資源簡介

蘇科版義務教育課程標準生物教材培訓資料
第3單元 環境中生物的統一性
一、本單元的編寫意圖
九年義務教育《生物課程標準》的主線是人與生物圈。隨著人類社會的發展、科學技術的進步，生命科學的研究向著宏觀和微觀兩大方面推進。在教材的第一單元中介紹了《我們生活的生物圈》，從宏觀上引導學生認識了生物與自然界的關系。生物生活在生物圈中，就必需不斷地與環境進行物質和能量的交換，以維持自身的生存和發展，所以教材第二單元安排了《生物從環境中獲取物質和能量》。在初步了解生物圈和生物從環境中獲取物質和能量的基礎上，第三單元《環境中生物的統一性》將從生物的基本結構和結構層次上探究生物圈中的生物所具有的共性。科學研究表明，地球上的絕大多數生物 (除病毒等少數生物以外，有關病毒的內容在第7單元的23章環境與人體的健康中還要詳細介紹)都是由細胞構成的，細胞是構成生物體的基本單位。生物體實際上就是由許多細胞組成的組織、器官和系統按照一定的方式組合而成的，是一個統一的整體。從教材編排體系上看，本單元教材是學生學習第四單元《環境中生物的多樣性》的必備基礎，也是學生學習其它單元，例如《生物圈中的穩定與協調》、《生物圈中生命的延續》、《環境與健康》、《人類與環境的和諧發展》應該具有的生物學基礎知識。
教材這樣編排的目的：一是引導學生從微觀上認識生物體的結構具有的統一性，二是為學生從整體上理解人與生物圈的關系奠定必要的知識基礎。
二、本單元的編排特點
1．依據《生物課程標準》和本套教材的編寫思路，本單元教材在內容的安排上分三個板塊：活動板塊、信息庫板塊、輔助板塊。這是本單元乃至本套教材的一個非常重要的特點，這樣的編排有利于學生的探究活動，真正實現了自主、合作和探究的學習過程。
2．以活動為主線編排教學內容。本單元教材一共安排了觀察、實驗、探究、資料分析、DIY等18個活動，都從學生已有的生活經驗出發，讓學生在活動中體會知識的形成過程，以達到了解和掌握知識的目的。
3．教學內容呈現方式的多樣性和靈活性。采用文字、卡通、圖片、照片、表格等豐富多彩的形式表述教學內容。這樣的編排特點符合中學生的認知規律，激發和調動了學生的學習興趣。
三、本單元內容簡介
本單元根據全日制義務教育《生物課程標準》的第二個一級主題——生物體的結構層次，安排了《生物體有相同的基本結構》和《生物體有相似的結構層次》二章內容。在內容的編排上，教材圖文并茂，直觀形象地介紹了細胞基本結構和功能以及生物體的結構層次，并強調學生動眼觀察、動腦思考、動手操作，讓學生主動地參與學習活動，體現了基礎教育課程改革中提出的轉變學生學習方式的精神。通過STS、小資料、超鏈接、提示等欄目，滲透科學技術與社會的教育思想，強調科學技術在科學研究和社會發展中的重要作用，并對解決問題提供必要的支撐；利用科學探究的案例、名人名言、科學家的故事等科學史內容促進學生情感態度與價值觀的發展；通過DIY、進一步探究等活動把活動的層次、內容和要求進一步深化，以培養學生動手能力、分析問題和解決問題的探究能力。具體章節的知識結構如下：
第7章 生物體有相同的基本結構
本章安排了《生物體的基本結構》和《細胞的分裂和分化》二節內容。這部分內容在初中生物學科中占有十分重要地位。首先，細胞作為生命活動的結構和功能單位，這些知識是學生理解生物體進行代謝、生長發育、生命活動調節、遺傳變異等生命活動的基礎。其次，本章內容也是學生學習生物體結構層次等章節不可或缺的基礎知識。因此，學好本章內容是學生掌握本單元、乃至本套教材生物學知識的基礎。本章在內容的選取上，以探究細胞的結構和功能為主線，編排了觀察細胞的結構、分析細胞核在生命活動中的作用、觀察細胞分裂和分化的過程等一系列的活動。這些活動能夠讓學生在自主、合作、探究的學習過程中，理解細胞的結構的特點，認識組成生物體的細胞結構與功能之間的辯證關系，初步建立生物體結構與功能相適應的生物學基本觀點。
