基于核心概念的细胞是生命活动的单位一节教学设计

基于核心概念的细胞是生命活动的单位一节教学设计

《义务教育生物课程标准》（以下简称课程标准）倡导的课程理念之一是提高学生的科学素质。生物科学概念是生物科学素养的重要组成部分。《课标》在课程总目标中还提到:“经过义务教育阶段生物课程的学习,学生应获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用”。“核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论的基本理解和解释,是学科结构的主干部分”。因此,“核心概念”教学是生物学教学的基石,是教师确定教学重点和难点的依据,“生物学教学活动的开展也应该直接指向帮助学生建立核心概念”。下面以义务教育课程标准实验教科书(北师大版)7年级(上)第2单元“生物体的结构层次”第3章第2节“细胞是生命活动的单位”一节为例,谈如何围绕核心概念展开生物学课堂教学。1动的控制中心:草履虫是一个细胞的病本节课是“细胞是生命活动的单位”的第2课时。教学内容有3个:(1)细胞与外界进行物质交换;(2)有机物为细胞的生命活动提供能量;(3)细胞核是细胞生命活动的控制中心。通过第1课时的学习,学生完成了对草履虫的观察,知道一个草履虫是由一个细胞构成。但由于初一年级的学生刚刚接触生物学的学习,对细胞的认识还非常有限,因此,本节课将借助丰富的多媒体展开教学。通过学习变形虫、草履虫的运动、取食等生物学事实帮助学生构建“细胞膜控制活细胞与外界进行物质交换”的概念;通过联系“汽车开动需要能量”的事实帮助学生推理“细胞的生命活动需要能量”的概念;通过分析“细胞核的分割实验”构建“细胞核是细胞生命活动的控制中心”的概念。2胞膜、胞质和企业—确立核心概念,细化次位概念依据《课标》要求和教材内容安排,确定本节课的核心概念为:“组成细胞的细胞膜、细胞质和细胞核各自都有各自的功能。它们相互配合,相互依存,共同完成细胞的生命活动”。次位概念为:“细胞膜控制活细胞与外界进行物质交换”;“有机物为细胞的生命活动提供能量”;“细胞核是细胞生命活动的控制中心”。3教学策略应围绕核心概念选择3.1引导学生分析、讨论,后果原因,和外界进行物质交换了解生物学事实是帮助学生形成生物学概念的前提。生物学概念的形成,要有丰富的生物学事实做支撑。教学实践证明,学生了解的生物学事实越丰富,越有利于帮助他们构建生物学概念。但生物学教学的真正目的不是让学生去简单地记忆生物学事实,而是通过学习生物学事实抽象出生命现象的本质属性,建立正确的生物学概念,并在理解的基础上解决实际问题。由于细胞微小,不易观察,学生积累的感性认知较少,对于第1个教学内容——细胞膜如何控制物质的进出,教师如果只是单纯地讲授,学生很难理解。本环节借助多媒体,向学生直观展示变形虫和草履虫捕捉食物的过程,通过教师精心设计的问题组织学生分析、讨论,在此基础上帮助学生构建“细胞膜控制活细胞与外界进行物质交换”的生物学概念。【教学片断1】细胞膜控制物质进出细胞。首先,教师出示变形虫的模式图,请学生说出组成细胞各部分的结构名称。接着,播放变形虫和草履虫捕捉食物的视频,提出下列问题引发学生思考:(1)草履虫生活在什么样的环境中?(2)草履虫游动的目的是什么?(3)食物是如何进入变形虫的细胞呢?(4)食物进入变形虫和草履虫的细胞被分解后,剩下残渣通过什么结构排到体外?(5)变形虫和草履虫的细胞膜有什么作用?学生能够回答出草履虫生活在水中;游动的目的是捕捉食物;变形虫的细胞膜向外伸出一个伪足,形成食物泡后将食物送入细胞;食物进入变形虫和草履虫的细胞被分解后,剩下的食物残渣经过细胞膜排出细胞。但是学生不能准确说出细胞膜的作用。