如何设计生物教学五篇

生物(英语：Biology，又称生命体、有机体)是有生命的个体。生物最重要和基本的特征在于生物进行新陈代谢(又称分泌物)及遗传。接下来是关于如何设计生物教学的文章，希望能帮助到大家!

如何设计生物教学1

一、说教材

本节课选自人教版生物必修1第4章第2节，主要内容包括科学家对细胞膜结构的探索历程，以及生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。第四章共有3节内容，第一节主要说明细胞膜是选择透过性膜，为什么具有选择透过性?功能与结构相适应，于是进入第二节内容膜结构的探索。而第二节内容又是第三节内容“物质跨膜运输的方式”的学习基础。因此本节课在第四章起着承上启下的作用。通过科学史的渗透，认同科学研究是一个不断探索、不断完善的漫长过程。

二、说学情

本课所面对的学生为高一年级的学生，通过前面章节的学习，对“化合物”、“细胞膜”、“生物膜系统”等内容已经有了一定认识，在这一前提下学习本课内容可以做到深入浅出，层层深入。在初中阶段已经学习相关的生物学科的知识，初步掌握生物学科学习的方法，认同生物结构决定功能的生物学观点。

基于以上分析，结合新课程标准对于教学目标多元化的要求，我将确定如下教学目标：

三、教学目标

【知识目标】

1.阐述科学发现的一般规律。

2.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

【能力目标】

1.培养分析、质疑、探究、合作交流的能力。

2.增强动手操作能力，提升科学探究能力。

【情感态度与价值观目标】

1.认同科学研究是一个不断探索，不断完善的漫长过程。

2.树立生物结构与功能相适应的生物学观点。

四、教学重难点

【重点】

理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容。

【难点】

在建立生物膜模型的过程中渗透结构与功能相适应的观点。

五、说教学方法

1.教法

通过讲授、讨论、问答等多种教学手段，建立诱导探究的课堂模式，使发现过程中的几个的实验变成一种探究式的实验，引导学生体验科学家发现真理、探索真理的全过程，进而更好的掌握其中的科学方法，理解科学内容。

2.学法

在本课学习中，学生利用课本和课件提供的资源进行思考，在此基础上，综合了探究性学习、自主探究、小组合作学习等方法完成模型的构建。

接下来，我重点讲解我的教学过程。

六、说教学过程

环节一：导入新课

首先是利用生活示例导入，多媒体展示：小龙虾—横纹肌溶解症—肌红蛋白—肌红蛋白尿。随后提出问题，有没有注意到自己尿液的颜色和患者尿液颜色的区别，为什么有这样的区别?随后补充，正常人的细胞膜没有破坏，具有选择透过性，引导学生生物膜具有选择透过性的功能与生物膜的成分和结构有关，从而引入本节的内容《生物膜的流动镶嵌模型》。

食源性横纹肌溶解症是生活中常见的示例，能够引起学生的注意，使其产生强烈的求知欲。回顾旧知，引入新知，目的是学生联系已有知识和生活经验，激发学生学习兴趣，顺利引入新课，并且渗透健康饮食习惯。

环节二：新课教学

(一)科学家对细胞膜结构的探索历程

对这一知识点的教授，我打算采用：教师提供资料→提出问题(要求)→学生做出假设(构建模型)→教师提供实验验证，通过这种思路，可以将课本中的结论转变为学生主动探究的一个验证实验，充分体现了学生的主体性。

1.组成细胞膜成分的探索(多媒体课件展示实验一和实验二)

鼓励学生观察实验现象，循序渐进、层层诱导。并顺势引导学生提出何种假设?又如何来证实你的假说?学生根据实验一、二，能够得出组成细胞膜的成分主要是脂质(磷脂)和蛋白质。通过引导学生自己根据实验现象提出假说，引出科学探究的一般方法。锻炼学生观察、分析、总结的能力。随后称热打铁，继续提出问题，脂质和蛋白质又是如何组成细胞膜呢?

