第六章教材培訓(xùn)(朱立祥)

北京市義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)修訂后2014年春季教材培訓(xùn)會(huì)20131224北京教科院基教研中心北京版義務(wù)教育生物學(xué)課程2014年春季教材培訓(xùn)《生物的呼吸》教材分析和教學(xué)建議北京教科院基教研中心朱立祥2013年12月22日九華山莊體現(xiàn)課標(biāo)要求

促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

----修訂后的北京版初中生物學(xué)教材介紹和教學(xué)建議

朱立祥北京教科院基教研中心2013年6月28日修訂后的京版生物學(xué)教材介紹及教學(xué)建議指導(dǎo)思想思路特色內(nèi)容結(jié)構(gòu)教材體例教學(xué)建議指導(dǎo)思想以課標(biāo)為依據(jù)繼承、發(fā)揚(yáng)、創(chuàng)新、實(shí)踐遵循生物學(xué)科教育的基本規(guī)律強(qiáng)調(diào)重要概念的學(xué)習(xí)突出科學(xué)過程與方法訓(xùn)練思路特色堅(jiān)持“學(xué)科內(nèi)小綜合體系”堅(jiān)持突出科學(xué)方法訓(xùn)練突出“人與生物圈”的課程主線凸顯生物學(xué)重要概念精簡(jiǎn)課程內(nèi)容，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)內(nèi)容結(jié)構(gòu)《生物學(xué)》全套教材4冊(cè)，共設(shè)16章，每?jī)?cè)4章第一章認(rèn)識(shí)生命第二章生物學(xué)的研究方法第三章生物體的結(jié)構(gòu)第四章生物的營養(yǎng)第五章

生物體內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)诹律锏暮粑谄哒律锏呐判沟诎苏律顒?dòng)的調(diào)節(jié)第九章動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為第十章生物的生殖和發(fā)育第十一章遺傳和變異第十二章生命的起源和生物的進(jìn)化第十三章生物的多樣性第十四章生物與環(huán)境第十五章健康地生活第十六章生物技術(shù)章、節(jié)、節(jié)下標(biāo)題三級(jí)結(jié)構(gòu)節(jié)下標(biāo)題采用陳述句表述，凸顯重要概念學(xué)習(xí)以第一冊(cè)第四章為例節(jié)節(jié)的名稱第一節(jié)綠色植物的生活需要水和無機(jī)鹽第二節(jié)綠色植物的光合作用第三節(jié)人和動(dòng)物的營養(yǎng)第四節(jié)其他營養(yǎng)方式綠色植物的生活需要水和無機(jī)鹽綠色植物的生活離不開水綠色植物的生活需要多種無機(jī)鹽綠色植物吸收水和無機(jī)鹽的主要器官是根綠色植物的光合作用光合作用的主要器官是葉光合作用產(chǎn)生淀粉光合作用需要光和葉綠體光合作用還能產(chǎn)生氧氣光合作用需要水和二氧化碳光合作用是生物圈中生物生存、繁衍和發(fā)展的基礎(chǔ)合理密植、間作套種等措施可有效利用光能人和動(dòng)物的營養(yǎng)人和動(dòng)物需要多種營養(yǎng)物質(zhì)食物的消化通過消化系統(tǒng)完成小腸是消化和吸收的主要器官綠色植物的生活需要水和無機(jī)鹽綠色植物的生活離不開水綠色植物的生活需要多種無機(jī)鹽綠色植物吸收水和無機(jī)鹽的主要器官是根其他營養(yǎng)方式一些生物通過寄生方式攝取環(huán)境中的營養(yǎng)一些生物通過腐生方式攝取環(huán)境中的營養(yǎng)基本體例強(qiáng)調(diào)科技閱讀能力圖文并茂，不以圖代文欄目種類數(shù)量適度學(xué)習(xí)活動(dòng)、資料分析；小資料、閱讀資料；檢測(cè)與評(píng)價(jià)、本章小結(jié)初中生物學(xué)教學(xué)建議（一）以新的課程理念指導(dǎo)教學(xué)工作（二）要關(guān)注重要概念的學(xué)習(xí)（三）切實(shí)運(yùn)用好以探究為核心的多種教學(xué)方式（四）切實(shí)提高課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量重視直觀教學(xué)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注科學(xué)技術(shù)和社會(huì)……《生物的呼吸》教材分析和教學(xué)建議北京教科院基教研中心朱立祥2013年12月22日九華山莊北京教科院基教研中心一、本章在教材中的地位及與其他章節(jié)的聯(lián)系二、本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)三、教材修訂中的主要變化四、本章概念體系梳理五、分節(jié)教學(xué)建議六、與本章教學(xué)相關(guān)的錯(cuò)誤概念北京教科院基教研中心一、本章在教材中的地位及與其他章節(jié)的聯(lián)系（一）本章節(jié)內(nèi)容在教材中的地位生物的呼吸是理解生物新陳代謝的關(guān)鍵。（二）本章節(jié)內(nèi)容與其他章節(jié)的聯(lián)系北京教科院基教研中心北京教科院基教研中心本章引言北京教科院基教研中心思考：通過閱讀本章引言，你認(rèn)為本章教學(xué)的重心應(yīng)該是什么？北京教科院基教研中心二、本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)第一節(jié)人的呼吸北京教科院基教研中心第二節(jié)綠色植物的呼吸北京教科院基教研中心第四節(jié)呼吸與呼吸作用北京教科院基教研中心第三節(jié)其他生物的呼吸北京教科院基教研中心北京教科院基教研中心三、教材修訂中的主要變化（一）內(nèi)容結(jié)構(gòu)調(diào)整的基本想法

