1、分子与细胞细胞的能量供应和利用一、大纲教材与课标教材的比较分析1知识内容比较分析第1节 降低化学反应活化能的酶 教材增加了以化学知识为铺垫的酶的作用是“降低活化能”的知识描述又把实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”提到前面讲解，把实验贯穿于整节内容，做到一个实验多处应用，使生物课程真正来自实验。教材对“酶本质的探索”从大纲教材的结论性描述扩展为对整个历程的探索过程。同时还增加了科学实验方法：控制变量法和对照实验。教材还增加了对酶的作用条件的详细探究过程以及科学技术社会的内容“酶为生活添姿彩”。把“酶的发现”历程缩减为问题探讨的“斯帕兰扎尼实验”，删除了“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用”的实验和课
2、外读物“造福人类的酶工程”。整个内容重点体现了是实验探究的课程理念。第2节 细胞的能量“通货”ATP 知识内容基本没有改变，只是把知识条目标题作了修改和整合，使核心知识更加突出；对ATP的利用有关内容描述从简单的文字描述扩展为实际例子并增加了扩展性思维要求。第3节 ATP的主要来源细胞呼吸 增加了关于“拉瓦锡实验”的问题探讨，特别是增加了“探究酵母菌的细胞呼吸的方式”教学指导意见不作要求作为本节教学的引入，符合从感性认识到理性认识的认知规律，同时再次出现科学实验方法“对比实验”的知识描述，体现了新课标的理念。教材把原大纲教材中有关线粒体的结构特点内容从细胞结构章节插入到本节讲述使知识更加系统化
3、；对有氧呼吸内容作相关改动。一是把反应总式从原理性描述改为写简式；二是增加了各阶段反应具体场所的描述及第一、二阶段“不需氧”的文字；三是增加了有氧呼吸与体外燃烧的区别特点和1mol葡萄糖有氧呼吸释放的能量转换到ATP中的计算要求。删除了无氧呼吸的两类型生物的记忆性区分的内容。明确无氧呼吸对绝大多数多细胞生物来说只是机体缺氧条件下部分组织细胞暂时补充能量的行为方式。教材中还删除了有氧呼吸和无氧呼吸的异同点的比较，留作学生发展性要求“自主设计表解”，删除了有氧呼吸与无氧呼吸在进化历程上的关系以及细胞呼吸的意义，增加为细胞呼吸原理的应用条目并具体描述，这样更贴近生活实际。第4节 能量之源光与光合作用
4、 本节与大纲教材比较主要是对教材顺序进行了调整，通过大棚蔬菜种植的问题探讨为引入，先讲述捕获光能的色素和结构及叶绿体的功能，然后讲解光合作用的原理和作用。其中内容描述有一些改进。一是色素提取和分离实验中用“无水乙醇”代替“丙酮”作提取液，用“小试管”代替了“烧杯”进行分离实验，结果观察改用直接观察“小试管中滤纸条的色带”，以减少人体接触有毒化学药品的机会，降低人体受毒害的可能。二是叶绿体色素对光的吸收实验描述把“色素溶液放在可见光和三棱镜之间”改为“色素溶液放在阳光和三棱镜之间”,这样即体现了实验的原始性，也提高了描述的科学性，因为阳光是可见光中具备各种波段电磁波的光，上述实验只有具备可见光全
5、部波长的光才能说明问题。三是把叶绿体结构内容从细胞结构中移到此处讲述，但增加了“类囊体”的概念以及类囊体扩展了受光面积的知识；四是在光合作用的原理和应用中把大纲教材中的“光合作用的发现”进行改编，使之成为贯穿光合作用的光反应、暗反应整个过程的探究历程，这样的描述更加符合科学推理过程，有利于培养学生正确的科学探究方法。对光合作用的过程描述中明确了二氧化碳主要是通过“气孔”的通道获得。教材中删除了大纲教材中的“光合作用的重要意义”增加了“光合作用原理的应用”，并增加了“探索环境因素对光合作用强度的影响”教学指导意见不作要求，并把研究影响光合作用强度的环境因素作为本章最高要求列入课标内容,但我省不作
