2.5細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)統(tǒng)一整體教學(xué)設(shè)計(jì)-高一上學(xué)期生物浙科版必修1

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《細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)統(tǒng)一整體》教學(xué)設(shè)計(jì)

1指導(dǎo)思想

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2019年版）》[1]中明確指出，學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。學(xué)科核心素養(yǎng)并不能由教師直接教出來(lái)，而是要在問(wèn)題情境中通過(guò)問(wèn)題的解決逐漸培養(yǎng)。

為提高學(xué)生終身發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，課程標(biāo)準(zhǔn)提出了7點(diǎn)教學(xué)建議，包括高度關(guān)注生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成、通過(guò)大概念的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生形成生命觀念、注重生物科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)等。教師要結(jié)合學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況，創(chuàng)造性地開(kāi)展教學(xué)工作，以學(xué)生在完成學(xué)習(xí)后，呈現(xiàn)出的不同學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)關(guān)鍵特征，來(lái)判斷其核心素養(yǎng)是否達(dá)成。

2學(xué)習(xí)任務(wù)分析

本課時(shí)內(nèi)容選自浙江科學(xué)技術(shù)出版社出版的高中生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》（2019年版次）第二章第五節(jié)，主要內(nèi)容包括生物膜系統(tǒng)、細(xì)胞的整體性，是第一次單獨(dú)成節(jié)的內(nèi)容。

學(xué)生此前已有相應(yīng)的次位概念（細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能），通過(guò)本課時(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，繼續(xù)構(gòu)建次位概念1.2.4“舉例說(shuō)明細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，功能同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”，同時(shí)對(duì)本章知識(shí)進(jìn)行小結(jié)，完整重要概念1.2“細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”，落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，尤其有助于學(xué)生全面建立“細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)整體”的生命觀念。

3學(xué)習(xí)目標(biāo)

基于新課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制定本課時(shí)的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)：

通過(guò)課前分組構(gòu)建細(xì)胞器模型及細(xì)胞整體模型，提升建模能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，領(lǐng)悟?qū)嵨锬Ｐ徒?gòu)在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要作用。

通過(guò)分泌蛋白研究科學(xué)史資料、囊泡運(yùn)輸過(guò)程的分析，理解各細(xì)胞器之間既相互獨(dú)立，保持有序高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，又能協(xié)調(diào)配合，共同完成生命活動(dòng)，逐步形成系統(tǒng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀。

通過(guò)總結(jié)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、意義，理解細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)，逐步完善系統(tǒng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀。

通過(guò)辯論人造細(xì)胞產(chǎn)生的影響，加強(qiáng)對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的關(guān)注，學(xué)會(huì)辯證分析。

結(jié)合上述具體學(xué)習(xí)目標(biāo)，參考學(xué)科核心素養(yǎng)水平劃分，通過(guò)本課時(shí)的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)達(dá)到生命觀念水平二、科學(xué)思維水平三、科學(xué)探究水平一、社會(huì)責(zé)任水平二。

4教學(xué)過(guò)程

創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

基于單元主情境“人造細(xì)胞”，承接上一課時(shí)的問(wèn)題“構(gòu)建全人工合成的細(xì)胞難在哪里”，學(xué)生結(jié)合課前自制的細(xì)胞模型，主動(dòng)分析提出本課時(shí)需要解決的核心問(wèn)題——細(xì)胞各結(jié)構(gòu)之間如何協(xié)調(diào)配合，共同執(zhí)行生命活動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：本課時(shí)的設(shè)計(jì)是在單元整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對(duì)接具體課時(shí)需要保持主情境的一致以及課時(shí)之間問(wèn)題情境的過(guò)渡。而在導(dǎo)入時(shí)讓學(xué)生結(jié)合自制模型，分析提出需解決的核心問(wèn)題，更能突出課堂中學(xué)生的主體地位。

4.2聚焦生命觀念、科學(xué)思維

充分挖掘教材中已有的素材——分泌蛋白的合成和分泌，通過(guò)3個(gè)任務(wù)的逐級(jí)推進(jìn)完成概念構(gòu)建，促進(jìn)核心素養(yǎng)的落實(shí)。

4.2.1聚焦結(jié)構(gòu)和功能觀、論證思維、建模思維

任務(wù)1：教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合科學(xué)史材料1帕拉德利用豚鼠胰腺細(xì)胞研究分泌蛋白以及教材示意圖，分析在分泌蛋白合成、分泌過(guò)程中需要哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的參與。

教師提醒學(xué)生要結(jié)合材料進(jìn)行論證推理，同時(shí)指出科學(xué)發(fā)展離不開(kāi)科技進(jìn)步（同位素標(biāo)記法、放射自顯影的電子顯微鏡）。

在此基礎(chǔ)上，教師提問(wèn)“粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的結(jié)構(gòu)之間又是如何聯(lián)系？”，引導(dǎo)學(xué)生獲取材料2-1高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)成分的相似性以及介于兩者之間的儲(chǔ)泡膜呈逐漸過(guò)渡形態(tài)中的關(guān)鍵信息，得出粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間通過(guò)囊泡建立結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系，使學(xué)生養(yǎng)成基于科學(xué)事實(shí)進(jìn)行論證推理的科學(xué)思維習(xí)慣。

