第六章教材培训(朱立祥)

北京市义务教育课程标准修订后 2014年春季教材培训会 20131224 北京教科院基教研中心 北京版义务教育生物学课程 2014年春季教材培训 生物的呼吸 教材分析和教学建议 北京教科院基教研中心 朱立祥 2013年 12月 22日 九华山庄 体现课标要求 促进学生发展 -修订后的北京版初中生物学教材介绍和教学建议 朱立祥 北京教科院基教研中心 2013年 6月 28日 修订后的京版生物学教材介绍及教学建议 指导思想 思路 特色 内容结构 教材体例 教学建议 指导思想 以课标为依据 继承、发扬、创新、实践 遵循生物学科教育的基本规律 强调重要概念的学习 突出科学过程与方法训练 思路 特色 坚持 “学科内小综合体系 ” 坚持突出科学方法训练 突出 “人与生物圈 ”的课程主线 凸显生物学重要概念 精简课程内容，减轻学生学习负担 内容结构 生物学全套教材 4册，共设 16章，每册 4 章 第一章 认识生命 第二章 生物学的研究方法 第三章 生物体的结构 第四章 生物的营养 第五章 生物体内的物质运输 第六章 生物的 呼吸 第七章 生物的 排泄 第八章 生命活动的调节 第九章 动物的运动和行为 第十章 生物的 生殖和发育 第十一章 遗传和变异 第十二章 生命的起源和生物的进化 第十三章 生物的多样性 第十四章 生物 与环境 第十五章 健康地生活 第十六章 生物 技术 章、节、节下标题三级结构 节下标题采用陈述句表述，凸显重要概 念学习 以第一册第四章为例 节 节的名称 第一节 绿色植物的生活需要水和无机盐 第二节 绿色植物的光合作用 第三节 人和动物的营养 第四节 其他营养方式 绿色植物的生活需要 水和无机盐 u绿色植物的生活离不开水 u绿色植物的生活需要多种 无机盐 u绿色植物吸收水和无机盐 的主要器官是根 绿色植物 的光合作 用 u光合作用的主要器官是叶 u光合作用产生淀粉 u光合作用需要光和叶绿体 u光合作用还能产生氧气 u光合作用需要水和二氧化碳 u光合作用是生物圈中生物生存、繁衍 和发展的基础 u合理密植、间作套种等措施可有效利 用光能 人和动物 的营养 u人和动物需要多种营养物 质 u食物的消化通过消化系统 完成 u小肠是消化和吸收的主要 器官 绿色植物的生活需要 水和无机盐 u绿色植物的生活离不开水 u绿色植物的生活需要多种 无机盐 u绿色植物吸收水和无机盐 的主要器官是根 其他营养 方式 u一些生物通过寄生方式摄取 环境中的营养 u一些生物通过腐生方式摄取 环境中的营养 基本体例 p强调科技阅读能力 p图文并茂，不以图代文 p栏目种类数量适度 l学习活动、资料分析 ； l小资料、阅读资料 ； l检测与评价、本章小结 初中生物学教学建议 n（一）以新的课程理念指导教学工作 n（二）要关注重要概念的学习 n（三）切实运用好以探究为核心的多种教学方式 n（四）切实提高课堂上学生学习活动设计的质量 n重视直观教学 n重视实验教学 n关注科学技术和社会 n 生物的呼吸 教材分析和教学建议 北京教科院基教研中心 朱立祥 2013年 12月 22日 九华山庄 北京教科院基教研中心 一、本章在教材中的地位及与其他章节的联系 二、本章的知识结构 三、教材修订中的主要变化 四、本章概念体系梳理 五、分节教学建议 六、与本章教学相关的错误概念 北京教科院基教研中心 一、本章在教材中的地位及与其他章节的联系 （一）本章节内容在教材中的地位 生物的呼吸是理解生物新陈代谢的关键。 （二）本章节内容与其他章节的联系 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：通过阅读本章引言，你认为本章教学的重心应该是 什么？ 北京教科院基教研中心 二、本章的知识结构 第一节 人的呼吸 北京教科院基教研中心 第二节 绿色植物的呼吸 北京教科院基教研中心 第四节 呼吸与呼吸作用 北京教科院基教研中心 第三节 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、教材修订中的主要变化 （一）内容结构调整的基本想法 1.根据新课标，突出 “生物圈中的人 ”。 2.精简教学内容，以实现 “少而精 ”的理念。 3.强调科学概念的传递。 4.切实提高活动的质量。 5.避免不必要的重复。 北京教科院基教研中心 三、教材修订中的主要变化 新版本主要知识点 旧版本主要知识点 第一节 人的呼吸 人呼出的气体与吸入 气体比较； 人体呼吸系统组成； 人体气体交换过程 第一节 植物的呼 吸 植物的呼吸现象 呼吸的实质 植物的呼吸结构 第二节 植物的呼 吸 萌发种子的呼吸现象 植物体各个器官都要 进行呼吸 第二节 人体的呼 吸 人体呼出气体成分的变 化 人体获得氧气的过程 第三节 其他生物 的呼吸 单细胞生物的呼吸 鱼类、两栖动物 第三节 其他生物 的呼吸 单细胞生物的呼吸 鱼类、两栖动物、鸟类 、昆虫的呼吸 第四节 呼吸与呼 吸作用 呼吸是生物体与外界的气体交换过程 呼吸作用是发生在细胞内的物质氧化分解过程 呼吸作用为生命活动提供动力 环境条件影响像呼吸作用 北京教科院基教研中心 三、教材修订中的主要变化 新版本主要活动设计 旧版本主要活动设计 1.