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第四课时 细胞是生命活动的单位 教学设计
课题名称 1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动 1.1.5细胞核是遗传信息库 细胞是生命活动的单位 单位 XX中学 执教者 XXX
解读课标 本节是2022年版的义务教育生物学课程标准中的课程内容一《生物体的结构层次》中的大概念1《生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动》里的重要概念《1.1 细胞是生物体结构和功能的基本单位》当中的次位概念《1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动》和《1.1.5细胞核是遗传信息库》，课程标准提出，要针对学生的年龄特点创设学习情境，结合学生的生活经验，通过观察、材料分析等活动形式，通过亲身尝试和体验设计实验，树立严谨求实的科学态度，形成探究实践的核心素养。。
解读学生 1.通过前面的学习，学生已经积累了一定的实验设计和操作能力、观察能力、合作能力以及分析能力，为这节课的学习垫定了基础。 2.学生对于抽象概念的理解还有一定的难度，在本节课的难点“细胞质完成能量转化”的时候，尽量使用有趣的图片或实例引导学生进行积极类比思考。
解读教材 教材分析 本课时选自北师大最新版七年级上册生物学第二单元《生物圈中的人》第2章《细胞》第2节《细胞是生命活动的单位》，属于概念1 生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动”中的《1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动》和《1.1.5细胞核是遗传信息库》内容。这个部分的内容主要通过观察草履虫实验活动和设计关于变形虫的简单实验来突破“细胞是生命活动的单位”这一概念，而其中的细胞质完成能量转化是难点，需要通过生活中实例进行类比，帮助学生理解。
教学目标 1.运用示意图或模型等方式，展示和说明细胞各结构的功能及其关系，发展科学思维。 2.运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性，形成探究实践的核心素养。
教学重点 说明细胞各结构的功能及其关系，掌握“细胞是生命活动的单位”这一概念
教学难点 1.说明细胞质完成能量转化。 2.运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性，形成探究实践的核心素养。
解读方法 教学方法 情境教学法、任务驱动法、直观教学法
学习方法 自主学习法、合作探究法、实验法、观察法
教学手段 多媒体教学、八桂教学通平台、希沃白板5
教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
问题导入 【展示一滴水中的生物图，找到其中的单细胞生物】 师1：同学们这是在前面的观察一滴水中生物时，老师保留下来的图片，请同学们找找看，这里的单细胞生物？谁能上来把它们圈出来？ 师2：是的，在一滴水中有多细胞生物，也有单细胞的生物，下面我们将着重来观察草履虫，看它能否独立完成生命活动？ 学生倾听思考，到白板上去圈出单细胞生物。 结合生活情境，吸引学生的注意力，激发学习兴趣，导出本节课的学习内容。
任务驱动 解决问题 【学习任务一】观察草履虫 师：同学们在实验之前，请先自主阅读教材P43-44的“观察草履虫”活动，思考以下问题：①为什么取培养液的表层？②为什么要放几根棉花纤维？③如何转化使用高倍物镜？ 学生自主阅读，接龙式回答 生1：培养液的表层氧气比较充足，草履虫比较多，取表层易观察。 生2：棉花纤维是障碍物，草履虫是动物，会运动，放棉花纤维是为了减缓运动速度，便于观察。 生3：要使用高倍物镜观察必须先用低倍物镜观察，再直接转换使用高倍。 通过自主学习探索新知，充分发挥了学生的主体作用。
师:同学们的思路都非常正确，这个活动有两个工作，同学们可以组内分工完成，然后交互观察，最后完成教材P44的三道讨论题。 （教师巡堂指导） 学生实验分工合作 通过活动，让学生合作探究初步了解“细胞是生命活动的单位”这一概念。
师：好，实验完成得还挺顺利，有些小组分工合作得非常有条理，现在各小组派代表接龙来汇报一下你们的观察讨论结果。 生1：草履虫是由一个细胞构成的，因为它的结构就是一个细胞的结构，它的身体是由细胞膜、细胞质和细胞核构成的。 生2：草履虫靠细胞膜上的纤毛运动，靠细胞膜呼吸、靠细胞膜上的口沟获取营养，靠细胞膜上的胞肛排食物残渣，靠收集管和伸缩泡排泄。 生3：我们在探究草履虫应激性时，发现盐水对草履虫来说是有害刺激，它会逃离，而肉汁是有利刺激，它会趋向。 通过汇报实验，提升学生表达能力
