分子与细胞教材分析

分子与细胞教材分析第一页，共七十八页，2022年，8月28日一、《分子与细胞》模块的定位分子与细胞遗传与进化稳态与环境选修模块第二页，共七十八页，2022年，8月28日必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。

《普通高中生物课程标准》关于必修模块第三页，共七十八页，2022年，8月28日

本模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础，理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递；领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。

《普通高中生物课程标准》关于“分子与细胞”模块第四页，共七十八页，2022年，8月28日“内容标准”中的要求本模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构和功能的统一,生物体部分和整体的统一等，有助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质的理解。第五页，共七十八页，2022年，8月28日二、《分子与细胞》模块的教育价值1.促进辩证唯物主义自然观的形成（1）理解生命的物质性及生命物质的特殊性世界是物质的生命世界的基本单位是细胞元素和化合物生命世界的特殊物质第六页，共七十八页，2022年，8月28日（2）理解生命系统有许多层次，细胞是基本的生命系统细胞器官组织系统个体种群群落生态系统生物圈第七页，共七十八页，2022年，8月28日认识系统系统的边界系统的成分及其相互作用系统的产生、发展与消亡系统的调控第八页，共七十八页，2022年，8月28日（3）理解生命系统的开放性，即要与周围环境进行物质和能量的交换，信息传递生命系统环境将一块方糖放入水中，方糖就会立即溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？一种名叫硅藻的小生物，生活在水中，它们能用溶解在水中的硅化物制成绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这一含量远比溶解了方糖后杯中的含糖量低微得多了。第九页，共七十八页，2022年，8月28日（4）理解细胞的生命历程，领悟事物的发生、发展与消亡命的普遍规律细胞增殖分化衰老凋亡癌变第十页，共七十八页，2022年，8月28日2.有助于学生对科学过程和本质的理解（1）本模块精选了若干重大科学发现的历史过程“细胞学说建立的过程”“细胞世界探微三例”“对生物膜结构的探索历程”“关于酶本质的探索”“光合作用的探究历程”“细胞的全能性”第十一页，共七十八页，2022年，8月28日（2）本模块着意展示了科学进展、技术改进“组装细胞”“国际人类蛋白质组计划”“授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究”“干细胞研究进展与人类健康”“细胞衰老的原因”“显微技术的发明和应用”“体验制备细胞膜的方法”“分离各种细胞器的方法”“同位素示踪技术、荧光显示技术”第十二页，共七十八页，2022年，8月28日（3）加强实验与探究，体验科学过程本模块有实验：9个探究活动：4个模型建构：1个课外制作：1个资料搜集：2个第十三页，共七十八页，2022年，8月28日类型名称所在章节实验使用高倍显微镜观察几种细胞（课标“内容标准”要求）第1章，第2节检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（课标“活动建议”要求）第2章，第1节观察DNA和RNA在细胞中的分布（课标“活动建议”要求）第2章，第2节体验制备细胞膜的方法（非课标要求）

第3章，第1节用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体（课标“活动建议”要求）第3章，第2节比较过氧化氢在不同条件下的分解（非课标要求）

第5章，第1节绿叶中色素的提取和分离（课标“活动建议”要求）第5章，第4节细胞大小与物质运输的关系（课标“活动建议”要求）第6章，第1节观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（课标“内容标准”要求）第6章，第1节探究植物细胞的吸水和失水（课标“活动建议”要求）第4章，第1节影响酶活性的条件（课标“活动建议”要求）第5章，第1节探究酵母菌细胞呼吸的方式（课标“活动建议”要求）第5章，第3节环境因素对光合作用强度的影响（课标“内容标准”要求）第5章，第4节模型建构尝试制作真核细胞的三维结构模型（课标“内容标准”要求）第3章，第3节课外制作利用废旧物品制作生物膜模型（课标“活动建议”要求）第4章，第2节资料搜集干细胞研究进展与人类健康（课标“活动建议”要求）第6章，第2节社会老龄化的相关问题（课标“活动建议”要求）第6章，第3节第十四页，共七十八页，2022年，8月28日

需要完成的“探究”：探究：影响酶活性的条件探究：植物细胞的吸水和失水探究：环境因素对光合作用强度的影响探究：酵母菌细胞呼吸的方式

（操作难度大，可训练学生设计方案）第十五页，共七十八页，2022年，8月28日3.体现与社会生产和生活的联系“问题探讨”：来源于生活中的问题“科学、技术、社会”：沟通三者联系，揭示三者互动第十六页，共七十八页，2022年，8月28日三、《分子与细胞》教材设计思路1.以“科学家访谈”代序这是对传统教科书中的“绪论”或“前言”的突破，体现了：

