子与细胞模块的定位

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1、理解教材，把握教学,一、分子与细胞模块的定位,必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。 普通高中生物课程标准,关于必修模块,本模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础，理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递；领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用；科学地理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。 普通高中生物课程标准,关于“分子与细胞”模块,“内容标准”

2、中的要求,本模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构和功能的统一,生物体部分和整体的统一等，有助于辩证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容，有助于学生对科学过程和本质的理解。,二、分子与细胞模块的教育价值,1.促进辩证唯物主义自然观的形成,（1）理解生命的物质性及生命物质的特殊性,（2）理解生命系统有许多层次，细胞是基本的生命系统,认识系统,系统的边界,系

3、统的成分及其相互作用,系统的产生、发展与消亡,系统的调控,（3）理解生命系统的开放性，即要与周围环境进行物质和能量的交换，信息传递,将一块方糖放入水中，方糖就会立即溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？ 一种名叫硅藻的小生物，生活在水中，它们能用溶解在水中的硅化物制成绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几，这一含量远比溶解了方糖后杯中的含糖量低微得多了。,（4）理解细胞的生命历程，领悟事物的发生、发展与消亡命的普遍规律,2.有助于学生对科学过程和本质的理解,（1）本模块精选了若干重大科学发现的历史过程,“细胞学说建立的过程”

4、“细胞世界探微三例” “对生物膜结构的探索历程” “关于酶本质的探索” “光合作用的探究历程” “细胞的全能性”,（2）本模块着意展示了科学进展、技术改进,“组装细胞” “国际人类蛋白质组计划” “授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究” “干细胞研究进展与人类健康” “细胞衰老的原因” “显微技术的发明和应用” “体验制备细胞膜的方法” “分离各种细胞器的方法” “同位素示踪技术、荧光显示技术”,（3）加强实验与探究，体验科学过程,本模块有 实验：9个 探究活动：4个 模型建构：1个 课外制作：1个 资料搜集：2个,需要完成的“探究”： 探究：影响酶活性的条件 探究：植物细胞的吸水和失水 探究：环境

5、因素对光合作用强度的影响 探究：酵母菌细胞呼吸的方式 （操作难度大，可训练学生设计方案）,什么是科学探究？ 美国国家研究理事会国家科学教育标准：科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指的是学生建构知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。,3.体现与社会生产和生活的联系,“问题探讨”：来源于生活中的问题 “科学、技术、社会”：沟通三者联系，揭示三者互动,三、分子与细胞教材设计思路,1.以“科学家访谈”代序 这是对传统教科书中的“绪论”或“前言”的突破，体现了： 见人物、见事实、见鲜活的精神； 有知识、有过程、有殷切的嘱托。,本模块是编者亲

6、访了我国著名生物化学家、中科院院士邹承鲁写成的。以“我发现许多生命科学的问题，都要到细胞中寻找答案，而对细胞生命活动规律的阐明，又必须建立在阐明生物大分子结构和功能的基础上”。由此切入本模块的主题。 最后以“办老实事，说老实话，做老实人”作结。 学什么？为什么学？怎样学？尽在其中！,2.以细胞是基本的生命系统构建内容体系,3.以问题驱动学习，引导自主、探究和合作,（1）章首页由“引言图片名言（或诗句）”组成。,（2）每节都以“问题探讨”专栏开始。由“图片情境描述讨论题”组成。,（3）以问题形式组成“本节聚焦”专栏。一般不少于3个。,（4）各节都设置有“资料分析”，“思考与讨论”等专栏，学生自主

7、、探究、合作学习搭建平台。,（5）以“发现问题研究新问题再研究再发现”的形式来描述科学史。,（6）在“实验”、“探究”等活动中，一般提供背景资料、思路提示，引发学生自主探究。,所谓“任务驱动”，就是将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务中，学生通过对任务进行分析、讨论，明确它大体涉及哪些知识，并找出其中的新知识，然后在教师的指导、帮助下找出解决问题的方法。基于课程整合思想的信息技术教学模式正是借助其他学科中各种各样的主题任务来驱动教学。任务是学科教学所要解决的问题，信息技术是解决问题的工具。在信息技术课中体现“任务驱动”教学法，就是让学生在一个个典型的信息处理任务的驱动下展开学习活动，在完成任