师：同学们的回答都围绕着细胞膜，它在生命活动中起着很重要的作用，那它到底有什么具体的功能呢？请同学们阅读教材P44第二段文字，尝试用一个细胞、箭头、大小不同的颗粒构成的模式图来解释这一过程。 学生自主阅读，按要求画模式图，加以解释： 细胞膜的保护和控制物质进出这两个功能。 发挥学生学习的主体性，自主阅读，用画模式图方式来解释，发展科学思维。
师：同学们用模式图解读细胞膜的功能非常到位。如果里面的物质随便出到外界，比如，洗青菜时，水里会呈现绿色，炒青菜时，菜汁也会流出来，这些都是因为什么结构被破坏了呢？ 生：细胞膜被破坏了，就失去了控制能力，所以里面的液体就会流到外面。 并让学生能解决生活中的现象，学以致用。
任务驱动 解决问题 【学习任务二】设问题串，突破难点——细胞质里的能量转化 师：我们人是由很多细胞构成的，但是每个细胞都和草履虫这一个细胞一样能够完成生命活动，大家来看一下这两幅图：人在跑步——食物；汽车开动——汽油；这两张图说明了什么问题呢？ 生：人运动需要消耗能量，食物能提供能量；汽车跑动需要汽油，发动机才能发动，产生动力。 用类比的方法，力图给学生创设探究情境
师：是的，食物、汽油都是有能量的，叫化学能，但是它能够转化成其它形式的能量，能量的形式有很多种，而且它们可以通过一定的条件或结构进行转化。比如：点燃蜡烛，蜡烛的化学能就会变成光能、热能，再比如汽油里的化学能也会通过燃烧变成热能，热能再通过其它器件，变为动能、电能，使汽车开动，那么动物所吃的食物里的化学能又是如何转变为人能使用的能量呢？请同学们阅读教材P44的最后一段文字—P45的第二段文字，思考，讨论进入细胞内的物质能量是在哪里完成转化的？又是怎么转化的？ 生：进入细胞的物质中的能量是在细胞质完成转化的。在细胞质里有一个结构叫线粒体，它可以在氧气的参与下，分解食物中的有机物，在线粒体的作用下，化学能就转变成了细胞生命活动所使用的能量。 通过问题串的方式，引导学生自主阅读，突破“细胞质里的能量转化”这一难点，发展科学思维
师：说得非常正确。动植物细胞都有线粒体，它可以把化学能转化为生命活动所使用的能量，称为能量转换器，那你们从教材中还知道了在能量转化方面，植物比动物多了什么神奇的功能吗？ 生:植物有些细胞有叶绿体，它能把二氧化碳和水合成有机物，不需要像动物和人一样从外界摄取，同时，还能把光能转变成化学能贮存在有机物中。直接或间接地提供给动物和人。所以说植物的能量转换器除了线粒体外还有叶绿体。而动物细胞的能量转换器只有线粒体。 引导学生进行比较学习，归纳出动植物的能量转化器，发展科学思维
任务驱动 解决问题 【学习任务三】设计简单的实验，探究细胞生命活动的控制中心 师：细胞的生命活动跟细胞膜和细胞质有着极大的关系，那细胞核呢，它又是起到什么样的作用呢？请同学们运用之前探究实验的基本程序，借助教材P45-46的内容，进行简单设计一个实验，下面分组讨论完成。 学生分组阅读教材，运用控制变量法，设计实验方案： 提问： 作出假设： 方法步骤： 实验（教材或视频展示） 分析现象： 得出结论： 通过设计简单实验，做到了温故知新，学以致用
师1：同学们已经完成了交流，哪个小组来汇报一下本小组的实验设计及分析。 师2：（环顾全班，没有反对意见）好，这个小组分析的非常好，也很聪明，因为要取出和植入细胞核需要特殊技术，作为学生，在学校还没有这样的条件去实验，所以该小组的同学在实验中，把草履虫换成了变形虫，巧妙地利用科学家们的实验，来进行描述实验步骤和分析实验现象，最后得出了结论，他们的方案遵循了探究实验的基本程序，该小组同学也掌握了运用控制变量，设计实验的方法。 生：我们是XX小组，现在由我们来跟大家汇报： 提出问题：变形虫的细胞虽小，它的生命活动却很复杂，而且各种生命活动能够有条不紊地进行，是不是通过细胞核来控制和协调？ 作出假设：变形虫的细胞虽小，它的生命活动却很复杂，而且各种生命活动能够有条不紊地进行，需要通过细胞核来控制和协调。 实验：如教材所示分实验一和二。 分析现象得出结果：实验一中分割变形虫为有核和无核两部分，结果无核的死亡，有核部分还能生长生殖。实验二中，分割另一变形虫，将细胞核重新植入无核部分，结果恢复正常后生长繁殖。在这两实验中的控制的实验变量就是细胞核。 得出结论：细胞核是控制生命活动的中心 提供平台给学生展示，进行汇报，让同学们在表达交流中相互学习。培养他们合作精神，提升设计探究实验的能力
课堂总结 通过上图中的连线配对，进行总结 落实了核心素养目标，归纳总结中发展科学思维，理解细胞是生命活动的单位概念
练习巩固 展示【数字教材】的内嵌资源完成教材中的练习； 使用【数字课件】的习题库添加练习。 做练习 对所学知识进行巩固。
拓展延伸 小组课后完成建模活动：制作动物细胞和植物细胞，并配上解说词 制作动物细胞和植物细胞，写对应解说词 通过课后建模活动，形成探究实践核心素养
学习评价 项目细则分值自我评价小组评价综合评价 【学习任务一】观察草履虫能用显微镜观察到草履虫的形态和运动10能用高倍物镜看观察到纤毛、口沟、食物泡、收集管、伸缩泡，大核、小核25能说出细胞膜的功能10【学习任务二】设问题串，突破难点—细胞质里的能量转化能说出食物中的物质，并分类15能说出动植物细胞质里的能量转换器10【学习任务三】设计简单的实验，探究细胞生命活动的控制中心学会运用控制变量简单设计实验20 能分析变形虫实验得出结论10总分100
