2024-2025学年新教材高中生物 第三章 细胞的物质基础 第五节 元素与生物大分子教学实录 北师大版必修1

2024-2025学年新教材高中生物第三章细胞的物质基础第五节元素与生物大分子教学实录北师大版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年新教材高中生物第三章细胞的物质基础第五节元素与生物大分子

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年9月15日星期一上午第二节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学思维，通过分析元素与生物大分子的关系，提高学生运用科学方法解决问题的能力。

2.增强学生的科学探究意识，引导学生通过实验探究元素在生物体内的作用。

3.提升学生的生物知识素养，使学生理解生物大分子的组成和功能，形成系统的生物科学知识体系。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入高中阶段前已经学习了基础的生物学知识，包括细胞结构、基本的生命活动等。他们对化学元素和化合物有一定的了解，但对于元素在生物体内的具体作用以及生物大分子的结构和功能还缺乏深入的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对生物学充满好奇，但兴趣点可能因个体差异而异。大多数学生具备一定的逻辑思维能力和观察能力，能够通过实验观察和数据分析来学习新知识。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一些学生则可能更喜欢理论学习和阅读教材。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解元素与生物大分子的关系时可能会遇到困难，特别是在记忆元素的作用和生物大分子的复杂结构方面。此外，学生可能难以将抽象的化学概念与具体的生物学现象相结合。此外，对于实验操作不熟悉的学生可能会在实验过程中遇到操作难题，影响学习效果。教学资源准备1.教材：确保每位学生都具备北师大版高中生物必修1教材，以便在课堂上跟随教学内容。

2.辅助材料：准备与元素和生物大分子相关的图片、图表和视频，以帮助学生直观理解抽象概念。

3.实验器材：根据实验需要，准备显微镜、离心机、培养皿等实验器材，确保实验操作的安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供实验操作台，以便学生进行实验探究和小组讨论。教学过程一、导入新课

（1）教师提问：同学们，上一节课我们学习了细胞的物质基础，今天我们将继续探讨其中的奥秘，那就是元素与生物大分子的关系。请大家思考，元素在生物体内有什么作用？生物大分子是由哪些元素组成的？

（2）学生回答，教师总结：元素是构成生物体的基本物质，生物大分子主要由碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成。今天我们将深入探讨这些元素在生物体内的作用以及生物大分子的结构和功能。

二、新课讲授

1.元素与生物大分子的关系

（1）教师展示元素周期表，引导学生观察生物体内常见元素的分布规律。

（2）教师讲解元素在生物体内的作用，如碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素在生物体内的含量、功能等。

