2.1細(xì)胞中的元素和化合物教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)反思--2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本章節(jié)內(nèi)容為“細(xì)胞中的元素和化合物”，選自人教版（2019）高中生物必修1教材。主要內(nèi)容包括：1.細(xì)胞中元素的種類和含量；2.細(xì)胞中化合物的種類和功能；3.細(xì)胞中元素和化合物的相互關(guān)系。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握細(xì)胞中元素和化合物的基本知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。學(xué)生將通過(guò)學(xué)習(xí)細(xì)胞中的元素和化合物，建立對(duì)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)的理解，發(fā)展科學(xué)探究能力，如觀察、分類和比較，以及運(yùn)用科學(xué)思維方法分析細(xì)胞內(nèi)元素和化合物的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的興趣和責(zé)任感，認(rèn)識(shí)到生物學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要性。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入高中階段之前，已經(jīng)對(duì)生物學(xué)有了初步的認(rèn)識(shí)，了解了一些基礎(chǔ)的生物概念，如細(xì)胞、組織、器官等。然而，對(duì)于細(xì)胞中的元素和化合物這一具體內(nèi)容，學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備較為有限。他們可能對(duì)元素周期表有一定的了解，但對(duì)于元素在細(xì)胞中的具體作用和化合物的功能可能認(rèn)識(shí)不足。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高一學(xué)生普遍對(duì)生物學(xué)抱有較高的興趣，尤其對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用和生命現(xiàn)象的好奇。他們?cè)趯W(xué)習(xí)上具有一定的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)獲取信息。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生既有傾向于直觀感受的，也有偏好邏輯推理的，因此教學(xué)應(yīng)兼顧這兩種風(fēng)格。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)細(xì)胞中的元素和化合物時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：首先，對(duì)元素周期表中的元素性質(zhì)及其在細(xì)胞中的功能理解不夠深入；其次，化合物種類繁多，學(xué)生難以記憶其結(jié)構(gòu)和功能；最后，將元素和化合物的知識(shí)應(yīng)用于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能分析時(shí)，可能存在邏輯思維上的障礙。因此，教學(xué)中需要通過(guò)實(shí)例分析和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)幫助學(xué)生克服這些困難。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，人教版高中生物必修1教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖、元素周期表動(dòng)畫(huà)、化合物結(jié)構(gòu)圖等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，如顯微鏡、培養(yǎng)皿、染色劑等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠方便地進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的科普視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞內(nèi)部是如何進(jìn)行物質(zhì)交換的。

2.提出問(wèn)題：細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)交換是如何進(jìn)行的？這些物質(zhì)有哪些？

3.學(xué)生討論：分組討論，分享自己對(duì)細(xì)胞物質(zhì)交換的理解和猜測(cè)。

4.教師總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生引出本節(jié)課的主題——細(xì)胞中的元素和化合物。

（二）講授新課（20分鐘）

1.細(xì)胞中的元素（5分鐘）

-講解細(xì)胞中元素的種類和含量，介紹元素周期表的基本知識(shí)。

-通過(guò)圖表展示元素在細(xì)胞中的分布和作用。

2.細(xì)胞中的化合物（10分鐘）

-講解細(xì)胞中化合物的種類和功能，如蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物等。

-通過(guò)實(shí)例分析化合物在細(xì)胞中的作用和重要性。

3.元素和化合物的相互關(guān)系（5分鐘）

-講解元素和化合物在細(xì)胞中的相互作用，如蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示元素和化合物之間的關(guān)系。

（三）鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：分發(fā)練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，題目包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題。

2.學(xué)生互評(píng)：學(xué)生之間互相批改練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)。

（四）課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：針對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和回答。

2.學(xué)生回答：學(xué)生積極回答問(wèn)題，教師給予評(píng)價(jià)和反饋。

（五）師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞中元素和化合物的應(yīng)用領(lǐng)域。

2.學(xué)生討論：分組討論，分享自己對(duì)細(xì)胞中元素和化合物應(yīng)用的看法。

3.教師總結(jié)：總結(jié)學(xué)生的討論結(jié)果，強(qiáng)調(diào)細(xì)胞中元素和化合物的重要性。

（六）核心素養(yǎng)能力的拓展要求（5分鐘）

1.教師引導(dǎo)學(xué)生思考：如何將細(xì)胞中元素和化合物的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活？