板书设计 1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动 1.1.5细胞核是遗传信息库 细胞是生命活动的单位 一．细胞通过细胞膜实现与外界的物质交换
二.细胞都需要能量，能量的转化通过细胞质来实现（线粒体，叶绿体)
三.细胞核是细胞生命活动的控制中心
教学效果 1.本节课安排了活动“观察草履虫”，学生学习兴趣高，学生在活动中理解了草履虫虽只有一个细胞，但是能完成所有的生命活动。 2.通过设计问题串和类比的方法，来突破难点。 3.通过运用控制变量来设计简单的实验，来获得新知，充分体现了学生学习的主动性。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)北师大最新版大单元设计案例
概念1 生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动
作者：黄惠荣
一、单元（或主题）教学设计说明：
本单元对应《义务教育生物学课程标准（2022年版）》学习主题一“生物体的结构层次”，需要帮助学生形成重要概念1.1“细胞是生物体结构和功能的基本单位”和1.2“生物体的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，共同完成各项生命活动”。在这一单元中，学生能够从微观和宏观两个尺度认识生物体的结构层次，初步理解细胞的多样性和统一性，初步形成结构与功能、部分与整体相统一等观念，逐步形成科学的自然观。本单元涉及到的概念多，相对于刚刚升入初中的七年级学生而言显得虽有趣但难懂，比如：细胞、组织、器官、系统对于学生而言就很抽象，故应以学生的生活经验为基础，为学生提供大量的感性材料和创设情景以及实验操作来激发学生的兴趣和求知欲。
居于上述原因，进行本单元教学设计时，需反复研读新课标，以它为一个指导思想，把教学设计成以学生为主体的课堂模式，以学生的生活经验为一个基点，寻求与细胞结构和功能有关的生活现象，如糖拌西红柿渗出汁液、煮苋菜时汤汁变红等；设计符合学生的实践活动，比如为学生提供多种生物材料，指导学生制作临时装片，利用显微镜进行观察，使学生初步学会使用显微镜观察的方法，形成对细胞结构的感性认识。这一系列的运用实物、图片、影像资料等教学资源教学的方法，能直观展现多细胞生物体的结构层次，引导学生形成生物体是一个统一整体的认识。通过小组合作探究、讨论、交流等多种途径，有效培养学生的核心素养。
二、单元（或主题）学习目标与重点、难点：
（一）课程标准的相关要求∶
大概念 重要概念 次位概念
概念1 生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动 1.1 细胞是生物体结构和功能的基本单位 1.2 生物体的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，共同完成各项生命活动 1.1.1 一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞组成 1.1.2 动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构 1.1.3 植物细胞具有不同于动物细胞的结构，如叶绿体和细胞壁 1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动 1.1.5 细胞核是遗传信息库 1.2.1 细胞能通过分裂和分化形成不同的组织 1.2.2 绿色开花植物体的结构层次包括细胞、组织、器官和个体，高等动物体的结构层次包括细胞、组织、器官、系统和个体 1.2.3 生物体在结构和功能上是一个统一的整体
本单元属于学习主题一“生物体的结构层次”的内容。通过本主题的学习，学生认识到细胞的多样性和统一性，形成生物体是一个统一整体的认识。初步形成结构与功能相适应的生命观念。
本单元从身边感性材料出发，帮助学生形成次位概念：
1.1.1 一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞组成
1.1.2 动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构
1.1.3 植物细胞具有不同于动物细胞的结构，如叶绿体和细胞壁
1.1.4 细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动
1.1.5 细胞核是遗传信息库
1.2.1 细胞能通过分裂和分化形成不同的组织
1.2.2 绿色开花植物体的结构层次包括细胞、组织、器官和个体，高等动物体的结构层次包括细胞、组织、器官、系统和个体
1.2.3 生物体在结构和功能上是一个统一的整体
