资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 生物学 年级 高一年级 学期 秋季学期
课题 第3章 第1节 水与无机盐
教科书 书 名：《生物学 必修1 分子与细胞》 出版社：北京师范大学出版社
教学目标
1.根据水分子的结构，说出水在细胞中的存在形式，指出水赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用；举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。 2.在分析生命体中水的含量的过程中培养学生分析数据，提取、整合信息的思维能力；在基于相关资料探究水和无机盐生理功能的动态学习过程中，培养学生分析与推理、归纳与概括、质疑与批判的思维能力。 3.能够围绕丰富有趣的问题情境，结合自身生活经验，基于生物学原理分析问题，提出观点，讨论交流，在探究活动中培养科学探究能力。 4.通过学习明确水是生命之源,认同水在生命活动中具有重要作用，认识到节约水资源和保护环境也是学生的责任，树立可持续发展的观念；通过查阅无机盐与人体健康的资料，帮助自己和家人养成健康的生活习惯。
教学重难点
教学重点： 水和无机盐在细胞中的作用。 解决策略：通过视频、图片等资源引导学生分析得出水分子的结构特性，在此基础上结合学生已有生物学知识和自身的生活经验概括总结出水在细胞中的作用。以图片、小资料和问题的形式，使学生认识到无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。 教学难点： 1.水在一定条件下的相互转化。
2.自由水和结合水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系。 解决策略：以新鲜鸡蛋变质过程及北方冬小麦冬季来临前水的变化为例，让学生认识到自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。通过层层递进的问题和直观的图示帮助学生理解自由水和结合水的比值与细胞代谢和抗逆性的关系。
教学过程
一、导入新课 创设问题情境：你觉得水对生命重要吗？ 呈现4组照片，引导学生得出：水是生物生存必不可少的，生物的一切生命活动都离不开水，水是生命之源。 设计意图：以问题为情景，建立兴趣点,在生活中的现象和本节知识点中建立自然过渡,引起共鸣,激发他们对细胞中水的好奇。 二、讲授新课 （一）水在生命体中具有重要作用 【学习任务一】 认识生命体中水的含量 教师依次展示教材P60资料内容，引导学生观察，思考下列问题： 1．活细胞中含量最多的化合物是什么？ 2．不同种生物的含水量情况如何？ 3．人体不同器官或组织的含水量情况如何？ 师生共同讨论得出：活细胞中含量最多的化合物是水。不同生物体的含水量不同，人体不同器官或组织细胞的含水量也不同。 设计意图：通过分析表格数据，增强学生识表、观察、分析、提取、整合信息的自主学习能力。建立生命观念。 【学习任务二】 认识生命体中水的结构特性 教师播放视频，学生观察视频并学习水分子的结构及其性质。 设计意图：通过观察视频，引起兴趣的同时，增强学生提炼信息的自主学习能力。促进形成结构与功能相适应的生命观念。 【学习任务三】 说说水在生命体中的作用 呈现水分子结构图，教师讲解，水是细胞内生物化学反应的良好溶剂。 呈现氢键形成示意图，教师解释，水有利于生物体内营养物质和代谢废物的运输。以血液中的水为例，帮助学生理解。 教师讲解，水在常温下呈液态状态，与其他液体相比，升高或降低相同的温度，水吸收或释放的热量会更多，因此水能对温度变化起较好的缓冲作用。以人体可通过体液蒸发帮助机体散热以维持体温恒定以及植物体也能通过叶片的蒸腾作用降低叶片温度两个实例帮助学生理解。 呈现光合作用和有氧呼吸过程图，引导学生得出这两种新陈代谢过程都有水的参与，进而归纳得出，水是生物体内很多化学反应的原料。 设计意图：在讲解基础知识以及基于相关资料探究水的生理功能的过程中，培养学生分析与推理、归纳与概括、质疑与批判的思维能力。 教师：人体的心肌和血液中含水量分别为79%和83%，大体上相似，为何心肌呈固态，而血液呈液态呢？这与水在细胞中的存在形式有关，引入自由水和结合水的学习。 （二）水在细胞中以自由水和结合水的形式存在 【学习任务一】认识水在细胞中的存在形式 教师讲解自由水的概念，含量并举例帮助学生理解。 结合水：与细胞内其他物质结合的，不能自由流动的水，如鸡蛋清中主要含的是与蛋白质相结合的结合水；自由水：细胞中以游离形式存在的，可以自由流动的水，比如切西瓜时流出来的汁液主要是自由水。 设计意图：在学习水在细胞中的存在形式时，将生活实例和学习的知识点建立自然过渡,激发他们学习和探索兴趣的同时，帮助学生理解自由水和结合水的概念。 【学习任务二】 探讨水在一定条件下的相互转化 教师：如何区分鸡蛋的好坏呢？以新鲜鸡蛋变质过程中水的变化以及北方冬小麦在冬天来临前，水含量的变化为例。