6、要求。教材对大纲教材中的新陈代谢类型一节缩减为本节中的“化能合成作用”中的相关内容。其中文字也作了科学规范。如硝化细菌能将“氨氧化成亚硝酸或硝酸”改为“氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸”，这样使生物知识与化学知识的机理吻合。2能力要求比较分析（1）关于酶方面的要求提高了，知识目标方面把大纲教材中的“了解酶的本质和特性”提高为“说明酶在代谢中的作用”，这其中包括了对酶本质和特性的理解水平，同时增加了科学探究能力的要求，虽然实验数量减少了，但对实验的要求从原来的“初步学会”改为“学会”；并要求能举例说明设置对照组和重复实验的意义；在情感目标方面也从原来的感受水平提高到认同水平，即“通过阅读分
7、析资料关于酶的本质的探索，认同科学是在不断的探索和争论中发展”，并在发展要求中增加了基于应用水平的实验设计以及情感目标的经历水平。（2）关于ATP方面的要求，除了增加提出“解释ATP在能量代谢中的作用”与大纲教材理解水平持平外，所有的基本要求均比大纲教材要求低，也就是从原来的理解水平降为了解水平。（3）关于细胞呼吸与大纲的相同知识要求也从原来的“理解有氧呼吸和无氧呼吸”降为“说出有氧呼吸和无氧呼吸的概念、反应式和过程”，增加了“举例说明细胞呼吸在实践中的应用”的理解要求，但是在发展要求中提出“概述有氧呼吸和无氧呼吸的异同”与原教材持平。（4）关于光合作用方面，降低了“绿叶中色素的种类、颜色和作
8、用以及叶绿体的结构和功能” 的理解要求为“说出”，对光合作用的过程从原来的应用水平降为“说明”，而对光合作用的认识过程从原来的了解水平提高到“说明”，“色素提取和分离”实验要求没有变化。二、教材分析与教学建议第1节 降低化学反应活化能的酶1知识结构2教学目标知识目标：说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性；完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，学会能根据实验目的，操纵、控制自变量，限制、控制无关变量，观测、测量因变量的科学方法；设计以“影响酶活性的条件”为主题的实验方案和步骤，撰写实验报告，总结成功的经验、分析失败的原因。能举例说明设置对照组和重复实验的意义技能目标：正确完成“比较过氧化氢
9、在不同条件下的分解”实验操作。情感目标：通过阅读分析资料“关于酶本质的探索”，认同科学是在不断的探索和争论中发展的；体验评价同学方案的批评责疑精神以及参与交流，听取别人的正确意见，维护或修改自己的方案和意见的合作精神。3重点、难点分析与突破方法（1）说明酶在代谢中的作用、本质和特性。（重点）通过实验的现象观察、总结归纳出结论和从资料阅读中归纳结论两条途径来突破；对于酶降低活化能的难点，主要也是从实验的比较分析中感受。（2）通过设计“影响酶活性的条件”的实验方案和步骤，撰写实验探究性活动的实验报告，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验（重点和难点）。以学生仔细阅读教材
10、中“控制变量”这一小节的内容后结合实验对如何控制变量展开讨论，并尝试设计探究实验，教师准备好必要的辅垫、组织学生交流设计的方案、评价别人的方案、维护或修改自己设计的方案中的缺陷和错误，把握课堂讨论的方向，运用实验的科学性原则进行点评等来完成。4教学资源的选择与运用准备无机催化剂的作用机理和蛋白质的理化特性知识，实验探究光盘中的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”和“探究影响酶活性的条件”视频摘录5教学策略与教学方法首先从问题探讨的讨论入手进行激趣，通过学生已有的经验（化学知识）引导构建新知。通过复习催化剂的作用机理，初中的消化酶知识比较细胞中的化学反应与化学课上所学的反应知识导入细胞内的化学反应
