20 张洪梅论文

基于智慧课堂的高中生物大单元教学探究

——以《细胞中的元素和化合物》为例

泸县一中 张洪梅

摘要：构建高中生物智慧课堂，不仅可以提高学生学习生物的兴趣，还可锻炼学生通过提高信息技术能力进一步理解记忆生物学知识，更能通过视频动画，软件操作等拓宽视野，发展生物学核心素养。大单元教学让学生从整体出发，去研究单元知识之间的内在联系，让知识更全面，更系统。充分运用智慧课堂开展高中生物学大单元教学，值得探究。

关键词：高中生物 智慧课堂 大单元教学

运用平板、希沃等信息手段开展智慧课堂是顺应时代发展和课程改革要求的一大举措。为此，我校领导积极鼓励教师们进行实践教学。但是在具体的落实过程中，部分教师存在心有余而力不足的情况，我们不太清楚如何将智慧课堂融入所授学科中进行教学设计。高中生物学具有知识点繁杂、系统性较强、实验操作多样等特点。构建高中生物智慧课堂，不仅可以提高学生学习生物的兴趣，还可锻炼学生通过提高信息技术能力进一步理解记忆生物学知识，更能通过视频动画，软件操作等拓宽视野，发展生物学学科核心素养。现阶段所提倡的大单元教学可以让学生从整体出发，去研究单元知识之间的内在联系，让知识更全面，更系统。因此，充分运用智慧课堂开展高中生物学大单元教学，不但能够有效提高教学效率，还能使教学更加直观、高效，师生能力都能够得到有效提升。通过实践，我将以《细胞中的元素和化合物》为例，探究基于智慧课堂的高中生物大单元教学设计。

一、课程标准内容要求

人教版高中生物必修一第二章《组成细胞的分子》知识框架如下：

《组成细胞的分子》单元的学习是学习后面细胞结构和功能（第3-6单元）的基础，也是学习后续必修二《遗传与进化》等相应生物知识的基础。

通过本单元的学习，学生应能从结构与功能相适应这一角度，说出细胞是由各种分子构成的，认同构成细胞的分子是完成各项生命活动的物质基础。能够用相关生物学事实和证据通过归纳和概括的方法得出相应生物学知识，共同探讨、阐释生命现象和规律。

1、在生命观念方面，需要让学生认识到细胞乃至生物体都是由物质组成的,组成生命的元素都来自无机自然界，但含量比例又有所不同, 由此初步认识生命的物质基础。

2、在科学思维方面，运用归纳和概括的方法，探讨组成细胞的元素种类和含量，综合分析水和无机盐的种类和作用。通过比较示例氨基酸的结构，归纳总结出氨基酸的结构通式，培养学生归纳和概括的能力。

3、在科学探究方面，通过糖脂蛋白检测实验可以掌握相应物质检测的原理和方法。通过了解“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”，体会科学家们的探究精神。

4、在社会责任方面，与学生的生活联系，可借助糖类、脂质等的学习，要求学生关注糖类、脂质以及无机盐等物质的过量摄入对身体健康的影响，并逐步培养健康的生活方式与习惯。

二、单元学习整体安排

第2章 组成细胞的分子

核心任务：细胞的分子组成是怎样的？ 

子任务1：组成细胞的元素和化合物有哪些？主要活动安排：以视频及问题探讨导入新课。比较不同细胞的元素组成，分析组成细胞的元素含量及其功能。比较不同细胞化合物组成情况，分析化合物的种类和含量。（第1课时）

子任务2：如何检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质？主要活动安排：做好课前实验准备；讲解实验原理及注意事项；小组合作进行实验设计，并动手操作；实验结果记录与交流总结。（第2课时）

子任务3：组成细胞的水和无机盐，含量如何，作用是什么？主要活动安排：以广告视频引入新课。图文结合，分析水的结构，理解水的两种存在形式和作用。以小麦种子为例分析相关无机盐的存在形式和作用。（第3课时）

子任务4：组成细胞的糖类和脂质的分类和作用是怎样的？主要活动安排：视频及图片引入新课；阅读教材归纳总结糖类的概念、分类、分布及功能；阅读教材归纳总结脂质的概念、分类、功能；联系生活，分析糖类和脂质的转化关系。问题引导，理解生物大分子以碳链为骨架。（第4课时）

子任务5：氨基酸的结构特点是？它是如何构成蛋白质的？蛋白质的功能有哪些？为什么蛋白质有结构多样性？主要活动安排：以问题探讨引入新课；分析思考讨论，得出氨基酸的结构特点。建构模型：氨基酸如何形成蛋白质。问题引导，理解蛋白质多样性原因。通过阅读“科学史话”渗透社会责任。（第5、6课时）