再通过问题导向，和任务驱动学生探索细胞和生物体的结构层次，最后在帮助学生形成前次位概念的基础上，设计各种相应活动，让学生在不同的活动中，逐步完成对知识的探索，同时形成结构与功能相适应的生命观念；在比较、归纳中发展科学思维；在实验中提升探究实践能力；在学习中的各种显微材料，无时不彰显着科学家严谨求实，勇于质疑和探索的科学态度，影响着学生，在无形中形成了树立了正确的态度责任。
（二）根据新课程标准和学生实际，设计单元学习目标与重点难点如下∶
单元学习目标：
1.正确、规范地制作临时装片，使用显微镜进行观察，提升探究实践能力。
2.能够针对观察结果中可能出现的成像不佳等情况，从材料制备、仪器设备、操作程序等方面初步分析原因，发展科学思维。
3.识别动植物细胞的结构并说出其异同点，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成结构与功能相适应的生命观念。
4.运用示意图或模型等方式，展示和说明细胞各结构的功能及相互关系，发展科学思维。
5.运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性，形成科学思维和探究实践的核心素养。
6.描述细胞分裂和分化的基本过程；识别人体和植物体的主要组织；说明细胞通过分裂和分化形成各种组织，组织构成不同的器官，发展科学思维。
7.识别给定生物材料所属的结构层次，并阐明生物体在结构和功能上是一个有机整体。
重点、难点
重点：
1.正确、规范地制作临时装片，使用显微镜进行观察，提升探究实践能力。
2.能够针对观察结果中可能出现的成像不佳等情况，从材料制备、仪器设备、操作程序等方面初步分析原因，发展科学思维。
3.识别动植物细胞的结构并说出其异同点，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成结构与功能相适应的生命观念。
4.运用示意图或模型等方式，展示和说明细胞各结构的功能及其关系，发展科学思维。
5.运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性。
6.描述细胞分裂和分化的基本过程；识别人体和植物体的主要组织；说明细胞通过分裂和分化形成各种组织，组织构成不同的器官，发展科学思维。
7.识别给定生物材料所属的结构层次，并阐明生物体在结构和功能上是一个有机整体。
难点：
1.能够针对观察结果中可能出现的成像不佳等情况，从材料制备、仪器设备、操作程序等方面初步分析原因。
2.运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性。
3.描述细胞分裂和分化的基本过程；识别人体和植物体的主要组织；说明细胞通过分裂
和分化形成各种组织，组织构成不同的器官。
三、单元（或主题）整体教学思路（教学结构图）：
本单元的第1课时主要认识显微镜的结构，规范使用显微镜，形成规范操作显微镜的意识，体会使用显微镜观察细胞或生物的成就感。第2课时主要是制作人的口腔上皮临时装片，识别动物细胞的结构并说出其功能，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成结构与功能相适应的生命观念；能够针对观察结果中可能出现的成像不佳等情况，从材料制备、仪器设备、操作程序等方面初步分析原因，发展科学思维。第3课时通过制作植物细胞的临时装片，识别植物细胞的结构并说出其功能，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成结构与功能相适应的生命观念；比较说出动植物细胞的异同点，发展科学思维。第4课时通过运用示意图或模型等方式，展示和说明细胞各结构的功能及其关系，发展科学思维；运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性，形成探究实践的核心素养。第5课时通过描述细胞分裂的基本过程和结果，运用模拟实验研究细胞保持较小体积的原因，提高记录和分析数据的能力，体会数学模型应用于生物学研究的价值，发展科学思维。第6课时通过描述细胞分化的基本过程和结果，识别人体基本组织；在观察人体基本组织及观察鸡翅的活动中，提升解剖和观察能力，体会解剖观察在生物学研究中的意义,养成规范操作实验器材、严谨认真的科学态度。第7课时通过识别植物体的主要组织，比较动植物体主要组织的结构特点和功能，识别给定生物材料所属的结构层次，从微观和宏观两个尺度认识生物体的结构层次，阐明生物体在结构和功能上是一个有机整体，初步形成部分与整体相统一的生命观念。
课时安排：本单元安排7个课时。
四、单元教学评思路设计
为了实现1.1.1、1.1.2、1.1.3、1.1.4、1.1.5、1.2.1、1.2.2、1.2.3的学习目标，将围绕以下核心问题展开，这几个核心问题将通过7个教学任务来解决。同时，在学习评价中，将以课堂表现、成果展示、评价量规等多种形式促进学生学习及评估学生的学习效果，具体如下：