11、特点。教材重点安排学生做比较过氧化氢在不同条件下分解速率快慢的实验，引导学生自己得出结论。该实验关系到酶的作用和特性方面的理解掌握，所以在课前一定要把实验中的控制变量的方法原理以及对照实验的设计方法讲解透彻，要求学生体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验。引导学生学会确认和控制变量，培养学生的科学探究能力。在学生获得感性知识的基础上，利用教材的卡通式插图、图解和文字叙述，指出酶能够显著降低化学反应所需的活化能。目标的达成关键是对实验操作的正确性以及对实验每一个步骤的操作要求的强调，通过实验让学生在老师的引导下讨论归纳内容要求；建议先安排视频学习，让学生感受实验过程后针对视频实验操
12、作进行共同讨论分析，同时提供一些与实验有关的具体数字（1滴质量分数为20的新鲜肝脏研磨液含过氧化氢酶的相对数量是1，1滴质量分数为3.5的氧化铁溶液含催化剂铁离子的相对数量是25万）来加深对酶高效性的印象,讲述中要把活化能的显著降低就能表现出催化效率的高效性给推导出来；同时要挖掘其中蕴含的酶的专一性和条件的温和性。至于酶为什么降低活化能的作用更显著，超出课标的要求，这可以作为一个兴趣的目标，留待有志于研究生物学的同学在未来的研究领域中去探讨。在介绍酶的本质时，需要教师通过实验和生活生产实践中的实例让学生体会酶的概念。充分利用资料中酶的发现历史加深学生对酶本质的认识。在资料分析的教学中，教师提出
13、精心设置的问题之后让学生自读资料。引导学生对科学家从生活现象中发现问题、不断探究、不断进行实验，最终揭示酶的本质的探索历程的精神体验，帮助学生理解绝大多数酶是蛋白质的事实。使学生达成在继承、创新、务实和大胆实践等科学精神和态度方面的教育价值。在学习酶的特性时，要基于学生对于酶的已有认识结合课本实验结论让学生判断酶作为生物催化剂催化化学反应时应具备哪些特点。从蛋白质的特性上去思考酶的特性也是一种不同学科知识的整合。通过酶在其分子结构上有特定的活性部位，而这个活性部位恰恰就是酶具有专一性的原因，再简述酶与底物之间的锁匙关系，一种酶只能催化一种或一类化学反应来突破酶专一性。这种高度的专一性保证了生命
14、活动有条不紊地进行。学习影响酶活性的条件时，教师要重视教材上提供的探究活动，要让学生亲自获得酶的活性受到温度和酸碱度影响的实验证据，如加酶洗衣粉的使用条件等，还可以通过定量化的探究实验让学生认识酶活性的范围，但这是较高层次的要求。本节实验设计能力的教学要围绕讨论以下这些问题。你的选题是什么？你的假设是什么？围绕你的选题，你的实验方案和步骤如何设计？可用草图或简要的文字加以说明；如何控制实验变量？怎样设置对照组？如何检验实验结果？来解决难点，达到学会控制自变量，观察和检测因变量的变化以及设置对照组；至于实验的重复性原则可以通过举例分析来完成。6学习评价的方法：主要通过观察学生课堂讨论参与度和通过
15、练习及上交经过讨论修订的设计方案来评价。通过对学生课堂实验操作能力、观察能力、思考分析的能力给予评价。第2节 细胞的能量“通货”ATP1知识结构2教学目标知识目标：简述ATP的化学组成和特点。写出ATP的分子简式。解释ATP在能量代谢中的作用能力目标：尝试对化学知识与生物知识的整合能力和进行对信息归纳总结能力情感目标：通过ATP知识的学习，体验生命活动离不开ATP的直接供应能量。认同ATP是细胞内流通的能量“通货”。利用对图5-7进行补充和完善，调动学生的学习积极性和主动参与的学习态度，使学生初步养成知识整合能力以及用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的能力。3重点、难点分析与突破方法ATP
