教材分析——以《细胞是生物体结构和功能的基本单位》为例
《细胞是生物体结构和功能的基本单位》这一大概念是人教版高中生物必修一《分子与细胞》中的第一个大概念，根据高中生物课程标准，该大概念下包括如下的次级概念：
1.1 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子
1.1.1 说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成，它们以 碳链为骨架形成复杂的生物大分子
1.1.2 指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用
1.1.3 举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关
1.1.4 概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质 1.1.5 举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用
1.1.6 阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成
1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的 生物大分子 1.2 细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动 1.2.1 概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开
1.2.2 阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、 合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
1.2.3 阐明遗传信息主要储存在细胞核中
1.2.4 举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同 执行细胞的各项生命活动 1.3 各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异
1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成， 这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构
1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核 膜包被的细胞核 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖
2.1 物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正 常代谢活动 2.1.1 阐明质膜具有选择透过性
2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供 能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白
2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定 区域
2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性 受到环境因素（如pH和温度等）的影响
2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二 氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子 中的化学能
2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程
2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了 遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性、
2.3.2 说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发 生特异性的分化，形成了复
杂的多细胞生物体
2.3.3 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
一、教材及学情分析
该大概念主要包括了细胞的组成成分、细胞的结构、细胞的功能、细胞的生命进程等内容。在初中阶段，学生已经学习了细胞的基本结构，如在北师大版的七年级上册中，对植物细胞和动物细胞的结构有很清晰的介绍，则为高中学生进一步学习细胞的结构给与了较好的知识储备，不过初中阶段所学习的细胞的结构普遍比较简单，初中教材关于细胞的插图也比较简单，初中教材中动物细胞只展示了细胞膜、细胞质、细胞核这三个基本结构，而对于线粒体、溶酶体、中心体、内质网、高尔基体等结构则未加描述，植物细胞则只展示了细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体这几个结构，未展示如中心体、核糖体、内质网等结构，因此，在高中教学时，细胞核、细胞膜、细胞质、细胞壁等结构应该是学生比较熟悉的内容，可以不用做太多强调，线粒体和叶绿体在初中阶段有所涉及，学生知道其主要的功能，但对于其结构初中阶段未做要求，所以需要加以补充。在教学时可以充分利用学生初中阶段学习过的内容，由已有知识过渡到新的知识，循序渐进，将知识充分衔接起来。
组成细胞的物质和元素这部分内容在初中阶段未涉及，对于学生来说是新的知识点，不过学生初中阶段已经初步学习过糖类、蛋白质、脂肪的功能，并且也都学习了三大能源物质的鉴定方式，不过未学习这些生物大分子的组成结构，高一的学生已经有了一定的化学知识储备，教学时可以从旧的知识开始，先给出组成细胞主要化学物质的化学式，让学生根据这些化学式来总结出组成细胞的各种元素，再介绍各元素的功能。关于遗传物质这一方面，初中学生已经掌握了基因的概念，初步认识了DNA、染色体的功能，不过对于DNA的结构未曾涉及，也未曾提到RNA及核酸的概念，在教学时可以从学生已知的DNA入手，再介绍RNA，之后再介绍核酸，让初中的知识起到一定的过度作用。
细胞分裂也是初中学习过的内容，不过初中阶段细胞分裂讲解得比较简单，只介绍了细胞分裂过程中细胞形态以及遗传物质的变化情况，学生对细胞分裂有初步的认识，而高中阶段对于细胞分裂的要求较高，补充了细胞分裂各时期细胞形态、染色体及其他结构的变化特征，而细胞不能无限长大以及细胞大小与物质运输间的关系这些内容在初中阶段有过详细的介绍，可以不用再花过多的时间。
呼吸作用和光合作用在初中阶段属于比较重要的内容，初中阶段主要涉及到光合作用和呼吸作用的总反应，学生对于光合作用和呼吸作用有初步的整体印象，而详细的过程未加描述，重在知识的丰富度，介绍的内容比较多，但知识点本身比较简单，学生只需对知识有一个初步的整体把握即可，而高中阶段对光合作用和呼吸作用的要求要细致很多，光合作用的两个阶段以及呼吸作用的三个阶段都需要学生一一掌握，学生学习起来有一定的难度，在教学时可以从学生已有的知识点入手，先让学生回顾初中阶段这部分知识的整体印象，再对知识进行拆分细分，有整体到局部，再由局部到整体。
除去以上内容以外，蛋白质的结构、核酸的结构、ATP、酶、物质运输的方式、细胞的衰老和死亡等，在初中教材中都未提及，对于学生来说是全新的知识点，而这些内容又大多都是高中阶段很重要的知识点，贯穿了整个高中生物学习阶段，对于这些全新的知识，可以从与之有关联的旧知识点出发，先对旧的知识点进行回顾，再提出新问题。
二、教学思路分析
（1）注重科学思维与探究能力的提升。在教学思路方面，生物学是一门以实验为基础的自然科学，在高中阶段的学科学习中， 除了需要想办法让学生做好新旧知识的
衔接，建立起知识体系，掌握科学知识,还需要让学生掌握科学的思维和方法，因此，实验探究能力的培养和科学思维的培训就显得极其重要。所以在课堂上，除了注重知识点本身以外，还应充分围绕课程标准所提出的“生命观念、科学探究、科学思维、社会责任”为核心，重视对学生学科素养的提升。而“细胞是生物体结构和功能的基本单位”本身就是极为重要的一项概念，细胞作为生物体的结构基础，学生只有充分认识到细胞，才能更好地认识到生物以及生物之间的联系。在实际教学中，可以多创设环境，教师鼓励学生善于观察，敢于提问，特别是在相关实验方案的制定方面，可以多给学生一点时间，充分发挥学生自主思考，自主设计的能力。例如，光合作用的探宄历程这节课涉及多个经典实验，适宜作为学生自主设计的案例。一些经典的实验如亚里士多德实验、范海尔蒙特实验 、普利斯特利实验等，都可以让学生先自由选材，自由设计可行的方案，并且让学生自由探讨方案可行性，自由评价方案结果结论，在此过程中逐步培养学生的科学探究能力。此外也可以通过让学生自己构建模型，在构建模型的同时提升自身的动手能力，也能让学生对于概念有更加形象生动的理解。例如讲解细胞的结构、细胞器的结构时可以让学生用身边的材料去制作物理模型，在讲解细胞膜的结构时也可以让学生动手制作相应的模型并进行展示，学生在自己制作模型的过程中加深理解。
（2）注重新旧知识的衔接。高中教材和初中教材的知识有一部分重叠，这部分重叠的知识可以作为新课的过渡资源，让学生先进行回顾，由浅入深，这部分重叠的知识则不需要占用过多的时间。但是有些操作性的知识学生容易遗忘，如显微镜的使用这一节的内容，虽然初中阶段已经学习并操作过，但有部分学校初二已经进行了生物考试，初三阶段不再进行生物学系，也有部分地区生物实验不纳入中考范围，因此学生很容易将这些知识遗忘，所以在教学时也需要多加以强化。
高中生物 教材分析稿
