细胞是生物生命活动的基本单位。
微观上,生物学是一门基于分子和细胞的科学。细胞的部分知识,如细胞的基本结构和化学组成,以细胞为基本单位的动植物的结构层次等,在义务教育七年级已经学过。由于间隔时间较长,学生难免会忘记或对这些知识有模糊的记忆。本章第一节资料分析“生命活动与细胞的关系”列举了初中生学过的例子和材料,如人类的生殖过程、艾滋病病毒对人体免疫系统淋巴细胞的破坏等。教材在初中相关内容的基础上进行了拓展。细胞、组织、器官、系统是初中所学的生物体的结构层次。本章在帮助学生回忆这些知识的基础上,增加了种群和群落、生态系统和生物圈三个层次,既起到了连贯的作用,又能使学生充分了解生命系统的各个层次,为整个模块乃至后续模块打下基础。(2)注意与学生的实际生活和社会热点相结合,激发学生的学习兴趣。除了要有赏心悦目的版面、精美的插图和科学知识外,还要在本章中选取与学生实际生活密切相关的内容和一些与当前社会热点相关的内容,让学生感受到生物知识具有实用价值,能够解决和解释身边的实际问题。再加上赏心悦目的版式和精美的插画,学生是发自内心的接受和喜欢。当然,选取的知识不仅仅是为了迎合学生,在选择材料呈现基本的科学概念和原理时,也要注意这些材料与学生生活和社会的紧密联系。比如本章1节开头的讨论,选择了非典型肺炎这个学生熟悉、社会关注的热点案例。SARS病毒虽然没有细胞结构,但必须寄生在活细胞中才能存活和繁殖。再比如,组装细胞,也就是组装生物,是社会热点,也是科学前沿。这项研究工作可能会给人类生活带来一定的风险,涉及到科技与社会的关系,必然会激发学生的学习兴趣。(3)从微观到宏观,本模块的学习以战略计划为指导。传统高中教材前面有一段引言,是对本书或高中要学内容的高度概括,类似于大学教材或专业书。但是这个模块的教材没有介绍,只有对科学家的采访。本章“走近细胞”的安排,除了激发学生的学习兴趣,拉近与学生的距离之外,还有代替引子的作用。再比如,1节“从生物圈到细胞”涉及细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈等生命系统的层次。从微观到宏观,学生可以初步了解生命科学的研究就是从这些层面展开和深化的,细胞是其他生命系统的基础,是基本的生命系统。由于本模块以“细胞是基本生命系统”为主线,以下章节依次描述这一基本生命系统的组成、结构、功能、发生、发展和变化。因此,本章不仅是后面章节的基础,而且在本模块中起着主导作用。(4)注意从不同角度理解细胞和其他生命系统的结构层次。生命系统的结构是分等级的,从最小的细胞到最大的系统生物圈。虽然生命系统复杂多样,大小不一,但它们一层一层地相互依存,离不开细胞这个最基本的生命。因此,教材以图解的方式向学生呈现了一幅从微观到宏观的生命图景,帮助学生理解生命系统的结构层次。基于细胞是最基本的生命系统,也是本模块要研究的对象,本章还从以下几个角度让学生对细胞有了更全面的认识:①非细胞病毒必须依赖于细胞的生命和繁殖:SARS病毒没有细胞结构,而是安排在了章节的开头,既激发了兴趣,又着重说明了病毒只有依赖细胞才能生存,从而进一步说明了细胞的重要性。②生命活动与细胞关系的数据分析:利用单细胞生物的运动与分裂、人类的生殖与发育、缩手反射的结构基础、艾滋病对人体免疫细胞的破坏等不同数据,从运动、生殖、生长发育、应激、稳态五个方面说明生命活动是以细胞为基础的。③阐明细胞的多样性和统一性:高倍观察几种细胞,可增加对细胞多样性的感性认识;细胞理论建立过程的数据分析,再现了人类认识生命统一于细胞的最初科学史;通过对原核细胞和真核细胞的介绍,学生对细胞有了进一步的了解。有各种真核细胞和原核细胞,但它们有相似的细胞膜和细胞质,只是细胞核不同。这两种不同类型的细胞具有统一性。④组装细胞补充:《科学前沿》组装细胞的阅读材料,让学生明白人要组装制造生命,不能超越生命活动的基本单位。(5)设置开放性问题,满足不同层次学生的需求。本章有些问题和练习相对开放,有些问题学生很难全面系统地回答。教材中设置这些问题和练习的目的是让学生根据自己的生活经验和初中所学的生物知识,尽可能多地进行复习和总结,让各个层次的学生都能学到东西。在实际教学过程中,教师要根据学生的回答来判断学生对生物知识的理解和掌握程度,以便及时调整教学策略和教学目标,达到熟悉学生、调整教学进度的目的。