16、化学组成的特点；主要通过具体数据展示来达成。高能磷酸键水解时放出的能量是一般化学键放出能量的2倍以上。如每摩尔的高能磷酸键放出的能量多达30.54KJ，而一般的P-O键只能放出8.3720.92KJ。ATP在能量代谢中的作用；主要通过对于所有的活细胞来说，几乎都是用ATP作为直接能源物质，推动着新陈代谢中的化学反应顺利地进行；以及ATP在细胞中含量很少，但ATP与ADP总是处在一种动态平衡之中地讲述来达成。ATP与ADP的相互转化；主要是通过ATP和ADP的分子结构简式来理解其物质转化方面，再引用化学中的水解反应的放能知识和合成反应吸能的来实现突破。4教学资源的选择与运用制作化学中的水解反应、
17、放热反应和吸能反应的实例幻灯进行对比教学5教学策略与教学方法本课可以用日常生活中的家电都依靠电能推动才能工作。石油、煤炭、天然气等储存的能量不能直接被电器所利用，需要经过特定的过程（如活力发电）转化为电能，才能用于电器作引子引出生命活动需要能量来自哪里？来自细胞中的有机物。强调糖类脂肪等有机物中的能量不能直接用于生命活动，这些能量必需通过细胞氧化分解释放出来，转移到一种特殊的物质ATP中才能直接用于各项生命活动。再结合“问题探讨”说明葡萄糖中蕴含着能量。但是细胞内的各种化学反应均需要温和的条件，那么细胞中的能量以什么形式释放出来？又是如何被利用的呢？来引入新课的学习。在介绍ATP时，可以通过课
18、件展示ATP的结构式，分析各部分的名称，逐步导出其结构简式。对分子简式：APPP，要指出各部分代表的名称；不必让学生记忆ATP分子的结构式，只是通过了解ATP分子结构的特点，让学生对其能够作为细胞的能量通货及ADP与ATP的转化知识讲解作准备。重点让学生了解何谓“高能磷酸键”。关于ATP与ADP的相互转化是本节的重点也是难点，教师在介绍这部分内容时可以充分利用教材上的图解，抓住ATP与ADP结构上的差别来理解其转化关系。结合化学中水解反应知识重点强调：ATP的水解实际上就是分子中高能磷酸键的水解，远离腺苷的磷酸键断裂时释放出较多的能量，是一种放能反应。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，是活细
19、胞内一种特殊的能量载体，是生命活动需要的“能量中转站”，有机物分解时释放出的能量被用来合成ATP是通过ATP与ADP的相互转化来实现的。ATP在细胞内的含量是很少的，但在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着。在活细胞中，ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。但这里要注意讲清楚ATP与ADP间物质是可逆的，而能量和酶是不可逆的。ATP的形成途径也要进行简单讲述，以便为学习后面两节作准备。关于ATP的利用，要充分利用教材上的图解，让学生在看懂图解的基础
20、上，讨论ATP还有哪些用途，从具体例子分析来掌握该部分内容，通过对该图解进行的补充和完善来达成情感目标。但是教师要帮助学生完成对几种能量形式的归纳，使知识点有一个理论的升华。6学习评价的方法：通过课堂题例提问和知识的检测来评价本节知识掌握度。第3节 ATP的主要来源细胞呼吸1.知识结构2教学目标知识目标：说出有氧呼吸和无氧呼吸的概念、反应式和过程。通过比较和讨论概述有氧呼吸和无氧呼吸的异同。举例说明细胞呼吸在实践中的应用。能力目标通过自主学习，培养学生的自学能力、归纳、总结分析能力。通过学生对细胞呼吸在实践中应用方面其他实例的联想，培养学生的使用语言表述和进行评价能力。通过课堂练习，培养学生对
21、于知识的运用能力、发散能力和迁移能力。情感目标通过对知识的学习，调动学生参与学习生物学的主动性。通过对知识的学习，增强学生对于自身的了解和对社会问题的关注。3重点、难点分析与突破方法重点：有氧呼吸的过程及原理；可以运用多媒体或版图的方式动态的描述有氧呼吸的全过程同时配合用差速离心法获得的细胞组分进行有氧呼吸的实验来帮助学生理解归纳有氧呼吸的过程和原理。难点：细胞呼吸的原理和本质；通过学习细胞呼吸明确细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解生成二氧化碳或其他产物，释放出能量为生命活动提供能量，维持细胞的正常生活，通过有氧呼吸和无氧呼吸的过程的学习归纳出细胞呼吸的原理。4教学资源的选择与运用准备有氧呼
