关于高一生物学科教学设计思维导图

感情愚钝

2023-04-06

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高一生物学科教学设计

高一

生物

学科

教学设计

高一新生要根据自己的条件，以及高中阶段学科知识交叉多、综合性强，以及考查的知识和思维触点广的特点，找寻一套行之有效的学习方法。

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思维导图大纲

关于高一生物学科教学设计1

一、教学目标

(一)知识与能力

简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

(二)过程与方法

1.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础;

2.通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

(三)情感态度与价值观

通过对动物细胞培养的学习，体会生物科学技术的发展和进步，关注细胞工程研究的发展和应用前景。

二、教学重难点

动物细胞培养的过程及条件

三、教学过程

(一)引入新课

展示两幅烧伤程度不同的病人图片。

师：俗话说："水火无情"，火灾过后，都会有烧伤病人。在治疗烧伤病人时通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对一个大面积烧伤的病人却无奈，用他人的皮肤来源不足，而且会产生排异反应。怎样获得大量的自体健康皮肤呢?这个难题，动物细胞工程为我们找到了解决办法。

【设计意图】利用经典图片引入课题，提高学生学习兴趣，明确学习目标。

(二)动物细胞培养概念

动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将它分散单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。

(三)动物细胞培养过程

培养动物所用的细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物器官或组织。

将组织取出来后，先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理等使组织分散成单个细胞，然后配置成一定浓度的细胞悬液。

放在培养瓶中的具有一定浓度的细胞悬浮液在培养箱中培养的过程叫做原代培养;随着细胞生长的和增殖，培养瓶中的细胞越来越多，需要定期地用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，这称为传代培养。传代细胞中遗传物质没有发生改变的叫做细胞株;遗传物质发生了改变，并且带有癌细胞的特点，这种传代细胞叫做细胞系。

(四)动物细胞培养的条件

1.无菌、无毒的环境：对培养液和所有的培养用具进行无菌处理，还可在培养液中添加一定量的抗生素。此外，应定期更换培养液。

2.营养：合成培养基中有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。

3.温度和pH：适宜温度为36.5℃±0.5℃ ，适宜pH为7.2-7.4 。

4.气体环境：主要是O2和CO2。

(五)动物细胞培养技术的应用

1.生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等;

2.健康细胞培养;

3.作为基因工程中的受体细胞;

4.科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等。

(六)思考讨论

1.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料?

答：因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。

2.为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?

答：成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。

3.在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理? 答：胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。

4.细胞株和细胞系有什么区别?

答：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。

5.动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有何独特之处?

答：主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等;独特之处有：A.动物细胞培养液为液体培养基;B.动物细胞培养液的成分中有动物血清等，而植物组培培养基多数选取蔗糖为营养物质。

6.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?

答：不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体。

动物细胞培养是细胞工程、基因工程和生物医学工程的重要研究手段，教师在介绍了动物细胞培养的过程、条件之后，可以通过问题式探索，让学生深层次地了解动物细胞培养中应该注意的问题，巩固知识，加深理解，培养学生的学习兴趣。

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一、教学目标：

【知识】:

说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(理解)

说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。(理解)

【技能】：

设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

二、教学重难点：

有氧呼吸的过程及原理(重点);

细胞呼吸的原理和本质，探究酵母菌的呼吸方式(难点)

三、课前准备：

知道两个小组学生分工完成探究酵母菌细胞的呼吸方式。

四、教学用具：

ppt幻灯片

五、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

(一)引入

回顾atp的生理功能，糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题：有机物进入细胞后以什么方式分解的呢?在体外，有机物与氧气发生燃烧反应，放出大量能量。而生物学家发现，有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。

引出细胞呼吸的概念

回顾旧知识，受教师的问题所引导，进入新课。

(二)探究酵母菌细胞呼吸的方式

对引导其他学生对参加实验的学生进行提问，并进行归纳。(问题如：为什么选用酵母菌作为实验材料，而不选用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)

总结出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2;无氧呼吸产生酒精和co2

对实验的设计、结果进行交流和表达，并回答老师和其他学生提出的问题

(三)有氧呼吸

提出问题：在学习细胞器的内容中，和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进行观察和表述，以问题作为引导：1.线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别，内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3.内膜和基质上有什么物质。

以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。

提出问题：有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较，有什么区别呢?

简单介绍有氧呼吸能量的转化效率，可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25%左右，而生物有氧呼吸的能量效率为40%左右，其余60%左右转变为热能。

回答问题(线粒体)

观察线粒体的结构，并回答相关问题，并把多个问题的答案进行整合，得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

学生阅读相关内容，填写表格，并进行分组讨论后，分别讲述有氧呼吸三个阶段。

比较两者的区别

分析有机物产伤的热能的生理意义。

教学活动

教师活动

学生活动

(四)第一课时小结及练习

用幻灯片展示半成品的概念图，指导学生完成

小组讨论，完成概念图

(五)无氧呼吸

提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗?师生共同列举一些无氧呼吸的例子(如马铃薯块茎，水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等

无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化

以乳酸、酒为例子，讲授发酵的概念。

通过用图表比较有氧呼吸和无氧呼吸两者的区别，指导学生概括无氧呼吸的概念

举出生活中遇到的无氧呼吸的例子

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一、教学目标：

【知识】初步了解分子与生物学之间的关系了解中国合成牛胰岛素事件。

【技能】培养分析分析资料的能力。

【情感与态度】了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感;

初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标;阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

二、教学重难点：

激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。

三、教学用具：

ppt幻灯片

四、教学准备

五、教学过程：

(一)以概述《细胞与分子》模块作为引入。

师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。

就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。

这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。

(二)人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录

师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。

学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢?

