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1、学科核心素养教育的生物教学设计方案 学科核心素养教育的生物教学设计方案1降低化学反应活化能的酶酶的作用贵港桂平市石龙民族中学陈唐武 一、版本：人教版 高中生物必修1二、设计内容：第5章 细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶(第1课时酶的作用)三、设计理念在实施新课程中，需要构建与新课程理念相适应的教学策略。根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”，“引导探究” 发现式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以问题解决为中心的学习方式。本节课以“引导探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计
2、理念。符合基础教育课程改革纲要(试行)的要求：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。四、教材分析 1.地位和
3、作用“降低化学反应活化能的酶” 第1课时酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。学习本节利于“细胞代谢的学习”，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。2.教学目标(1)知识目标：说明酶在代谢中的作用 ()。(2)技能目标：进行有关的实验和探索，按所设计的实验方案和步骤，正确完成相关的实验操作。学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验()。(3)情感目标：评价自己的实验结果，参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见。3.过程与方法通过
4、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。利用教材上形象、直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。4.确定教学重、难点及解决方法 教学重点：酶的作用。解决方法利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。通过实验、资料分析得出酶的作用。自然界中的生命现象都与酶的活动有关，活细胞内全部的生物化学反应都是在酶的催化下完成的。在人体内，大约每分钟要发生几百万次的化学反应，这么多的化学反应之所以能在常温、常压下进行，完全是因为酶的作用，酶是一种什么样的物质?在化学反应中是怎样起作用的?显然应是本节课内容的重点。教学难点：酶降低化学反应活化
5、能的原理。控制变量的科学方法。解决方法 利用教材上形象，直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。活化能这个名词在高中生物教材体系中是第一次出现，无论是学生还是教师对这个名词都很陌生。化学反应之所以能进行，就是达到反应所需的活化能。在酶的作用下，原来不能进行反应的物质发生了反应，是增加了反应物的自由能，还是降低了反应所需的活化能?通过实验和类比，必需要让学生理解。在过去几年的高考中，虽然出现了实验。学科核心素养教育的生物教学设计方案2单细胞生物体本节通过讲述草履虫的形态结构特点和生命活动特点，使
6、学生认识到单细胞生物可以独立完成生命活动，这也是本节的重点和难点，因此，教材安排了两大类活动：观察和探究。通过第一个观察活动，说明草履虫是一种生物;通过第二个观察活动，让学生能感受到草履虫既是一个细胞，同时这个细胞还能完成一个生物体的所有生命活动;通过探究草履虫对外界刺激有反应吗?这个活动，更进一步说明草履虫是一个生物体。在这两大类活动过程中，既培养了学生的观察能力、思维能力、分析问题以及解决问题的能力，又培养了学生的小组合作意识。学生分析由于学生平时对草履虫缺乏感性认识，因此，在学习过程中会对草履虫的形态结构和如何完成某些生命活动难以理解。设计理念本节以素质教育理论为指导，以突出学生自主学习