子任务6：核苷酸的结构是怎样的，它是如何构成核酸的？为什么核酸有结构多样性？主要活动安排：杀人案新闻引入新课；图文分析，落实核苷酸的结构组成。模型建构：核苷酸形成核酸的过程。问题引导，理解核酸多样性的原因。阅读DNA指纹技术，落实社会责任。（第7课时）

三、《细胞中的元素和化合物》教学

（一）生物和非生物物质组成上的统一性和差异性

【师】以中国科学院院士邹承鲁的话引入本章学习。通过平板推送视频《组成人体的元素》引入新课——细胞中的元素和化合物。   

【生】观看视频讨论并回答。

【师】提问：以问题探讨相关问题引入本节内容的学习。

【生】讨论并回答。

【师】补充提问：在不同生物体中各元素含量又是怎样的呢?

总结：生物界和非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。

【生】完成练习一。

【师】利用智慧课堂的统计功能，对学生答题情况进行统计分析，并进行针对性讲解。

设计意图：通过院士的话，阐述本节内容的重要性。并通过视频内容吸引学生注意，通过思考—系列问题调动学生积极性。锻炼学生分析图表、编辑绘制图表的能力；理解统一性和差异性。

（二）组成细胞的元素

【师】展示：视频图片（元素和含量）。

【师】提问： 1.图示组成不同细胞的元素中含量较多的元素分别是？ 2.细胞中部分元素含量极少，它们不重要吗？3.比较相应元素种类和含量，你还能得出哪些结论？

【生】学生讨论并回答。

【师】讲解。

【生】学生观察、 总结。

【师】提问：1、组成人体活细胞数量最多的元素是？

【师】展示图片：（鲜重比、干重比）。

【师】提问：2、细胞中哪儿种元素含量较多？其中最多的是哪种化学元素？

【生】学生观察图片资料并听讲解。

总结：基本元素 (C、H、O、 N) ； 最基本的元素C。在人体的细胞中，鲜重时含量最多的元素是O，鲜重前四O ＞ C ＞ H ＞N。干重时含量最多的元素是C，干重前四C ＞ O ＞ N ＞H。

【师】提问：2、你能举例说明元素缺乏所引起的病症吗？通过平板展示相关缺素图片或视频，讲解：常见元素缺乏病症。

【生】学生举例说明。

小结：元素的种类、来源、存在形式、分类。生物界的统一性和差异性。

【生】完成练习二。

【师】利用智慧课堂的统计功能，对学生答题情况进行统计分析，并进行针对性讲解。

设计意图：锻炼学生图表分析能力、发现问题的能力；学生通过分析比较发现不同细胞的组成元素大体相同，认同不同细胞元素组成的相似性。学生通过分析比较发现同一细胞不同元素含量不同，进一步分析比较不同细胞同种元素的含量情况,认同不同细胞具有特异性。理解构成细胞的大量元素，微量元素，以及最基本元素是碳。了解细胞中元素的作用。

（三）组成细胞的化合物

【师】思考讨论：1.组成细胞的有机化合物和无机化合物有区别吗?能举例说明吗?2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种什么?尝试推测它们对生命的意义?

【生】根据生活经验合作讨论。

【师】总结。

【师】展示视频图片并思考：学校旁大水河畔甘蔗叶和根的细胞中化合物的种类和含量差异？

总结：不同生物组织的细胞中各化合物的含量是有差异的。

【生】理解并记忆。

【师】展示并讲解：中国居民平衡膳食宝塔图片。

【生】学生讨论。

【师】小结。

【生】在平板上完成当堂检测内容。

【师】布置课后作业：通过搜集资料，组成细胞中的元素和化合物有什么作用呢?

【生】课后搜集资料

设计意图： 掌握组成细胞的化合物的种类及分类。理解组成细胞的各分子的区别及相应生理作用。提醒学生合理膳食。通过搜集资料拓宽视野，发展生物学核心素养。

参考文献： 

[1] 崔允漷.如何开展指向学科素养的大单元设计[J].北京教育：普教版,2019,0(2)7:11-15

[2]张胜文.智慧教育时代高中生物智慧课堂构建研究[J].中国信息技术教育,2020,09:

[3]景风.新课改背景下高中生物教学策略研究[J].成才之路,2020,09: 

[4]张祥.基于大概念的高中生物学单元教学整体设计[J].中学生物教学,2022,07:15-19