备课素材知识点：“细胞的能量供应和利用” 单元主题教学 高中生物人教版必修1

这是一份备课素材知识点：“细胞的能量供应和利用” 单元主题教学 高中生物人教版必修1，共7页。

一、“双减”前后“细胞的能量供应和利用”教学的对比
(一)“双减”前实施单课时教学
传统教学一直以单课时教学为主,单元教学为辅。这样的教学模式有利于学生对某一知识点的学习。““细胞的能量供应和利用”这一单元，教师会以单课时的形式给学生讲授“降低化学反应活化能的酶”“细胞的能量通货 ATP”“ATP的主要来源--细胞呼吸”“光合作用与能量转化”等内容，让学生就某个知识点(如酶的特性、酶的作用和酶的本质等)进行理解性学习。单课时教学注重的是某个知识点、考点,导致知识碎片化,缺乏整体性和系统性。
(二)“双减”后实施大单元教学
自“双减”政策提出之后,高中生物开始实施大单元教学,主要强调知识的整合与重构,以跨年级、跨学科的方式呈现知识的整体框架,在这过程中，教师引导学生深度学习、有效合作。例如，在“细胞的能量供应和利用”的教学中,教师可将高中三年生物教材中关于细胞的内容(如“细胞生活的环境”“细胞工程”等)整合起来，有效开展大单元教学，从而帮助学生构建完整的知识体系。
二、“双减”背景下“细胞的能量供应和利用”的教学设计
(一)抓住大单元主题,厘清单元知识间的联系
在实施大单元教学前，教师应明确大单元主题,为后续的教学做好铺垫。教师需要对课程标准提出的教学目标进行研读,再结合学生的基本学情以及生活经验来确定大单元主题，将单元知识进行整合,厘清单元知识间的联系,为大单元教学的实施打好基础。
“细胞的能量供应和利用”单元教学前,确定“细胞中的能量”这一教学主题。明确主题后,课堂上将“走近细胞”“细胞中的糖类和脂质”“细胞的能量通货-- ATP”“能量之源--光与光合作用”“细胞增殖时需要的能量”“细胞生活的环境”“动物细胞工程”等多本教材中关于细胞能量研究的内容都整合在一起,让学生从认识细胞开始,对细胞中供能的物质进行探索,并对细胞工程的应用进行思考，从而系统化理解单元主题内容,厘清单元知识间的联系，树立生命观念。
(二)强化大单元目标,落实大单元教学计划
教师在实施大单元教学时要依据课程标准提出的教学目标来选择教学内容,且要基于课程标准提出的教学目标制订大单元教学目标,让学生通过知识的整合和重构,实现深度学习,对问题的探究从表层过渡到深层。当教师明确了大单元教学目标后,接着就要落实大单元教学计划。
细胞的能量供应和利用单元,课程标准中提出的教学目标为:
能够对ATP的结构进行分析,对细胞呼吸、光合作用的过程模型进行构建;能够树立物质、能量、信息变化相统一的观念,通过动手实践、分析和讨论培养批判性思维;能够在理解呼吸作用、光合作用的原理后掌握“粮食增产的条件”,培养社会责任感。
本单元教学目标进行分析,对以“细胞中的能量”为主题的大单元教学目标进行重新整理,具体内容如下:能够认识细胞的结构,从细胞中的物质构成去分析能量的供给;能够掌握细胞中供能的场所以及方式;能够认识到细胞中能量的来源以及用途;能够知晓细胞在生长环节中需要的不同能量,以及这些能量在细胞工程中的应用;能够在掌握细胞中的能量后培养自身的社会责任感、科学精神和团队合作精神。
依据大单元教学目标制订教学计划:“走近细胞”1课时、“细胞中的糖类和脂质”2课时、细胞的能量通货--ATP”1课时、“能量之源--光与光合作用”2课时、“细胞增殖时需要的能量”1课时、“细胞生活的环境”1课时、“动物细胞工程”1课时。经过这样的规划让大单元教学更高效，目的性和针对性更强。
(三)设计探究性问题，促进学生深度学习
大单元教学相比单课时教学更具有开放性和延伸性。因此,教师在开展大单元教学时应从学生的基本学情出发,给学生设计一定的探究性问题，让学生在层层递进的问题中开展深度学习,由此锻炼学生的探究能力,活跃学生的思维。
这一单元教学,给学生设计了以下问题:
(1)细胞是什么?
