2.2细胞中的无机物教学设计（表格式）-人教版高中生物（2019）必修一

2.2《细胞中的无机物》教学设计
【课例设计】
本节课采用问题驱动、行动导向的STEAM教学法，注重培养学生在复杂问题情境中设计问题与解决问题的能力。选取多种练习生活实际的例子，让学生将生物知识与生活联系，学会健康生活。
首先在课前，于生物兴趣小组中提出问题：如何设计实验探究水对于小麦种子萌发的影响？水的特性与氢键的作用？随后小组同学展开讨论与交流，部分小组同学设计并完成实验，在课上与班级其他同学展开分享交流，利用多媒体设备展示实验设计方案、过程与结果；另一部分小组同学查阅资料，研究水中的化学键与氢键的形成与功能，之后选择代表在课上对水的特性进行讲解，班内同学听后就仍存在的问题进行交流讨论，实现良好的生生互助式解决问题。班内同学在生物兴趣小组的同学们带领之下，掌握实验探究的一般方法，在学习了无机盐的功能之后，能够自主设计实验证明某种无机盐对植物生长的作用，并在课后展开实验操作和验证，从而提升自己的实验操作能力和解决问题的能力。
课中知识的学习也主要采用视觉化思维教学和建构式教学方法，适用多媒体设备多方面展示生活中不同细胞水含量、水在不同组织器官的功能、各种无机盐缺乏症等，让学生在观看图片、视频和实物的同时，自主总结归纳，概括出详细的知识点，建构自己的知识体系。真正实现以学生为中心，教师引导的良性教学，全面提升学生的生物科学素养。
【教材分析】
本节的主要内容是水和无机盐在细胞中的存在形式和生理作用。细胞中的水，存在形式上包括自由水和结合水，教材通过对二者作用的分析，得出了水的作用:细胞中的无机盐，教材则主要结合各种实例加以分析，得出其主要作用。从知识内容上看，本节难度不大，可以引导学生进行以分析资料为主的学习。教学过程中联系生活实际，贯穿着资料分析，提供学生主动学习的机会，使学生通过自己的分析、交流获得知识、发展能力。
【学情分析】
学生已经有了初步的实验设计与操作能力，但是设计与操作机会不多，技术并未成熟。对于本节课所需要的水和无机盐的功能探究，可以由生物兴趣小组的同学提前设计并完成，课上对实验设计进行分析，之后由学生仿照设计无机盐对植物生长的作用，逐步培养实验探究能力和解决问题的能力。
【核心素养目标】
生命观念：认同细胞是各种元素和化合物构成的生命系统，以及生命的物质性。
科学思维：通过对比不同细胞中水和无机盐含量和功能，总结归纳水与无机盐的
一般功能。
科学探究：能够完成基本的对照实验设计，并完成相关操作，就实验结果进行分
析。
社会责任：认识到水和无机盐对生物体的重要意义，并进行相关宣传。
【教学重难点】
教学重点：细胞中水和无机盐的含量、存在形式、功能。
教学难点：探究水和无机盐对植物生长的实验设计与操作。
【教学方法】
教法：讲授法、谈话法、直观教学法
学法：自主学习法、合作探究法、实践操作法
【教学过程】
教学进程 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 播放《中国人民解放军进行曲》，勾起学生的军训回忆，分析身体流失的物质？思考在大汗淋漓的时候应该补充纯净水还是淡盐水？ 回忆军训生活，分析身体流汗较多时身体丢失的物质，认识无机盐对身体的重要性。 导入水和无机盐，引起学生的学习兴趣
前置实验 分享交流 生物兴趣小组的同学交流实验：水对小麦种子萌发的影响，师生共同分析当中的自变量和因变量，跟随学生的讲解，屏幕展示实验结果。 兴趣小组同学分享交 流实验过程，其他同学通过实物及屏幕的图像了解实验设计方案。 生物兴趣小组学生交流课前在问题情境下 已经完成的实验设计与操作，让同学们初步认识对照实验的设计 方法，对进行生物实验 产生兴趣。