（3）学生分组讨论，分析元素在生物大分子中的作用，如蛋白质、核酸、碳水化合物等。

2.蛋白质的结构与功能

（1）教师展示蛋白质结构模型，讲解蛋白质的基本结构单元——氨基酸。

（2）教师讲解蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构和四级结构，以及蛋白质的功能。

（3）学生分组讨论，分析蛋白质在细胞内的作用，如催化、运输、信号传导等。

3.核酸的结构与功能

（1）教师展示DNA和RNA的结构模型，讲解核酸的基本组成单位——核苷酸。

（2）教师讲解DNA的双螺旋结构、RNA的链状结构，以及核酸的功能。

（3）学生分组讨论，分析核酸在细胞内的作用，如遗传信息的传递、蛋白质的合成等。

4.碳水化合物的结构与功能

（1）教师展示碳水化合物结构模型，讲解碳水化合物的组成和分类。

（2）教师讲解碳水化合物的功能，如能量供应、细胞识别等。

（3）学生分组讨论，分析碳水化合物在细胞内的作用。

三、课堂练习

1.教师展示与元素、生物大分子相关的练习题，引导学生运用所学知识解答。

2.学生独立完成练习，教师巡视指导。

四、课堂总结

1.教师引导学生回顾本节课所学内容，总结元素与生物大分子的关系。

2.学生分享自己的学习心得，教师点评并总结。

五、布置作业

1.完成本节课的课后练习题。

2.查阅资料，了解生物大分子在生物体内的具体作用。

六、课堂反思

1.教师对本节课的教学过程进行反思，总结教学效果。

2.学生对本节课的学习情况进行反思，提出改进意见。

七、教学评价

1.教师根据学生的学习情况，给予针对性的评价。

2.学生根据自身的学习效果，进行自我评价。知识点梳理1.元素与生物大分子的关系

-生物体内常见元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫等。

-元素在生物体内的含量和作用：了解元素在生物体内的相对含量，以及它们在生物大分子中的作用。

2.蛋白质的结构与功能

-蛋白质的基本结构单元：氨基酸，包括其化学结构和分类。

-蛋白质的一级结构：氨基酸的线性序列，通过肽键连接。

-蛋白质的二级结构：α-螺旋和β-折叠，由氢键稳定。

-蛋白质的三级结构：蛋白质的三维折叠，由多种相互作用力维持。

-蛋白质的四级结构：多个亚基组成的蛋白质复合体。

-蛋白质的功能：催化、运输、结构支持、信号传导等。

3.核酸的结构与功能

-核酸的基本组成单位：核苷酸，由磷酸、五碳糖和含氮碱基组成。

-DNA的双螺旋结构：由两条互补的链通过氢键连接，形成双螺旋。

-RNA的链状结构：单链RNA，可以是线性的或具有二级结构。

-核酸的功能：遗传信息的存储、传递和表达，包括DNA复制、转录和翻译。

4.碳水化合物的结构与功能

-碳水化合物的组成和分类：单糖、二糖、多糖等。

-单糖的结构：如葡萄糖、果糖等，是碳水化合物的基本单元。

-二糖和多糖的结构：如蔗糖、淀粉、纤维素等，由多个单糖单元组成。

-碳水化合物的功能：能量供应、细胞识别、细胞壁组成等。

5.生物大分子的相互作用

-蛋白质与核酸的相互作用：蛋白质可以与DNA或RNA结合，参与基因表达调控。

-蛋白质与蛋白质的相互作用：蛋白质之间的相互作用形成复合物，参与细胞信号传导等过程。

-碳水化合物与蛋白质的相互作用：碳水化合物可以作为蛋白质的修饰基团，影响蛋白质的功能。

6.生物大分子的合成与降解

-蛋白质的合成：通过转录和翻译过程，由氨基酸序列合成蛋白质。

-核酸的合成：DNA复制和RNA转录过程，将遗传信息传递给下一代细胞。

-碳水化合物的合成与降解：通过光合作用和细胞呼吸等过程，碳水化合物的合成和降解为细胞提供能量。

7.生物大分子的研究方法

-分子生物学技术：如PCR、DNA测序、蛋白质印迹等，用于研究生物大分子的结构和功能。

-生物化学技术：如蛋白质纯化、酶活性测定等，用于研究生物大分子的生化特性。重点题型整理1.题型一：元素在生物体内的作用

例题：请列举三种生物体内含量较高的元素，并说明它们在生物体内的主要作用。

答案：碳（C）、氢（H）、氧（O）。碳是构成生物大分子的基本元素，氢和氧参与水的形成，水是细胞内最重要的溶剂。

2.题型二：蛋白质的结构与功能

例题：解释蛋白质的四级结构在细胞中的作用，并举例说明。

答案：蛋白质的四级结构使多个亚基组成复合体，增强蛋白质的功能，例如，酶的活性中心可能由多个亚基组成，以增加其催化效率。

3.题型三：核酸的结构与功能

例题：比较DNA和RNA在结构上的异同点，并说明它们在遗传信息传递中的作用。

答案：DNA和RNA在结构上的异同点包括：DNA是双螺旋结构，而RNA是单链结构；DNA的碱基包括腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA的碱基包括腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和尿嘧啶（U）。DNA在遗传信息的存储和传递中起主要作用，而RNA在转录和翻译过程中起关键作用。

4.题型四：碳水化合物的结构与功能

例题：解释淀粉和纤维素在植物细胞中的作用，并说明它们的结构差异。

答案：淀粉和纤维素都是多糖，但它们的结构差异在于分支程度和葡萄糖单元的连接方式。淀粉在植物细胞中储存能量，而纤维素构成植物细胞壁，提供结构支持。

5.题型五：生物大分子的相互作用

例题：举例说明蛋白质与核酸之间可能存在的相互作用，并解释其生物学意义。

答案：蛋白质可以与DNA结合形成核蛋白复合体，参与基因的表达调控。例如，组蛋白与DNA结合，调节染色质的结构，影响基因的转录。这种相互作用在细胞的生命活动中具有重要意义。课堂1.课堂评价：通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。