再通過(guò)對(duì)材料2-2粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體在分泌蛋白的合成和分泌過(guò)程中的功能的分析，得出粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體均起到加工、運(yùn)輸?shù)淖饔?，使兩者建立功能上的?lián)系，同時(shí)結(jié)合學(xué)生自制細(xì)胞器模型回顧其結(jié)構(gòu)，加深對(duì)結(jié)構(gòu)和功能觀的理解。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)任務(wù)1驅(qū)動(dòng)以及相關(guān)問(wèn)題的細(xì)化，幫助學(xué)生在科學(xué)事實(shí)分析過(guò)程中逐步形成生命觀念，運(yùn)用科學(xué)思維解決問(wèn)題。

任務(wù)2：結(jié)合材料1、2的分析，小組合作用文字和箭頭構(gòu)建分泌蛋白合成、分泌過(guò)程的流程圖。

教師提出兩點(diǎn)明確要求：①基本要求：寫(xiě)出各細(xì)胞器、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的名稱及主要作用，用箭頭表示出不同結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系；②挑戰(zhàn)要求：分泌蛋白合成、分泌過(guò)程還需要與哪些細(xì)胞器建立結(jié)構(gòu)或功能聯(lián)系，嘗試在流程圖中用相應(yīng)的文字、箭頭呈現(xiàn)，并說(shuō)出理由。

兩組派代表進(jìn)行板演，其他組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，在生生評(píng)價(jià)中形成完整的流程圖，促進(jìn)學(xué)生更好地理解分泌蛋白的合成、分泌過(guò)程中細(xì)胞各組分之間結(jié)構(gòu)和功能上的協(xié)調(diào)配合。

圖1分泌蛋白的合成、分泌過(guò)程流程圖

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)任務(wù)2驅(qū)動(dòng)以及構(gòu)建流程圖的不同要求，結(jié)合生生評(píng)價(jià)，使不同層次的學(xué)生都能夠在主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程中習(xí)得相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)，在原有水平上取得進(jìn)步。

4.2.2聚焦論證思維、科學(xué)探究方式

任務(wù)3：結(jié)合教材囊泡運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)知識(shí)及材料3囊泡運(yùn)輸與諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的分析，回答問(wèn)題“囊泡運(yùn)輸?shù)囊话氵^(guò)程是怎樣？其關(guān)鍵過(guò)程是什么？可通過(guò)哪些物質(zhì)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控？”。

學(xué)生通過(guò)前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)逐漸有意識(shí)要結(jié)合科學(xué)事實(shí)進(jìn)行推理論證，得出囊泡運(yùn)輸受到精準(zhǔn)的調(diào)控，需要多種信號(hào)分子和細(xì)胞骨架的參與，是一個(gè)高度有序的過(guò)程。

在此基礎(chǔ)上自然而然引導(dǎo)學(xué)生思考如果細(xì)胞各組分出現(xiàn)異常，會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。教師提供科學(xué)家利用不同類型的酵母菌研究異常分泌蛋白的資料，學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，并領(lǐng)悟科學(xué)家解決問(wèn)題的思路和方法。

圖2利用不同類型的酵母菌研究異常分泌蛋白的分泌過(guò)程

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)任務(wù)3驅(qū)動(dòng)，學(xué)生更能體會(huì)到科學(xué)思維、科學(xué)探究在問(wèn)題解決中的重要作用，以及理解細(xì)胞內(nèi)部各項(xiàng)生命是高度有序的過(guò)程，形成對(duì)生命的敬畏感。最后資料的分析可以起到課堂反饋?zhàn)饔?，反?yīng)出學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的不同水平。

4.2.3聚焦系統(tǒng)觀、局部與整體觀

播放視頻：細(xì)胞內(nèi)部的生命活動(dòng)（以分泌蛋白為例），引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞作為結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，是否具有系統(tǒng)的一般特征，即有邊界；有系統(tǒng)內(nèi)各組分的分工合作；有控制中心起調(diào)控作用。

引導(dǎo)學(xué)生用系統(tǒng)觀分析細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)的統(tǒng)一性和整體性，歸納細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的組成，明晰生物膜系統(tǒng)的重要意義，最終形成重要概念“細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)視頻觀看，從動(dòng)態(tài)上感知細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性，便于學(xué)生形成局部和整體觀，進(jìn)而用系統(tǒng)觀理解生物膜系統(tǒng)，完成重要概念的建構(gòu)和重要生命觀念的形成。

4.3聚焦辯證思維、社會(huì)責(zé)任

利用創(chuàng)設(shè)的課時(shí)和單元情境“人造細(xì)胞”進(jìn)行首尾呼應(yīng)，請(qǐng)學(xué)生辨析人造細(xì)胞構(gòu)想的實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)、生活帶來(lái)的影響。

設(shè)計(jì)意圖：在具體情境中運(yùn)用相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)辯證地分析，訓(xùn)練提升學(xué)生的科學(xué)思維水平，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生要關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)、科技前沿信息。

5反思

本課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)不僅關(guān)注學(xué)生是否能習(xí)得相關(guān)生物學(xué)知識(shí)，而且注重學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。因此，在課前對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，并尋找適宜的素材，設(shè)計(jì)模型建構(gòu)、科學(xué)史分析、視頻觀看等課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，將問(wèn)題細(xì)化，在