见人物、见事实、见鲜活的精神；有知识、有过程、有殷切的嘱托。第十七页，共七十八页，2022年，8月28日第十八页，共七十八页，2022年，8月28日

本模块是编者亲访了我国著名生物化学家、中科院院士邹承鲁写成的。以“我发现许多生命科学的问题，都要到细胞中寻找答案，而对细胞生命活动规律的阐明，又必须建立在阐明生物大分子结构和功能的基础上”。由此切入本模块的主题。最后以“办老实事，说老实话，做老实人”作结。

学什么？为什么学？怎样学？尽在其中！第十九页，共七十八页，2022年，8月28日2.以细胞是基本的生命系统构建内容体系细胞是基本的生命系统生命系统的层次：走近细胞系统的组成结构系统的功能系统的发展和变化从生物圈到细胞细胞的增殖系统的边界——细胞膜系统内的分工合作——细胞器系统的控制中心——细胞核细胞的物质输入和输出细胞的能量供应和利用细胞的多样性和统一性细胞的分化细胞的衰老、凋亡、癌变组成细胞的分子第二十页，共七十八页，2022年，8月28日3.以问题驱动学习，引导自主、探究和合作（1）章首页由“引言—图片—名言（或诗句）”组成。（2）每节都以“问题探讨”专栏开始。由“图片—情境描述—讨论题”组成。（3）以问题形式组成“本节聚焦”专栏。一般不少于3个。（4）各节都设置有“资料分析”，“思考与讨论”等专栏，学生自主、探究、合作学习搭建平台。（5）以“发现问题—研究—新问题—再研究—再发现”的形式来描述科学史。（6）在“实验”、“探究”等活动中，一般提供背景资料、思路提示，引发学生自主探究。第二十一页，共七十八页，2022年，8月28日

所谓“任务驱动”，就是将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务中，学生通过对任务进行分析、讨论，明确它大体涉及哪些知识，并找出其中的新知识，然后在教师的指导、帮助下找出解决问题的方法。基于课程整合思想的信息技术教学模式正是借助其他学科中各种各样的主题任务来驱动教学。任务是学科教学所要解决的问题，信息技术是解决问题的工具。在信息技术课中体现“任务驱动”教学法，就是让学生在一个个典型的信息处理任务的驱动下展开学习活动，在完成任务的过程中，培养学生应用信息技术分析问题、解决问题的能力。第二十二页，共七十八页，2022年，8月28日第二十三页，共七十八页，2022年，8月28日4.每节设置“练习”，每章设置“自我检测”和“本章小结”，及时复习和巩固，强化自我评价检测类型检测功能节后练习基础题巩固对基本概念和原理的理解拓展题培养知识迁移和发散思维能力，供学有余力的学生选做自我检测概念检测检测概念理解的准确性，分析概念之间的逻辑联系知识迁移运用所学知识分析和解决新情境中的问题，特别是来自生产和生活实际的问题技能应用训练科学探究技能思维拓展在本章内容基础上进一步拓展，进行更深入、更广阔的思考，培养求异思维和发散思维等能力第二十四页，共七十八页，2022年，8月28日第二十五页，共七十八页，2022年，8月28日四、《分子与细胞》教材的章节简析章节课时章节课时第1章，走近细胞3第1节物质跨膜运输的实例2第1节从生物圈到细胞1第2节生物膜的流动镶嵌模型1第2节细胞的多样性和统一性2第3节物质跨膜运输的方式1第2章，组成细胞的分子5第5章细胞的能量供应和利用9第1节细胞中的元素和化合物1第1节降低化学反应活化能酶3第2节生命活动的主要承担者蛋白质1第2节细胞的能量“通货”ATP1第3节遗传信息的携带者核酸1第3节ATP的主要来源2第4节细胞中的糖类和脂质1第4节能量之源：光合作用3第5节细胞中的无机物1第6章细胞的生命历程5第3章细胞的基本结构5第1节细胞的增殖2第1节细胞膜1第2节细胞的分化1第2节细胞器2第3节细胞的衰老和凋亡1第3节细胞核2第4节细胞的能量1第4章细胞的物质输入和输出4第二十六页，共七十八页，2022年，8月28日第1章走近细胞第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性第二十七页，共七十八页，2022年，8月28日本章的地位和作用认识研究细胞的重要性认识生命系统的层次性，明确细胞是基本的生命系统了解细胞的多样性和统一性理解细胞学说的内容和意义初步学会从系统的视角看问题初步认识科学发现的特点总之：为后续各章的学习打基础第二十八页，共七十八页，2022年，8月28日第1节从生物圈到细胞生命活动离不开细胞