3)把握教学重点,预测教学难点(1)教学重点:①生命活动以细胞为基础。②生命系统的结构层次。③高倍观察几种细胞,比较分析不同细胞的异同。④分析细胞理论的建立过程。(2)教学难点:①生命系统的结构层次②原核细胞与真核细胞的区别与联系。2.教学对象分析本章是分子与细胞模块的开始。对于细胞,学生在小学科学课程中已经有所了解。在义务教育的生物课程中,细胞的知识已经相当丰富,不仅包括细胞的基本结构,细胞内的一些化学反应,还包括以细胞为基础的各种生物的形态、结构和生理特性的介绍。所以细胞的学习要和初中的细胞知识相衔接,进一步深化和发展。比如关于细胞的基本结构和化学组成;生物体的结构层次;用显微镜观察细胞;学生对草履虫的运动和分裂、人类的生殖和发育、缩手反射和辅助器具有一定的知识基础。对于学生来说,非典是一个熟悉而有经验的案例。学生对生活中的缩手反射有感性认识,艾滋病病毒破坏人体免疫细胞的知识很容易从社会信息中获得。尽管如此,如果让学生一接触新教材就深入了解细胞的复杂结构和机制,他们会感到深奥难学,可能会感到畏难情绪。因此,在组织本章教学时应充分考虑以下几点:一是拉近师生距离,拉近课本知识与学生生活的距离,拉近初中生物知识与高中生物知识的距离;第二,本章要起到承上启下、引导本模块的作用;第三,本章要充分激发学生的学习兴趣,让学生在接触高中生物的时候就爱上这门学科,爱上生物课程学习。3.教学策略设计1)教学策略本章是高中生物课程的起点,起着承上启下、培养兴趣的重要作用。充分利用新教材的优势,激发学生学习生物的热情,进而为实现新课标的教学目的铺平道路。具体要注意:(1)重视课本教材,用好教材。人教版1要求的《分子与细胞》教材封面是生物膜的结构模型示意图和“分子与细胞”字样。学生打开课本前,让学生猜猜图是什么,引导学生在课本中寻找答案,简单介绍生物膜的化学组成,如蛋白质分子、磷脂分子等,为后续学习打下基础。再如观察1页“高倍显微镜下叶肉细胞中的叶绿体”图片,让学生讨论植物叶片为什么是绿色的。(2)从宏观生物圈到微观细胞循序渐进,有助于学生从全局和系统的角度认识生物世界。关于“生命活动离不开细胞”的观点,教材中的数据已经进行了综合分析,并从生命特征的不同方面和不同生物的不同生命活动论证了这一观点。“生命系统的结构层次”是第一部分的难点。教师应该引导学生系统地理解这些层次。在理解这些结构层次时,教师可以适当补充各层次名词的定义,帮助学生从微观到宏观一步步理解生命系统的严谨性、层次性和多样性。(3)了解原理,仔细操作,学会使用高倍镜。它是以高倍观察各种细胞为手段,目标是了解细胞的多样性和统一性。学生观察后,教师要及时总结。另外,老师要注意提供不同的生物材料,不同生物的各种细胞可以更好的说明细胞的多样性,不同生物的细胞的一些结构也可以说明细胞的统一性。(4)比较异同,可以学习道理,适用于原核细胞和真核细胞的学习。原核细胞和真核细胞的学习是本节的教学难点。老师可以先采用“顾名思义”的方法,从字面上分析这两种生物的主要区别在于细胞核。比如“原核”是指原始细胞核,“真核”是指真正的细胞核。这两类细胞的“核”有什么区别?还有其他区别吗?教师可以展示细菌细胞和蓝藻细胞的模式图,让学生阅读、识别、归纳、总结。通过比较得出原核细胞的“核”叫伪核,学生自然会发现这两类细胞的区别。(5)从科学史理解细胞理论的建立是一个不断探索、继承、修正和发展的过程。细胞理论的建立过程体现了科学探究的过程,是科学史教育的好材料。学生通过认真阅读,在老师的指导下,可以获得很多重要的启示。比如,科学发现的过程是一个长期的过程,涉及许多科学家的辛勤劳动;科学家的观点不全是真理,必须经过实践的验证;科学理论不是一成不变的,需要不断修正和发展;科学的发展和技术有很大的关系,技术进步可以更好的促进科学的发展,等等。2)教学设计思路上图所示的“从生物圈到细胞”的教学设计思路,合理利用课程资源,注重挖掘课程的人文素材,通过构建各种探究方式呈现新的学习方式,让学生学有所乐。是本章教学设计的模板,很有参考价值。这就要求教师深入分析教材,深刻理解新课程的理念,摆脱只注重知识技能训练而忽视情感态度和价值观培养的传统教学刻板印象,真正体现注重学生发展、培养学生科学素养的科学教育与人文教育的完美结合,避免“穿新鞋走老路”。