2.學(xué)生分享：學(xué)生分享自己的觀點(diǎn)，教師給予評(píng)價(jià)和反饋。

（七）課堂小結(jié)（3分鐘）

1.教師總結(jié)：對(duì)本節(jié)課的主要內(nèi)容進(jìn)行回顧，強(qiáng)調(diào)細(xì)胞中元素和化合物的重要性。

2.學(xué)生反饋：學(xué)生反饋?zhàn)约簩?duì)本節(jié)課的理解和收獲。

教學(xué)過(guò)程流程環(huán)節(jié)符合實(shí)際學(xué)情，緊扣實(shí)際教學(xué)過(guò)程中需要凸顯的重難點(diǎn)，解決問(wèn)題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求。教學(xué)雙邊互動(dòng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-細(xì)胞內(nèi)元素與化合物的結(jié)構(gòu)分析：提供詳細(xì)的元素周期表，展示不同元素在細(xì)胞中的存在形式和作用。

-化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)：介紹共價(jià)鍵、離子鍵等化學(xué)鍵的基本概念，以及它們?cè)跇?gòu)成細(xì)胞化合物中的作用。

-生物大分子的合成與降解：探討蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物等生物大分子的合成途徑和降解過(guò)程。

-元素循環(huán)與生態(tài)平衡：分析元素在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)過(guò)程，以及人類活動(dòng)對(duì)元素循環(huán)的影響。

-實(shí)驗(yàn)室分析方法：介紹用于檢測(cè)細(xì)胞中元素和化合物含量的常用實(shí)驗(yàn)方法，如原子吸收光譜法、高效液相色譜法等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書(shū)籍或文章，如《生命的化學(xué)基礎(chǔ)》、《細(xì)胞生物學(xué)導(dǎo)論》等，以加深對(duì)細(xì)胞中元素和化合物知識(shí)的理解。

-參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)組織的科學(xué)講座，邀請(qǐng)專業(yè)人士講解細(xì)胞化學(xué)的最新研究成果。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，如生物學(xué)在線課程、教育視頻平臺(tái)等，觀看與細(xì)胞化學(xué)相關(guān)的教學(xué)視頻和實(shí)驗(yàn)演示。

-參與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放日或科學(xué)夏令營(yíng)等活動(dòng)，親自動(dòng)手進(jìn)行細(xì)胞化學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)踐能力。

-通過(guò)小組合作，進(jìn)行細(xì)胞化學(xué)主題的研究項(xiàng)目，如探究特定化合物對(duì)細(xì)胞功能的影響，或分析環(huán)境中元素含量的變化。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽，如生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽、科技創(chuàng)新大賽等，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。

-閱讀學(xué)術(shù)論文，了解細(xì)胞化學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。

-參與學(xué)術(shù)會(huì)議，與同行學(xué)者交流，拓寬學(xué)術(shù)視野，提升學(xué)術(shù)素養(yǎng)。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材相關(guān)章節(jié)，總結(jié)細(xì)胞中元素和化合物的種類及其功能，撰寫(xiě)一篇簡(jiǎn)短的讀書(shū)筆記。

2.完成教材配套練習(xí)冊(cè)中的選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，鞏固對(duì)細(xì)胞中元素和化合物知識(shí)的理解。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探討不同化合物對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，并簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期結(jié)果。

4.搜集有關(guān)細(xì)胞中元素和化合物在生物技術(shù)中的應(yīng)用案例，撰寫(xiě)一篇小論文，分析其應(yīng)用原理和實(shí)際效果。

作業(yè)反饋：

1.作業(yè)批改：在學(xué)生提交作業(yè)后的第二天進(jìn)行批改，確保及時(shí)反饋。

2.反饋內(nèi)容：針對(duì)學(xué)生的作業(yè)，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行反饋：

-知識(shí)掌握程度：檢查學(xué)生對(duì)細(xì)胞中元素和化合物知識(shí)的理解和掌握情況，對(duì)錯(cuò)誤的地方進(jìn)行糾正。

-思維能力：評(píng)價(jià)學(xué)生在完成作業(yè)過(guò)程中的思考深度和解決問(wèn)題的能力，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見(jiàn)解。