第1節《生物體的基本結構》安排了四個活動：軟木塞的秘密、觀察細胞的結構、分析細胞核在生命活動中的作用和DIY(模擬制作細胞模型)。這些活動在內容上互為遞進，層層相扣，讓學生在自主、合作、探究的學習過程中理解細胞的結構和功能。在生命科學的研究過程中，發現細胞到提出細胞是組成生物體的結構和功能的基本單位，無數科學家為此進行了大量的觀察和研究。科學家對生命科學不懈的探索精神，對初中學生學習生物學知識無疑是很有啟示的。教材首先以科學家發現細胞的過程為案例，充分激發學生的學習興趣，讓學生在輕松愉悅的學習氛圍中，了解細胞是生物體結構的基本單位。由于細胞都很微小，一般情況下是看不見、摸不著的。因此有關細胞的基本結構，對學生來說，比較抽象、不易理解。教材以科學探究活動為主線，讓學生像科學家一樣，通過實驗，觀察洋蔥表皮細胞和人口腔上皮細胞，在充分交流討論的基礎上，歸納出細胞的基本結構，通過對動植物細胞結構模式圖的比較分析，總結出動植物細胞在結構上的主要異同。接著，通過對“多利”羊誕生過程的分析，幫助學生認識細胞核在生物遺傳和變異中的作用，了解染色體是生物遺傳信息的載體，DNA是生物的遺傳物質。教材這樣編排突出了本節的教學重點，讓學生通過一系列的探究活動，主動地獲取知識，體現了自主、合作、探究性地學習過程。本節教材中細胞結構及各部分主要功能的知識是本節教學的重點。學生只有了解清楚細胞的結構，才有可能理解細胞的分裂和生長、分化，才有可能理解組織、器官和系統的概念。同時生物體進行生命活動的基本過程都是在細胞內進行的。所以，讓學生掌握細胞的基本結構和功能特別是細胞核在生命活動中的作用是本節要達到的首要目標。由于細胞都很微小，要觀察細胞的結構，往往需要將觀察的標本制成臨時裝片借助于顯微鏡才能進行，所以學習臨時裝片的制作也是本節的重點和難點內容之一。在制作細胞模型過程中，通過動手、動腦，學生對細胞的結構和功能的理解也得到進一步的提高。
第2節《細胞的分裂和分化》安排了三個活動：觀察細胞的分裂、生長和分化的過程。細胞的分裂和分化過程，對初中學生而言比較抽象。因此，教材的編寫本著從學生已有的生活經驗出發，通過對細胞分裂過程的觀察，讓學生體會細胞分裂是一個細胞形成二個細胞的過程，再引導學生思考在細胞分裂中細胞質、細胞核以及染色體的變化，讓學生在思考、探究中構建細胞分裂的大致過程。在此基礎上，分析細胞分裂對生物體生長的意義。由細胞分裂產生的新細胞，在以后的生長過程中，其形態結構和功能都會出現相應變化，這就是細胞分化。這部分內容，教材安排了大量的觀察，主要是讓學生在觀察過程中，通過積極的思考、交流和討論，總結出細胞的分化是與其在生物體內執行的相應功能相適應的。本節教材安排的這些探究活動，其目的是讓學生在這些活動中主動構建生物體由小到大的生長現象，與細胞的分裂、生長和分化之間的聯系，為學習生物體的結構層次以及相關知識打好基礎。生物體的生長現象與組成生物體的細胞進行分裂和生長密切相關。細胞分裂能增加組成生物體的細胞數量，同時細胞通過生長，增大了的細胞的體積。因此，細胞的分裂和生長是本節教材的教學重點。在細胞進行分裂的過程中，染色體的變化是一個難點。解決這一難點，教師要充分利用教材中的有關插圖，并可結合模型來表現細胞分裂過程中的染色體的行為變化。對于多細胞生物而言，他們的組成細胞在形態和功能上存在很大差異，這些差異是細胞分化的結果。這部分內容比較抽象，也是本節教材的難點之一。
第8章 生物體有相似的結構層次
本章安排了《植物體的組成》、《人和動物體的組成》、《單細胞生物體的組成》三節內容。