1.根據(jù)新課標(biāo)，突出“生物圈中的人”。

2.精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)“少而精”的理念。

3.強(qiáng)調(diào)科學(xué)概念的傳遞。4.切實(shí)提高活動(dòng)的質(zhì)量。

5.避免不必要的重復(fù)。

北京教科院基教研中心三、教材修訂中的主要變化新版本主要知識(shí)點(diǎn)

舊版本主要知識(shí)點(diǎn)第一節(jié)人的呼吸

人呼出的氣體與吸入氣體比較；人體呼吸系統(tǒng)組成；人體氣體交換過程第一節(jié)植物的呼吸植物的呼吸現(xiàn)象呼吸的實(shí)質(zhì)植物的呼吸結(jié)構(gòu)第二節(jié)植物的呼吸萌發(fā)種子的呼吸現(xiàn)象植物體各個(gè)器官都要進(jìn)行呼吸第二節(jié)人體的呼吸人體呼出氣體成分的變化人體獲得氧氣的過程第三節(jié)其他生物的呼吸單細(xì)胞生物的呼吸魚類、兩棲動(dòng)物第三節(jié)其他生物的呼吸單細(xì)胞生物的呼吸魚類、兩棲動(dòng)物、鳥類、昆蟲的呼吸第四節(jié)呼吸與呼吸作用呼吸是生物體與外界的氣體交換過程呼吸作用是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)氧化分解過程呼吸作用為生命活動(dòng)提供動(dòng)力環(huán)境條件影響像呼吸作用北京教科院基教研中心三、教材修訂中的主要變化新版本主要活動(dòng)設(shè)計(jì)

舊版本主要活動(dòng)設(shè)計(jì)1.探究人體呼出氣體中二氧化碳含量2.觀察哺乳動(dòng)物的肺3.肺泡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（資料分析）4.模擬呼吸運(yùn)動(dòng)時(shí)胸腔容積的變化5.測(cè)定肺活量6.探究萌發(fā)種子的呼吸7.觀察魚的呼吸8.探究種子燃燒釋放熱量9.探究種子呼吸釋放熱量1植物的呼吸2種子呼吸時(shí)釋放能量3比較人體呼出的氣體與空氣中二氧化碳的含量4哺乳動(dòng)物肺的結(jié)構(gòu)5呼吸運(yùn)動(dòng)的形成6測(cè)定肺活量7金魚的呼吸運(yùn)動(dòng)

