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1、第3章 细胞的代谢一、课标内容1.说明酶在代谢中的作用。2.解释ATP在能量代谢中的作用。3.说明光合作用以及对它的认识过程。4.研究影响光合作用速率的环境因素。5.说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。二、教学要求第一节 细胞与能量基本要求1.举例说出生物体内或细胞中发生的各种能量形式可以相互转变，认同生命活动的过程不是孤立的而是有机联系的辩证唯物主义观点。2.举例说出细胞内的吸能反应和放能反应。3.简述ATP的化学组成和特点。4.写出ATP的分子简式。发展要求解释ATP在能量代谢中的作用。说明1.ATP的化学结构式只要知道结构简式，ATP分子化学结构式不作拓展。2.小资料：“生物发光”提供学生阅
2、读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第二节 物质出入细胞的方式基本要求1.说出扩散与渗透的区别。2.说出渗透过程。3.说明红细胞吸水与失水的原因。4.活动：观察洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原。能排除观察中各种无关因素的干扰，善于发现问题并积极参与讨论探求新知。能从不同的角度思考、分析、解释观察到的现象，树立实事求是的科学态度。观察质壁分离及其复原试验中，反应层次的情感目标可表述为：价值化（内化）层次的情感目标可表述为：能根据， 5.解释植物细胞质壁分离及质壁分离复原现象。6.说明扩散、渗透、被动转运、主动转运。7.描述细胞“胞呑”、“胞吐”的过程。发展要求1.联系生活实际理解研究物质跨膜运
3、输的意义。说明建议活动：“探究洋葱表皮细胞细胞液的浓度范围”不作要求。第三节 酶基本要求1.简述酶的概念。2.描述酶的发现过程，认同像酶发现过程那样，科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的观点。3.说明酶在细胞代谢中的作用、本质与特性，感受生命活动的复杂性。4.举例说明酶的专一性和高效性，逐步形成运用所学知识解释日常生活中实际问题的能力。5.活动：探究酶的专一性。学会对假设中的重要变量下操作性定义，能在教师指导下设计比较可行的实验方案，能对探究的过程和结果进行简单的评估，能写出格式规范的探究报告。6.活动：探究pH对H2O2酶的影响。学会依据实验目的，操纵和控制自变量，限制和控制无关变量
4、，观察和测量因变量的科学方法，具有较强的控制变量意识。能与同学合作设计比较可行的实验方案。7.分析酶的催化作用受许多因素的影响。发展要求进行有关的实验和探究， 说明小资料：“辅酶”及课外读“酶的应用”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第四节 细胞呼吸基本要求1.概述需氧呼吸及厌氧呼吸概念、反应式、过程，认识活细胞中物质、能量和信息变化的统一性。2.举例说明细胞呼吸在实践中的应用，关注细胞呼吸与生产生活的关系，认同科学对技术、社会的促进作用，树立科学技术是第一生产力的观点。发展要求比较需氧呼吸和厌氧呼吸的异同。说明1.呼吸作用的氧化还原、电子得失的反应不作要求。2.氧化型辅酶（NAD
5、+）转化成还原型辅酶（NADH）不作要求。3.“糖酵解”、“柠檬酸循环”、“电子传递链”三个名词概念及“细胞呼吸从糖酵解开始” “柠檬酸循环”、“电子传递链”、“细胞呼吸是细胞代谢的中心”三部分内容不作要求。4.乙醇发酵中，从丙酮酸脱羧、还原到乙醇的化学方程式不作要求。5.小资料：“呼吸速率”“需氧呼吸出现的意义”“酵母菌”及课外读“各种体育运动所花费的能量”提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。第五节 光合作用基本要求1.辨别自养、异养两类生物。2.说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物，认同同化作用与异化作用、光合作用与呼吸作用、能量代谢和物质代谢之间是辩证的对立统一关系。3.