8、务的过程中，培养学生应用信息技术分析问题、解决问题的能力。,在问题驱动教学模式的实施过程中，教师要注意应用以下教学策略： 1.创建良好的问题情境 良好的问题情境对于提高学生的学习兴趣、激发学生的学习动机具有非常重要的作用。教师要根据学科特点和学习者特征，创设恰当的问题情境，让学生在对问题情境的体验中产生问题意识、发现并提出探究的问题。 2.引导学生积极思考，并提供必要帮助 教师在问题解决的过程中是以指导者、促进者的身份出现的。具体学科任务的解决是以学生自主探索为主进行的，但是学生对新知识的认识比较零散，缺乏系统性，只有在教师的引导下进行概括、归纳和总结，才能全面地看待问题。教师要把握时机，从旁

9、指导，促进学生技能的掌握和知识的迁移。 3.进行及时的评价 为了保证问题解决的顺利进行，还要对学生问题解决的完成情况进行评价。值得注意的是，课程整合要求学生学习的重心不再只是放在学会知识上，而是应该转移到学会学习、掌握方法和培养能力上。因此，教师不仅要对学生的信息技术基础知识进行评价，更重要的是要对学生的信息素养和综合能力等因素进行评价。评价的内容包括：对新知识的理解、掌握和应用能力；自主学习能力；同学间的相互协作能力；问题解决能力和创新能力。,4.每节设置“练习”，每章设置“自我检测”和“本章小结”，及时复习和巩固，强化自我评价,附：概念图 (Concept Map),一种可视化的学习方法,

10、所谓“概念图”，是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等，是把人脑中隐形知识显性化、可视化，便于思考、交流和表达。 概念图是一种表达知识的网络图形化技术，知识图由概念网络构成，网络包括节点和连线，节点代表概念，连线代表概念之间的联系。,概念图可以帮助学生： 1、澄清思路 2、加强理解 3、内化新知识，知识系统化 4、激发创造性思维,概念图用于概念教学,概念图用于探究活动,四、分子与细胞教材的教学建议,1.整体设计，系统把握,本模块的主题是什么？ 本模块有哪些核心概念？它们之间的联系是什么？ 本模块贯彻的科学思想观念和方法是什么？如何在具体内容中体现？ 本模块需要利用和开发的课程资

11、源有哪些？ 本模块的实验、探究和其它活动需要什么条件？ 本模块的课时如何安排？,2.把核心概念及概念间的相互联系放在教学的重要位置,关注1：当我们克服不重视过程和方法的教育弊端时，切莫走到另一个极端忽视核心概念的形成和概念间相互联系的理解。科学即是过程，又是概念的体系，两者相互依存，都十分重要。过程和方法是建立概念，理解概念间相互联系的“桥梁”,关注2：不应当孤立地、静态地学习概念和概念间的相互联系，必须置概念于具体情境或问题之中，以联系的、动态的、生成的观念，通过自主、探究、合作的学习方式，让学生建立和形成概念及其相互联系。 教材提供了问题串等编写方式，为创设这样的学习方式搭建了平台。,20

12、世纪最后的二十多年里，科学教育又出现了以科学素养的培养为科学教育最高宗旨的发展趋势。科学素养概念的内涵远比科学知识、科学方法丰富，尽管后者仍是科学素养的重要组成部分。根据克劳普法（LEKlopfer）的解释，科学素养是指“每个人所应具备的对科学的基本理解。它有五个方面：(1)了解重要的科学事实、概念原则和理论；(2)把有关科学知识应用于日常生活情境中的能力；(3)具有利用科学探究过程的能力；(4)理解科学性质的一般原理和关于科学、技术与社会的相互作用；(5)具有明智的对待科学的态度以及具有与科学有关的事物的兴趣” （注：丁邦平国际小学科学教育的发展趋势（教育研究与实验1998.3.）,什么是科