四、本章概念體系梳理1．科學(xué)探究2．生物體的結(jié)構(gòu)層次3．生物與環(huán)境4．生物圈中的綠色植物5．生物圈中的人6．動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為7．生物的生殖、發(fā)育與遺傳8．生物的多樣性9．生物技術(shù)10．健康地生活北京教科院基教研中心四、本章概念體系梳理1．科學(xué)探究2．生物體的結(jié)構(gòu)層次3．生物與環(huán)境4．生物圈中的綠色植物5．生物圈中的人6．動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為7．生物的生殖、發(fā)育與遺傳8．生物的多樣性9．生物技術(shù)10．健康地生活北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念主題1科學(xué)探究有關(guān)的重要概念，略。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念2-①細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。2-⑥多細(xì)胞生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次，包括細(xì)胞、組織、器官（系統(tǒng)）和生物個(gè)體。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念3-①生物與環(huán)境相互依賴、相互影響。4-①植物的生存需要陽光、水、空氣和無機(jī)鹽等條件。4-④在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念5-①人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對(duì)穩(wěn)定的生存條件，包括營養(yǎng)、氧氣等以及排除廢物。5-③呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產(chǎn)生的二氧化碳。5-④血液循環(huán)系統(tǒng)包括心臟、動(dòng)脈、靜脈、毛細(xì)血管和血液，其功能是運(yùn)輸氧氣、二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)、廢物和激素等物質(zhì)。5-⑦人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念6-①動(dòng)物因逃避敵害、爭(zhēng)奪食物和棲息地、完成繁殖所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，是在神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，由骨骼和肌肉共同完成的。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念8-①地球上生活著各種各樣的生物，可以根據(jù)特征將生物進(jìn)行分類。8-③不同類群的生物各有其特征，在生物圈中具有不同的作用，保護(hù)生物的多樣性極為重要。北京教科院基教研中心課程標(biāo)準(zhǔn)所列50條重要概念10-④個(gè)人的生活習(xí)慣與行為選擇能對(duì)一生的健康產(chǎn)生積極或消極影響。北京教科院基教研中心本章需要落實(shí)的重要概念在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。（人的）呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產(chǎn)生的二氧化碳。北京教科院基教研中心生物的呼吸概念圖北京教科院基教研中心“人的呼吸”概念體系在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。人體通過呼吸系統(tǒng)吸入氧氣和排出二氧化碳，呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺組成。呼吸道是氣體進(jìn)出肺的通道。肺是人體與外界進(jìn)行氣體交換的場(chǎng)所。在循環(huán)系統(tǒng)參與下，通過肺通氣、肺部氣體交換、組織細(xì)胞處氣體交換等過程，細(xì)胞獲得氧氣。人體通過胸廓擴(kuò)大和縮小完成外界與肺泡之間的氣體交換。肺泡與血液之間通過氣體擴(kuò)散進(jìn)行氧氣和二氧化碳的交換。血液與細(xì)胞之間通過氣體擴(kuò)散進(jìn)行氧氣和二氧化碳的交換。氧氣和二氧化碳在血液中運(yùn)輸。北京教科院基教研中心“綠色植物的呼吸”概念體系在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。綠色植物吸收氧氣，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量用于各種生命活動(dòng)。萌發(fā)種子的呼吸旺盛，可以用作觀察植物呼吸現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)材料。萌發(fā)種子的呼吸需要吸收氧氣。萌發(fā)種子的呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水。植物體的各個(gè)器官都要進(jìn)行呼吸。北京教科院基教研中心“其他生物的呼吸”概念體系在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。不同類群的生物呼吸方式（與外界氣體交換）不同。