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2020 版 沪科技版 高中生物学 必修 1 分子与细胞

《第 3 章 细胞的结构》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

《细胞的结构》是高中生物学必修 1 《分子与细胞》的第三章，是学生学

习生物学的基础核心内容之一。本章内容不仅介绍了细胞作为生命活动基本单

位的重要性，还深入探讨了细胞质膜的结构与功能、细胞内的各种细胞器及其

功能，以及细胞各部分结构之间的分工与合作。通过本章的学习，学生将建立

起对细胞这一生命基本结构的全面认识，为后续学习生物体的遗传、变异、进

化等复杂生命现象打下坚实的基础。

本章内容分为两节：第一节《细胞由质膜包裹》主要介绍了细胞质膜的成

分、结构、功能以及细胞质膜在物质交换和信息交流中的作用；第二节《细胞

各部分结构既分工又合作》则详细阐述了细胞内各种细胞器（如线粒体、叶绿

体、内质网、高尔基体、溶酶体等）的结构与功能，以及它们如何相互协作，

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共同完成细胞的各项生命活动。本章还包含了两个重要的探究实验：《观察叶

绿体和细胞质流动》以及《制作真核细胞的结构模型》，旨在通过实践操作，

加深学生对细胞结构的理解和认识。

（二）单元内容分析

细胞质膜的结构与功能

质膜的成分：细胞质膜主要由磷脂双分子层和蛋白质组成，还含有少量的

胆固醇和糖类。磷脂分子亲水性的头部朝向外侧，疏水性的尾部相对，形成稳

定的膜结构。蛋白质则镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中，执行多种功能。

质膜的结构模型：目前被广泛接受的质膜结构模型是“流动镶嵌模型”，

它强调磷脂和蛋白质的流动性以及它们在膜中的不均匀分布。

质膜的功能：质膜不仅是细胞的边界，保护细胞内部环境，还参与物质交

换和信息交流。它允许某些物质顺浓度梯度自由通过（被动运输），也能通过

主动运输等方式逆浓度梯度运输物质。质膜上的受体蛋白还能识别并响应外界

信号，实现细胞间的信息交流。

细胞内的细胞器及其功能

线粒体：细胞的“动力工厂”，通过有氧呼吸为细胞提供能量。

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叶绿体：植物细胞的“养料制造厂”，通过光合作用将光能转化为化学能，

合成有机物。

内质网：分为粗面内质网和滑面内质网，前 者 参与蛋白质的合成和加工，

后 者 则与脂质和糖类的合成有 关 。

高尔基体：对 来 自内质网的蛋白质进行进一 步 的加工、分类和包 装 ， 然 后

分 泌到 细胞外或运 送到 细胞内的 特 定部位。

溶酶体：含有多种水解酶， 负责 细胞内 消 化，分解 衰老 、 损伤 的细胞器以

及 吞噬 的 病原 体等。

其 他 细胞器：如中心体（与细胞有 丝 分 裂 有 关 ）、 液泡 （植物细胞中的 储

液囊 ，参与 渗透 调节和物质 储存 ）等。

细胞各部分结构的分工与合作

细胞内的各种细胞器在结构和功能上相互 关联 、相互协作，共同 维持 细胞

的 正常 生命活动。 例 如，核糖体在粗面内质网上合成蛋白质， 然 后内质网对蛋

白质进行 初步 加工和运输，高尔基体进一 步 加工和包 装 蛋白质， 最 后通过 囊泡

运输 到 细胞膜或细胞内的其 他 部位。这一过 程 体现了细胞各部分结构之间的分

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工与合作。

探究实验

观察叶绿体和细胞质流动：通过高 倍显微镜 观察 黑藻 叶 片 细胞中的叶绿体

形 态 和分布，以及细胞质的流动 情况 ，加深对细胞质膜和细胞质流动的理解。

制作真核细胞的结构模型：通过 小 组合作， 利 用 橡皮泥 、 纸板 等 材 料制作

真核细胞的结构模型， 直 观 展示 细胞内各种细胞器的形 态 和位 置关系 ，加深对

细胞结构的认识。

（三）单元内容 整 合

在 整 合本章内容 时 ，应 注 重以下 几点 ：

突出 核心 概念 ：细胞是生命活动的基本单位，细胞质膜和细胞器是细胞结

构的重要组成部分。通过本章的学习，学生应建立起对细胞结构的全面认识，

理解细胞各部分结构的功能及其相互 关系 。

强化实验探究：实验是生物学学习的重要 手段 。通过探究实验《观察叶绿

体和细胞质流动》和《制作真核细胞的结构模型》，学生 可 以亲 身 体验细胞结

构的 奥秘 ，加深对细胞结构的理解和认识。

注 重 跨 学 科融 合：细胞结构的学习不仅 涉 及生物学 知 识，还与物理学、化

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学等学 科密切 相 关 。在 整 合本章内容 时 ，应 注 重 跨 学 科知 识的 融 合， 帮助 学生

建立起全面的 知 识体 系 。

培 养核心 素 养：通过本章的学习，学生应 逐步发展 生命观 念 、 科 学 思维 、

科 学探究和 社会责任 等生物学学 科 核心 素 养。 例 如，通过观察细胞结构，学生

可 以形成对生命现象的 正确 认识；通过实验探究，学生 可 以 培 养 科 学 思维 和 科

学探究能力；通过了解细胞结构与功能的 关系 ，学生 可 以认识 到 生物 技术 与 人

类 社会发展 的 紧密联系 ， 从而增 强 社会责任感 。

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

（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《细胞的结构》这一单元中，生命观 念 的 培 养主要体现在