师生一起分析草履虫和变形虫在细胞结构、运动和取食上的相同点和不同点后,学生明白了无论是变形虫还是草履虫,它们若要正常生活,就需要一个相对稳定的内部环境。因此,细胞内的物质不能随意向外扩散,外界物质也不能随意进入细胞。所以细胞膜具有“控制物质进出细胞”的功能。最后师生一起归纳总结:活细胞进行生命活动必须与外界进行物质交换,这种交换是在细胞膜的协助下实现的。这个环节教师借助分析变形虫的细胞结构以及变形虫和草履虫捕捉食物、排出废物的生物学事实帮助学生构建“细胞膜能控制活细胞与外界进行物质交换”的生物学概念。3.2汽车实施能量的理解初中学生抽象思维能力有限,对于那些比较抽象、难以理解的生物学概念,教师可以通过比喻、推理等手段,使抽象的概念形象化。这样做不仅提高了学生学习的兴趣,同时降低了学生学习的难度。【教学片断2】细胞的生命活动需要能量。初一年级的学生刚刚接触生物学。细胞、能量这些名词对他们来说还比较陌生。要理解“细胞的生命活动需要能量”确有一定的难度。但是,学生对汽车非常熟悉,教师借此提出问题:大家每天都会看到路上有很多汽车,汽车发动需要什么?来自何处?学生能够非常轻松地回答出汽车发动需要能量,能量来自汽油。教师接着问:“同学们每天学习、运动都要消耗很多能量,这些能量是从哪来的呢?”学生也能回答出所需能量来自食物。接下来引导学生说出食物的名称,并按照各种食物中含有的主要营养物质对其进行分类。通过分析帮助学生理解草履虫的生命活动所需的能量也是由食物提供的。草履虫虽然吃的东西和我们不一样,但食物中也富含蛋白质、糖、脂肪、水分、无机盐。我们称糖类、蛋白质和脂肪这3类物质为有机物,这些有机物进入细胞后,在细胞质中被分解,释放了能量,供草履虫利用。本环节主要借助“汽车发动需要能量”帮助学生理解“细胞的生命活动需要能量”;通过分析人体细胞中能量的来源帮助学生构建“有机物为细胞的生命活动提供能量”的生物学概念。3.3引导学生探究实验过程,并提出问题生物学是一门实验科学,初中生物学教材有非常丰富的实验素材,教师可以借助实验创设良好的问题情境,激发学生的认知冲突。通过对实验的分析,概括和抽象出生命现象的本质属性,形成生物学概念。【教学片断3】细胞核是细胞生命活动的控制中心。首先,教师播放“细胞核分割实验”的视频。然后出示教材第48页实验1的模式图,请一位学生描述实验过程,这样做的目的是训练学生对材料的分析和口语表达能力。对照实验1模式图学生能够比较清楚地描述的实验过程。但他们并不清楚这个实验要解决什么问题。接着教师出示教材第48页实验2的模式图,并提出下列问题:(1)为什么实验1中无核的变形虫几天后就死了?(2)实验2中,对没有细胞核的变形虫重新植入另一个新的细胞核,它为什么又能正常生活了呢?(3)请你推测细胞核对变形虫有什么作用?设置这3个问题的目的是让学生理解细胞核是通过控制细胞代谢来控制生命活动的。但初中学生没有代谢的概念。对于问题1和问题2希望学生能够答出因为没有细胞核,变形虫不能完成运动和捕食,因此无法获得能量,所以几天后就死了;没有细胞核,变形虫不能分裂因而不能产生后代。对于问题1和问题2需要教师的启发和帮助,理解了问题1和问题2,问题3就比较简单了,学生基本都能答对。但是变形虫是如何通过细胞核控制运动、取食、分裂等生命活动的,告诉学生详细过程以后会学到。【教学片断4】归纳小结。通过以上几个环节的学习,学生能够说出细胞膜、细胞质和细胞核的功能。但对于三者之间的关系如何?他们还不清楚。教师首先让学生阅读一个实验材料,然后出示实验过程的模式图,提出问题:该实验说明了什么?学生经过思考能够回答出细胞核离开细胞质不能生存,细胞质离开细胞核也不能生存。教师再次强调:细胞是一个统一的整体,组成细胞的细胞膜、细胞质和细胞核虽然各自都有自己的功能,它们之间相互依赖、相互影响,共