高中必修教材分析与教学策略李红

一、教学目标的确定从一节公开课说起

——细胞学说建立的过程第1页，共70页，2023年，2月20日，星期四教材:

简介细胞学说内容，引导学生分析细胞学说建立的过程，理解科学发现模式

(注意“资料分析”的讨论题)课标：分析细胞学说建立的过程

(应用水平)第2页，共70页，2023年，2月20日，星期四

讨论

新课改背景下

教学目标的确定和细化（研讨重点：如何通过制订准确、细化、可操作、可检测的教学目标，提高课堂教学的有效性）

以知识性目标为例第3页，共70页，2023年，2月20日，星期四维度水平课程标准的要求具体内容标准举例教学目标示例知识目标了解说出水和无机盐的作用理解概述DNA分子的复制应用总结人类对遗传物质的探索过程第4页，共70页，2023年，2月20日，星期四维度水平课程标准的要求具体内容标准举例教学目标示例知识目标了解再认或回忆知识；识别、辨认事实或证据；举出例子；描述对象的基本特征等说出水和无机盐的作用根据已有的知识和生活经验，举例说出生命活动离不开水和无机盐说出水在细胞中的存在形式和作用说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用剖析实例，简述列举的生命现象与水或无机盐的关系理解把握内在逻辑联系；与已有知识建立联系；进行解释、推断、区分、扩展；提供证据；收集、整理信息等概述DNA分子的复制阐明DNA分子复制的过程说明DNA分子复制需要的模板、原料、能量和酶说出DNA分子复制与DNA分子结构、细胞分裂、细胞结构的关系解释与DNA分子复制有关的实际问题应用在新的情境中使用抽象的概念、原则；进行总结、推广；建立不同情境下的合理联系等总结人类对遗传物质的探索过程用图解或表解的形式，总结“DNA是主要的遗传物质“的探索过程说明遗传物质应具备的条件，并在后续学习中与DNA分子的结构、复制、表达、变异等建立联系说明肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路，并将其中的科学方法应用于设计新的实验方案或评价其他实验方案第5页，共70页，2023年，2月20日，星期四选项理解水平应用水平了解水平不是很清楚评课教师7（30.4%）

14（60.9%）

2（8.7%）2（8.7%）问题：课标和教材对这节课知识目标的要求是

实验区调查——《杂交育种和诱变育种》第6页，共70页，2023年，2月20日，星期四选项理解水平应用水平了解水平不是很清楚评课教师7（30.4%）

14（60.9%）

2（8.7%）2（8.7%）问题：课标和教材对这节课知识目标的要求是“简述杂交育种的概念，举例说明杂交育种方法的优点和不足，举例说出诱变育种在生产中的应用。”实验区调查——《杂交育种和诱变育种》第7页，共70页，2023年，2月20日，星期四二、教学情境的创设

研讨重点：

“问题探讨”栏目的使用第8页，共70页，2023年，2月20日，星期四

学生感兴趣的趣味性内容第9页，共70页，2023年，2月20日，星期四

联系现实生活的内容第10页，共70页，2023年，2月20日，星期四

科学发现小案例第11页，共70页，2023年，2月20日，星期四

讨论

1.“问题探讨”栏目的作用是什么？

2.课堂上用多长时间完成？

3.要求学生回答所有的讨论题？

第12页，共70页，2023年，2月20日，星期四各节开头的“问题探讨”教材的问题驱动模式从生活经验、科学史、生物现象等创设问题情境。功能是思维热身，不要求学生马上说出正确答案。第13页，共70页，2023年，2月20日，星期四以“问题(任务)”驱动学习,引导自主、探究和合作，体现探究性学习的理念，期望有助于把传统的教学过程转化为更接近于“提出问题—解决问题—发现问题”的过程第14页，共70页，2023年，2月20日，星期四