分析实验思考 水的存在形式 讨论：1.甲组小麦种子在晒干的过程中，主要损失的是什么形式的水？这些种子有没有生理活性？ 2.乙组种子在浸泡的过程中，主要是增加了什么形式的水含量？ 3.丙组种子在烘干的过程中，种子丢失的水与甲组是否一致？丙组种子有没有生理活性呢？ 4.丙组与乙组同样浸泡了四个小时的时间，为什么不能萌发呢？体过程。 分析实验结果，发现自由水有利于小麦种子的萌发，可以提高细胞代谢，结合水的流失会让细胞生理活性丧失；自由水比结合水的流动性强、蒸发性强、占比更多。 就实验结果进行分析，总结归纳水的存在形式及对小麦种子萌发的影响，联系生活实际讨论两种水的特点。培 养学生分析实验的能 力
深入思考 自由水和结合 水的关系 进一步思考：1.晒干种子更有利于储藏，却不利于小麦的发芽，这说明什么呢？ 2.小麦种子在自由水和结合水处于什么关系时，生长更旺盛？ 3.自由水和结合水是可以相互转化的吗？ 观看沙漠植物和冬天的小麦，分析结合水占比提高对植物抗逆性的作用及自由水和结合水的相互转化。 对小麦种子萌发实验进一步讨论，分析代谢旺盛与代谢降低等需求下细胞中自由水和结合水的转化与占比问题，结合图示分析具体实例，对比当地植物和沙漠植物，对比秋天的小麦和冬天的小麦。 就实验结果进一步分析，讨论自由水和结合水的关系及相互转化，增加学生的思维深度。
对比图像分析 不同细胞中水 含量 给学生展示不同生物、同一生物不同生长发育阶段、同一个体的不同组织器官中的含水量，引导学生分析不同 细胞内含水量的不同，总结一般规律。 观察不同生物、同一生物不同生长发育阶段、同一个体的不同组织器官中的含水量，总结一般规律，并举出身边的具体实例。 结合图示，学生自主归纳总结不同细胞中的含水量，找寻一般规律，培养学生的归纳总结能力，交流表达能力。
学生交流 水的特性 由生物兴趣小组的同学给其他同学讲解水的极性特点、氢键的含义和作用；之后引导仍然有疑问的学生向小老师继续提问，达成良好的互助。 观看由兴趣小组同学 提前准备视频，并认真听小老师对极性分子、氢键的讲解。 兴趣小组的学生为其他同学们讲解水的特 点，实现生生互助，培养学生团结合作，解决问题能力。
归纳总结水的 功能 材料：①葡萄糖的外周带正电荷，能够和水中带负电荷的氧相互吸引，使得葡萄糖溶于水中。 ②在水的参与下，在动物和人体的消化道内，蛋白质和多糖等多聚体营养物质将水解成若干单体。 ③人体的肌细胞、肝细胞和神经细胞等绝大多数组织细胞直接生活在含有大量水分的组织液中。 ④植物的筛管中，水通过氢键运输营养物质和代谢废物。从水的特点出发，引导学生找出自由水在细胞中的功能，并引导学生举例。 总结归纳自由水的功能并结合身边事物举例。 用就水的特点分析水在细胞中和其他分子 的关系，结合教师给出的常见实例，自主归纳总结自由水的功能
无机盐的存在 形式及功能 播放奥运会中运动员喝功能饮料的短片，引导学生分析饮料中所含有的无机盐及其存在形式；通过屏幕展示无机盐在生物体和细胞中起作用的实例图 像，引导学生自主归纳无机盐的一般功能，并就常见无机盐的其他功能进行讨论。 观看短片，思考运动员喝功能饮料的原因？ 结合上一节课内容分析无机盐的含量和存在形式？观察屏幕给出的实例讨论归纳无机盐的一般功能？分享交流常见无机盐的其他功能？ 分析运动饮料中所含有的无机盐及其存在 形式，根据老师给出的实例分析不同无机盐在细胞中的功能。培养 学生总结一般规律的能力。
健康生活 小结 引导学生思考摄入食盐过多的危害，分析无机盐和水的摄入都应该适量。 了解我国食盐摄入情 况，分析水和无机盐摄入过多多少的危害，认识到应适量摄入并宣传。 总结本节课的 基础知识，分享健康生活方 式，引导学生日常健康生活并宣传，增强社会责任感。
【板书设计】 【教学反思】 本节课采用问题驱动、行动导向的 STEAM 教学法，注重培养学生在复杂问题情境中设计问题与解决问题的能力。课堂中实现了生生互助的局面，学生逐步解决问题，自己总结归纳构建知识，达成了学生为主体，教师主引导的局面。