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2019 版 沪科教版 高中生物学 必修 1 分子与细胞
《第三章 细胞具有分工合作的复杂结构》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
本单元的教学内容来源于 2019 版沪科教版高中生物学必修 1 《分子与细
胞》的第三章《细胞具有分工合作的复杂结构》。本章内容详细阐述了细胞作
为生物体基本结构和功能单位的重要性,深入探讨了细胞内部的复杂结构和它
们之间的协调合作。本章内容分为四个主要部分:制作细胞模型、细胞内具有
许多相对独立的结构、遗传信息主要储存在细胞核中以及生物膜系统和细胞骨
架。
制作细胞模型:这部分内容旨在通过实践活动,使学生直观理解细胞的复
杂结构。学生通过制作细胞模型,不仅能够加深对细胞各部分结构的认识,还
能培养动手能力和科学思维。具体内容包括质膜的结构与功能、细胞质基质及
细胞器的形态与功能等。
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细胞内具有许多相对独立的结构:本部分详细介绍了细胞内的各种细胞器
及其功能,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡和
中心体等。学生将学习这些细胞器如何分工合作,共同维持细胞的正常生命活
动。
遗传信息主要储存在细胞核中:细胞核作为细胞的控制中心,储存着遗传
信息。本部分将探讨细胞核的结构与功能,包括核膜、染色质、核仁等组成部
分,以及它们在细胞生命活动中的重要作用。
生物膜系统和细胞骨架:生物膜系统由质膜、核膜及细胞器膜组成,它们
不仅为细胞提供结构支持,还参与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动。
细胞骨架则是由蛋白质纤维组成的网络结构,对维持细胞形态、承受外力及参
与细胞运动等生命活动至关重要。
(二)单元内容分析
本单元围绕“细胞具有分工合作的复杂结构”这一主题展开,通过四个子
课题,全面而深入地探讨了细胞的结构与功能。每个子课题都紧密相关,共同
构成了对细胞复杂性的全面理解。
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制作细胞模型:通过实践活动,学生将直观感受细胞的复杂结构,理解质
膜作为细胞界膜的重要性,以及细胞质基质和细胞器在细胞生命活动中的角色。
细胞内具有许多相对独立的结构:本部分重点介绍细胞内的各种细胞器,
学生将学习这些细胞器的形态、结构和功能,以及它们如何分工合作,共同维
持细胞的正常生命活动。
遗传信息主要储存在细胞核中:细胞核作为细胞的遗传信息库,其结构与
功能对细胞的生命活动具有决定性影响。学生将学习细胞核的组成部分及其在
细胞分裂、遗传信息传递等过程中的作用。
生物膜系统和细胞骨架:生物膜系统和细胞骨架是细胞内的重要结构体系,
它们不仅为细胞提供结构支持,还参与多种生命活动。学生将学习生物膜系统
的组成与功能,以及细胞骨架在维持细胞形态、参与细胞运动等方面的作用。
(三)单元内容整合
本单元的内容整合以细胞的结构与功能为核心,通过四个子课题的探讨,
形成对细胞复杂性的全面理解。在制作细胞模型的过程中,学生将直观感受细
胞的复杂结构;在了解细胞内各种细胞器的功能与分工合作时,学生将深入理
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解细胞的生命活动机制;在探讨细胞核的结构与功能时,学生将认识到遗传信
息在细胞生命活动中的重要性;在了解生物膜系统和细胞骨架时,学生将理解
这些结构体系在细胞生命活动中的多重作用。
通过本单元的学习,学生将形成对细胞结构与功能的全面认识,理解细胞
各部分结构之间的协调合作关系,以及它们共同维持细胞正常生命活动的过程。
学生还将培养动手实践能力、科学思维能力和探究能力,为后续的生物学学习
打下坚实的基础。
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包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任
四个方面。本单元的教学内容与这四个方面紧密相关,具体分解如下:
(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 。在本单元中,生命观念主要体现在以下 几 个方面:
细胞是生物体结构与生命活动的基本单位:学生将通过制作细胞模型、观
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察细胞结构等活动,深入理解细胞作为生物体基本结构和功能单位的重要性。
结构与功能相 适应 的观念:学生将学习细胞各部分结构的形态、特点和功
能,理解它们之间的相互关系,以及这些结构如何共同维持细胞的正常生命活
动。 例 如,质膜的 选择透 过性使其能够控制物质进 出 细胞,细胞核作为遗传信
息库对细胞的生命活动具有决定性影响等。
生物进 化 的观念: 虽然 本单元 未 直 接涉 及生物进 化 的内容, 但 细胞核作为
遗传信息库的角色,以及细胞各部分结构的协同作用,都 隐含 了生物进 化 的思
想。学生 可 以通过理解细胞结构与功能的关系,进一 步 认识到生物进 化 的复杂
性和多 样 性。
物质与能量观的运用:学生将学习细胞内各种生物 化 学 反应 的过程,理解
物质与能量在细胞生命活动中的转换和传递。 例 如,通过 光 合作用和 呼吸 作用
的学习,学生将理解 植 物细胞如何 利 用 光 能合成有机物,以及细胞如何通过 呼
吸 作用释 放 能量等。