教学中可能遇到的问题：

将生活中的事例引入课堂时，避免出现科学性错误第15页，共70页，2023年，2月20日，星期四

真实课例：

《DNA分子的复制》

为什么可以通过DNA检测确定亲子关系

——因为DNA的复制（？）

真实课例：

《生命活动的主要承担者——蛋白质》

潘婷牌氨基酸洗发水广告

——洗发水中的氨基酸变成了头发中的蛋白质，使头发乌黑亮泽（？）第16页，共70页，2023年，2月20日，星期四三、突出核心概念，

建构知识网络

第17页，共70页，2023年，2月20日，星期四课例《分子与细胞》

第1章第1节

从生物圈到细胞第18页，共70页，2023年，2月20日，星期四

教学中可能遇到的问题1.资料很多，都要给学生讲清楚吗？抓住核心概念和原理2.有些概念的出现突然，没有铺垫？建议高中老师了解初中课标和教材

3.学生的初中生物学基础差，初中内容补到什么程度？

够用（学生能理解本节内容）即可

第19页，共70页，2023年，2月20日，星期四第20页，共70页，2023年，2月20日，星期四建构知识网络“学科交叉”“知识链接”画概念图第21页，共70页，2023年，2月20日，星期四第22页，共70页，2023年，2月20日，星期四第23页，共70页，2023年，2月20日，星期四四、贴近生活、关注社会，

深化情感态度价值观教育

第24页，共70页，2023年，2月20日，星期四第25页，共70页，2023年，2月20日，星期四第26页，共70页，2023年，2月20日，星期四第27页，共70页，2023年，2月20日，星期四本章内容围绕遗传学规律在生产生活中的应用展开。通过截取三个具有代表性的阶段，即杂交育种、诱变育种和基因工程，再现了人类对其他生物利用和改造的历程，体现了科学与技术的互动。第28页，共70页，2023年，2月20日，星期四五、重视科学方法训练

和探究能力培养

第29页，共70页，2023年，2月20日，星期四将课程标准要求的科学方法体现在

每个模块的编写当中生物1分子与细胞——观察和实证生物2遗传与进化——假说—演绎、建立模型生物3稳态与环境——数学方法、系统分析第30页，共70页，2023年，2月20日，星期四课例必修2第1章第1节

孟德尔的豌豆杂交实验（一）

（研讨重点：假说—演绎法的教学）第31页，共70页，2023年，2月20日，星期四第1章遗传因子的发现

第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用第2节基因在染色体上第3节伴性遗传第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制第3节遗传密码的破译(选学)第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种第2节基因工程及其应用第7章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容第32页，共70页，2023年，2月20日，星期四课例:先学减数分裂还是先学豌豆杂交实验？教学中的困惑豌豆杂交实验中，涉及到基因的分离、组合，配子的形成以及受精作用等内容，学生缺乏减数分裂的知识，难以对有关的解释进行理解。实验区调查第33页，共70页，2023年，2月20日，星期四课例:先学减数分裂还是先学豌豆杂交实验？课标要求应用层次启示当教师的教学理念与教材的编写体例不统一时，应更多的关注课标对该知识的要求，作深入的思考与探索，寻求最利于学生学习和发展的教学策略。分析孟德尔遗传实验的科学方法(体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程)课标指出：本模块（遗传与进化）要有助于学生“领悟假说—演绎、建立模型等科学方法及其应用”实验区第34页，共70页，2023年，2月20日，星期四

教学中可能遇到的问题：

1.为什么不先讲减数分裂？（课标要求掌握假说—演绎法）2.为什么课标强调假说—演绎法？（见下页）

第35页，共70页，2023年，2月20日，星期四

19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发、提出问题、做出假设、然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法使生物科学的研究结果可以超越当时科学的发展，推动科学的新发现。使遗传学由描述性科学进入理性推导和实验验证的科学。

第36页，共70页，2023年，2月20日，星期四

3.如何进行假说—演绎法的教学

即：如何从孟德尔的实验过程，体会假说—演绎的科学方法？

（和教师们一起研讨）第37页，共70页，2023年，2月20日，星期四

归纳：是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法。演绎：是从一般到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。

第38页，共70页，2023年，2月20日，星期四第39页，共70页，2023年，2月20日，星期四建议教学流程如下：第40页，共70页，2023年，2月20日，星期四提出问题：学生阅读，配以教师展示和讲解。学生了解孟德尔一对相对性状的杂交实验，包括实验现象和提出的问题建立假说：教师介绍孟德尔的假说，学生讨论并提问，了解假说的内容。教师通过边绘制边讲解遗传图解，帮助学生进一步理解孟德尔的假说通过性状分离比的模拟实验，让学生加深对孟德尔假说的理解演绎推导：教师设问：如果我们就是当年的孟德尔，该如何验证自己的假说？教师将测交实验的亲本组合告诉学生，请学生假设自己就是当年的孟德尔，用自己的假说对测交实验的理论结果进行演绎推理，推导出理论上的预期第41页，共70页，2023年，2月20日，星期四实验检验：教师告诉学生测交实验的真实结果，判断假说真伪。教师启发学生思考测交后代的性状分离比例为什么会是1:1呢？当学生绘制遗传图解时，纠正他们可能出现的错误得出结论：子一代的遗传组成；形成配子时子一代遗传因子的分离行为师生共同揭示“分离定律”的论点及实质。例题分析和学生练习第42页，共70页，2023年，2月20日，星期四普通高中生物课程标准（实验）