引导学生得出自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，从而保证细胞在不同情况下的代谢需要。 以刚收获的小麦种子，农民将其晒干后再储藏以及种子萌发时要加水为例，引导学生认识到增加自由水的含量，代谢速率提高；减少自由水的含量，代谢速率降低。同时以越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高为例引导学生得出，一般情况下，自由水和结合水的比值越小，生物的抗逆性越强。接着与学生一起总结自由水和结合水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系。 设计意图：通过基础知识的讲解以及环环相扣的思考任务，帮助学生理解知识的同时提升学生深入思考问题的能力，培养学生科学思维。 【学习任务三】 分析自由水和结合水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 一般来说，自由水所占的比例越高，细胞的代谢就越旺盛，但是抗逆性会越弱。而结合水的比例越高，细胞的抗逆性会越强，但是代谢会变得较缓慢。也就是自由水和结合水的比值越大，细胞的代谢速率就越高，但是抗逆性会更弱。 提出问题：干种子用水浸泡后仍能萌发，说明什么？烘干的种子浸泡后不萌发，为什么？引导学生思考后得出：失去了自由水的种子仍然保持其生理活性；失去了结合水的种子失去了生理活性。 教师：水是如此重要，生物体的生命活动都离不开水，水是“生命之源”，然而水资源严重短缺已经成为迫在眉睫的问题，节约用水，珍惜水资源，就是守护我们的生命源泉。每一个人都有责任和义务节约用水，引导同学们从生活中的点滴做起,爱护水资源，养成节约用水的习惯。 设计意图：通过归纳总结以及递进的思考任务，帮助学生理解知识的同时提升学生分析与推理、归纳与概括的能力，培养学生科学思维。同时在思考解决问题的过程中明确水是“生命之源”。落实节约用水，珍惜水资源的教育。强化社会责任意识。 教师：将植物秸秆点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬，请问这些灰烬是什么呢 引入无机盐的学习。 （三）无机盐与生命活动密切相关 【学习任务一】 认识无机盐的含量和存在形式 教师：无机盐在细胞中以什么形式存在呢？ 教师：无机盐在细胞中的含量如何呢？ 教师：那既然无机盐在细胞中含量很少，是否意味着它就不重要呢？ 设计意图：通过基础知识的讲解以及层层递进的问题，帮助学生理解知识的同时提升学生思考问题、识图、提取信息的能力。 【学习任务二】 探究无机盐的生理功能 呈现叶绿素和血红素分子的结构简图 引导学生由镁元素是构成叶绿素的元素，铁是构成血红素的元素，得出无机盐是构成细胞内化合物的重要组成成分。 以血液中钙离子含量太低，动物会出现抽搐等症状；人体缺碘会引起甲减、甲状腺肿大等症状，得出，无机盐还参与维持细胞和生物体正常的生命活动。 以红细胞在0.9%的氯化钠溶液中会保持原有形态，在大于0.9%的氯化钠溶液中会失水皱缩，在小于0.9%的溶液中会吸水胀破。得出无机盐还参与维持细胞的渗透压平衡。 以人会摄入一些碱性物质(如Na2CO3)，剧烈运动会产生酸性物质(如乳酸)，人体血液的pH一般也不会有较大变化。引出人体含有一定的缓冲物质，这些缓冲物质可以维持细胞的酸碱平衡。 设计意图：通过相关情境资料，引入学生感兴趣的生活实践事例，逐步引导学生认识到无机盐与生命活动密切相关,激发他们学习和探索兴趣。同时提升分析与推理、归纳与概括、质疑与批判的思维能力。 创设问题情景：请大家分析以上三种做法的主要原因是什么呢 患急性肠炎的病人，其肠道吸收功能会下降，不及时补充水分会造成脱水，所以给急性肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡；受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%生理盐水是细胞的等渗溶液，能维持细胞的正常形态，而且具有清洁作用；高温作业时，因高温出汗过多，会丢失盐分，喝淡盐水可以维持无机盐代谢的平衡。 设计意图：围绕丰富有趣的问题情境，结合学生自身生活经验，引导学生基于生物学原理分析问题，提出观点，讨论交流，在探究活动中培养科学探究能力。 回顾本节重点内容：水在生命体中具有重要作用，水在细胞中的存在形式，无机盐与生命活动密切相关。 三、布置作业 1.目前已经探明，在火星两极地区有固态水， 而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、 K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？ 2.摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？请查找资料，寻找答案。 3.设计实验验证某种无机盐是否为植物生长发育所必需的。

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