13、学素养？,3.切实保障实验、探究等学习活动的数量和质量,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； 听取他们的意见，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。 普通高中生物课程标准,本模块9个实验中，除“探究酵母菌的呼吸方式”外，都可以当堂完成的。为确保实验和探究活动的时间，需要挤压“讲授”的时数，一切能由学生自主

14、学习的内容，应尽可能不讲、少讲。 实验室条件和器具，材料和药品要提前准备 采用小组的形式进行实验 加强实验和探究评测的研究 利用好教材中的“科学方法”、“技能训练”等专栏,4.加强思维训练，体现生物学科学观念和价值,从科学发现中体验。“细胞学说的建立”、“对生物膜结构的探索历程”、“关于酶本质的探索”、“光合作用的探究历程” 从认识事物本质中体验。“细胞的多样性和统一性”、“细胞器：系统内的分工合作”、“物质跨膜运输的方式”，“生物膜的流动镶嵌模型” 从揭示机理中体验。“细胞的能量供应和利用” 从生物发生、发展、消亡过程中体验。,5.加强STS和HPS教育,HPS是科学史、科学哲学和科学社会学

15、History Philosophy and Sociology of Science的缩写词了。 把科学史科学哲学和科学社会学的有关内容纳入科学课程中以提高科学教育的质量，是近年来国际科学教育界高度重视的一个课程理论课题。科学史、科学哲学和科学社会学共同担负起阐述科学的本质提高科学教育质量的使命。,什么是HPS？,80年代末以来，对HPS教育的关注也反映在一些国家科学课程与教学改革中。美国的2061计划、1989科学素养的基准、1993国家科学教育标准、1996加拿大一些省的科学课程、1991英国国家课程中科学课程部分、1988荷兰中学物理 PLON 课程、1988挪威的核心课程、1994丹

16、麦的科学技术课程以及西班牙的新科学课程等，都对HPS课程与教学有明确的要求。 此外，科学史和科学哲学课程也已成为上述国家培养理科教师课程的一部分。在美国有些学区，学完这门课才能取得教师证书。西班牙和丹麦最近也为理科师范生开设了这门必修课。,重视HPS教育,当前西方大多数科学教育专家都认识到，科学教育中不能没有HPS的内容。 科学课程中有了 HPS 的内容，可以使学生更好地把握科学本质，使学生懂得科学究竟是什么，科学知识是怎样产生的，科学在社会发展和进步中的作用，科学和科学方法的优点与局限性等等。只有对当代科学有了这样全面的辩证的认识，才能区分科学与非科学和伪科学，才能驱散唯科学主义的迷雾，正确

17、认识科学技术对社会发展的推动作用。 HPS 课程内容可以构成文理科学生学习的共同基础，有助于增强学生学习的动机。,第一，以往的科学课程改革只顾及课程本身，而对实施课程起关键作用的教师却关注不多。大多数理科教师都没有机会学习和领会新科学课程与教学的理论。 第二，以往关于科学本质的教学实践只是作为主流科学教育的一个附加的或补充的内容，提供科学本质的内容是为了增加学生的文化知识或增强他们对人文知识的兴趣，然而由于多数理科教师缺乏这方面的知识背景或兴趣，他们往往忽视了这一附加的或补充的内容。 第三，更重要的是，对于大多数理科教师来说，科学被看成是已经确立的知识体系，充其量只需要作很少的论证。因此他们主要关心的是传授科学知识，即关注我们所知道的what，而不是我们如何知道的how问题。 第四，一些经验性研究表明，理科教师在教学过程中，他们所考虑的教学重点不在科学本质方面。霍德森D.Hodson对新西兰理科教师的研究结果显示，教师的教学按照其重要程度依次为：1.课题管理和组织原则；2.考虑概念获得和概念发展；3.最后才是考虑到科学和科学活动的本质问题。研究表明，理科教师首先考虑的是成功地管理课堂秩序，其他考虑都在其次。,