-實(shí)踐能力：針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，評(píng)估學(xué)生是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作，提出改進(jìn)建議。

-寫(xiě)作能力：對(duì)讀書(shū)筆記和小論文進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)、邏輯結(jié)構(gòu)和論證能力。

3.改進(jìn)建議：

-對(duì)于知識(shí)掌握不牢固的學(xué)生，建議他們重新閱讀教材，并參加課后輔導(dǎo)，以加深對(duì)知識(shí)的理解。

-對(duì)于思維能力有限的學(xué)生，鼓勵(lì)他們多思考、多提問(wèn)，培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。

-對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不合理的學(xué)生，提供具體的改進(jìn)建議，如調(diào)整實(shí)驗(yàn)步驟、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件等。

-對(duì)于寫(xiě)作能力不足的學(xué)生，指導(dǎo)他們?nèi)绾翁岣邔?xiě)作水平，如加強(qiáng)閱讀、學(xué)習(xí)寫(xiě)作技巧等。

4.學(xué)習(xí)進(jìn)步跟蹤：

-定期檢查學(xué)生的作業(yè)完成情況，了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的進(jìn)步和存在的問(wèn)題。

-在課堂上進(jìn)行針對(duì)性的講解和練習(xí)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難，提高學(xué)習(xí)效果。

-鼓勵(lì)學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌瑵舛萅aCl溶液對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響。

實(shí)驗(yàn)步驟：

-將大腸桿菌接種于不同濃度的NaCl溶液中。

-在相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。

-觀察并記錄大腸桿菌的生長(zhǎng)情況。

-分析不同濃度NaCl溶液對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并得出結(jié)論。

2.細(xì)胞成分分析：

根據(jù)教材內(nèi)容，分析以下細(xì)胞成分的作用和功能：

-蛋白質(zhì)

-核酸

-碳水化合物

-脂質(zhì)

-無(wú)機(jī)鹽

3.元素周期表應(yīng)用：

從元素周期表中選擇以下元素，描述它們?cè)诩?xì)胞中的存在形式和功能：

-氧（O）

-氮（N）

-磷（P）

-鈣（Ca）

-鐵（Fe）

4.化合物結(jié)構(gòu)分析：

分析以下化合物的結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明其在細(xì)胞中的作用：

-脫氧核糖核酸（DNA）

-蛋白質(zhì)（以血紅蛋白為例）

-磷脂（以細(xì)胞膜磷脂為例）

5.元素循環(huán)與生態(tài)平衡：

解釋以下概念在生態(tài)系統(tǒng)中的作用：

-元素循環(huán)

-生態(tài)平衡

-生物富集作用

-生物放大作用

答案示例：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在低濃度NaCl溶液中，大腸桿菌生長(zhǎng)良好；在中濃度NaCl溶液中，大腸桿菌生長(zhǎng)受到抑制；在高濃度NaCl溶液中，大腸桿菌無(wú)法生長(zhǎng)。

結(jié)論：NaCl濃度對(duì)大腸桿菌的生長(zhǎng)有顯著影響，過(guò)高或過(guò)低的濃度都會(huì)抑制其生長(zhǎng)。

2.細(xì)胞成分分析：

-蛋白質(zhì)：構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，參與細(xì)胞代謝。

-核酸：儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息，參與蛋白質(zhì)合成。

-碳水化合物：提供能量，構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

-脂質(zhì)：構(gòu)成細(xì)胞膜，儲(chǔ)存能量。

-無(wú)機(jī)鹽：維持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡，參與代謝反應(yīng)。

3.元素周期表應(yīng)用：

-氧（O）：以水、氧氣和有機(jī)物的形式存在，參與呼吸作用和光合作用。

-氮（N）：以氨基酸、核酸和蛋白質(zhì)的形式存在，參與細(xì)胞代謝和遺傳信息傳遞。

-磷（P）：以核酸、磷脂和ATP的形式存在，參與細(xì)胞能量代謝和信號(hào)傳遞。

-鈣（Ca）：以鈣離子形式存在，參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和肌肉收縮。

-鐵（Fe）：以血紅蛋白的形式存在，參與氧氣的運(yùn)輸。

4.化合物結(jié)構(gòu)分析：

-脫氧核糖核酸（DNA）：由核苷酸組成，儲(chǔ)存遺