2.磷脂分子的排布形式(多媒体课件展示磷脂分子资料和实验三)

多媒体课件展示介绍磷脂的性质和细胞生存的条件，要求学生自主进行小组讨论磷脂分子在空气—水界面以及假设组织细胞膜中磷脂的分布情况，并派代表在黑板上演示。教师评价，给出意见。最终得出细胞膜是一种磷脂双分子层结构，其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部相对朝向内侧，只有这种结构才可能稳定于细胞内外均为水的环境中。通过小组讨论的方式，培养了团结协作的能力和动手能力。

3.蛋白质分子的排布(多媒体展示资料4和冰冻蚀刻显微技术)

通过角色扮演的方法，引导学生根据实验现象，如果把自己当作科学家，会得到怎么样的假设?同时表述模型。学生根据扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术的实验结果，描述细胞膜结构中的蛋白颗粒的存在状态。培养学生认识到技术进步对科学发展的重要性。

4.细胞膜是静止的吗?(多媒体展示变形虫视频和实验五)

视频展示变形虫运动，动画展示荧光标记技术，启发诱导，提出问题，引导学生根据实验现象归纳相应结论，并设计新的验证性实验证实细胞膜具有流动性。通过视频和动画的辅助，增加学生对微观知识的感性认识，培养质疑、创新、探索的科学观点。强化结构与功能相适应的观点，认同技术进步对科学发展的重要性。

(二)生物膜流动镶嵌模型的主要内容(多媒体展示模型)

多媒体展示1972年桑格和尼克森提出的细胞膜流动镶嵌模型，引导学生结合之前的实验探究上进行回顾，用自己的话说出基本要点。教师纠正、展示完整内容并进行详细讲解并补充糖蛋白等相关知识。

让学生进行回顾，增强口语表达和概括归纳的能力，并检验教学效果。

环节三：总结提升

引导学生思考：总结知识、形成概念图。为巩固学生所学内容，教师布置课外思考题，之前所学习的知识中，哪些体现了细胞膜的流动性这一结构特点?哪些又体现了选择透过性这一功能特点?

通过学生总结知识，形成概念图，有助于对知识的吸收和理解，能够形成完整的知识网络。课后以思考题的形式，既能消化知识，应用新知，又能激起学习生物的兴趣。

以上就是本节课的教学过程设计，下面阐述本节课的板书设计。

七、说板书设计

板书可以清晰直观的展示本节课的教学重点，解决教学难点，加深学生对重要知识掌握和理解的程度。

如何设计生物教学2

各位领导、老师们，你们好!

今天我要进行说课的内容是《植物的矿质营养》，首先，我对本节的教学理念及内容进行分析

一、说教学理念

《普通高中生物课程标准》明确指出：高中生物课程将在义务教育基础上，进一步提高学生的科学素养，使学生掌握社会生活、生产实践中所需要的生物科学知识，努力发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度和价值观。

本着体现这一教学理念的思想，这节课结合学生的认知规律和身心特点，设计教学活动，充分调动学生的学习积极性，并为学生提供展示自己才华的舞台。利用多媒体的简洁性、动态性，结合教学重点和难点，创设问题情境，营造探究氛围，引导学生积极参与，变静态微观知识为鲜活有趣的宏观再现，降低难度，缩短时间，让学生通过学习获得成功的体验和满足求知的心理。

二、说教材的地位和作用

《植物的矿质营养》是人教版教材高二生物必修本第三单元第五节内容。本节课是在学习了组成生物体的化学元素和光合作用的基础上向学生介绍了植物的矿质元素及矿质元素的吸收过程，反映了《新大纲》在设计教材顺序时以人为本，从学生实际出发的思想，关注了学生的思维和学生德育的培养。

本节内容前与根尖的结构、水分代谢、光合作用，细胞膜的结构与功能等内容相联系，后与呼吸作用相关联，具有显著的承上启下的作用，教学中教师要注重知识之间的相互渗透。

同时，这节内容所介绍的实验方案，不仅有利于学生理解本节内容，还为将来学生设计实验做好铺垫，为此，我用创设情景的方法，让学生面对相关现象，进行分析和设计，观察想象并得出结论，培养学生的学科思维习惯。

三、说教学目标

根据新课标要求以及本教材的结构和内容分析，结合着高二年级学生的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：

1知识目标

(1)、使学生理解矿质元素的概念，了解植物必需的矿质元素的种类和来源。

(2)、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系。

(3)、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别。

(4)、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点。

2能力目标

(1)、通过对水培法培养植物的学习，培养学生理论联系实际的学习方法，养成科学探究的习惯，培养学生的创新精神。

(2)、通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素，训练学生分析实验和实际问题的能力。

(3)、通过对水分和矿质元素吸收过程的比较，学习用对比分析的方法去研究事物的本质，不断提高综合分析能力。

3情感态度和价值观

(1)、在介绍植物必需元素的种类、分析影响矿质离子吸收的环境因素的教学中，联系合理施肥、无土栽培技术、中耕松土等生产实际，培养学生理论联系实际的意识，培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用，对学生进行生命科学价值观的教育。

