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2019 版 人教版 高中生物学 必修 1 分子与细胞《第
2 章 组成细胞的分子》大单元整体教学设计[2020 课
标]
一、内容分析与整合
二、《普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分
解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
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十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》指出,生物学
课程要发展学生的生物学学科核心素养,这些素养包括生命观念、科学思维、
科学探究和社会责任。必修 1 《分子与细胞》模块作为高中生物课程的起点,
为学生构建了细胞生命系统的基本框架,其中第 2 章《组成细胞的分子》则是
这一框架的基础部分。
本章内容共分为五节,分别是:第 1 节《细胞中的元素和化合物 探究・实
践 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》、第 2 节《细胞中的无机物》、第
3 节《细胞中的糖类和脂质》、第 4 节《蛋白质是生命活动的主要承担者 生物
科学史话 世界上第一个人工合成蛋白质的诞生》和第 5 节《核酸是遗传信息的
携带者》。这些内容不仅介绍了细胞的基本组成成分,而且通过实验探究和生
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物科学史的学习,旨在培养学生的实验能力和科学思维。
第 1 节:通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验,让学生初步
了解细胞中化合物的种类和分布,掌握鉴定生物组织中特定化合物的基本方法,
并培养学生的实验操作能力。
第 2 节:介绍细胞中的无机物,重点是水和无机盐,阐述它们在细胞生命
活动中的作用,帮助学生理解细胞内外环境的稳定性对于生命活动的重要性。
第 3 节:详细讲解细胞中的糖类和脂质,包括它们的种类、结构和功能,
特别是糖类作为能源物质和结构物质的重要性,以及脂质在细胞结构和功能中
的多样作用。
第 4 节:以蛋白质为核心,介绍蛋白质的基本结构和功能多样性,并通过
生物科学史话,让学生了解世界上第一个人工合成蛋白质的诞生过程,培养学
生的科学思维和探究精神。
第 5 节:揭示核酸作为遗传信息的携带者,在生物遗传和变异中的核心作
用,为后续学习基因表达和遗传规律奠定基础。
(二)单元内容分析
本单元的内容涵盖了细胞中主要的化合物和无机物,这些物质构成了细胞
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结构和功能的基础。从元素到化合物,从无机物到有机物,学生将逐步构建起
对细胞物质组成的深刻理解。
元素与化合物的关系:细胞中的元素通过化学键连接形成化合物,这些化
合物在细胞中发挥着各自独特的功能。例如,碳、氢、氧、氮等元素组成的糖
类、脂质和蛋白质等,是细胞生命活动的重要物质基础。
无机物的作用:虽然无机物在细胞中的含量相对较少,但它们在维持细胞
内外环境稳定、参与细胞代谢等方面发挥着不可替代的作用。特别是水和无机
盐,对于细胞的正常生理活动至关重要。
有机物的结构与功能:糖类、脂质和蛋白质等有机物具有复杂的结构和多
样的功能。它们不仅作为能源物质和结构物质,还参与细胞信号传导、物质运
输、免 疫应答 等多种生命过程。
核酸的遗传信息功能:核酸作为细胞的遗传物质,承 载 着生命 延 续和遗传
变异的信息。 DNA 和 RNA 在细胞中的结构和功能 差 异, 决 定了它们在遗传信
息传 递 和表达中的不 同 作用。
( 三 )单元内容 整 合
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为了将本单元的内容有 效地整 合起 来 , 我 们可以 采取 以 下策略 :
主 题式整 合:以 “ 细胞中的物质组成与功能 ” 为主 题 ,将各节内容 串联 起
来 。从元素到化合物,从无机物到有机物, 再 到遗传物质,形成一个 完整 的 知
识体 系。
实验探究 整 合:通过实验探究,让学生 亲身体 验细胞中化合物的鉴定过程,
加 深对细胞中物质组成的理解。实验 也 是培养学生科学探究能力的重要 途径 。
生物科学史 整 合:通过生物科学史的学习,让学生了解科学发 现 的过程和
方法,培养学生的科学思维和探究精神。例如,通过介绍世界上第一个人工合
成蛋白质的诞生过程,让学生了解科学 研 究的 艰辛 和成 果 。
跨 学科 整 合:本单元的内容与化学、物理学等学科有着 密切 的 联 系。通过
跨 学科 整 合,可以让学生 更好地 理解细胞中化合物的性质和功能。例如,结合
化学 知识 讲解化学键的形成和 断裂 过程,结合物理 知识 讲解物质在细胞中的运
动和分布规律。
二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
高中生物学学科核心素养的培养是本 次 课程 改革 的重要 目 标。 根据 《普通
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高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》, 我 们可以将本单元的教
学内容与生物学学科核心素养 进行 分解和对 应 。
(一)生命观念
生命观念是指对观 察 到的生命 现象 及相 互 关系 或 特性 进行 解 释 后的 抽象 ,
是 经 过实 证 后的 想 法 或 观点,是能 够 理解 或 解 释 生物学相关 事件 和 现象 的 意识 、
观念和思 想 方法。在本单元中,生命观念的培养主要 体现 在以 下几 个方面:
结构与功能观:通过学习细胞中化合物的种类、结构和功能,让学生理解
细胞结构和功能 之间 的 密切 关系。例如,蛋白质的结构多样性 决 定了其功能的
多样性 ; DNA 的 双螺旋 结构 决 定了其作为遗传信息的携带者的重要 地位 。
物质与能量观:细胞中的化合物不仅作为结构物质,还参与细胞的物质代
谢和能量代谢。通过学习细胞中化合物的合成与分解过程,让学生理解物质和
能量在细胞生命活动中的 转 化和 守恒 。
进 化与 适应 观:细胞中的化合物和无机物在 进 化过程中逐 渐 形成了 适应 环
境的功能和特性。通过学习细胞中化合物的 来 源和 演 化过程,让学生理解生物
进 化的基本 原 理和机 制 。
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(二)科学思维
科学思维是指 尊 重 事 实和 证据 , 崇尚严谨 和 务 实的 求知态度 ,运用科学的
思维方法 认识事 物、解 决 实 际问题 的思维习 惯 和能力。在本单元中,科学思维
的培养主要 体现 在以 下几 个方面:
归纳 与 演绎 :通过学习细胞中化合物的种类和功能,让学生 归纳 出细胞中
化合物的共 同 特点和 差 异 之处; 通过学习细胞中化合物的合成与分解过程,让
学生 演绎 出物质和能量在细胞生命活动中的 转 化规律。
批判 性思维:在实验探究过程中, 鼓励 学生 提 出 假设 、 设计 实验、 收集证
据 、 得 出结 论 ,并对实验结 果进行批判 性分析和 评价 。通过培养学生的 批判 性
思维,让 他 们学会独 立 思 考 和 判断 。
模 型 与建模:通过学习细胞中化合物的结构和功能关系, 引 导学生建 立 细
胞物质组成的模 型 ,并通过模 型 解 释 和 预 测细胞生命活动的 现象 和规律。通过
培养学生的建模能力,让 他 们学会用 数 学模 型 和物理模 型来 解 决问题 。
( 三 )科学探究
科学探究是指能 够 发 现现 实世界中的生物学 问题 , 针 对特定的生物学 现象 ,
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进行 观 察 、 提问 、实验 设计 、方 案 实 施 以及对结 果 的 交流 与 讨论 的能力。在本
单元中,科学探究的培养主要 体现 在以 下几 个方面:
问题 发 现 与 提 出:通过观 察 细胞中的化合物和无机物, 引 导学生发 现 并 提
出与细胞物质组成相关的 问题 。例如,为 什么 细胞中 需 要如 此 多种类的化合物 ?
这些化合物在细胞生命活动中发挥着 怎 样的作用 ?
实验 设计 与实 施 :通过 设计 并实 施 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
的实验,让学生 亲身体 验科学探究的过程和方法。在实验过程中, 鼓励 学生自
主 设计 实验方 案 、 选择 实验 材料 、 收集 实验 数据 、分析实验结 果 ,并 得 出实验
结 论 。
结 果交流 与 讨论 :在实验结 束 后,组织学生 进行 结 果交流 与 讨论 。让学生
分 享 自 己 的实验过程和实验结 果 ,并相 互评价 和 改进 。通过 交流 与 讨论 ,培养
学生的 沟 通能力和 团队协 作精神。
( 四 )社会责任
社会责任是指基于生物学的 认识 ,参与个人与社会 事务 的 讨论 , 做 出理性
解 释 和 判断 ,解 决 生 产 生活 问题 的担 当 和能力。在本单元中,社会责任的培养
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主要 体现 在以 下几 个方面:
科学普及与传 播 :通过学习细胞中化合物的种类和功能,让学生了解生命
科学的 最新进 展和成 就 。 鼓励 学生将 所 学 知识应 用于实 际 生活中, 向家 人和 朋
友 普及生命科学的 知识 和方法。
环境 保护 与可持续发展:通过学习细胞中无机物的作用和 循 环过程,让学
生理解环境 保护 和可持续发展的重要性和 紧迫 性。 鼓励 学生 积极 参与环 保 活动,
为可持续发展 贡献 自 己 的力量。
健康 生活方 式 的 倡 导:通过学习细胞中糖类和脂质的结构和功能,让学生
了解 健康饮食 和合理 膳食 的重要性。 鼓励 学生养成 健康 的生活方 式 , 预防疾病
的发生和发展。
通过以上对《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》的
分解和对 应 , 我 们可以 更加清晰地认识 到本单元教学内容在培养学生生物学学
科核心素养方面的作用和 价值 。在接 下来 的教学实 施 过程中, 我 们将 围绕 这些
核心素养的培养 目 标,精心 设计 教学活动和 评价 方 式 ,力 求 实 现 教学 目 标的 最
优 化。
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三 、 学情分析
(一) 已知 内容分析
学生在 进入 高中生物学必修 1 《分子与细胞》第 2 章《组成细胞的分子》
的学习 之前 , 已经 具 备 了一定的生物学基础 知识 。在初中 阶段 , 他 们 已经 学习
了生命的基本特 征 、细胞的结构与功能、生物 体 的 新陈 代谢等基础 知识 ,对生
物学有了初步的 认识 。学生在化学学科中 也 学习了 原 子、分子、化学键等基本
概 念,以及糖类、脂肪、蛋白质等基本 营 养物质的性质和功能,这些 知识 为本
章的学习奠定了必要的化学基础。
具 体来说 ,在 已知 内容方面,学生 已经 了解:
细胞是生物 体 的基本结构和功能单 位 :学生能 够 理解细胞对于生物 体 的重
要性,以及细胞在 执行 生命活动中的 角色 。
基本化学元素与化合物:学生 已经 学习了化学元素 周期 表,了解了常 见 元
素的 符 号、 原 子 序数 和基本性质。 他 们 也 初步掌握了化合物的 概 念,如糖类、
脂肪和蛋白质等。
生命活动 需 要能量:学生 明 白生物 体 为了维持生命活动, 需 要 进行 能量 转