22、吸的动态过程多媒体、差速离心法对呼吸场所、反应物、生成物的实验证据的视频或实验描述幻灯。先讲述实验内容再出示有氧呼吸动画，围绕以上两个素材解决本节重点和难点。5教学策略与教学方法本节在学生学习了初中生物学的基础上，创设了拉瓦锡等科学家研究人的呼吸作用的“问题探讨”，引导学生通过分析呼吸作用与物质燃烧的异同点等问题，进入本节的学习。本课的知识点能紧密结合学生的自身体验和熟知社会生活（诸如人体高强度运动后的肌肉酸痛、甜酒的酿制等），从而能够通过创设学生熟悉的情景来激发学生学习的积极性和探究问题的主动性。由于学生在初中已学过有关绿色植物和人体的呼吸作用以及细菌、真菌与食品制作等基础知识，所以直接呈现
23、给学生细胞呼吸定义。细胞呼吸是否全都需要氧的参与呢？教材以酵母菌为材料，设计了一个探究其呼吸方式到底有几种的实验。根据我省的教学要求，对本探究不作要求，那么学习本节时教师可以改用讲述酵母菌的呼吸实例来引导学生学习。教材通过这个探究实验还介绍了什么是对比实验。对比实验是科学探究中常用的方法之一。学生学会进行对比实验，有助于培养他们的科学探究能力。建议对对比实验作一些描述，利于对第1节内容的进一步巩固。在得出细胞呼吸两种类型后，重点运用多媒体手段让学生充分的理解与掌握好有氧呼吸过程等知识，在掌握有氧呼吸的基础上，再让学生运用比较的方法，从概念和反应式、物质变化、能量变化三个方面归纳和概括出无氧呼吸
24、的定义和过程；再让学生尝试设计表格比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同（表解包括场所、条件、物质、能量变化和实质联系）；进行讨论交流，完成表格的内容填充来完成发展要求。关于细胞呼吸原理的应用可以通过对课本中相关图文资料的分析和让学生比照举出实践生活中的事例进行分析来完成教学目标。6学习评价的方法课堂练习，有氧呼吸与无氧呼吸的比较表的设计以及主动参与学习提供实例的能力进行评价。第4节 光与光合作用1知识结构2教学目标知识目标：说出绿叶中色素的种类、颜色和作用；说出叶绿体的结构和功能；说出光合作用的过程和原理的应用；简述化能合成作用；说明光合作用以及对它的认识过程；比较呼吸作用与光合作用的异同点；能力目标
25、：通过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。通过研究史的学习，尝试运用科学家的科学思维和科学方法；培养学生初步的研究能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力；通过光合作用的过程和原理的应用实例，形成理论联系实际的能力。情感目标：借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析，形成普遍联系、运动变化、内因与外因等辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点；通过科学家研究光合作用光反应以及暗反应的科研成果的介绍，使学生确立热爱科学，献身科学的精神和科学态度；通过“问题探讨
26、”的讨论，使学生能关注对生物学学习的热情和想像力。3重点、难点分析与突破方法教学重点：绿叶中色素的种类和作用；光合作用的发现及研究历史；解释光合作用的概念、反应式、过程及相互联系；探讨光合作用原理的应用和影响光合作用的因素。对应上述内容解决的办法是：通过实验来明确色素的种类，以光通过色素后光谱图变化来初步了解色素的作用。通过学生自阅光合作用的探究历程一节加以讨论、评讲，使学生感悟科学研究的艰辛，以及善于利用先进的科学手段能提高科学研究的进程。要运用多媒体连环图解的动态幻灯和课堂练习反复强化来突出重点。要运用具体生活实际中的事例，概括升华光合作用原理的应用及各因素的影响情况来达成。教学难点：光反