7、、自主发展为主题，采用的是美国教育家萨斯曼提出的探究性教学法。探究式教学法是充分利用学生对新奇的事物进行探索、调查、研究的心理，由教师向学生提出课题和方法，引导学生去观察、思维、分析、推理并得出结论。教学目标知识性目标说明单细胞生物可以独立完成生命活动。技能性目标提高制作及观察临时装片的技能;通过科学探究活动，培养观察能力、实验能力、思维能力、自学能力以及语言表达能力等。情感性目标通过学习，再次认同细胞构成生物体的观点;通过科学探究，养成实事求是的科学态度和小组合作精神。课时安排：本节教学需1课时教学准备教师：草履虫培养液、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、放大镜、棉花纤维、细线、胶水、糖、食盐水
8、、牛肉汁。挂图或录像(有关草履虫的结构及其生活方面)。学生：教材、笔记本。教学过程教师提问：前面我们学习过一种藻类植物小球藻，谁能给大家描述一下小球藻的形态。学生回答：略。教师导入：象这种整个身体是由一个细胞构成的生物，被称为单细胞生物。今天我请同学们观察实验台上放置的培养液，你知道里面培养的是哪种生物吗?学生状态：观察、思考，引起了强烈的好奇心。(还可利用学生自编的有关人得了某些单细胞生物寄生而引起疾病的小品，由问题该病的病因是什么?导入新课。)教师启发：培养的也是单细胞生物的一种草履虫。这类生物的形态结构和生活方式是怎样的呢?下面请同学们利用已给的实验仪器(草履虫培养液、显微镜、载玻片、盖
9、玻片、滴管、放大镜、棉花纤维、细线、胶水)，以小组为单位，想办法设计实验：怎样才能观察到草履虫的外形和运动。学生活动：讨论、交流、实验、观察。教师引导：老师观察到每组同学都操作地非常认真、仔细。有的组实验很成功，有的组也出现了一些问题，下面同学们之间互相交流一下。交流的时候，可以说一说你们组是怎样做的实验?在实验过程中出现了什么问题，你们又是怎样解决的或请教其他组同学帮助想办法解决问题。学生活动：互相交流、吸取教训、学习经验。学生总结：草履虫的外形像一只倒转的草鞋，它是翻转着向前运动的，由此，可证明草履虫是生物。教师提问：同学们刚接触这门学科时，我们共同分析了判断生物的基本标准是什么?下面请同
10、学们再谈一谈。学生回答：略。教师设疑：其中判断标准之一是生物能对外界的刺激做出反应，草履虫对外界的刺激有反应吗?学生状态：思考。教师引导：同学们按照科学探究的步骤，结合技能卡和小词典，以小组为单位，合作探究、解决此问题。学生表现：自学、合作探究、解决问题。教师引导：看到绝大多数的同学实验操作已基本完成了，下面请小组代表总结一下你们组探究后得出的结论，以及实验设计的思路和方法。学生活动：互相交流、作出评价。学生总结：草履虫能够对外界刺激作出反应，并且趋向有利刺激，逃避有害刺激，由此，可以证明草履虫是生物。教师承转：同学总结得非常好!通过以上探究活动，同学们从草履虫的运动和对外界刺激的反应情况，判
11、断出它是生物。那么，你们认为草履虫的身体是由一个细胞构成的吗?(可能有的小组由于草履虫运动速度过快而没有观察到结果，此时，教师要鼓励学生大胆尝试：可以通过采取哪些措施来限制草履虫的运动速度。组织活动并适时给予鼓励性评价。组织交流，重点是交流采取哪些措施来限制草履虫的运动速度。组织学生交流，教师对有特色的设计方案要给予肯定性评价，让学生进一步掌握科学探究的一般方法。)学生表现：各抒己见、畅所欲言。教师引导：究竟哪一位同学的说法有道理呢?下面请同学们看一段录像。要求：总结从录像中获取的信息，然后，通过从中获取的信息，进一步判断草履虫的身体是否由一个细胞构成。(放映草履虫的结构及其生活的录像。)学生
12、活动：仔细观看、总结信息、作出判断。学生总结：草履虫的身体里有细胞膜、细胞质、细胞核等结构，也就是一个细胞的结构，所以说草履虫的身体是由一个细胞构成的。另外，它可以通过身体上的表膜、收集管、伸缩泡、口沟、食物泡、胞肛等结构帮助它来完成生命活动。教师讲授：所以，我们把这种只由一个细胞构成的生物称为单细胞生物。其中，由一个细胞构成的动物体叫做单细胞动物，例：草履虫;由一个细胞构成的植物体叫做单细胞植物，例：小球藻。教师承转：其实，像这样的单细胞生物在生物圈中还有很多，并且与人类的生活、生产关系非常密切，你可以通过哪些途径来获取这方面的知识?学生回答：可以通过书籍、报刊、杂志、上网。教师评价：很好，