（1）提问评价：

-教师在课堂上通过提问来检查学生对知识的掌握程度。例如，在讲解蛋白质的结构与功能时，教师可以提问：“蛋白质的一级结构是什么？它对蛋白质的功能有何影响？”

-学生回答后，教师根据学生的回答给出反馈，纠正错误或补充知识点，确保学生正确理解。

（2）观察评价：

-教师通过观察学生的课堂参与度、实验操作、小组讨论等行为，评估学生的学习态度和能力。

-例如，在实验课上，教师可以观察学生是否按照实验步骤操作，是否能够独立完成实验，以及实验结果是否准确。

（3）测试评价：

-定期进行小测验或随堂测试，以评估学生对知识的掌握程度。

-测试可以包括选择题、填空题、简答题等形式，覆盖本节课的主要知识点。

-测试后，教师应及时批改试卷，分析学生的错误原因，并在课堂上进行讲解和纠正。

2.作业评价：对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。

（1）作业批改：

-教师对学生的作业进行详细批改，确保作业的准确性和完整性。

-对于作业中的错误，教师应给出具体的评语和改正建议，帮助学生理解和掌握知识点。

（2）作业点评：

-教师在课堂上对学生的作业进行点评，分享优秀作业，指出普遍存在的问题，并给予针对性的指导。

-点评过程中，教师应鼓励学生之间的相互学习和交流，培养学生的合作精神。

（3）作业反馈：

-教师通过作业反馈，了解学生的学习进度和存在的问题，及时调整教学策略。

-对于学习有困难的学生，教师应提供额外的辅导和帮助，确保他们能够跟上教学进度。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-元素在生物体内的含量和作用

-蛋白质的结构层次和功能

-核酸的结构、功能和遗传信息的传递

-碳水化合物的类型、结构和功能

②关键词：

-元素周期表

-氨基酸

-核苷酸

-脱氧核糖核酸（DNA）

-核糖核酸（RNA）

-糖原

-淀粉

-纤维素

③重点句子：

-“元素是构成生物体的基本物质，它们在生物体内的含量和作用各不相同。”

-“蛋白质的一级结构决定了其二级结构，进而影响其三维结构和功能。”

-“DNA的双螺旋结构是遗传信息存储和传递的基础。”

-“糖类是细胞的主要能源物质，同时也参与细胞识别和信号传导。”

-“生物大分子之间相互作用，共同维持细胞的生命活动。”教学反思教学反思

这节课下来，我深感收获颇丰，但也意识到自己在教学过程中存在一些不足。以下是我对这节课的一些反思：

首先，我注意到学生们在理解元素与生物大分子的关系时，存在一定的困难。尽管我尽力通过图片、模型等多种方式来展示这些抽象的概念，但学生的反应并不如我所预期。我认为，这部分原因可能在于学生对化学和生物学知识的融合理解还不够，需要我在今后的教学中更加注重跨学科知识的整合。

其次，我在讲解蛋白质的结构与功能时，发现部分学生对于蛋白质的四级结构理解不够深入。这可能是因为我没有充分地将四级结构与蛋白质的功能联系起来，导致学生难以将理论知识与实际应用相结合。在今后的教学中，我打算通过更多的实例和案例分析，帮助学生更好地理解蛋白质的结构与其功能之间的关系。

再者，课堂练习环节，我发现一些学生在面对实际问题时，缺乏独立思考和解决问题的能力。他们在面对问题时，往往依赖于教师的提示，而不是自己动脑思考。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加注重培养学生的批判性思维和问题解决能力。

此外，我在布置作业时，发现有些学生完成的作业质量不高，这让我反思自己的作业设计是否合理。我认为，作业应该既有一定的难度，又能够帮助学生巩固课堂所学知识。因此，在未来的教学中，我将更加注重作业的针对性，确保作业能够有效帮助学生提高学习效果。

最后，我在课堂管理上也存在一些问题。有时候，课堂气氛不够活跃，学生参与度不高。这可能是由于