6、说出色素的种类、颜色和吸收光谱。4.概述光系统的过程及作用反应。5.概述碳反应的过程。6.活动：“光合色素的提取和分离”。能对实验中观察到的现象进行科学的分析、判断与推理，能用准确的术语、图表介绍探究的方法和结果。7.活动：探究环境因素对光合作用的影响。学会提出问题、建立假设、下操作性定义、控制变量、数据解释等一般的科学探究方法，能独立设计单因子对照实验方案。发展要求1.区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。2.分析外界因素对光合速率的影响。3.比较细胞呼吸和光合作用的异同。说明1.光合作用反应式中氧化还原过程不作要求。2.光合作用中“NADH”不作要求。3.小资料：“树叶的颜色”、“暗反应和碳
7、反应”、“表观光合速率与真正光合速率”、“光呼吸”、“光合作用临界温度”、“光合作用最适温度”及课外读“C-4植物”、“光合作用初期研究简史”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。三、教学建议1课时建议（共计15课时）第一节 细胞和能量1课时第二节 物质出入细胞的方式2课时（含活动）第三节 酶3课时 （含活动）第四节 细胞呼吸2课时 第五节 光合作用5课时（含活动）复习与小结2课时2 教法建议（1）第一节“细胞与能量”的教学重点是ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。难点是ATP与ADP的相互转化。教材先介绍了细胞中有哪些能源物质，它们可以通过细胞的光合作用、呼吸作用等代谢吸能、
8、放能。把学生带入到细胞与能量的学习情景中，又为后面“ATP是细胞的能量通货”做好了铺垫。建议教师教学时多作些比喻会使本节内容易于被学生理解。充分利用教材上的图解，让学生在看懂图解的基础上，讨论ATP与ADP的相互转化，说明ATP的生成途径，阐明ATP在能量代谢中的作用，形成生物体结构和功能的相统一的观点。（2）第二节“物质出入细胞的方式”的主要问题是说明物质进出细胞的穿膜运输和膜泡运输的方式，认识细胞膜的物质运输的扩散、渗透、被动运转和主动运转及胞吞、胞吐各种方式。重点的问题是区别扩散、被动转运和主动转运的穿膜运输方式。由于本节教材内容较抽象，在教学手段上应该充分运用示意图、模型、最好是结合动
9、画的多媒体课件等直观手段，增加学生的感性认识，帮助学生对细胞膜控制物质运输功能的理解。在教学方法上，可引导学生结合具体事实例进行探究，然后通过列表对比等方式，帮助学生认识穿膜运输与膜泡运输、被动运转与主动运转的区别。通过探究活动“洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验”，让学生体验水分子的渗透过程，接受科学探究方法的训练，并熟练使用显微镜观察植物细胞质壁分离和复原的过程。通过实验，还要引导学生理解以下内容：渗透作用是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散，完成渗透作用的结构基础是渗透系统。渗透系统的构成需两个条件：一是存在半透膜。二是在半透膜的两侧存在浓度差。成熟的植物细胞是一个典型的
10、渗透系统，首先成熟的植物细胞有大液泡，其原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质)可看作一种半透膜(选择性透过膜)，当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将渗透失水：反之，细胞将渗透吸水。关于“胞呑”、“胞吐”的膜泡运输部分的教学，可从草履虫形成食物泡、变形虫吞食细菌、白细胞吞食病菌等学生比较熟悉的事例引入，通过引导分析其形成过程，结合插图、动画，增强直观感受和学习。（3）第三节 “酶”教学重点是酶的作用、本质和特性。难点是酶降低化学反应活化能的原理，控制变量的科学方法。学生对酶的认识有限，但对催化剂的作用比较熟悉，建议在教学中，可以利用学生对无机催化剂的知识基础作为切入点，通过进行过