(2)细胞中有哪些物质是提供能量的?
(3)细胞中哪些结构可以制造能量?
(4)细胞中产生能量的生命活动有哪些?
(5)细胞产生能量后都用于哪些生命活动?
(6)细胞能量对细胞工程的研究有什么帮助?
通过对这一系列探究性问题的思考与回答，学生对大单元教学计划有了明确的认识。
接下来,让学生对细胞从表层向深层进行探究，使学生能够迁移应用学到的知识。如能用初中生物中学到的光合作用知识来解释细胞能量的来源,就能对光合作用有更进一步的认识和理解;如能计算光合作用和呼吸作用中产生的ATP,就能实现对光合作用和呼吸作用相关知识的深度学习。
(四)实施课堂训练，检验学生的学习效果
开展大单元教学,为了检验学生的学习效果,让学生对课堂知识进行巩固,教师可以在课堂中安排习题训练。通过课堂训练,教师可以了解学生对课堂知识的掌握情况,把握学生的知识薄弱点,及时调整教学方案,开展针对性教学,最大限度地提升教学效果和质量。
如, “细胞的能量通货--ATP”这一课,为了帮助学生巩固课堂知识、把握学习重点,安排了以下课堂训练:
1.ATP的结构式可以简写成_ 。
2.ATP在植物、动物、细菌和真菌中都存在，这能否说明生物界具有统一性?
通过以上题目来考查学生对ATP的认识以及理解,检验学生是否能够对“细胞的能量通货--ATP”这一知识点进行深度学习，分析不同生命中ATP的作用，并将这一知识点与学过的知识建立联系。
对学生的学情有所了解,对后续的教学活动进行调整，引导学生对知识点的学习进行拓展延伸,为接下来的光合作用和呼吸作用的讲解做好铺垫,为大单元的系统化教学提供支持。
(五)绘制思维导图,构建大单元知识框架
大单元教学相较于单课时教学和常规的单元教学,教学内容更加宽泛,不仅具有递进性,还具有一定的深度,所以教师在教完一个主题内容后，可指导学生利用思维导图将所学内容呈现出来,一方面检验学生对主题内容的理解程度，另一方面让学生对自己掌握的知识进行梳理,在查漏补缺中完善自己的知识体系。这是对大单元教学效果的检验，也是对大单元教学的有效补充,所以教师必须注重这一环节的开展。
以“细胞中的能量”为主题开展了单元教学后，引导学生绘制了以下思维导图(见图1),之后让学生运用所学知识将思维导图填充完整,由此检验学生对“细胞中的能量”这一主题内容的学习情况以及理解程度,帮助学生建立完整的知识体系。思维导图的应用大大提升了大单元教学的效果。
(六)完善教学评价,发展学生的核心素养
教学评价是指引学生学习方向的关键环节，教师在开展大单元教学后,需要对学生的课堂表现以及学习情况进行评价，让学生在多元化的教学评价中展现自我,提升综合能力,发展核心素养。相较于单课时教学评价，大单元教学评价更能体现知识的关联性和延伸性，所以教师在设计教学评价内容时不仅要体现这一点,还要对学生的核心素养进行评价,以体现大单元教学的独特价值。
在“细胞中的能量”这一主题内容的教学中,让学生对植物的光合作用与呼吸作用的异同进行讨论,之后开展过程性评价和成果性评价;让学生对光合作用和呼吸作用的原理进行探究，并在小组成员的互评和师生评价中发现自身的不足。同时,还鼓励学生运用讨论的结果去解释粮食增产的问题,并对学生所体现的核心素养进行相应评价。具体的评价内容见表1。
经过这样的评价,学生对自己的学习水平有了更加深入的了解,且能够查漏补缺，完善自己。在教学完“细胞中的能量”这一主题内容后,对学生填充的思维导图也进行了评价，让学生能够以大观念、大概念的形式学习生物知识,体会知识间的联系,从而掌握生物学习的方法,发展生物学学科核心素养。