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2019 版 北师大版 高中生物学 必修 1 分子与细胞
《第 5 章 细胞的生命历程》 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》必修 1 《分子与细胞》模块中的第 5 章《细胞的生命
历程》是生物学课程中的核心章节之一,它深入探讨了细胞从诞生到衰老直至
死亡的全过程,为学生揭示了生命的基本单位——细胞的生命活动规律。本章
内容不仅涵盖了细胞增殖、细胞分化、细胞衰老与死亡等生命活动的基本过程,
还涉及了细胞周期、有丝分裂、减数分裂等重要概念,是理解生命体生长、发
育、遗传与变异等生物学现象的基础。
具体来说,本章第一节《细胞的增殖》分为细胞周期和细胞的分裂两部分。
细胞周期是细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,它分
为间期和分裂期两个阶段。细胞的分裂则主要包括有丝分裂和减数分裂两种类
型,这两种分裂方式在生命体的生长、发育和遗传中扮演着至关重要的角色。
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有丝分裂是体细胞增殖的主要方式,它确保了遗传信息在亲代和子代细胞中的
稳定传递;而减数分裂则是生殖细胞形成过程中的一种特殊分裂方式,它导致
了遗传信息的减半,为生殖细胞的结合和遗传多样性提供了基础。
第二节《细胞的分化》介绍了细胞在发育过程中逐渐产生形态、结构和功
能上稳定性的差异的过程。细胞分化是生物体发育的基础,它使得多细胞生物
体能够形成各种不同的组织和器官,从而执行各种复杂的生命活动。细胞分化
的本质是基因的选择性表达,即不同类型的细胞中,虽然遗传信息相同,但由
于基因表达的不同,导致了细胞在形态和功能上的差异。
第三节《细胞的衰老与死亡》则探讨了细胞生命活动的终结过程。细胞衰
老是指细胞在执行生命活动过程中,随着时间的推移,其形态、结构和功能逐
渐发生退行性变化的过程。细胞衰老不仅与个体的衰老密切相关,还与多种疾
病的发生和发展有关。细胞死亡则包括细胞凋亡和细胞坏死两种类型,其中细
胞凋亡是一种程序性死亡方式,它在生物体的发育、组织稳态和疾病防御中发
挥着重要作用。
(二)单元内容分析
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细胞增殖
细胞周期:细胞周期是细胞增殖的基础,它分为间期和分裂期两个阶段。
间期是细胞进行物质准备和能量积累的阶段,包括 G1 期( DNA 合成前期)、
S 期( DNA 合成期)和 G2 期( DNA 合成后期)。分裂期则是细胞进行核分裂
和胞质分裂的阶段,包括前期、中期、后期和末期。细胞周期的有序进行确保
了细胞增殖的连续性和稳定性。
细胞的分裂:细胞的分裂主要包括有丝分裂和减数分裂两种类型。有丝分
裂是体细胞增殖的主要方式,它经历了核膜解体、纺锤体形成、染色体排列、
染色体分离和核膜重建等过程,确保了遗传信息在亲代和子代细胞中的稳定传
递。减数分裂则是生殖细胞形成过程中的一种特殊分裂方式,它经历了 DNA 复
制一次、细胞连续分裂两次的过程,导致了遗传信息的减半和生殖细胞的多样
性。
细胞分化
细胞分化的概念:细胞分化是生物体发育的基础,它使得多细胞生物体能
够形成各种不同的组织和器官。细胞分化的本质是基因的选择性表达,即不同
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类型的细胞中,虽然遗传信息相同,但由于基因表达的不同,导致了细胞在形
态和功能上的差异。
细胞分化的过程:细胞分化是一个多步骤的过程,包括细胞命运的决定、
细胞类型的特化和细胞功能的成熟等阶段。在这个过程中,细胞通过接收外界
信 号 、 转 导信 号 和 响应 信 号 等 机 制,逐步确定 自己 的命运 并 发育成特定的细胞
类型。
细胞的衰老与死亡
细胞衰老:细胞衰老是细胞生命活动的终结过程之一,它表现为细胞形态、
结构和功能的退行性变化。细胞衰老的 原 因包括 端粒缩短 、 DNA 损伤 积累、 氧
化 应激 等。细胞衰老不仅与个体的衰老密切相关,还与多种疾病的发生和发展
有关。
细胞死亡:细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死两种类型。细胞凋亡是一种
程序性死亡方式,它在生物体的发育、组织稳态和疾病防御中发挥着重要作用。
细胞凋亡具有特定的形态学和生物化学特 征 , 如 细胞体积 缩小 、染色质 凝聚 、
细胞膜 起泡 等。细胞坏死则是一种 非 程序性死亡方式,它通 常 由外部因 素 ( 如
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物理、化学 或 生物因 素 ) 引起 ,导致细胞膜的 破 裂和细胞内容物的 释放 。
(三)单元内容 整 合
在 整 合本章内容时, 我们需 要 将 细胞增殖、细胞分化和细胞衰老与死亡等
生命活动过程 看 作一个有 机 的 整 体,理解它 们 之间的相 互联系 和相 互 作用。具
体来说,细胞增殖是生物体生长和发育的基础,它确保了生物体能够不 断地 产
生 新 的细胞来 替 代衰老和死亡的细胞。细胞分化则是生物体发育的关 键环 节,
它使得多细胞生物体能够形成各种不同的组织和器官来执行各种复杂的生命活
动。而细胞衰老与死亡则是细胞生命活动的终结过程,它 们 为 新 的细胞产生提
供了 空 间和 资源 。
在 整 合本章内容时, 我们 还 需 要关 注 细胞周期、有丝分裂、减数分裂等重
要概念之间的 联系 和 区别 。细胞周期是细胞增殖的基础,它决定了细胞分裂的
频率 和节 奏 ;有丝分裂和减数分裂则是细胞分裂的两种主要方式,它 们 在遗传
信息的传递和生殖细胞的多样性方 面 发挥着重要作用。通过深入理解这 些 概念
