資料分析“生命活動與細胞的關係”中所列舉的事例和材料,都是初中學生學過的,如人的生殖過程,艾滋病病毒破壞人體免疫系統的淋巴細胞,教材在初中相關內容基礎上又有所擴充套件。細胞、組織、器官、系統是初中學過的生物體的結構層次,本章在幫助學生回憶這些知識的基礎上,加入了種群和群落、生態系統、生物圈等層次,既起到了連貫作用,又使學生全面瞭解生命系統的各個層次,為整個模組乃至後續模組的學習打基礎。(2)注重與學生的生活實際和社會熱點相結合,激發學生的學習興趣。除了賞心悅目的版式、精美的插圖、科學的知識之外,還應本章內容選取了與學生實際生活緊密相連的內容,選取了一些與當前社會熱點相關的內容,使學生感到生物學知識既有實用價值,又能解決、解釋學生身邊的實際問題。加之賞心悅目的版式、精美的插圖,讓學生從而從心裡接受、喜歡它們。當然,選取的這些知識並不只是為了迎合學生,而是在選擇材料以呈現基本的科學概念和原理時,注意到這些材料與學生的生活和社會的緊密聯絡。例如,本章第1節開頭的問題探討,就選擇了非典型性肺炎這一學生都熟悉、社會關注的熱點事例。儘管SARS病毒不具有細胞結構,但SARS病毒必須寄生在活細胞內才能生活和繁殖;又如,組裝細胞,即組裝生命體,是社會熱點也是科學前沿,這項研究工作可能會給人類的生活帶來一定的風險,這就涉及到科學技術與社會的關係問題,必然會激發學生的學習興趣。(3)從微觀到宏觀,高屋建瓴,統領本模組的學習。傳統的高中教材,前面有一個緒論,緒論就是本書或高中階段所要學習的內容的高度總結,與大學教材或專業書籍類似。而本模組教材沒有緒論,只有科學家訪談,本章“走近細胞”的編排,除激發學生學習的興趣,拉近與學生的距離之外,還有替代緒論的功能。再如,第1節《從生物圈到細胞》,涉及細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統和生物圈等生命系統的層次,從微觀到宏觀,讓學生初步瞭解到,生命科學的研究是從這些層次上展開和深入的,而細胞是其他生命系統層次的基礎,是基本的生命系統。由於本模組是以“細胞是基本的生命系統”為主線來展開教學內容的,後續各章依次講述了這一基本生命系統的組成、結構、功能、發生和發展變化等,因此,本章既是後續各章的基礎,又具有統領本模組的作用。(4)注重從不同的視角認識細胞及其他生命系統的結構層次。構成生命系統的結構具有層次性,從最小的細胞開始,到最大的系統生物圈,儘管生命系統複雜多樣,大小不同,但它們層層相依,都離不開細胞這個最基本的生命體。因此,教材中用圖示的方法從微觀到宏觀呈現給學生一幅生命的畫卷,幫助學生認識生命系統的結構層次。基於細胞是最基本的生命系統,也是本模組要研究的物件,本章還從以下幾個角度讓學生比較全面地認識細胞:① 非細胞形態的病毒必須依賴於細胞生活和繁殖的提示:SARS病毒不具有細胞結構,而安排在章首,除激發興趣之外,還重在說明,病毒只有依賴於細胞才能生活,從而更加說明了細胞的重要性。② 以生命活動與細胞的關係為題的資料分析:用不同的資料,如單細胞生物的運動和分裂、人的生殖和發育、縮手反射的結構基礎和艾滋病破壞人體免疫細胞,分別從生命活動的基本特徵──運動、繁殖、生長與發育、應激性和穩態5個方面說明生命活動是建立在細胞的基礎之上的。③ 細胞的多樣性和統一性的闡明:使用高倍鏡觀察幾種細胞的實驗,可以增加對細胞多樣性的感性認識;細胞學說建立過程的資料分析,再現了人類認識生命體統一於細胞的最初的一段科學史;透過原核細胞和真核細胞的介紹,使學生對細胞有了進一步的認識,真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,但它們有相似的細胞膜和細胞質,只是細胞核不同,這兩類不同的細胞具有統一性。④ 組裝細胞的補充:“科學前沿”中組裝細胞的閱讀資料,讓學生了解到,人們想組裝和製造生命體,都離不開組裝細胞,都超越不了細胞這個生命活動的基本單位。(5)設定開放性問題,照顧不同層次的學生的需求。本章中的部分問題、習題具有較大的開放性,有的問題難度較大,學生難以全面系統地回答。教材中設定這些問題和習題,是為了讓學生根據生活經驗和初中所學的生物學知識力所能及地回顧和總結,讓各種水平的學生都能夠學有所獲。在實際的教學過程中,教師應該根據學生的回答情況,判斷學生了解和掌握生物學知識的程度,以便及時調整教學策略和教學目標,達到熟悉學生,調整教學進度的目的。3)教學重點的把握、教學難點的預測(1)教學重點:① 生命活動建立在細胞的基礎上。