單細(xì)胞生物直接與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換植物體的各個(gè)器官都要進(jìn)行呼吸。魚類用鰓呼吸。兩棲動(dòng)物的幼體用鰓呼吸，成體以肺呼吸為主。鳥類具有雙重呼吸（選學(xué)）。絕大多數(shù)昆蟲依靠氣管進(jìn)行呼吸（選學(xué)）。不同的呼吸方式都由相應(yīng)的結(jié)構(gòu)完成，且與環(huán)境相適應(yīng)。北京教科院基教研中心“呼吸和呼吸作用”概念體系在生物體內(nèi)，細(xì)胞能通過分解糖類等獲得能量，同時(shí)生成二氧化碳和水。呼吸是生物體與外界的氣體交換過程。各種生物都需要與外界進(jìn)行氣體交換。單細(xì)胞生物直接與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。多細(xì)胞動(dòng)物進(jìn)化發(fā)展出多種類型的氣體交換結(jié)構(gòu)。呼吸作用是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)氧化分解過程。呼吸作用主要是在細(xì)胞內(nèi)的線粒體中進(jìn)行。呼吸作用可以釋放能量，為生命活動(dòng)提供動(dòng)力。各種生命活動(dòng)都需要能量。環(huán)境條件影響呼吸作用。北京教科院基教研中心思考：還有哪些跨學(xué)科的概念？結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)模式與多樣性能量北京教科院基教研中心思考：為什么要關(guān)注跨學(xué)科概念？2011年7月正式頒布了《K-12科學(xué)教育框架：學(xué)科核心概念、跨學(xué)科概念、科學(xué)工程與實(shí)踐》“實(shí)踐”維度是最大的突破點(diǎn)。1996年出版的美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》提出的是“探究”，并將“探究”作為《標(biāo)準(zhǔn)》的的核心地位。而這次則出現(xiàn)了一個(gè)替代“探究”的新變化：“科學(xué)與工程實(shí)踐”?！皩?shí)踐”更加拓展了工程領(lǐng)域中的科學(xué)教育，盡管工程設(shè)計(jì)很類似于科學(xué)探究，但兩者仍存在較大的區(qū)別，比如：科學(xué)探究涉及的是通過研究可以回答具體問題，而科學(xué)實(shí)踐包含的是可以通過設(shè)計(jì)來解決具體問題?？鐚W(xué)科概念在所有科學(xué)領(lǐng)域中均可運(yùn)用。體現(xiàn)了在不同科學(xué)領(lǐng)域中統(tǒng)一的思維方式。能幫助學(xué)生將不同科學(xué)領(lǐng)域中相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)組織成連貫的、條理清晰的基于科學(xué)的對(duì)客觀世界的認(rèn)知。?北京教科院基教研中心跨學(xué)科概念學(xué)科間融合的教育模式也是為了激發(fā)學(xué)生的興趣，增強(qiáng)他們對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解；發(fā)掘?qū)W生在科學(xué)技術(shù)學(xué)習(xí)上的潛力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。STEMSTEAM?北京教科院基教研中心為什么會(huì)出現(xiàn)STEM教育？信息時(shí)代，知識(shí)爆炸，教育面臨的殘酷現(xiàn)實(shí)。從課程角度看，它標(biāo)志著分科課程進(jìn)入重新融合的階段，這意味著大量綜合課程的出現(xiàn)成為趨勢(shì)。學(xué)生們必須要掌握面臨真實(shí)問題時(shí)的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，學(xué)會(huì)在解決真實(shí)問題中學(xué)習(xí)新知識(shí)、應(yīng)用新知識(shí)。?STEM就是一種通過應(yīng)用知識(shí)來組織學(xué)習(xí)的一種全新的課程。理解STEM，需要開闊的視野；實(shí)踐STEM，需要全新的方法?？茖W(xué)的核心素養(yǎng)是探究，技術(shù)的核心素養(yǎng)是設(shè)計(jì)，工程的核心素養(yǎng)是計(jì)劃與實(shí)施，數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)是抽象與統(tǒng)一性。面臨著一個(gè)快速變化的復(fù)雜事物，單方面的素養(yǎng)顯然已無法適應(yīng)，融合由此而生。?北京教科院基教研中心2006年1月31日，美國總統(tǒng)布什在其國情咨文中公布一項(xiàng)重要計(jì)劃—《美國競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》，提出知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代教育目標(biāo)之一是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才，并稱其為全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。由此，美國在STEM教育方面不斷加大投入，鼓勵(lì)學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，培養(yǎng)其科技理工素養(yǎng)。