(2)、培养学生的探究精神和合作意识。

四、说教学的重、难点

根据高二新课程标准，在理解教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点：

明确什么是植物必需的矿质元素及其种类是本节的教学重点之一。根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程既是本节课的重点又是难点。学生虽然已经学习了有关元素的知识，但只是在认知水平上，不能进行系统的分类，并且潜意识里总有水和盐相伴而行的观点，认为是水把盐带进去的，这就为理解"相对独立"的观点设起障碍，所以我把"对水的吸收和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程"作为本节课重点和难点。

为了讲清教材的重、难点，使学生能够达到本节内容设定的教学目标，我再从教法和学法上谈谈：

五、说教法

我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。因此，在教学过程中，不仅要使学生"知其然",还要使学生"知其所以然".我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。

考虑到我校高二年级学生的现状，我主要采取学生活动的教学方法，让学生真正的参与活动，而且在活动中得到认识和体验，产生践行的愿望。培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来，充分引导学生全面的看待发生在身边的现象，发展思辩能力，注重学生的心理状况。

当然教师自身也是非常重要的教学资源。教师本人应该通过课堂教学感染和激励学生，充分调动起学生参与活动的积极性，激发学生对解决实际问题的渴望，并且要培养学生以理论联系实际的能力，从而达到的教学效果。同时也体现了课改的精神。

基于本节课内容的特点，我主要采用了以下的教学方法：

1、直观演示法：

利用多媒体课件进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。

2、活动探究法

引导学生通过创设情景等活动形式获取知识，以学生为主体，使学生的独立探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。

3、集体讨论法

针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。

由于本节内容与社会现实生活的关系比较密切，学生已经具有了直观的感受，可以让学生自己阅读课本并思考，并例举生产实践上存在的一些有关的现象，在老师的指导下进行讨论，然后进行归纳总结，得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性，发挥学生的主体作用，让学生对本节知识的认知更清晰、更深刻。

六、说学法

我们常说："现代的文盲不是不懂字的人，而是没有掌握学习方法的人",因而，我在教学过程中特别重视学法的指导。让学生从机械的"学答"向"学问"转变，从"学会"向"会学"转变，成为真正的学习的主人。这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法：思考评价法、分析归纳法、自主探究法、总结反思法。

下面我具体来谈谈这一堂课的教学过程：

七、说教学过程

在这节课的教学过程中，我注重突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课：(3—5分钟)

根据本节课的内容、重点、难点引入新课时宜采用实验方法导入新课，通过实验现象巧设悬念，突出重点。教学中首先从一个实验观察引入，请学生观察用土壤浸出液和蒸馏水培养的植物，问："它们在长势上有什么区别","为什么土壤浸出液中的植物长得好?"引出植物要生长得好需要吸收土壤中的矿质元素，从而提出课题。这样导入能造成学生急切期待解释现象的心理，从而对学生产生极大的_力，创造学习新知的良好氛围和激发探求知识的渴望，从而把学生的注意力迁移到教学目标的实施上来，使学生的思维和注意力很快调节到状态，为学习新知识打下坚实基础。可以说，精心设计好导言就等于成功了一半。

2、讲授新课：(30分钟)

2.1介绍灰分元素，由此引入矿质元素，使学生了解科学家的科学研究方法，激发学生的兴趣，培养学生进行科学研究的能力。

2.2科学家们通过溶液培养法研究得到植物必需的矿质元素种类。这段内容的处理，我采用请学生设计实验找出植物生活所必需的矿质元素的方法。通过启发引导，设计实验方案，并通过学生互相评价，教师评价，逐渐形成较为成熟合理的实验设计，教师借机引导出对照实验应注意的问题(对照的思想和实验条件的控制等)。告诉学生科学家就是通过这种方法，即溶液培养法找到植物必需矿质元素的。

2.3根吸收矿质元素过程

植物根细胞吸收矿质元素是主动运输的过程，这一概念的建立在科学走过一段弯路。人类最初对这个问题的认识是错误的，后来经过分析大量的实验事实才认识到："根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输的过程".处理这段教材时，我先请学生提出猜想，"矿质元素是如何进到根细胞内部的?你能提出你的猜想吗?"学生往往会提出一个错误的猜想，即认为："矿质元素离子是随着水进入根细胞内部的(假设一)。"同时，有的学生会根据前面章节所学过的细胞膜的选择透过性，认为："矿质元素离子是通过主动运输的方式进入根细胞内部的(假设二)".