(三)简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义

1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系;

2.高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论)、模型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。

3.学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间

的边界已经模糊，而出现了多学科的交叉;学习生物学不仅仅是知识的互动，更加是能力培养和思维方式不断完善的过程。

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教学目的

知识目标

1、理解感觉器官的概念和意义，以及耳的结构和功能。

2、了解近视和远视，眼睛的卫生保健知识，以及耳的结构和功能，听觉的形成，耳的卫生保健。

能力目标：培养预防近视沙眼中耳炎的能力。

情感目标：培养良好的卫生习惯。

重点难点

重点：眼的结构与视觉的形成，耳的结构与听觉的形成。

难点：视觉的形成与视觉异常，听觉的形成、耳的结构

教具准备

眼、耳结构的挂图与视觉、听觉形成的示意图及凸透镜成像实验演示装置等。

课时安排

本节内容分配为2课时。

教学过程

(感觉器官→眼的结构→凸透镜成像实验演示→视觉的形成→近视与远视)

引入新课：从"任何反射的产生都开始于某感受器对刺激的感受"出发，引出本节课题：感觉器官与人的视觉和听觉。

主体内容：首先明确，特殊的感受器与其附属结构所组成的器官称为感觉器官，然后指出眼和耳是关系视觉与听觉形成的感觉器官。再进一步指出，视觉对我们认识周围事物是最为重要的功能，我们首先学习眼与视觉的知识。

提出：眼的结构是功能的基础，它的结构是怎样的?让学生们一面观察见图，一面互相观察眼的外部结构，认识角膜、虹膜、瞳孔、巩膜等可见部分的结构部位。接着出示见图，并可配合模型由前向后，由外到内地简要介绍眼球的解剖结构。以板书形式逐一归纳之，最后简单介绍眼球附属结构及功能。

接着指出，视觉形成的第一步是光线首先射入眼球，这一过程类似这样一个实验现象——演示透镜成像实验，学生们仔细观察实验过程。教师一方面简单明确地介绍实验装置，一方面提示学生注意纸屏、凸镜、蜡烛之间的距离与成像状况的关系及透镜凸度与成像状况的关系。简明记录实验结果。

要求学生观察见图，并联系刚才的实验现象。教师请学生回答：物像是怎样在视网膜上形成的?然后一步步引出视觉产生的全过程，同时以板书形式归纳。

再提出：当物体远近、大小变化时，如何使视网膜上的成像清晰?教师引导学生联系眼球结构，认识到晶状体曲度调节的意义，同时引出近视与远视的现象及纠正的方法。

小结：简要总结本节课知识要点。

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一、教学目标

【知识与技能目标】

1.概述细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法。

2.理解细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

【过程与方法目标】

通过观察利用哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验，提高科学实验设计的严谨性，增加概述和归纳总结能力。

【情感态度价值观目标】

认同细胞膜作为系统的边界，对细胞生命活动具有重要意义。

二、教学重难点

【重点】

细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法，细胞膜对细胞生命活动的重要作用。

【难点】

细胞膜对细胞生命活动的重要作用。

三、教学过程

环节一、导入新课

1.老师展示地球与宇宙、中国与外国、生物与外界环境、细胞与外界环境、细胞的结构图，提问：

(1)地球与宇宙的边界是什么?

(2)中国与外国的边界呢?

(3)生物与外界环境的边界呢?

(4)细胞与外环境的边界呢?

(过渡语)细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜，今天我们就一起学习系统的边界——细胞膜的结构和功能。

环节二、新课教学

研究细胞膜的化学组成，首先要把细胞膜与细胞的其他组分分开，怎么样获得细胞膜呢

(一)细胞膜的成分

1.体验制备细胞膜的方法

(1)学生思考要制备细胞膜，应该选择什么细胞作为实验材料呢?PPT呈现植物叶肉细胞、神经细胞和哺乳动物成熟的红细胞的图片?请学生选择并说明原因，之后PPT呈现人体正常的红细胞，人的圆涨的的红细胞和人的涨破的红细胞图片

(2)确定了哺乳动物的红细胞作为实验材料，那又该选择什么方法制备细胞膜呢?PPT呈现3种方法：①用针扎破，让细胞的内容物流出?

②用镊子把细胞膜剥下来?

③细胞内的物质是由一定浓度的，如果把细胞放在清水里，水会进入细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来，这样既可得到细胞膜。

(3)确定了实验材料和试验方法，该如何做实验呢，学生看教材"实验"这一模块，思考总结实验步骤，并在大屏幕呈现人正常红细胞和光镜图片和人部分红细胞已涨破的光镜照片。

思考如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需要用什么方法才能获得较纯的细胞膜?

2.细胞膜的组成

(1)PPT呈现材料：①19世纪末，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。

②人的消化液中含有很多能够水解蛋白质的物质，用这种物质处理细胞膜，会使细胞膜分解。学生阅读这两段材料得出结论：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。

环节三：总结与收获

教师带领学生回顾本堂课重要知识：制备细胞的材料、方法;细胞膜的成分

作业：细胞膜具有怎样的作用?学生课下预习并查找资料

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