之间的 联系 和 区别 , 我们可以更好地把握 细胞生命活动的规律和 机 制。
二、《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
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高中生物学学 科 核心 素养
(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 人们 经过 实证 后的 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《第 5 章 细胞的生命历程》的教学中,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 观察 和分析细胞周期、有丝分裂、减数分裂等生命活
动过程, 引 导学生理解细胞结构的复杂性和多样性 以 及细胞功能的高 度专 一性
和 协调 性。 例如 ,在有丝分裂过程中,纺锤体的形成和染色体的分离是细胞结
构复杂性和多样性的体现;而细胞周期的有序进行和遗传信息的稳定传递则是
细胞功能高 度专 一性和 协调 性的体现。
进化与 适应观 :通过探讨细胞分化的 机 制和过程, 引 导学生理解生物体 如
何 通过细胞分化来 适应 不同的 环境 和生 存条件 。 例如 ,在 植 物体内,不同的细
胞类型( 如根 细胞、 茎 细胞和 叶 细胞)通过分化来 适应 不同的生长 环境 和生理
功能 需求 ;在动物体内,不同的细胞类型( 如神 经细胞、 肌肉 细胞和上 皮 细
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胞)则通过分化来执行不同的生命活动 任务 。
稳态与 平衡观 :通过探讨细胞衰老和死亡的 机 制和过程, 引 导学生理解生
物体 如何 通过细胞衰老和死亡来 维持 内 环境 的稳态和 平衡 。 例如 ,在个体发育
过程中,细胞通过增殖和分化来形成不同的组织和器官;而在个体衰老过程中,
细胞则通过衰老和死亡来 清除 体内的 损伤 和有 害 细胞,从而 维持 内 环境 的稳态
和 平衡 。
(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《第 5 章 细胞的生命
历程》的教学中, 科 学 思维 的 培养 主要体现在 以 下 几 个方 面 :
归纳 与概括:通过 引 导学生 观察 和分析细胞周期、有丝分裂、减数分裂等
生命活动过程, 培养 学生的 归纳 和概括能 力 。 例如 ,在 观察 有丝分裂过程中染
色体的变化规律时, 引 导学生 归纳出 染色体在有丝分裂各个时期的形态和位 置
特 征 ;在探讨细胞分化的 机 制和过程时, 引 导学生概括 出 细胞分化的本质和特
征 。
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演 绎 与推理:通过 引 导学生运用所学 知识 解决 实际问题 , 培养 学生的演 绎
和推理能 力 。 例如 ,在探讨细胞衰老和死亡的 机 制和过程时, 引 导学生运用所
学 知识 推导 出 细胞衰老和死亡 对 生物体 健康 的 影响 ;在探讨 癌症 发生和发展的
机 制时, 引 导学生运用所学 知识 推导 出癌症 细胞的特 点 和 治疗 方 法 。
模型与建模:通过 引 导学生建 立 细胞周期、有丝分裂、减数分裂等生命活
动过程的模型, 培养 学生的模型与建模能 力 。 例如 ,在建 立 细胞周期模型时,
引 导学生 根据 细胞周期各个阶段的特 点 和 联系 来构建模型;在建 立 有丝分裂模
型时, 引 导学生 根据 有丝分裂各个时期的染色体变化规律来构建模型。
批判 性 思维 :通过 引 导学生分析和 评价 不同 观点 和 证据 , 培养 学生的 批判
性 思维 能 力 。 例如 ,在探讨细胞分化的 机 制和过程时, 引 导学生分析和 评价 不
同学 派对 细胞分化 机 制的解 释 和 证据 ;在探讨 癌症 发生和发展的 机 制时, 引 导
学生分析和 评价 不同 治疗 方 法 的 优缺点 和 适 用 范围 。
创造 性 思维 :通过 引 导学生提 出新 的 观点 和 想法 , 培养 学生的 创造 性 思维
能 力 。 例如 ,在探讨细胞衰老和死亡的 机 制和过程时, 引 导学生提 出新 的 假设
和 实验 方 案 来探 究 细胞衰老和死亡的 机 制;在探讨 癌症治疗 的 新 方 法 时, 引 导
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学生提 出新 的 治疗 方 案 和 策略 来提高 癌症患者 的生 存率 和生活质量。
(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,
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
《第 5 章 细胞的生命历程》的教学中, 科 学探 究 的 培养 主要体现在 以 下 几 个方
面 :
问题 发现:通过 引 导学生 观察 和分析现 实世 界中的生物学现象和 问题 , 培
养 学生的 问题 发现能 力 。 例如 ,在 观察 细胞周期和有丝分裂过程时, 引 导学生
发现细胞周期各个阶段的特 点 和 联系以 及有丝分裂各个时期的染色体变化规律;
在探讨细胞分化和 癌症 发生 机 制时, 引 导学生发现细胞分化过程中的异 常 变化
和 癌症 细胞的特 点 。
实验设计 :通过 引 导学生 设计并实施实验 来探 究 生物学 问题 , 培养 学生的
实验设计 能 力 。 例如 ,在 设计 探 究 细胞周期的 实验 时, 引 导学生 根据实验目 的
和 原 理来选择 实验材料 和 试剂 、 设计实验 步骤和方 法以 及 预测实验 结 果 ;在 设
计 探 究 细胞分化 机 制的 实验 时, 引 导学生 根据实验目 的和 原 理来选择 实验 动物