11、氧化氢在生物催化剂与二氧化锰无机催化剂的比较实验证明“酶的催化效率”的演示实验，引导学生进入新课学习。先介绍了酶的概念和成分，让学生对酶有一个总体的印象，然后举例说明了影响酶活性的因素及机理，以及酶催化作用的特性：通过 “探究酶的专一性”，“pH对H2O2酶的影响”实验，培养实验设计、独立操作及分析实验数据的能力，认识生物科学的价值，养成勇于实践的科学精神和科学态度。由于实验设计类型实验是学生在生物学科中第一次遇到，建议教师利用直观的手段（绘图或电子幻灯等）将实验的装置特别是实验组和对照组的装置分别向学生展示，以增加学生实验操作和讨论的效率。（4）第四节“细胞呼吸”的教学重点是有氧呼吸的过程及
12、原理。难点是细胞呼吸的原理和本质，学生学过了ATP的知识，对于ATP作为能量的通货有了一定的认识，建议教师可以此为切入点，提出问题引入新课。可以先出示一些与呼吸作用相关的图文资料，让学生分析说明这些事例中所应用的细胞呼吸原理，再让学生联想其他事例，进行讨论和交流，从而认识到细胞呼吸原理在实践中应用的广泛性后，阐述有氧呼吸的化学过程，举例说明无氧呼吸与有氧呼吸的异同，理解细胞呼吸是生物获得能量的主要代谢途径。通过“乙醇发酵”演示实验，直观了解细胞无氧呼吸，学习了科学方法，养成科学态度以及培养学生分析实验现象的能力，同时也是关于细胞呼吸原理在生产和生活中的一种应用实例，正确理解科学、技术、社会之间
13、的关系。（5）第五节“光合作用”的教学重点是绿叶中色素的种类和作用，光合作用的光反应、碳反应过程及相互关系，影响光合作用强度的环境因素。难点是光反应和碳反应的过程，探究影响光合作用强度的环境因素。建议在学习光合作用的具体过程时，重点要学生掌握光反应和碳反应两个过程的区别和联系，特别是其中的物质变化和能量变化的过程，发生的部位和条件也是学生要弄清楚的内容。试图从化学反应的角度上看待光合作用的过程，从化学反应发生的变化去认识水和二氧化碳是如何转变成有机物糖类等物质的。同时让学生明确在这两个过程中每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程，以便从整体上认识和理解光合作用。最后，可以用图表的形式对
14、光反应和碳反应过程的具体部位、需要的条件，物质和能量的变化及联系予以总结概括，让学生在比较和鉴别中同化知识。如果能通过多媒体教学手段来模拟抽象的光合作用过程比如光反应阶段光能如何转换成电能，就可为学生的“观察”和“想象”插上翅膀。在突破这个“难点”时，形象的比喻也能有助于学生对知识的理解：全部的胡萝卜素、叶黄素、叶绿素b、大部分叶绿素a就像是“天线”，不断收集吸收光能传递给少数特殊状态的叶绿素a，这类叶绿素a在阳光下不断丢失电子和获得电子而形成高能电子流，就起到了“泵”的作用，电子流的“源头”却是水同时配合启发、讨论、列表对比、图示总结等手段，就可使学生牢固掌握光反应、碳反应中物质和能量的转化
15、过程，从而真正体会到光合作用在自然界的地位。对“光合色素的提取和分离”的探究活动，要让学生掌握叶绿体中的色素的提取方法，目的是让学生认识四种色素的颜色和含量，感知叶绿体结构与光合作用相适应的特点，因为在光合作用中，只有色素才能吸收、传递光能，也只有色素才能转化光能。在实验过程中，教师对于实验原理、材料和药品的选用、操作注意事项都要向学生讲解清楚。同时，还可以让学生观察色素的吸收光谱，即让白光穿过叶绿体色素溶液后再经过三棱镜分光，分析光屏上的暗带，进一步感知色素在光合作用中的作用。 在“尝试探究环境因素对光合作用的影响”探究活动，教材借助于技能训练，分析植物光合作用速率与一些外界因素的关系图表，总结外界因素对光合作用速率的影响，认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用。如通过对一组关系图象的分析、完成教材上的技能训练来达成的，要让学生能用这些关系曲线去解释生产上的实际问题并指导农业生产实践，以加深对光合作用过程的理解。此时配合一些针对性强的一些图像变式训练题，检查学生对知识的掌握程度，及时予以纠正和巩固。四、 活动建议1“探究pH对H2O2酶的影响”实验。本实验连贯性很强，因此在实验前要求学生仔细阅读实验全过程，对实验步骤做到心中有数。建议实验前，对实验组组长进行培训，以便在开展实验时充当小老师。