教师提供资料(二组实验事实)，引导学生分析，共同否定了假设一，这段讨论设计的目的在于，潜移默化地告诉学生人们认识问题的本质不是一个简单的过程，会有一些错误的认识，但是科学本身具有自我更正的特性。

请学生分小组讨论如何证明假设二，即科学的结论不能仅从理论到理论，一个假说要成为理论，一定要有充足的实验证据。在这里请学生提出证明假设二的研究思路，希望能限度地发挥学生的想象力和创造力。激发学生的探究意识，让学生初步了解探究实验的一般步骤，并在教师提示下，能够提出问题和假设。

最后通过CAI课件的演示，把微观粒子的运动形象化，直观化，增强了矿质元素离子吸收的动感。使学生理解主动运输是根尖细胞吸收矿质离子的主要形式。而主动运输需要消耗能量，能量来自呼吸作用，影响呼吸作用的因素有温度和根系通气状况等，最后得出结论：凡是影响呼吸作用的因素都会影响根细胞吸收矿质离子。这与生产实践很贴近，应充分挖掘学生的生活实践经验。

2.4植物对离子的选择吸收

把蕃茄和水稻实验前和实验后Ca和Si浓度绘制成图像，用投影片展示给学生，引导学生对比分析，得出蕃茄吸收Ca多，吸收Si少;水稻吸收Si多，吸收Ca少。提问：为什么植物对离子的吸收具有选择性?学生通过吸收过程的学习知道吸收的第二步是主动运输，主动运输需要载体。因此，吸收什么样的矿质元素离子与根细胞膜上载体的种类有关。吸收离子的数量与载体的多少有关。

2.5矿质元素的运输和利用

请学生自己看书，总结出离子在植物体内的三种存在形式及能否被再度利用。通过学生间的讨论，补充、修正学生对当前问题的理解，完成对所学知识的意义建构。

2.6介绍无土栽培，引导学生分析无土栽培的好处及在我国发展的前景。通过联系生活实际，渗透科学、技术、社会相关联的思想，激发并培养学生热爱生物科学的情感兴趣。

3、课堂小结，强化认识。(3—5分钟)

课堂小结，可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结，可使学生更深刻地理解理论在实际生活中的应用，并且逐渐地培养学生具有良好的个性。

4、板书设计

我比较注重直观、系统的板书设计，还及时地体现教材中的知识点，以便于学生能够理解掌握。

板书：

5、布置作业。

针对高二年级学生素质的差异，我进行了分层训练，这样做既可以使学生掌握基础知识，又可以使学有余力的学生有所提高，从而达到拔尖和"减负"的目的。

最后来谈谈这节课的教学评价

八、说教学评价

评价是教学过程中不可缺少的环节，是教师了解教学过程、调控教学行为的重要手段。评价的目的不仅在于评定学生的学习成绩，更重要的是在于了解学生的学习状况，发现教学中的缺陷，为改进教学提供依据。这节课采用的评价方式有以下几种：

1、 在教学过程中，通过学生对创设问题的讨论、回答，对学生进行直观性评价。

2、 在学生完成比较表格的过程中，对学生进行动态评价，鼓励学生转变学习方式，养成良好的学习习惯。

3、 通过练习考查学生对知识的掌握情况，进行课堂终端量化。根据习题正确率，进行目标达成度的评价，反馈这节课的目标达成情况，从而调整下一节课的内容(如课前复习的侧重点)及课后作业的布置(加强目标达成较弱环节的习题练习)。

4、 通过研究性活动，对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标综合评价，促进学生全面发展。

结束：

各位领导、老师们，本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律，采用直观教学和活动探究的教学方法，以"教师为主导，学生为主体",教师的"导"立足于学生的"学",以学法为重心，放手让学生自主探索的学习，主动地参与到知识形成的整个思维过程，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，从而达到预期的教学效果。

我的说课完毕，谢谢大家。

如何设计生物教学3

一、教材分析

(一)教材内容及地位

这部分教材先介绍人体的呼吸系统是由呼吸道和肺两部分组成，再从呼吸系统具有气体交换的功能引入呼吸运动和气体交换的有关知识。即三个中心问题：

1、呼吸系统由哪些器官组成?

2、气体是如何进出肺的?

3、人体内是如何进行气体交换的?