“问题探讨”让学生体会即使是不具备细胞结构的病毒，其生命活动也离不开细胞。接着通过资料分析来认识所有的生命活动都离不开细胞生命系统的结构层次

图示生命系统的各个层次，明确细胞是最基本的生命系统，为全书乃至整个必修课程打基础第二十九页，共七十八页，2022年，8月28日第2节细胞的多样性和统一性观察细胞

练习使用高倍镜，增加对细胞的感性认识（课标：独立操作水平）原核细胞和真核细胞

重点介绍原核细胞和原核生物细胞学说的建立过程

简介细胞学说内容，引导学生分析细胞学说的建立过程，理解科学发现模式（课标：应用水平）。第三十页，共七十八页，2022年，8月28日第2章

组成细胞的分子

第1节

细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主要承担者——蛋白质第3节

遗传信息的携带者——核酸第4节

细胞中的糖类和脂质第5节

细胞中的无机物第三十一页，共七十八页，2022年，8月28日与原高中教材相比，本章内容有所拓展，如“观察DNA”和“RNA”在细胞中的分布。基本概念和原理几无增加。主要材料：质量分数为0.9%NaCl质量分数为8%盐酸（增加细胞膜的通透性）吡罗红甲基绿染色剂(需现配)吡罗红——RNA呈红色；甲基绿——DNA呈绿色口腔上皮或洋葱表皮

在显微镜下观察第三十二页，共七十八页，2022年，8月28日第1节细胞中的元素和化合物

“问题探讨”呼应章引言，意在激发兴趣，培养提出问题的能力简介细胞中的元素和化合物，并引导学生思考与讨论有关问题实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。与原教材相比，此实验的不同点是提高了要求，增加了检测材料和方法的选择性，以及对检测结果的预期。第三十三页，共七十八页，2022年，8月28日第2节

生命活动的主要承担者——蛋白质从生活经验入手进行“问题探讨”通过思考与讨论认识氨基酸的结构特点简介蛋白质的结构以图代文示蛋白质的功能注意与社会和个人生活的联系第三十四页，共七十八页，2022年，8月28日第三十五页，共七十八页，2022年，8月28日第3节

遗传信息的携带者——核酸增加了实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布。实验操作较简单。介绍了核酸的基本结构及DNA与RNA的区别。第三十六页，共七十八页，2022年，8月28日第4节

细胞中的糖类和脂质

从生活经验入手介绍糖类和脂质的种类和化学组成文中穿插与“与生活的联系”小字最后归纳出生物大分子以碳链为骨架。这是课标要求的内容，利于认识生物大分子的共同特点，应当重视第三十七页，共七十八页，2022年，8月28日第5节细胞中的水和无机盐从电解质饮料入手进行“问题探讨”，不求完备答案，意在激活思维以讲述与讨论相结合的方式展开正式内容对整章内容进行总结第三十八页，共七十八页，2022年，8月28日本章内容特点通过思考与讨论、实验等活动认识细胞的物质基础。注重与现实生活的联系。强调生物大分子以碳链为骨架。第三十九页，共七十八页，2022年，8月28日第3章

细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分工合作第3节

细胞核——系统的控制中心强调从系统的视角来认识细胞的基本结构第四十页，共七十八页，2022年，8月28日重要的是：把细胞作为一个基本的生命系统。

系统的组成、结构把细胞作为系统的功能（物质、能量、信息）基本的生命系统系统的产生、发展、消亡关注章引言：以自行车拆装为例，运用类比的方法揭示细胞作为系统的基本特征。系统不是其组分的简单堆砌，而是通过组分间结构和功能的密切联系，形成的统一整体。第四十一页，共七十八页，2022年，8月28日第1节

细胞膜——系统的边界本节重在认识细胞膜的化学成分和功能增加了实验：体验制备细胞膜的方法关于细胞膜的功能，教材讲述了三种主要功能，其他功能由学生补充。

至于如何实现这些功能，将在后续章节和模块中讲，此处不须深究。第四十二页，共七十八页，2022年，8月28日第2节

细胞器——系统内的分工合作关于细胞器，知识内容与原教材基本相同实验中增加了观察线粒体的内容，所需要试剂较贵，可视条件灵活掌握增加了细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统的内容，利于学生理解细胞是一个系统，细胞是活的，细胞是一个协调的整体。第四十三页，共七十八页，2022年，8月28日第3节