第1節《植物體的組成》有四個活動：觀察一株完整的植物體、植物體器官的構成、分析植物體的組成層次和DIY(認識生物課本的結構層次)。本節內容主要是探討植物體的組成層次。在傳統教材中，此部分內容一般從細胞開始，然后依次分析細胞的結構與功能、組織的結構與功能、器官的結構與功能，也就是從微觀層面開始，逐漸過渡到宏觀層面。而本節教材另辟蹊徑，從宏觀入手，也就是從學生感性認識入手，再逐層揭示植物體的組成層次。在內容上，首先通過對完整植物體的觀察，識別組成植物體的各種器官；再通過觀察和分析植物體各器官的組成，理解植物的器官是由不同的組織構成的，結構第7章中學習的有關細胞分裂、分化形成組織的有關知識，描述綠色開花植物體的結構層次。
第2節《人和動物體的組成》有五個活動：觀察人體的外形、探究人體的多層次結構、觀察人體的組織、分析人體是一個統一的整體和DIY(組裝人體模型)。本節教材內容安排與植物體的結構層次的寫法一樣，也是由宏觀入手，再逐步過渡到微觀領域。首先是觀察人體的外形，并以消化系統為例，在學生掌握植物體的組成層次的基礎上，分析人和動物體的多層次結構。由于組成人和動物體的組織與植物體的組織在結構和功能上有其特殊的方面，教材接著安排了觀察人體的組織。最后，通過分析人體是一個統一整體，歸納出組成人和動物體各個系統是在神經和激素的調節下，密切配合，協調活動，共同完成人和動物體的各項生命活動。
第3節《單細胞生物體的組成》有二個活動：觀察水中的小生物、探究草履蟲對外界刺激作出的反應。本節內容安排以探究為主，首先是觀察水中的小生物，讓學生對水中的小生物有感性認識，接著是一個“探究草履蟲對外界刺激作出的反應”的探究性實驗，這個實驗是全程探究，目的是培養學生的探究性學習能力。通過探究，讓學生理解單細胞生物雖然是由一個細胞構成的，但也能完成營養、呼吸、排泄、運動、生殖和調節等生命活動。
通過本單元的教學，應該實現下列目標。
知識目標：闡明細胞是生命活動的基本結構和功能單位，區別動、植物細胞結構的主要不同點，描述細胞核在生物遺傳中的重要功能；描述細胞分裂和分化的基本過程，概述生物體的各種組織是由細胞分裂、分化形成的；描述綠色開花植物體的結構層次，了解植物的幾種主要組織；別描述人體的結構層次，認識人體的幾種基本組織；了解單細胞生物的主要特征以及它們與人類生活的關系。
能力目標：進一步熟悉顯微鏡的使用，學會制作臨時裝片，學會徒手切片的操作；具備一定的觀察能力，初步具有發現問題、分析和解決問題的探究能力。
情感態度價值觀：學會與他人的合作和交流；初步形成生物學的基本觀點；養成實事求是的科學態度；樹立正確的人生觀等。
四、本單元教學的幾點建議
1．更新教育理念，轉變教學行為
《生物學課程標準》遵循的課程理念是：面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習。
面向全體初中學生，其實質就是要求我們廣大教師要尊重學生的個性差異，通過開展不同層次、內容豐富的活動來提高全體學生的科學素養。這一方面蘇科版課程標準生物教材做了有益的嘗試，教材的要求是所有初中學生經過努力都可以達到的。例如，本單元《環境中生物的統一性》，它們所涵蓋的相關的知識、能力、情感、態度和價值觀都是一個普通公民應具備的基本素養，而且相關知識的面和難度都降低了，以減輕學生負擔，促進學生基本素養的全面提高。另一方面又要求能實現不同發展狀況的學生的個性化發展，教材安排了大量的探究性學習活動，每個學生都可以按照自己的水平參與，獲得自身的充分發展，還包括與他人的交流和合作，共同進步。即使是課外STS和DIY，很多也是發散性的、開放性的。總體上減少了整齊劃一的要求，為不同學生的發展留有余地。顯而易見，本套教材要求學生達到的生物科學素養，不是生物學家所需要的生物科學素養。對此每一位生物學教師要心領神會，否則，就會感到不適應、不舒袒，自覺或不自覺地走回到過去教學的老路上去。其明顯的標志之一將是總覺得知識講得不過癮、不到位，而費力地去補充、拓展、加深，其可能結果是加重學生的學習負擔，弱化了科學素養的養成和發展。