呼吸是维持生命的重要生理功能之一，与消化、运动、循环、排泄系统存在紧密的联系，学好这一部分内容有助于学生对"人体是一个统一的整体"的理解。

呼吸涉及能量与物质的交换，与新陈代谢直接有关，学好这一部分内容也有助于对"新陈代谢"的深入理解。

(二)教学目标

1、知识目标：

(1)认识呼吸道的组成和功能，理解肺的结构与功能特点。

(2)理解呼吸运动的原理，了解呼吸频率及肺活量的概念。

(3)理解气体交换的原理，掌握肺泡内的气体交换及组织里的气体

交换。

2、能力目标：

培养和提高学生自学能力、观察能力，推理思维能力。

3、德育目标：

培养学生形成"生物是一个统一整体"及"结构与功能相统一"的生物学辨证思想。

通过学习人工呼吸，对学生进行关爱生命和助人为乐的教育;通过学习呼吸频率、肺活量，鼓励学生积极参加体育锻炼。

(三)教学重点、难点分析

重点：1、肺的结构和功能

2、呼吸运动的过程

3、气体交换的原理与过程

分析：

(1)肺的结构和功能是学习本节的基础，打好这个基础不仅可以使后面的学习比较容易，还能使学生体会生物体结构与功能相适应是普遍现象，有利于生物学观点的建立。

(2)呼吸运动是本节基础知识的重点。该原理需要通过学生观察一系列的动画之后，经过推理、判断等思维过程才能理解，因此也是培养形象思维能力的重点。

(3)呼吸运动解决的是人体外环境与肺泡进行气体交换的问题，接着要解决的是肺泡与血液之间和血液与组织细胞之间的气体如何交换问题，无论从知识的完整性来看，还是从能力的培养来看，气体交换的原理与过程应作为本节的重点。

难点：1、呼吸运动的过程

2、扩散作用及气体交换的过程

分析：

(1)呼吸运动是负压呼吸，而学生还没有压强的概念，就很难理解空气是"压入"肺内而不是"吸入"肺内。

(2)气体交换的原理是扩散作用，而扩散作用这个物理概念要从生物学的角度教给学生是有一定困难的，加上肺泡里、血液里、组织细胞里的气体都是肉眼看不见摸不着的，让学生理解体内气体交换的微观过程也是有一定困难的。

二、教学方法

自学导思法——老师引导下的学生自主探究

直观教学法——主要利用多媒体现代教学手段

自学导思的方式有利于学生主动学习，激发学生独立思考和创新意识，充分发挥学生的主体作用。同时还培养了学生之间的团结协作精神。

教材中的肋骨运动的演示实验是平面的，不够形象，很难形成知识的迁移。而媒体动画是立体的，直观的、动静结合的，结合教师的层层引导，启发学生积极思维，逐步将学生将感性的认识引导到了理性认识，培养和发展了学生的抽象思维能力。

三、学习方法指导

1、指导观察模型、图片和动画的方法，培养观察能力。

2、随着老师的设问，学生自学教材，主动思考，小组讨论，培养分析和解决问题的能力。

3、指导学生发现并掌握知识内在的联系，总结出生物学的"统一"原理。并学会运用这种原理指导以后的学习。

4、学会用系统表、表格、图解表来总结，便于记忆。

四、教学程序

下面通过教学程序来谈谈教法、学法的具体应用。

教学

环节教学过程设计意图

引言1、人生存的最基本条件有哪些?

学生活动：

请学生像游泳时练习憋气那样，吸一口气，然后屏住呼吸，看能憋多长时间?

2.气体的进入是由哪个系统来完成的?通过生活常识来设问，激发了兴趣，引起学生的有意注意力，自然引出课题，

新知识学习呼吸系统由哪些器官组成?设问：

呼吸系统由哪些器官组成?

学生活动：

学生自学教材，观察教材中的系统模式图，观察人体模型，边观察，边思考，边记忆，提醒三点：

①看书和看模型要联系自己的身体，联系外界气体进入自己肺部的通路。

②从上到下，从左到右观察

③注意喉、气管与食道的位置关系。

合起书看投影图，依次回答各器官名称。让学生联系自己的身体实际来学习，使学生感到能为自己的健康服务，从而产生亲切感，增强学习的兴趣。

提醒学生观察图形、模型时按一定的顺序，从上到下，从左到右，从大到小或从小到大依次观察，使观察具有全面、完整、有条理和细致的特点，进而培养学生观察能力。

重点突出肺的结构与功能相统一的特点。向学生渗透结构与功能相统一的生物学辩证观点;让学生自己来总结，可以培养学生的自学能力、概括总结能力以及语言表达能力。

设问：

1、呼吸系统各组成器官有何特点?

2、鼻涕和痰是怎样产生的?