13、同学们知道通过多种途径查找资料。希望同学们课下能够通过以上途径，亲自查找资料，以小组为单位设计手抄报(或电脑打印)在班内展示。教师引导：在这节课上，你有哪些收获?学生：积极发言。板书设计：与人类的关系单细胞生物体草履虫单细胞 生物练习巩固：略。课后实践：完成试试看。有条件的学校可引导学生上网查找资料;条件较差的学校可利用挂图或课本彩图。学科核心素养教育的生物教学设计方案3一、教学目标(一)知识与技能目标：能准确描述遗传信息的转录过程。理解并掌握mRNA结构特点及作用。(二)过程与方法目标：通过观察分析转录的Flas_及动态组图，发展观察识图能力，提高分析归纳和推理判断的能力，体验用生物学观点认
14、识和分析生物体生命活动的基本规律。(三)情感态度与价值观目标：通过学习核糖核苷酸、mRNA、tRNA等物质的结构及功能特点，形成生物体结构与功能相适应的基本科学理念。二、教学重难点(一)重点：mRNA的结构特点，遗传信息的转录过程。(二)难点：理解转录的过程。三、教学过程(一)情境导入ppt展示一对双胞胎的照片并引发学生思考：这两个孩子如此相像，他们这些相似的性状是什么物质体现的?学生思考回答：蛋白质。教师设问：他们性状相似的根本原因是什么?学生回答：基因相同。教师设问：那么基因是如何控制蛋白质合成的呢?今天就让我们共同探究这一问题基因指导蛋白质的合成。(二)探求新知1.RNA的结构特点教师设
15、问：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的，那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的呢?学生回答：应该还有一种中间物质，在DNA和蛋白质之间充当信使。教师对学生的设想给予充分的肯定，随后用ppt展示这一信使mRNA的结构和功能特点：由核糖核苷酸A、G、C、U组成，与DNA配对，mRNA上的碱基可以携带DNA上的遗传信息。RNA分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。学生自主阅读教材p62，自学tRNA和rRNA的内容并完成与DNA对比的表格，总结DNA与RNA在组成的基本单位、五碳糖、碱基、类型、分布、结构和功能方面的区别。教师将
16、学生汇总的表格展示在ppt上，并强调每种RNA的结构与功能的特点，让学生初步体会生物体结构与功能相适应的理念。学科核心素养教育的生物教学设计方案4教学设计一、教材分析“植物的无性生殖”是第一章第七节的内容，主要介绍了植物的营养繁殖与植物的组织培养。本节课所讲授的主要部分是“植物的营养繁殖”，主要讲解的内容有：让学生理解营养繁殖(嫁接、扦插、压条)，该部分，最主要地是让学生通过小组合作的形式亲自实验操作学习嫁接技术。除此之外，让学生了解组织培养，即无性生殖在生产实践中的应用。二、学情分析通过前面的学习，学生对细胞的结构和功能、植物体的结构层次和植物的有性生殖有了深入的了解，为学习本节内容奠定了知
17、识基础。生活中，学生虽听说过“无心插柳柳成荫”，也见过一些利用嫁接培育的植物，但大多数学生对此没有实践经历。所以本节课教师一定要给学生创造机会，让学生尝试实验操作，这样既能帮助学生理解知识，又能提高实践动手能力。组织培养对于学生来说比较陌生，但现在许多高校都有组织培养实验室，网络上也有实验视频。可以让学生通过视频形象地感知组织培养技术，同时亦可开展生物兴趣小组，让学生参观组织培养实验室。从而让学生在学会相关知识的同时，培养学生对生物学习的兴趣。三、教学目标知识目标：1、列举植物的无性生殖、区别无性生殖与有性生殖。2、理解嫁接、扦插、压条实验技术。3、认识植物的组织培养技术。【保底教学目标】其中
18、1、2为保底教学目标，因其是本节的重点内容，考试所占比重较高，因此将其确定为保底教学目标。能力目标：培养学生亲自实验操作嫁接、扦插与压条技术的能力。【保底能力目标】此处既能让学生更好地理解营养繁殖，同时亦能培养学生的实验动手能力。情感态度价值观目标：培养学生对生物的兴趣以及对大自然的热爱。四、教学的重点和难点教学重点：1、列举植物的无性生殖、区别无性生殖与有性生殖。2、理解嫁接、扦插、压条实验技术。3、认识植物的组织培养技术。教学难点：培养学生亲自实验操作嫁接、扦插与压条技术的能力。五、教法教具材料的准备(1)准备蔷薇枝条、刀片、嫁接薄膜。(2)准备天竺葵。(3)提前录制芽接与枝接的实验视频。