(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
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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
主要体现在以下 几 个方面:
基于事实和证 据 的 推 理:学生将通过观察细胞结构、分析细胞功能等活动,
学会基于事实和证 据 进行 推 理。 例 如,通过观察叶绿体的形态和结构,学生 可
以 推 理 出 其在 光 合作用中的作用;通过分析细胞核的结构和功能,学生 可 以 推
理 出 其在遗传信息传递中的重要作用等。
运用科学思维方 法 解决 问 题:学生将学会运用 归纳 与 概 括、 演绎 与 推 理、
模型与 建 模等科学思维方 法 解决 问 题。 例 如,在制作细胞模型的过程中,学生
需 要运用 归纳 与 概 括的方 法 将复杂的细胞结构 简化 为模型;在探究细胞各部分
结构的功能时,学生 需 要运用 演绎 与 推 理的方 法从已知 信息 推导出未知 信息;
在构 建 生物膜系统和细胞骨架的 概 念 图 时,学生 需 要运用模型与 建 模的方 法 将
抽象的 概 念具体 化 等。
批判 性思维和 创造 性思维的培养:学生将通过参与课 堂 讨 论 、 完 成课后作
业 等活动,培养 批判 性思维和 创造 性思维。 例 如,在讨 论 细胞各部分结构的功
能时,学生 需 要 批判 性地分析不同观点的合理性和 局限 性;在 完 成课后作 业 时,
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学生 需 要 创造 性地运用 所 学 知 识解决 问 题等。
(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。在本
单元中,科学探究主要体现在以下 几 个方面:
观察与提 问 能力的培养:学生将通过观察细胞结构、分析细胞功能等活动,
培养观察能力和提 问 能力。 例 如,在观察叶绿体的形态和结构时,学生 可 以提
出 关于其在 光 合作用中作用的 问 题;在分析细胞核的结构和功能时,学生 可 以
提 出 关于其在遗传信息传递中作用的 问 题等。
实 验设计 与实 施 能力的培养:学生将通过参与实 验 活动,培养实 验设计 与
实 施 能力。 例 如,在制作细胞模型的过程中,学生 需 要 设计 实 验 方 案 、 选择 实
验材料 、实 施 实 验步骤 等;在探究细胞各部分结构的功能时,学生 需 要 设计 对
照 实 验 、控制实 验条 件、观察实 验 结 果 等。
结 果交流 与讨 论 能力的培养:学生将通过参与课 堂 讨 论 、 完 成实 验报告 等
活动,培养结 果交流 与讨 论 能力。 例 如,在讨 论 细胞各部分结构的功能时,学
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生 需 要与 他 人分 享自己 的观点和证 据 ;在 完 成实 验报告 时,学生 需 要 清晰 地 表
达 实 验目 的、方 法 、结 果 和结 论 等。
(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 ,作 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,社会责任主要体
现在以下 几 个方面:
参与社会 热 点 问 题的讨 论 :学生将基于 所 学的生物学 知 识,参与社会 热 点
问 题的讨 论 。 例 如,在讨 论 转基 因 生物的 安 全性 问 题时,学生 可 以运用 所 学的
遗传学 知 识作 出 理性解释和 判断 ;在讨 论环境保护问 题时,学生 可 以运用 所 学
的生态学 知 识提 出 解决方 案 等。
树 立 健康文明 的生活方 式 :学生将基于 所 学的生物学 知 识, 树 立 健康文明
的生活方 式 。 例 如,在了解细胞 呼吸 作用的过程中,学生 可 以认识到运动对 身
体 健康 的重要性;在了解 光 合作用的过程中,学生 可 以认识到合理 饮食 对 身 体
健康 的重要性等。
关 注 生物科学 技术 的 发 展与 应 用:学生将关 注 生物科学 技术 的 发 展与 应 用,
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了解其对社会和个人生活的影响。 例 如,在了解基 因 工程 技术 的过程中,学生
可 以认识到其在 医 学、 农业 等 领域 的 应 用 前景 ;在了解细胞培养 技术 的过程中,
学生 可 以认识到其在生物制 药 等 领域 的 应 用 价值 等。
本单元的教学内容与高中生物学学科核心素养紧密相关。通过本单元的学
习,学生将形成对细胞结构与功能的全面认识,培养科学思维能力和探究能力,
树 立 健康文明 的生活方 式 , 并 关 注 生物科学 技术 的 发 展与 应 用。
三、 学情分析
(一) 已知 内容分析
在进入高中生物学必修 1 《分子与细胞》第三章《细胞具有分工合作的复
杂结构》的学习之 前 ,学生 已 经具 备 了一定的生物学基础 知 识。通过 前 面的学
习,学生 已 经了解了生命的基本单位 —— 细胞的 概 念,包括细胞的基本结构、
细胞学 说 的 发 展 历 程以及细胞的多 样 性和统一性。学生在 初 中 阶段已 经 接触 过
显微镜 的使用,能够 初步 识 别 细胞的不同结构,如细胞膜、细胞核、线粒体等。
具体来 说 ,在 已知 内容方面,学生对细胞膜的存在和功能有一定的认识,
知道 细胞膜是细胞的外界 屏障 ,能够控制物质进 出 细胞。学生 也 了解到细胞内