3、为什么呼吸道有清洁气体的作用?

学生活动：

以小组为单位讨论学习上述问题，各小组汇报结果，教师小结。

设问：

1、肺的功能是什么?

2、哪些结构特点与其功能相适应?

学生活动：

学生观察猪肺实物，观察肺的层层放大图，自学肺的结构特点，开展讨论，并用自己的语言总结，教师评价。

如何设计生物教学4

第一节一、细胞膜的结构和功能(B)

板 书

教学过程

(二)细胞膜的主要生理功能

1.物质出入细胞膜的几种方式:

(1)自由扩散:

特点:从高浓度一侧运输到低浓度一侧;不消耗能量。例如:O2、CO2、甘油、乙醇、苯等。

(2)主动运输:

①特点:从低浓度一侧运输到高浓度一侧;需要载体;需要消耗能量。

②意义:(略)

2.细胞膜的生理特点:选择透过性

(第二课时)

引言:上节课我们学习了细胞膜的结构,细胞膜的结构是与它的功能密切相关的,那么,细胞膜有哪些重要功能呢?

讲述:科学家经研究发现,细胞膜有多种生理功能。比如说,物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫,等等。其中,与周围环境进行物质交换是细胞膜的重要生理功能。

活细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而物质交换必须通过细胞的“门户”——细胞膜来完成。离子和小分子物质是通过自由扩散和主动运输等方式进入细胞的,而大分子和颗粒性物质主要是通过内吞作用进入细胞的。首先,我们学习一种比较简单的运输方式。

(教师展示事先制作好的自由扩散活动图板,对照活动图板作简要说明:图中黄色表示细胞膜,红色球状物表示某物质。红色球状物多的部分为膜外,少的部分为膜内。接着教师演示红色球状物不断由膜外通过膜进入到膜内的情况。)

提问:如果红色球状物的多少代表某种物质浓度大小的话,那么,这物质进入细胞是由浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,还是由浓度低的一侧向浓度高的一侧运输?

(回答:略。)

讲述:对了,是从浓度高的一侧向浓度低的一侧运输,而且在运输过程中,不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。上边这种运输方式叫做自由扩散。自由扩散相对于主动运输来说,又叫做被动运输。符合这种方式运输的物质仅限于小分子物质。

另外,还有一些物质在进入细胞时,不同于自由扩散方式,例如:轮藻细胞中的K+浓度比它所生存的环境中K+ 多63倍,海带细胞中的I- 比海水高出40倍,人的红细胞中的K+比血浆高30偌,而红细胞中的Na+ 浓度却是血浆中Na+ 的浓度的1/6。由此可见,以上细胞具有不断积累K+、I-的能力和运出Na+的能力,以致不使膜内外的Na+、K+、I-达到平衡。上述这些物质是怎样进行运输的呢?(教师展示事先制作好的主动运输活动图板,在做简要说明后演示物质由膜外进入到膜内的过程,同时启发学生进行观察和思考。)

提问:上述这种运输方式具有哪些特点?

(回答:略。)

讲述:当物质通过细胞膜由低浓度一侧向高浓度一侧移动时,就像物体沿斜坡上移一样,必须由外部提供能量,在对上述Na+、K+、I-等物质的运输中,所需要的能量是由细胞来供给的。通过上面的学习,我们可以总结出主动运输主要有以下两个特点:①是从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧;②需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。

提问:物质的主动运输方式在生物学上有什么意义呢?

(请同学们阅读课文并讨论,最后请一位同学回答,略。)

讲述:由物质通过细胞膜的两种运输方式可以看出,细胞膜可以让O2、CO2、水分子等小分子自由通过,细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过,而另一些离子,小分子和大分子则不能通过。这一现象说明细胞膜在生理功能上有什么特点呢?

回答:具有选择性

讲述:对,细胞膜是一种选择透过性膜。关于细胞的内吞作用和外排作用,请同学们阅读课本中小字部分。

小结:今天我们学习了细胞膜的生理功能,了解到细胞结构与它的生理作用是相统一的,尤其是物质出入细胞膜时具有选择透过性的特点,对于细胞完成正常生命活动具有十分重要的意义。下面,请同学们根据今天所学的内容,填写下表。

