第2章-《组成细胞的分子》-教材分析

第2章《组成细胞的分子》教材分析课程教材研究所生物课程教材研究开发中心李红许多生物科学的问题，都要在细胞层面寻求解答；要深入阐明细胞生命活动的规律，必须了解生物大分子的结构和功能。本章介绍了组成细胞的蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物，和水、无机盐等无机物的组成、结构，以及对于细胞的重要意义，为学生学习后续内容，即作为基本生命系统的细胞，其内部结构、物质的输入和输出，能量的供应和利用，以及产生、生长、衰老和凋亡的过程打基础。一、教学目的要求知识方面1.概述蛋白质的结构和功能。2.简述核酸的结构和功能。3.概述糖类的种类和作用。45.说明生物大分子以碳链为骨架。6.说出水和无机盐的作用。情感态度与价值观方面1.认同生命的物质性，探讨组成细胞的分子的重要作用。2.参加相关实验，观察实验现象，了解同种生物组织中有机物含量的差异和不同种生物组织间有机物含量的差异；了解DNA和RNA在细胞中的分布。能力方面1.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。2.制作人的口腔上皮细胞装片，观察DNA、RNA在细胞中的分布。3.尝试设计实验，了解无机盐对于生物体的重要意义。与原来的高中教材相比，本章的内容有所拓展。核心概念和原理没有增加，知识性内容的深难度维持在原教材水平。补充的是课堂上即可完成的学生活动，如“问题探讨”，“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，关于“氨基酸结构通式”“脂肪的分布和作用”“无机盐的重要生理功能”等“思考与讨论”；以及所学内容与现实生活、人体健康的联系，科学史话和科学前沿等。希望教师在教学时能够注意到教材的这些特点。二、教学内容的结构和特点（一）教学内容的结构（二）教学内容的特点本章包括5节：《细胞中的元素和化合物》《生命活动的主要承担者──蛋白质》《遗传信息的携带者──核酸》《细胞中的糖类和脂质》《细胞中的无机物》，建议授课时数为5课时，每节1课时。第1节《细胞中的元素和化合物》，通过“问题探讨”，让学生比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，认识到组成细胞的化学元素，在无机自然界都能找到，没有一种元素为细胞所特有；同时，细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同，进而了解组成细胞的元素和化合物有哪些。组成各种生物体的细胞不同，同一生物体内细胞又有多种类型，其成分也不尽相同。教科书以人体细胞为例，介绍了组成人体细胞的主要元素占细胞干重和鲜重的百分比，并提出问题：“在细胞干重中，C的含量达到484%，表明C是构成细胞的基本元素，这对生命有什么意义呢？”为本章前4节学完后的小结“生物大分子以碳链为骨架”打下伏笔。“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”的实验比原教材有所改进，不再是单纯地验证，而是让每组学生选择一两种样品，检测这种样品中是否含有还原糖、脂肪、蛋白质或淀粉，小组间比较检测结果，了解同种生物组织中有机物含量的差异和不同种生物组织间有机物含量的差异。第2节《生命活动的主要承担者──蛋白质》，侧重在让学生了解蛋白质的组成、结构和功能的多样性，及其能够成为生命活动的主要承担者的原因。20种氨基酸虽然结构不同，但是有共同的结构特征。教科书没有直接给出氨基酸的结构通式，而是让学生观察4种氨基酸的结构，通过思考与讨论，找出氨基酸结构的共同特点，加深对氨基酸结构的理解。这种处理方式，是新教材比原教材改进的特点之一，让学生通过主动探究得出结论，是落实探究性学习课程理念的具体体现。蛋白质结构和功能的多样性，采用图文结合的形式，让学生在获取形象、丰富的信息内容的同时，培养分析、处理信息的能力。世界上第一个人工合成蛋白质的诞生，是我国科学家在生物学史上创造的奇迹。国际人类蛋白质组计划，是继人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程，是我国科学家第一次领衔国际重大科研协作计划。科学史话和科学前沿分别介绍了这两项重大科研成果，让学生在了解与蛋白质研究有关的科学史和前沿进展的同时，培养爱国主义精神，增强民族自信心和自豪感。第3节《遗传信息的携带者──核酸》，“问题探讨”从学生感兴趣的DNA指纹技术在案件侦破中的应用引入，请学生围绕DNA讨论几个问题，在思维热身中不知不觉进入核酸内容的学习。由于《遗传与进化》中有大量篇幅详细介绍DNA、RNA的结构和功能，因此本节内容的重点放在细胞层面，让学生了解核酸在细胞中的分布以及核酸能够成为遗传信息携带者的原因。组织好“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的教学是本节的关键。对遗传信息多样性的结构基础的探讨，可以从对蛋白质结构多样性的探讨迁移过来，通过类比，理解4种脱氧核苷酸排列成的千差万别的核酸与遗传信息的关系。第4节《细胞中的糖类和脂质》，无论是“问题探讨”“思考与讨论”，还是正文内容的叙述，都紧密联系生活，从学生熟悉的生活事例引入，展开内容的学习，并注意与人体健康相联系，以便学生从细胞、分子水平了解保健的一些基本常识。第5节《细胞中的无机物》的内容比较简单，主要让学生了解水和无机盐在细胞中的存在形式和作用，并注意联系日常生活的事例。本节最后一段是对全章的小结，旨在点明“细胞是多种元素和化合物构成的生命系统”“活细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中。但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。”