以下 几 个方面：

结构与功能观：通过学习细胞质膜和细胞器的结构与功能，学生 可 以认识

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到 生物体的结构与功能之间是相互 适 应、相互 关联 的。 例 如，细胞质膜的磷脂

双分子层结构 使 其 具 有 选择透 过性，能 够控 制物质进 出 细胞；线粒体的双层膜

结构和 嵴状 结构 使 其能 够 高 效地 进行有氧呼吸，为细胞提供能量。

进化与 适 应观： 虽然 本章内容 没 有 直 接 涉 及生物的进化与 适 应， 但 通过学

习细胞结构 可 以 引导 学生 思考 生物体是如何通过进化形成复杂 而精 细的细胞结

构的。 例 如，叶绿体的 出 现 使 植物能 够 进行光合作用， 从而适 应 陆地 环境；内

质网和高尔基体的 出 现则提高了细胞对蛋白质的加工和运输能力， 增 强了细胞

的 适 应能力。

稳 态 与 平衡 观：细胞内的各种细胞器在结构和功能上相互 关联 、相互协作，

共同 维持 细胞的稳 态 和 平衡 。 例 如，线粒体通过有氧呼吸为细胞提供能量，同

时产 生二氧化 碳 和水等 废 物； 而 叶绿体则通过光合作用吸 收 二氧化 碳 和水，合

成有机物和氧 气 。这种物质和能量的相互转化和 平衡维持 了细胞的稳 态 。

物质与能量观：细胞内的生命活动 离 不 开 物质和能量的转化。通过学习细

胞结构，学生 可 以认识 到 细胞是如何通过物质和能量的转化 来维持 其生命活动

的。 例 如，线粒体通过有氧呼吸将有机物氧化分解， 释放 能量并 产 生 ATP ； 而

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叶绿体则通过光合作用将光能转化为化学能，合成有机物。

（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《细胞的结构》这一

单元中， 科 学 思维 的 培 养主要体现在以下 几 个方面：

归纳 与 概括 ：通过学习细胞质膜和细胞器的结构与功能，学生 可 以 归纳概

括出 细胞各部分结构的基本 特征 和主要功能。 例 如，细胞质膜 具 有 选择透 过性、

物质交换和信息交流等功能；线粒体是细胞的“动力工厂”， 负责 为细胞提供

能量等。

演绎 与 推 理：基 于 细胞结构的基本 知 识，学生 可 以 演绎推 理 出 细胞各部分

结构之间的相互 关系 和相互作用。 例 如， 根据 线粒体的结构和功能， 可 以 推 理

出 线粒体在细胞能量 代谢 中的重要作用； 根据 叶绿体的结构和功能， 可 以 推 理

出 叶绿体在植物光合作用中的核心 地 位等。

模型与建模：通过制作真核细胞的结构模型，学生 可 以运用模型与建模的

方 法直 观 地展示 细胞内各种细胞器的形 态 和位 置关系 ，加深对细胞结构的理解。

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模型与建模的方 法 还 可 以 帮助 学生将 抽 象的生物学 知 识转化为 具 体的形象化的

认识，提高学习 效果 。

批判 性 思维 ：在学习细胞结构的过 程 中，学生应 培 养 批判 性 思维 的能力，

对 所 学 知 识进行质 疑 、 反思 和 评价 。 例 如，对 于 细胞质膜的结构模型，学生 可

以 思考 是 否 还有其 他可 能的解 释 或 假设 ；对 于 细胞器的功能 描 述，学生 可 以 思

考 是 否存 在 例 外 情况 或 特殊情况 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

《细胞的结构》这一单元中， 科 学探究的 培 养主要体现在以下 几 个方面：

观察与提 问 ：通过观察细胞结构，学生 可 以 发 现并提 出 与细胞结构相 关 的

生物学 问题 。 例 如，在观察叶绿体和细胞质流动的实验中，学生 可 以提 出 “叶

绿体在细胞中的分布有何 规律？ ”“细胞质的流动方向是 怎样 的 ？ ”等 问题 。

实验 设计 与实 施 ： 针 对提 出 的生物学 问题 ，学生 可 以 设计 并实 施 相应的实

验方 案来 探究 问题 的 答案 。 例 如，为了探究叶绿体在细胞中的分布 规律 ，学生

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可 以 设计 实验观察不同光 照条件 下叶绿体的分布变化；为了探究细胞质的流动

方向，学生 可 以 利 用高 倍显微镜 观察并 记录 细胞质的流动 情况 。

结 果 分析与交流：通过实验观察和 数据 分析，学生 可 以 得出 实验结 论 ，并

与同学进行交流和讨 论 。 例 如，在观察叶绿体和细胞质流动的实验中，学生 可

以交流各自观察 到 的现象和 数据 ，共同分析实验结 果 并 得出 结 论 。

团队 合作与 创新 ：在 科 学探究的过 程 中， 团队 合作和 创新精神 是 非常 重要

的。学生 可 以组成 小 组进行实验探究和模型制作等活动，共同解 决问题 并分 享

成 果 。学生还 可 以 尝试 运用 新 的方 法 和 手段来 探究生物学 问题 ，提高 创新 能力

和实践能力。

（ 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《细胞的结构》这一单元中，

社会责任 的 培 养主要体现在以下 几 个方面：

关注 生物学 议题 ：通过学习细胞结构，学生 可 以 关注到 与细胞结构相 关 的

生物学 议题 。 例 如，了解细胞结构与功能的 关系 有 助于 理解遗传 病 、 癌症 等 疾