出入细胞物质举例

物质出入细胞的方式

细胞膜内外物质浓度高、低

是否需载体蛋白质

是否消耗细胞内的能量

甘油

进入红细胞的K+

如何设计生物教学5

教学目标

一、知识方面

1、使学生了解光合作用的发现过程。

2、使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。

3、掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。

4、应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。

二、能力方面

1、通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。

2、通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。

3、通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。

三、情感、态度、价值观方面

1、通过学生对绿色植物的光合作用意义的理解,增强学生保护生态环境的意识。

2、通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。

教学建议

教材分析

因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、光合作用的重要意义以及植物栽培与光能的合理利用。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个着名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。

一、教材首先向学生展示了人类研究光合作用这种地球上最重要的生理过程的艰苦历程,同时介绍了在研究光合作用过程中的几个着名实验,如:1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验;1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。介绍这些实验的目的是使学生懂得实验是探究生物科学的基本方法,从而培养学生实事求是的科学态度、不断探求新知识的创新精神。

二、叶绿体中的色素是本节的重点,实验是本节的难点。

学生必须在搞清楚叶绿体中色素的种类及其吸收光谱,基粒片层结构的垛叠形式、色素在片层上的分布、基粒和基质的关系基础上,才有可能深刻理解光合作用的光反应和暗反应及其相互关系。

教材在介绍叶绿体中的色素时,设计了一个学生实验,即《叶绿体中色素的提取和分离》,使学生易于对叶绿体色素有一个感性认识。本实验可以在讲授完叶绿体色素后作为验证实验处理,也可用于叶绿体色素的探究实验;另外教材中叶绿体中各色素的吸收光谱也可作为课上学生讨论叶绿体色素生理作用的探究课题处理。

三、教材中光合作用的过程是本节的重点内容,也是本节的难点。

1、其中光合作用的总反应式,即 概括出了光合作用的场所、条件、原料、产物及氧气的来源,但是,该反应式不足以表示光合作用的具体过程。因此,教材以图解的形式简明扼要地介绍了光合作用的两个重要过程,即光反应和暗反应。

2、光反应阶段

教材中光反应阶段可概括为光反应场所和光反应过程两个方面。

(1)光反应场所:叶绿体基粒片层结构的薄膜(类囊体)上进行。

(2)光反应过程:光反应的本质是由可见光引起的光化学反应,可分为两方面内容:

①水的光解反应:通过光合色素对光能的吸收、传递,在其中部分光能作用下把水分解为氢和氧,氧原子结合形成氧气释放出去,氢与NADP结合形成NADPH,用[H]表示,叫做还原性氢,作为还原剂参与暗反应。

②ATP的合成反应:另一部分光能由光合色素吸收、传递的光能转移给ADP,结合一个磷酸形成ATP,也就将光能转变成活跃的化学能储存在高能磷酸键上。

3、暗反应阶段

教材中暗反应阶段也可概括为暗反应场所和暗合应过程两个方面。

(1)暗反应场所:叶绿体基质中进行。

(2)暗反应过程:暗反应实际上是一个由多种酶的催化才能完成的酶促反应,光对暗反应没有影响。主要包括三个步骤:

①二氧化碳的固定:一个二氧化碳分子与一个五碳化合物分子结合形成两个三碳化合物分子,这个反应的作用在于使反应活性不高的二氧化碳分子活化。

②三碳化合物的还原:在有关酶的催化下,一些三碳化合物接受光反应产生的ATP分解时释放的能量并被光反应产生的[H]还原,经一系列复杂的变化,形成糖类,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接产生的。

③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物则经复杂的变化,又重新生成五碳化合物,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。

4、教材中光合作用的意义可从以下几个方面归纳:光合作用是生物界有机物的来源; 光合作用是生物生命活动所需要能量的来源;光合作用可调节大气中氧气和二氧化碳的含量;光合作用在生物的进化具有重要作用,即:使无氧呼吸进化为有氧呼吸成为可能,同时为水生生物进化到陆生生物创造了条件。

教材在最后总结道:“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”,充分概括光合作用在生态系统中的地位。

5、植物栽培与光能的合理利用是教材的选学内容,其目的是使学生意识到科学、技术、社会(STS)的理念,这部分内容易于调动起学生的讨论热情。

教法建议

1、引言

因为与光合作用相关的问题涉及面非常广泛,尤其是一些广为人们关注的话题,所以本节可引入的话题很多,如可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等,或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施;或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用的。这样的引入方式,可有意识地培养学生的社会责任感,也可较好地体现科学、技术、社会的教育的精神。

2、光合作用的发现

这部分的教学要特别重视,这不仅仅是进行科学史的教育,学生可从科学家二百多年的研究历程体会到科学发现的艰难;同时还能感受到科学研究方法的重要;实验设计的巧妙,如1880年德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放氧的实验;以及新技术、新理论的发现和综合应用在科学发现中的重要作用,再一次体验科学、技术、社会的理念。例如,没有核科学的进展,就不会有放射性同位素示技术,也就不会有美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