19、六、教学过程导入：1、复习式导入法：【保底教学】因此处内容已讲过，因此提问时，着重提问班里的后进生，拟采用两大组PK形式进行提问。(1)绿色开花植物有六大器官，按照功能分为两大类：根、茎、叶是营养器官;花、果实、种子是生殖器官。(2)种子的主要结构是胚，它是由受精卵发育来的，因此用种子繁殖属于有性生殖。【保底教学】：“卵”易错字，找后进生到讲台上书写。2、谈话式导入法师同学们，我想大家都听过“无心插柳柳成荫”这句话，那同学们想想这就话所描述的柳树是由种子生长发育而来的呢，还是由柳树枝条发育而来的呢?生柳树枝条发育而来的。师没错，植物的生长发育不是必须依靠种子生长发育这种有性生殖方式才可以，无性
20、生殖同样能长成岑天大树。而这节课我们就来学习“植物的无性生殖”。新授：(一)植物的营养繁殖一营养繁殖师学生自学课本P39“植物的营养繁殖”内容，约1min。利用多媒体形象展示甘薯、马铃薯、草莓、落地生根的繁殖。同学们，这些植物是如何进行繁殖的呢?生甘薯根;马铃薯、草莓茎;落地生根叶。师很好，那么根、茎、叶又是植物的什么器官呢?生营养器官。师没错，像这种用根、茎、叶等营养器官进行繁殖的方式叫做营养繁殖。【注】落实学生笔记。二嫁接【培养学生自学能力】：让学生自己阅读课本P40-41页中的“嫁接”，约2min。1、读图识嫁接利用多媒体，展示“嫁接”图片，让学生形象感知嫁接的概念，并且理解为什么要嫁接
21、。师同学们，仔细观察一下这幅图片有什么特点?生整棵树由两部分构成。师同学们观察很细致，这就是“嫁接”的结果。接上去的枝条或芽叫做接穗。承接接穗的植物体叫做砧木。(详细介绍课本P41页所展示的图片中，接穗与砧木的特点。)接穗(柿树)：产量高、营养价值丰富，但耐寒、耐寒性不强。砧木(君迁子)：耐寒、耐寒，但果实小、产量低。师同学们，大家思考一下：为什么要嫁接呢?生获得更好的遗传性状，生长速度快。2、学生分组实验：【能力教学】【注】强调实验安全，小心用刀。学生四人一小组，以小组为单位进行蔷薇的嫁接。目的要求：尝试进行蔷薇的嫁接。材料器具：蔷薇枝条，刀片，嫁接薄膜和枝剪。实验过程：学生观看老师提前录制
22、的相关实验视频。学生实验，四人一小组，左右两大组进行PK。【注】:为激发学生的学习兴趣，奖励班级储值金卡。3、教师提问：嫁接成活的关键是?接穗的形成层与砧木的形成层紧密结合。【保底教学】落实学生笔记。新生出的枝条开花结果后是水蜜桃还是毛桃呢?三扦插1、教师演示：教师演示扦插天竺葵的实验。2、教师提问：扦插在剪取茎段时，为什么上端的切口是水平的?而下端的切口是斜向的?水平：减少伤口水分过多蒸发。斜向：增加吸收水分的面积。扦插的概念。【保底教学】落实学生笔记。四压条1、教师讲解充分利用多媒体，让学生形象地感知压条的概念与过程。2、教师提问师为什么要剥去半圈树皮?生在剥去树皮的部位积蓄有机养料，促进
23、生根。五及时巩固：1、以图区分嫁接、扦插与压条。2、营养繁殖与种子繁殖(有性繁殖)有什么本质区别?营养繁殖不经过两性生殖细胞的结合。【能力教学】此处为重点内容，注意启发学生，并落实学生笔记。3、营养繁殖的优势?保持了母体的遗传性状;比种子繁殖快。六练一练1、营养生殖与有性生殖的本质区别(D)A、能否由母体直接产生新个体B、能否进行细胞_C、能否形成生殖细胞D、有两性生殖细胞的结合2、一枝原来开红花的碧桃树嫁接到开白花的碧桃树上，新嫁接的枝条开花的颜色是(A)A红色B白色C粉红色D红色和白色3、繁殖优良品种的果树、花卉时，为了保持这些品种的优良性状，在下列繁殖方式中，不要采用(A)A种子繁殖;B
24、扦插繁殖;C压条繁殖;D嫁接繁殖。(二)植物的组织培养知识延伸利用实验视频进行讲解。七、随堂检测(一)、基础达标1、把马铃薯切成小块种在土壤里，这种繁殖方式叫做()A.压条B.嫁接C.扦插D.营养繁殖2、水蜜桃味甜，毛桃味酸，现将水蜜桃(接穗)接到毛桃(砧木)上，成熟后接穗接出的果实味道是()A.酸味的B.甜味的C.一半酸一半甜D.酸甜适中3、下列各项不属于营养繁殖的是()A.利用根繁殖B.利用茎繁殖C.利用叶繁殖D.用种子繁殖4、营养繁殖在生产中的益处有()繁殖速度快后代性状一致短期内可以获得大量性状一致的植株引起品种的退化ABCD(二)学考体验1、(20XX福州)“无心插柳柳成荫”所描述的
25、植物繁殖方式是()A.扦插B.嫁接C.克隆D.播种2、(20XX济南)下列哪一种繁殖方式不能保持果树原有的优良性状?A扦插B嫁接C压条D用种子繁殖3、(20XX东营)素有“水果”称谓的草莓果肉多汁、酸甜可口。草莓生长良好时，会生出一种藤蔓，在藤蔓的端头又会生出新的小植株。草莓的这种繁殖方式是()A种子繁殖B有性生殖C植物嫁接D营养繁殖八、板书设计第七节植物的无性生殖材料：根、茎、叶营养繁殖方法：扦插、嫁接、压条植物的无性生殖组织培养学科核心素养教育的生物教学设计方案5第一节一、细胞膜的结构和功能(B)板 书教学过程(二)细胞膜的主要生理功能1.物质出入细胞膜的几种方式:(1)自由扩散:特点:从