细胞核——系统的控制中心通过资料分析认识细胞核的功能讲述细胞核的结构

以功能带结构，体会结构与功能的统一安排制作真核细胞的三维结构模型的活动，体会模型方法第四十四页，共七十八页，2022年，8月28日第4章

细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式第四十五页，共七十八页，2022年，8月28日必修教材中的第一个探究活动：植物细胞的吸水和失水。（原教材：观察植物细胞的质壁分离和复原）与原教材实验内容相近，但有区别：重在探究的引导。让学生自主发现原生质层、细胞壁对水分进出细胞的关系。要求学生提出问题、作出假设、设计实验。

设计问题串，分析科学家探索生物膜结构的曲折历程。第四十六页，共七十八页，2022年，8月28日第1节物质跨膜运输的实例“问题探讨”分析渗透现象，为本节打基础细胞的吸水和失水是作为物质跨膜运输的实例来讲的，这与原教材不同探究：植物细胞的吸水和失水，重点是弄清楚水分跨膜运输的特点，以及膜的特性。这是高中生物第一个“探究”，在提出问题、作出假设、设计实验等环节均需要较多指导。因此教材中提供了参考案例结合其他实例说明细胞膜是选择透过性膜第四十七页，共七十八页，2022年，8月28日第四十八页，共七十八页，2022年，8月28日第四十九页，共七十八页，2022年，8月28日本节特点重点是水的跨膜运输。植物细胞的吸水和失水实验与以往教材中植物细胞的质壁分离和复原有很大区别，探究的问题主要是膜的特性和跨膜运输。其他物质的跨膜运输通过资料分析来认识。第五十页，共七十八页，2022年，8月28日第2节生物膜的流动镶嵌模型对生物膜结构的探索历程流动镶嵌模型的基本内容第五十一页，共七十八页，2022年，8月28日第五十二页，共七十八页，2022年，8月28日第五十三页，共七十八页，2022年，8月28日本节特点让学生通过分析科学家对生物膜结构的探索历程，来认识生物膜的结构，同时在科学方法、科学态度等方面受到启示。体现科学的开放性。利用废旧物品制作生物膜模型。第五十四页，共七十八页，2022年，8月28日第3节物质跨膜运输的方式被动运输主动运输小字简介胞吞和胞吐第五十五页，共七十八页，2022年，8月28日第五十六页，共七十八页，2022年，8月28日第五十七页，共七十八页，2022年，8月28日第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2节细胞的能量“通货”——ATP第3节ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量之源——光与光合作用本模块定位在细胞水平，而非个体水平第五十八页，共七十八页，2022年，8月28日第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质

1.“问题探讨”让学生分析经典实验

2.细胞代谢的概念

3.实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解。简介控制变量的方法

4.打比方的方式讲解酶能降低活化能

5.资料分析：关于酶本质的探索，强化对科学过程和本质的认识

第五十九页，共七十八页，2022年，8月28日比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验要求学生理解什么是自变量、因变量、无关变量，以及对照实验。探究酵母菌细胞呼吸的方式，这个实验难度比较大，学生一般对其中某些原理和检测产物的方法不了解，所以教材对提出问题和设计实验这两个步骤提供了必要的参考案例和参考资料。在这个实验中，提出了“对比实验”的概念。第六十页，共七十八页，2022年，8月28日第六十一页，共七十八页，2022年，8月28日第六十二页，共七十八页，2022年，8月28日二、酶的特性通俗讲解酶的高效性和专一性通过实验得出酶的作用条件较温和的结论全过程探究，从提出问题到得出结论都由学生自主完成。注意与社会的联系，体现STS教育思想第六十三页，共七十八页，2022年，8月28日第六十四页，共七十八页，2022年，8月28日第六十五页，共七十八页，2022年，8月28日第2节细胞的能量“通货”——ATP强调“通货”吸能和放能反应与ATP水解和合成相耦联以图代文示ATP的利用第六十六页，共七十八页，2022年，8月28日第3节ATP的主要来源——细胞呼吸问题探讨联系科学史，呼吸与体外燃烧的异同。探究：酵母菌细胞呼吸的方式。需要学生设计对比实验，根据教材中参考资料进行设计，有一定难度，可培养学生的技术设计能力。讲述有氧呼吸和无氧呼吸及其应用。第六十七页，共七十八页，2022年，8月28日第六十八页，共七十八页，2022年，8月28日第六十九页，共七十八页，2022年，8月28日第4节能量之源——光与光合作用一、捕捉光能的色素

本小节内容与以往教材区别不大。二、光合作用的原理和应用