中学生物教研组教学设计思维导图

作为高二学生已经学过染色体、同源染色体非同源染色体等概念，为染色体组等新概念的构建奠定了认知基础。前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、染色体是遗传物质的载体等基础知识,为创设问越情境，新旧知识融会贯通形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。大多数学生对学习有精情，但学习的主动性不强,使乏深层次的思考.对基本概念、过程和原理往往一一知半锅，不能灵活远用所学知识。因此，教学中应设置好问题情境，让学生观察动手，思考和讨论，适时引导追时启发和酒时效励由浅人深,构建染色体组等基本概念

1.说出染色体变异与基因突变、基因重组的区别。

2.理解染色体组、单倍体、多倍体的概念、内涵和相互之间的关系。

1.举例说出单倍体育种、多倍体育种在生产中的应用

1.体验科学探究过程

1.体验科学探究过程，培养学生质疑、求实、创新的科学态度和精神。

2.学生在合作的过程中学会与人交流、尊重他人。

教材在第一章中已经学习过组成生物体的化学元素基础上讲述了：

教材主要从植物吸收矿质元素的器官、植物吸收矿质元素的主要部位、矿质元素的存在形式、矿质元素被植物吸收的形式、根吸收矿质元素的过程几个方面介绍了植物对矿质元素离子吸收，其中根吸收矿质元素的过程是重点，也是难点，这个过程教材概括为两步：首先矿质元素离子通过交换吸附到根细胞表面;然后吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内。

教材特别强调了根对矿质元素离子吸收与根细胞呼吸作用的密切关系。

(1)矿质元素的运输

(2)矿质元素离子的利用

教法建议

课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体，以便课上展示给学生，引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考，以此引入本节内容。

也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如，植物体内的物质中，蛋白质通常含有N，S、叶绿素含有Mg，核酸含有P，但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O，通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾，从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。

也可以从根的渗透吸水直接引入，因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子，这时可引发学生思考：溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的?从而引入矿质元素离子的吸收。

和根对水分的吸收情况一样，学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对矿质代谢的理解程度，找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。

在讨论了问题的基础上，引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。

可把学生讨论的重点放在"如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法?"鼓励学生提出自己的观点和设计方案，以便渗透研究方法，对于激发学生学习兴趣，丰富学生研究问题的思路有重要作用。

(1)根细胞对矿质元素的交换吸附

(2)吸附在根细胞表面的离子通过主动运输进入细胞内

(3)根对矿质元素离子和水分的吸收是两个相对独立的过程，是教学的难点。

(1)矿质元素的运输

(2)矿质元素离子的利用

说出线粒体的结构和功能

说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。(理解)

说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。(理解)

设计实验，探究酵母菌细胞呼吸方式的探究。

回顾atp的生理功能，糖类、脂肪被细胞分解后把能量储存在atp的高能磷酸键中。提出问题：有机物进入细胞后以什么方式分解的呢?在体外，有机物与氧气发生燃烧反应，放出大量能量。而生物学家发现，有机物在细胞内也是通过复杂的氧化反映产生能量的。

引出细胞呼吸的概念

回顾旧知识，受教师的问题所引导，进入新课。

对引导其他学生对参加实验的学生进行提问，并进行归纳。(问题如：为什么选用酵母菌作为实验材料，而不选用小白鼠等;naoh溶液的作用是什么)

总结出结论：细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生co2;无氧呼吸产生酒精和co2

对实验的设计、结果进行交流和表达，并回答老师和其他学生提出的问题

提出问题：在学习细胞器的内容中，和细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构，指导学生进行观察和表述，以问题作为引导：1.线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别，内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3.内膜和基质上有什么物质。

以幻灯片为辅助，讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。

提出问题：有氧呼吸与有机物在体外燃烧放能过程比较，有什么区别呢?

简单介绍有氧呼吸能量的转化效率，可以让学生来计算。一般内燃机的效率为25%左右，而生物有氧呼吸的能量效率为40%左右，其余60%左右转变为热能。

回答问题(线粒体)

观察线粒体的结构，并回答相关问题，并把多个问题的答案进行整合，得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。

学生阅读相关内容，填写表格，并进行分组讨论后，分别讲述有氧呼吸三个阶段。

比较两者的区别

分析有机物产伤的热能的生理意义。

教学活动

教师活动

学生活动

用幻灯片展示半成品的概念图，指导学生完成

小组讨论，完成概念图

提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗?师生共同列举一些无氧呼吸的例子(如马铃薯块茎，水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等

无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化

以乳酸、酒为例子，讲授发酵的概念。

通过用图表比较有氧呼吸和无氧呼吸两者的区别，指导学生概括无氧呼吸的概念

举出生活中遇到的无氧呼吸的例子

简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

1.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础;

2.通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

通过对动物细胞培养的学习，体会生物科学技术的发展和进步，关注细胞工程研究的发展和应用前景。

展示两幅烧伤程度不同的病人图片。

师：俗话说："水火无情"，火灾过后，都会有烧伤病人。在治疗烧伤病人时通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对一个大面积烧伤的病人却无奈，用他人的皮肤来源不足，而且会产生排异反应。怎样获得大量的自体健康皮肤呢?这个难题，动物细胞工程为我们找到了解决办法。

【设计意图】利用经典图片引入课题，提高学生学习兴趣，明确学习目标。

动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将它分散单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。

培养动物所用的细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物器官或组织。

将组织取出来后，先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理等使组织分散成单个细胞，然后配置成一定浓度的细胞悬液。

放在培养瓶中的具有一定浓度的细胞悬浮液在培养箱中培养的过程叫做原代培养;随着细胞生长的和增殖，培养瓶中的细胞越来越多，需要定期地用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养，这称为传代培养。传代细胞中遗传物质没有发生改变的叫做细胞株;遗传物质发生了改变，并且带有癌细胞的特点，这种传代细胞叫做细胞系。

1.无菌、无毒的环境：对培养液和所有的培养用具进行无菌处理，还可在培养液中添加一定量的抗生素。此外，应定期更换培养液。

2.营养：合成培养基中有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。

3.温度和pH：适宜温度为36.5℃±0.5℃ ，适宜pH为7.2-7.4 。

4.气体环境 ：主要是O2和CO2。

1.生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等; 

2.健康细胞培养;

3.作为基因工程中的受体细胞;

4.科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病等。

1.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料? 

2.为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞? 

3.在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理? 答：胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。

4.细胞株和细胞系有什么区别?

5.动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有何独特之处? 

6.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体? 

初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标;阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗?为什么高中还要再学呢?初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。

就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。

这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。

师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。(展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料)。

学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义?从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么?阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢?

1.教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系;

2.高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来;增加了探究活动(什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论)、模型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。

3.学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间