2009年1月11日，美國國家科學(xué)委員會(huì)發(fā)布致美國總統(tǒng)奧巴馬的一封公開信，其主題是《改善所有美國學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育》。明確指出：國家的經(jīng)濟(jì)繁榮和安全要求美國保持科學(xué)和技術(shù)的世界領(lǐng)先和指導(dǎo)地位。大學(xué)前的STEM教育是建立領(lǐng)導(dǎo)地位的基礎(chǔ)，而且應(yīng)當(dāng)是國家最重要的任務(wù)之一。2011年，奧巴馬總統(tǒng)推出了旨在確保經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與繁榮的新版的《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》。指出，美國未來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國際競(jìng)爭(zhēng)力取決于其創(chuàng)新能力?！皠?chuàng)新教育運(yùn)動(dòng)”指引著公共和私營部門聯(lián)合，以加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育。北京教科院基教研中心“為了培養(yǎng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代富有創(chuàng)造力的科技人才，我們必須顛覆現(xiàn)有的以學(xué)科分類的僵化的教學(xué)模式，只有當(dāng)我們運(yùn)用一種學(xué)科間融合的全新方式來教學(xué)時(shí)，學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力才能得到提高，科技人才的涌現(xiàn)才能成為可能。?只有摒棄現(xiàn)在基于嚴(yán)格學(xué)科分類的課堂教學(xué)模式，改用學(xué)科融合的教育方法，才能誘導(dǎo)學(xué)生用綜合性思維來判斷問題、解決問題?！?-STEAM項(xiàng)目，韓國教育科技部北京教科院基教研中心北京教科院基教研中心五、分節(jié)教學(xué)建議-----第一節(jié)人的氣體交換（一）教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)1．能夠說出人體呼出的氣體與吸入的空氣成分發(fā)生的變化；列舉人呼吸系統(tǒng)的組成；解釋呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與主要功能的適應(yīng)性；用自己的語言說出人體組織細(xì)胞是如何獲得氧氣的。2．通過觀察模型及實(shí)驗(yàn)，提高描述、判斷、推理及思維能力。3．知道呼吸系統(tǒng)的衛(wèi)生保健常識(shí)，關(guān)注空氣質(zhì)量對(duì)健康的影響，知道體育鍛煉和適宜的體力勞動(dòng)有利于青少年呼吸系統(tǒng)的發(fā)育和加強(qiáng)，解釋吸煙和吸毒的危害。北京教科院基教研中心五、分節(jié)教學(xué)建議-----第一節(jié)人體的氣體交換（二）教學(xué)內(nèi)容分析北京教科院基教研中心本節(jié)用簡(jiǎn)短明了的語言，從生活實(shí)際入手，提出“呼吸是維持生命活動(dòng)必不可少的條件”。第一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)--探究人體呼出氣體中二氧化碳含量。在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生可以直觀地認(rèn)識(shí)到呼出氣體比吸入氣體中二氧化碳含量明顯增加。教材又提供了空氣與人呼出氣體主要成分?jǐn)?shù)據(jù)，這樣學(xué)生就能夠認(rèn)識(shí)到“人呼出的氣體與吸入的空氣成分有差異”。北京教科院基教研中心人體氣體交換過程通過呼吸系統(tǒng)完成的，“人體呼吸系統(tǒng)由多級(jí)分支的管道組成”。教材按照呼吸系統(tǒng)各器官的排列順序，介紹了鼻腔、咽和喉、氣管和肺。肺是氣體交換的場(chǎng)所，學(xué)習(xí)活動(dòng)“觀察哺乳動(dòng)物的肺”與資料分析“肺泡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”。北京教科院基教研中心呼吸系統(tǒng)是怎樣完成氣體交換功能？這是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。“氣體進(jìn)出肺依靠骨骼肌的收縮”、“肺泡與血液間的氣體交換依靠氣體擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)”、“氧氣和二氧化碳由血液運(yùn)輸”以及“血液與組織細(xì)胞間的氣體交換也靠氣體擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)”。北京教科院基教研中心北京教科院基教研中心五、分節(jié)教學(xué)建議-----第一節(jié)人體的氣體交換（三）教學(xué)建議北京教科院基教研中心（1）做好“人體呼出氣體與空氣中二氧化碳含量的比較”實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)人體呼出氣體中二氧化碳?xì)怏w增加。北京教科院基教研中心（2）人體呼吸系統(tǒng)的重點(diǎn)是肺的位置、結(jié)構(gòu)和功能。關(guān)于呼吸系統(tǒng)的組成，可采取多種教學(xué)方法。自學(xué)呼吸系統(tǒng)的組成觀察豬肺或羊肺（看實(shí)物