27、应和暗反应的过程。包括光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。光反应和暗反应的区别和联系。解决办法是：制作学案，指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式（必须有场所和条件，物质与能量变化）。通过列表比较光反应和暗反应两个阶段的联系与区别，从而从整体上理解光合作用；再结合实例，分析在生产实践中光合作用原理的应用来加深理解。4教学资源的选择与运用制作多媒体课件：叶绿体亚显微结构图；叶绿体中色素分子图解；光反应和暗反应过程分步显示连环图以及复习、思考、练习题及相关图表等组成的学案，引导学生主动学习。5教学策略与教学方法采用学案导学，借助多媒体，充分激活学生较高层次的思维，引
28、导学生主动探索、合作学习，以提高学生的生物科学素质。教学中不能放过对节前的“问题探讨”的讨论。关于绿叶中有哪些捕获光能的色素，教材是通过先引导学生做绿叶中色素的提取和分离的实验，然后进行归纳的。本实验的提取液改用无水乙醇。教师要讲清楚实验中的化学药品的作用原理和使用注意事项，使学生实验后能明确实验的要求并归纳出绿叶中捕获光能的色素有哪4种以及含量与叶片颜色的关系。在复习叶绿体的化学成分和功能基础上展示其亚显微结构来引导学生学习叶绿体结构与功能的一致性。这里需要强调的：一是叶绿体只存在于植株的叶和嫩茎等绿色器官的一些细胞中；二是教材引导学生通过对有关资料的分析认识到，叶绿体不仅含有捕捉光能的4种
29、色素，而且含有多种与光合作用有关的酶，并在光合作用中释放氧气的特性来交代叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。关于光合作用的探究历程，要尽量多的使用多媒体向学生展示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，在介绍研究光合作用过程中的几个著名实验时，要结合内容展开分析讨论，讨论普里斯特利、萨克斯以及鲁宾和卡门实验，还有卡尔文的碳转化途径的探明实验等等的从研究方法到结论的得出；并介绍同位素标记法这一生物科学领域常用的研究方法。使学生逐步确立热爱科学，献身科学的精神和科学态度；同时为讲述光合作用原理做好知识铺垫。关于光合作用的过程，教师动画演示光合作用的全过程，并指导学生观察同时辅以学案来
30、掌握重点。教材旁栏“相关信息”其意图是在不增加学生学习难度的前提下，力求把有关问题叙述得更加清楚，并不要求学生掌握。随后要引导学生一起完成光合作用与呼吸作用的异同比较的概述。关于光合作用原理的应用，教材是在讲述了什么是光合作用强度后，通过引导学生做环境因素如何影响光合作用强度的探究实验来认识这一问题的。这个实验所探究的问题对于学生来说可能比较生疏，有一定的难度，课标对此不作要求。环境对光合作用强度的影响的探究活动虽不作要求，但对影响光合作用强度的环境因素是课标内容中的最高要求，省定的教学要求和教学建议中矛盾的出现了该为重点，建议要具体细致的讲解。可以通过实例让学生归纳影响光合作用强度的环境因素：光照强度、温度、CO2浓度、水、矿质元素等的作用机理并能解决生活实际。如环境中的二氧化碳浓度、土壤中水分的多少，光照的长短和强弱，光的成分以及温度的高低等，注意分析它们的综合作用和主导作用等。教材简述化能合成作用的意图是适当开阔学生的知识面。简要介绍有关自养生物和异养生物的基础知识；让学生知道少数种类的细菌虽没有叶绿素，但能利用环境中的化学能来制造有机物，它们也属于自养生物，化能合成作用要讲清硝化细菌的事例。6学习评价的方法会使用图和表的形象思维方法，用抽象的生物语言，按逻辑思维顺序表达其内涵，初步掌握理解新知识的记忆方法。用化学基础知识理解光反应和暗反应的过程，进行知识迁移的评价。