② 生命系統的結構層次。③ 使用高倍鏡觀察幾種細胞,比較、分析不同細胞的異同點。④ 分析細胞學說建立的過程。(2)教學難點:① 生命系統的結構層次② 原核細胞和真核細胞的區別和聯絡。2.教學物件分析本章為《分子與細胞》模組的起始章節。對於細胞,學生在小學科學課程中就已經有一些瞭解。在義務教育階段的生物課程中,細胞的知識已相當豐富,不僅有細胞的基本結構,細胞內發生的一些化學反應,還有建立在細胞基礎之上的多種多樣的生物體的形態、結構和生理特徵的介紹。因此,開展細胞的學習,應與初中有關細胞的知識相銜接,並進一步深入和發展。例如,關於細胞的基本結構和化學組成;生物體的結構層次;使用顯微鏡觀察細胞;草履蟲的運動和分裂,人的生殖和發育,縮手反射和艾滋病的有關知識等,學生都有一定的知識基礎。而非典型性肺炎是學生比較熟悉而且經歷過的事例,生活中學生對縮手反射已有感性認識,艾滋病病毒破壞人體的免疫細胞的知識則很容易從來自社會的資訊中獲取。儘管如此,如果讓學生一接觸新教材就深入到細胞內部複雜的結構及機理,會讓學生感覺深奧難學,可能產生畏難情緒。因此,在組織本章教學時應充分考慮到以下幾點:一是要拉近教師與學生的距離,拉近課本知識與學生生活的距離,拉近初中生物學知識與高中生物學知識的距離;二是本章應起到承上啟下、統領本模組的作用;三是本章應充分激發學生的學習興趣,讓學生開始接觸高中生物學就愛上這門學科、熱愛生物課程學習。3.教學策略設計1)教學策略本章是高中生物課程的起點,起著承上啟下、培養興趣的重要作用。充分利用好新教材的優勢,激發學生學習生物學的激情,進而為實現新課標教學目的鋪平道路。具體應注意:(1)重視課本教學材料,用好課本教學材料。人教版必修1《分子與細胞》教科書封面是“生物膜的結構模型”示意圖和“分子與細胞”字樣。學生未開啟課本前,先讓學生猜猜該圖是什麼,引導學生到教材中找答案,簡單介紹生物膜的化學組成,如均有蛋白質分子和磷脂分子,為後續內容的學習埋下伏筆。再如,觀察第1頁圖“高倍顯微鏡下葉肉細胞中的葉綠體”讓學生研討 植物葉片為什麼是綠色的。(2)從宏觀的生物圈逐級深入到微觀的細胞,有利於學生用全域性的、系統的觀點來認識生物界。關於讓學生理解“生命活動離不開細胞”的觀點,教材中的資料分析已比較全面,分別是從生命特徵的不同方面,不同生物體的不同生命活動等來論證這一觀點的。“生命系統的結構層次”是第一節的難點,教師應引導學生系統地理解這幾個層次,在理解這些結構層次時,教師可以適當地補充各個層次的名詞解釋,以利於學生從微觀到宏觀,步步緊扣地理解生命系統的嚴密性、層次性和多樣性。(3)領悟原理,細心操作,學會使用高倍鏡。使用高倍鏡觀察各種細胞是手段,認識細胞的多樣性和統一性才是目標,教師應在學生觀察之後及時進行總結。此外,教師應注意提供不同的生物材料,不同生物的各種細胞可以更好地說明細胞的多樣性,而不同生物的細胞共有的結構又可以說明細胞的統一性。(4)比較見異同、出真知,適合原核細胞和真核細胞的學習。原核細胞和真核細胞的學習是本節的教學難點。教師可先採用“顧名思義”的方法,從字面上分析這兩類生物的最主要區別在於細胞核。例如,“原核”是指原始的細胞核,“真核”是指真正的細胞核。這兩類細胞的“核”到底有什麼區別呢?還有沒有其他的區別呢?教師可展示細菌細胞和藍藻細胞的模式圖,讓學生識圖、辨認、歸納和總結,透過比較,得出原核細胞的“核”叫擬核,學生將很自然地發現這兩類細胞 “核”的區別。(5)從科學史中認識細胞學說的建立是一個不斷開拓、繼承、修正和發展的過程。細胞學說建立的過程體現了科學探究的過程,是一則很好的科學史教育的素材。學生透過認真的閱讀,在教師的引導下,可以獲得許多重要的啟示。例如,科學發現的過程是一個長期的過程,涉及到許多科學家的辛勤工作;科學家的觀點並不全是真理,還必須透過實踐驗證;科學學說不是一成不變的,需要不斷修正和發展;科學發展與技術有很大的關係,技術的進步可以更好地促進科學的發展,等等。2)教學設計思路上圖所示的《從生物圈到細胞》一節教學設計思路,合理利用了課程資源,注重挖掘課程的人文素材,透過構建多樣的探究方式,呈現了新型的學習方式,使學生學在其中、樂在其中。是本章教學設計的摸版,極具參考價值。這需要教師深入分析教材,深入理解新課程理念,改掉只重知識技能的訓練而忽視情感態度和價值觀培養的傳統教學定勢,真正體現了以學生髮展為中心、培養學生的科學素養的科學教育和人文教育的完美結合,避免“穿新鞋走老路”。