倡導探究性學習其目的正是提高學生的生物科學素養，顯然生物科學素養不可能單純地依靠知識的傳承、講授、灌輸來形成，必須改變教學的策略和方法，改變學生的學習方式。也就是要變學生被動地聽講為動手、動腦的主動參與的活動。在教學過程中培養學生的獨立性、自主性，引導學生在質疑，調查，實驗，收集、分析和解讀數據，推理、判斷和反思等探究活動中，既能理解、掌握和應用知識，又發展了收集和處理科學信息的能力，獲取新知識的能力，分析解決問題的能力，交流與合作的能力，特別是培養了創新精神和實踐能力。倡導探究性學習，還將使學生的學習過程更富有個性化，對情感的體驗、科學態度的養成、正確價值觀的樹立，也會有很大的幫助。課程標準中把科學探究列為內容標準的十大主題的第一主題，就是要求我們在整個教學過程中予以貫徹。在本教材第三單元中，安排的大量觀察、實驗、案例分析、探究性活動，是教材的最重要的組成部分。它的具體內容和操作，當然可以根據地區、學校、學生的實際情況，有所變化，但不能減少，只應拓展和豐富。
面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習，三者是一個有機的整體，不可分割，不可偏廢。它既是課程和教材改革的理念，也是指導教學實施的基本理念。我們可以用它來規范自己的教學行為，啟迪我們無盡的教學智慧。
2．認真鉆研教材，把握教材的編寫特點
充分利用好教材的三個板塊。問題解決板塊是教材的主要部分，它是以活動為主線，讓學生通過問題解決活動來體驗知識的形成過程，是一種主動構建的過程。在這一過程中，學生的能力得到了充分的發展。信息庫板塊主要作用是將探究、討論等活動的結論，以及由學生自主學習的知識等內容與問題解決板塊相分隔，起到自學和反思的作用，克服了先下結論后探究，或探究后緊接結果的缺陷。同時給學生的活動提供必要的工具、資料等支撐，并且對所學知識、技術進行適當的擴展。輔助板塊由“生物、技術、社會”、“提示”、“小資料”、“超鏈接”等欄目組成，它對學生的整個學習活動具有輔助和拓展作用。
3．以活動為主線，優化教學過程
本單元教材在編寫上遵循初中學生的認知規律，從調動學生的學習積極性，激發學習的學習興趣入手，安排的18個活動，都從學生已有的生活經驗出發，讓學生通過學習活動體驗知識的形成過程，真正實現學生學習的自主性、合作性和探究性。同時教材在編寫上，注意引導學生關心和解決實際問題，形成尊重事實的科學態度，使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面都能有所發展。
4．保障實驗的開設，提高學生的科學素養
生物學是一門以實驗為主的自然科學。在生物教學中，保障實驗教學的順利進行，是培養學生觀察、動手、思維等多種能力的重要途徑；學生通過主動參與實驗活動，有利于科學態度、情感和價值觀的發展。本單元的實驗主要是使用顯微鏡進行觀察動、植物細胞，觀察葉片的組成，觀察水中單細胞生物，觀察草履蟲外界刺激的反應等。因此，教師要讓學生有充足的時間進行顯微鏡的操作練習和臨時裝片的制作，要讓學生有充足的時間進行觀察、思考和交流，使他們成為真正的學習者。
5．采用多種教學方法，調動學生學習的積極性
本單元的教學內容多，有顯微鏡操作、臨時裝片制作和徒手切片的操作，在知識方面有細胞的結構和功能、生物體的結構層次。教學內容的豐富，要求教師應采用多種教學方法進行教學。在組織教學過程中，應運用實驗和觀察的方法，指導學生認識細胞、生物體；在學習細胞分裂時，應采用討論的方法，讓學生觀察、思考后進行廣泛的交流等。因此，本單元的教學，教師要根據學生的情況、教學的內容選擇比較適合的教學方法，充分調動學生的學習積極性，讓學生去觀察、動手操作、思考、討論、交流。通過生物課堂教學促進學生的全面發展，真正提高生物教學的質量。

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