关于科学探究能力的要求客观地观察和描述生物现象通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题分析问题，阐明与研究与研究该问题相关的知识确认变量作出假设和预期设计可行的实验方案实施实验方案，收集证据利用数学方法处理、解释数据根据证据作出合理判断用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改第43页，共70页，2023年，2月20日，星期四1．客观地观察和描述生物现象

科学观察与日常生活中的观察不尽相同。科学观察是指在自然发生的条件下，通过自身感觉器官或仪器设备，有目的有计划地对研究对象进行观察。科学观察包括直接观察和间接观察。前者是通过观察者的感官进行的，后者是借助于仪器设备进行的。与初中生物学课程中的观察活动不同的是，高中生物学课程中间接观察活动明显增多。对观察到的现象还要进行客观的描述，包括及时、如实、清楚的记录，用生物学术语描述自己的观察结果等。第44页，共70页，2023年，2月20日，星期四2．通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题

将提出问题的能力作为科学探究能力的一项具体要求指出了通过什么途径提问题：

就高中学生而言，问题主要来自已有知识同他们所观察到的现象的矛盾。教师应该注意提示和引导学生关于通过观察发现问题、提出问题。明确了提什么样的问题：

与生物学相关的问题，即科学问题；可以探究的问题，即真实问题和具体问题——问题应当是具有探究价值的科学问题（通过科学探究来回答）

问题应明确、具体，用疑问句表述第45页，共70页，2023年，2月20日，星期四3．分析问题，阐明与研究该问题相关的知识

分析所提出的问题

1.是不是有探究价值的科学问题；

2.问题的表述是否明确、具体，是否可以从多个角度去回答，是否很明确地预示探究的方向；

3.问题的指向是定量的要求还是定性的要求，其解决的途径大致是观察还是实验或其他途径，等等。

这样的分析有助于问题的进一步明确，有时，通过这样的分析还可以对问题作适当的修改。第46页，共70页，2023年，2月20日，星期四4．确认变量

确定自变量、因变量、无关变量例如，“光照强度是否影响光合作用强度呢？”光照强度是自变量。但是，什么叫光照强度？同样波长的光照射时间长短不同，是否意味着光照强度不同？如果以白炽灯作光源，是以同样功率的灯泡不同距离照射来定义光照强度的不同，还是以不同功率的灯泡等距离照射来定义光照强度的不同？

第47页，共70页，2023年，2月20日，星期四5．作出假设和预期

作出假设是指根据已有的知识和生活经验，对提出的问题作出尝试性的回答。（1）作假设要有科学根据。例如，关于二氧化碳浓度是否影响光合作用强度的问题，可以作出“增加二氧化碳浓度能够提高光合作用强度”的假设。某同学说：我作出的假设有两种，一种是有影响，一种是没有影响。这样的假设就形同虚设了。（2）作出的假设应该是可以通过科学探究来检验的，不可能被观察和实验检验的假设就不是真正的假设。（3）作出假设不一定是所有的探究所必需的环节。例如，调查某种双子叶植物的种群密度这一探究，确定问题之后，直接去调查即可，不必先作假设，假设也无从做起。

第48页，共70页，2023年，2月20日，星期四

预期是指根据假设对实验结果所作的符合逻辑的推论。例如，根据“增加二氧化碳浓度能够提高光合作用强度”这一假设，可以作出“环境中二氧化碳浓度增加后，植物的放氧量会随之增多”这一推论，这就是预期。实际上通过实验直接检验的往往是预期而不是假设。如果实验结果与预期相符，则说明假设是正确的；反之，则说明假设是错误的。当然，在真正的科学研究中也不能过于武断，还要考虑实验设计和操作是否有不当之处，避免由此导致错误结论。