3、引导学生讨论叶绿体中的光合色素及其生理功能时,《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》可以在讲授完光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但可使学生学会有关方法,激发学生学习生物学的兴趣,还可加深对这部分知识的认识,同时训练其实验探究能力;在引导学生讨论叶绿体中各色素的吸收光谱时,教材上的光合色素吸收光谱曲线可作为课本探究的素材,以训练学生分析曲线的能力。

4、光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手,或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手,可采用老师讲授,或学生讨论,或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设,即水中的氧是来源于水还是二氧化碳,还是共同来源于二者,条件好的班还可让学生想办法证明这些假设,以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析,应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。

在学生理解了光合作用总反应式的基础上,使学生明确另一个重要观点,即光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

光合作用光反应与暗反应教学时,因为都是较为枯燥的化学反应过程,且又无法在实验中让学生看到这些变化,可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生,这样学生一是乐于接受,二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化,也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系,尤其是二者的联系应多加注意。

时间允许的话,还可引导学生讨论影响光合作用的因素,进而讨论“如何提高光合效率的途径”,“采取哪些措施提高农业产量?”等问题,使学生体会到学习生物学理论的实际价值,强化学生学以致用、理论联系的理念。

5、进行光合作用的意义的教学时,可以在课前自己收集或让学生收集诸如当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染、生物多样性受到破坏等资料,课上选择几个典型的事例,围绕光合作用的生态意义这个中心,引发学生的思考和讨论,使学生切实体会到“光合作用是生物界最基本的能量和物质代谢”。

6、植物栽培与光能的合理利用的教学,可以综合性讨论题的形式,比如:学生能利用光合作用原理,提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗?这样的问题容量使学生有更大的想象和思维的空间,也易于在高中学生中展开讨论。

教学设计方案

【课题】 第三节 光合作用

【教学重点】光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。

【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义

【课时安排】2课时

【教学手段】板图、挂图、多媒体课件、实验

【教学过程】

第一课时

1、引言

本节可引入的话题很多,如:

①可从全世界面临的一些生态危机,如粮食、化石能源、环境污染等入手;

②或从花卉、农作物、果蔬的栽培方法或增产的措施入手;

③或从一些自然灾害,蝗灾、沙尘暴等入手;

④或动物、植物的同化作用区别等等方面切入光合作用;

⑤还可通过教材提供的光合作用的发现所列举的几个着名实验为切入点进入光合作用的学习,其中较易作为切入点的实验有:德国科学家萨克斯成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验(学生在初中就做过);德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用场所,且氧由叶绿体释放出来的实验;20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。

教师应特别重视光合作用发现这部分内容的教学,因为通过分析科学家对光合作用的研究历程,学生可以不仅了解到放射性元素示踪技术在生物学研究中的重要作用,从中也可以深切体会到技术的发现和应用,特别是物理、化学技术的使用对生物学起到的推动作用,因此有人说“技术是人类延长了的手臂”。

2、叶绿体及其光合色素

用板图或挂图显示出叶绿体结构模式图,提问复习叶绿体的亚显微结构,教师应适时指出,光合作用所以能在叶绿体中进行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上;二是在基粒片层的薄膜上,有吸收转化光能的色素,这样就引出了叶绿体上的光合色素这一教学内容。

(1)学生做《实验八 叶绿体中色素的提取和分离》

可作为探究实验,也可作为验证实验,但实验过程都应让学生自己看书总结,之后引导学生讨论下面的问题:

①“想要做好《叶绿体中色素的提取和分离》实验,学生应注意哪些问题?

这个实验是高中生物学实验难度较大的一个,涉及的药品多,实验原理复杂,实验操作也较烦琐,而且实验现象也不是很明显。如何才能顺利地完成这个实验呢?下面就这个实验要注意的问题做一些说明。

提取光合色素过程中,关键是速度。提取光合色素过程中,因为光合色素都是脂溶性的,因此用丙酮这种有机溶剂作为提取液,因为丙酮易挥发且有一定毒性,因此提取过程要速度要快,同时提取液要用胶塞塞好,以防止其挥发;利用二氧化硅硬度极大的特点,其粉末可增加研磨时磨擦力,加快研磨的速度;又因为叶绿素容易破坏,因此需要保护,而碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;把绿叶剪碎的目的也是为了加快研磨速度。