26、高浓度一侧运输到低浓度一侧;不消耗能量。例如:O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。(2)主动运输:特点:从低浓度一侧运输到高浓度一侧;需要载体;需要消耗能量。意义:(略)2.细胞膜的生理特点:选择透过性(第二课时)引言:上节课我们学习了细胞膜的结构,细胞膜的结构是与它的功能密切相关的,那么,细胞膜有哪些重要功能呢?讲述:科学家经研究发现,细胞膜有多种生理功能。比如说,物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫,等等。其中,与周围环境进行物质交换是细胞膜的重要生理功能。活细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而物质交换必须通过细胞的“门户”细胞膜来完成。离子和小分子物质是通过自由
27、扩散和主动运输等方式进入细胞的,而大分子和颗粒性物质主要是通过内吞作用进入细胞的。首先,我们学习一种比较简单的运输方式。(教师展示事先制作好的自由扩散活动图板,对照活动图板作简要说明:图中黄色表示细胞膜,红色球状物表示某物质。红色球状物多的部分为膜外,少的部分为膜内。接着教师演示红色球状物不断由膜外通过膜进入到膜内的情况。)提问:如果红色球状物的多少代表某种物质浓度大小的话,那么,这物质进入细胞是由浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,还是由浓度低的一侧向浓度高的一侧运输?(回答:略。)讲述:对了,是从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,而且在运输过程中,不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。上边这种运
28、输方式叫做自由扩散。自由扩散相对于主动运输来说,又叫做被动运输。符合这种方式运输的物质仅限于小分子物质。另外,还有一些物质在进入细胞时,不同于自由扩散方式,例如:轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+ 多63倍,海带细胞中的I- 比海水高出40倍,人的红细胞中的K+比血浆高30偌,而红细胞中的Na+ 浓度却是血浆中Na+ 的浓度的1/6。由此可见,以上细胞具有不断积累K+、I-的能力和运出Na+的能力,以致不使膜内外的Na+、K+、I-达到平衡。上述这些物质是怎样进行运输的呢?(教师展示事先制作好的主动运输活动图板,在做简要说明后演示物质由膜外进入到膜内的过程,同时启发学生进行观察和思考。
29、)提问:上述这种运输方式具有哪些特点?(回答:略。)讲述:当物质通过细胞膜由低浓度一侧向高浓度一侧移动时,就像物体沿斜坡上移一样,必须由外部提供能量,在对上述Na+、K+、I-等物质的运输中,所需要的能量是由细胞来供给的。通过上面的学习,我们可以总结出主动运输主要有以下两个特点:是从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧;需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。提问:物质的主动运输方式在生物学上有什么意义呢?(请同学们阅读课文并讨论,最后请一位同学回答,略。)讲述:由物质通过细胞膜的两种运输方式可以看出,细胞膜可以让O2、CO2、水分子等小分子自由通过,细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过,而另一些离子,小分子和大分子则不能通过。这一现象说明细胞膜在生理功能上有什么特点呢?回答:具有选择性讲述:对,细胞膜是一种选择透过性膜。关于细胞的内吞作用和外排作用,请同学们阅读课本中小字部分。小结:今天我们学习了细胞膜的生理功能,了解到细胞结构与它的生理作用是相统一的,尤其是物质出入细胞膜时具有选择透过性的特点,对于细胞完成正常生命活动具有十分重要的意义。下面,请同学们根据今天所学的内容,填写下表。出入细胞物质举例物质出入细胞的方式细胞膜内外物质浓度高、低是否需载体蛋白质是否消耗细胞内的能量甘油进入红细胞的K+学科核心素养教育的生物教学设计方案