第49页，共70页，2023年，2月20日，星期四6．设计可行的实验方案

（1）控制性原则在实验过程中，必须对研究对象及相关因素进行控制，控制的准确与否直接关系到实验的成败。例如，做温度对淀粉酶活性的影响的实验时，将盛有淀粉酶溶液的三支试管分别放入60℃、100℃和0℃的水中，保持5min，再向这三支试管中分别加入1mL淀粉酶溶液，充分摇匀，保持5min……仅这两步操作就体现了四个方面的控制：温度、时间、酶的用量、使酶与底物充分接触（摇匀）。第50页，共70页，2023年，2月20日，星期四

（2）对照性原则

生物学实验大多为对照实验。设置对照的目的是为了排除自变量以外的其他因素对因变量的影响。

一般来说，保持原有状态的组作为对照组人为改变条件的组作为实验组或者是，

已知实验结果的组作为对照组未知实验结果的组作为实验组

例：探究“光是否光合作用必需的条件”

第51页，共70页，2023年，2月20日，星期四

（3）重复性原则

在科学研究中，如果一个人的实验别人都无法重复，那么他得出的实验结论就很难被学术界接受。这是因为实验过程中难免存在偶然的因素，操作不当或其他原因造成的误差也在所难免。因此，在实验设计中体现重复性原则是必要的。

在中学生物学实验中，因时间和实验室条件所限，组内不做重复实验或在实验中不设重复组，组间做相同的实验也可视为一种重复。从这个角度说，小组间交流也是十分必要的。第52页，共70页，2023年，2月20日，星期四7．实施实验方案，收集证据

实施实验方案对于培养学生的动手能力和观察能力至关重要。做实验前，应当先检查所需要的材料用具，商定小组内的分工，成员都应当对自己要做的工作烂熟于心。操作过程中要严格遵守实验室安全规则，动作要准确，态度要认真仔细。同学之间要密切配合。实验过程中经认真观察，如实记录，从而获得实验证据。第53页，共70页，2023年，2月20日，星期四

8．利用数学方法处理、解释数据

数学方法的引入是使生物学跻身精确科学行列的重要途径。高中生物课程中涉及的数学方法大致包括数学的基本运算方法、计算平均值的方法、统计学方法、运用统计表的方法、画坐标图的方法、建立和使用数学模型的方法等。利用数学方法可以使探究的结论更具说服力。第54页，共70页，2023年，2月20日，星期四9．根据证据作出合理判断

科学的基本特点是以实证为判别尺度、以逻辑作论辩的武器、以怀疑作审视的出发点。只有恰当地运用证据和逻辑，才能对探究的问题的因果关系作出正确的判断，才能从实验结果中得出合理的结论。第55页，共70页，2023年，2月20日，星期四10．用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点

将自己的研究结果告知他人也是科学探究的重要环节。在高中阶段，要求学生能够使用准确的生物学术语（而不是口头语言）和图表将自己研究方法、结果和观点告知他人。这显然比初中生物课程的有关要求要高。第56页，共70页，2023年，2月20日，星期四11．听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改

在如何对待他人提出的不同意见方面，要求学生做到既要虚心听取，又要独立思考，不盲从他人，同时又不能固执己见。要本着实事求是的态度，利用证据和逻辑作出自己的判断，必要时对自己的结论进行修改和完善。第57页，共70页，2023年，2月20日，星期四课例必修1第5章第3节

探究酵母菌细胞呼吸的方式

（研讨重点：科学探究活动的教学）第58页，共70页，2023年，2月20日，星期四程序

——复习教师行为

提问：细胞生命活动所需要的主要能源物质是什么？葡萄糖中的能量是怎样被细胞利用的？ 学生活动及目标回答问题：主要能源物质是糖类。细胞通过呼吸作用将葡萄糖等物质中的能量转移到直接能源ATP中。第59页，共70页，2023年，2月20日，星期四程序

——创设问题情境

教师行为

介绍酵母菌，启发学生思考：家庭如何蒸馒头？如何酿酒？蒸熟的馒头为什么松软？酒精和CO2是酵母菌在有氧的条件下产生的还是在无氧条件下产生的？ 学生活动及目标学生思考、讨论：馒头比较松软是因为蒸馒头过程中CO2气体的作用。提出疑问：CO2气体是酵母菌在有氧条件下产生的还是无氧条件下产生的？酒精是无氧条件下产生的还是有氧条件下产生的？

第60页，共70页，2023年，2月20日，星期四程序

——引导学生探究

教师行为

教师提出探究的一般过程并结合本课题作具体分析：

第61页，共70页，2023年，2月20日，星期四教师行为教师介绍什么是自变量、因变量、无关变量。要求学生分析这个实验设计中自变量、因