探究人体 呼出气体中二氧化碳含量 2.观察哺乳动物的肺 3.肺泡结构的特点（资料分析） 4.模拟呼吸运动时胸腔容积的变化 5.测定肺活量 6.探究萌发种子的呼吸 7.观察鱼的呼吸 8.探究种子燃烧释放热量 9.探究种子呼吸释放热量 1植物的呼吸 2种子呼吸时释放能量 3比较人体呼出的气体 与空气中二氧化碳的含 量 4哺乳动物肺的结构 5呼吸运动的形成 6测定肺活量 7金鱼的呼吸运动 四、本章概念体系梳理 1科学探究 2生物体的结构层次 3生物与环境 4生物圈中的绿色植物 5生物圈中的人 6动物的运动和行为 7生物的生殖、发育与遗传 8生物的多样性 9生物技术 10健康地生活 北京教科院基教研中心 四、本章概念体系梳理 1科学探究 2生物体的结构层次 3生物与环境 4生物圈中的绿色植物 5生物圈中的人 6动物的运动和行为 7生物的生殖、发育与遗传 8生物的多样性 9生物技术 10健康地生活 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 主题 1科学探究有关的重要概念，略。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 2- 细胞是生物体结构和功能的基本单 位。 2- 多细胞生物体具有一定的结构层次 ，包括细胞、组织、器官（系统）和生 物个体。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 3- 生物与环境相互依赖、相互影响。 4- 植物的生存需要阳光、水、空气和 无机盐等条件。 4- 在生物体内，细胞能通过分解糖类 等获得能量，同时生成二氧化碳和水。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 5- 人体的组织、器官和系统的正常工作为细 胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧 气等以及排除废物。 5- 呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大 气中摄取代谢所需要的氧气，排出代谢所产生 的二氧化碳。 5- 血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛 细血管和血液，其功能是运输氧气、二氧化碳 、营养物质、废物和激素等物质。 5- 人体各个系统相互联系、相互协调，以完 成生命活动。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 6- 动物因逃避敌害、争夺食物和栖息 地、完成繁殖所进行的运动，是在神经 和内分泌系统的调节下，由骨骼和肌肉 共同完成的。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 8- 地球上生活着各种各样的生物，可 以根据特征将生物进行分类。 8- 不同类群的生物各有其特征，在生 物圈中具有不同的作用，保护生物的多 样性极为重要。 北京教科院基教研中心 课程标准所列 50条重要概念 10- 个人的生活习惯与行为选择能对一 生的健康产生积极或消极影响。 北京教科院基教研中心 本章需要落实的重要概念 在生物体内，细胞能通过分解糖类等获 得能量，同时生成二氧化碳和水。 （人的） 呼吸系统包括呼吸道和肺，其 功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气 ，排出代谢所产生的二氧化碳。 北京教科院基教研中心 生物的呼吸概念图 北京教科院基教研中心 “ 人的呼吸 ” 概念体系 p 在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳 和水。 l 人体通过呼吸系统吸入氧气和排出二氧化碳，呼吸系统由呼吸 道和肺组成。 呼吸道是气体进出肺的通道。 肺是人体与外界进行气体交换的场所。 l 在循环系统参与下，通过肺通气、肺部气体交换、组织细胞处 气体交换等过程，细胞获得氧气。 人体通过胸廓扩大和缩小完成外界与肺泡之间的气体交换。 肺泡与血液之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。 血液与细胞之间通过气体扩散进行氧气和二氧化碳的交换。 氧气和二氧化碳在血液中运输。 北京教科院基教研中心 “ 绿色植物的呼吸 ” 概念体系 p 在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳 和水。 l绿色植物吸收氧气，将有机物分解成二氧化碳和水，同时 释放能量用于各种生命活动。 萌发种子的呼吸旺盛，可以用作观察植物呼吸现象的实 验材料。 萌发种子的呼吸 需要吸收氧气。 萌发种子的呼吸产生二氧化碳和水。 植物体的各个器官都要进行呼吸。 北京教科院基教研中心 “ 其他生物的呼吸 ” 概念体系 p 在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳 和水。 l不同类群的生物呼吸方式（与外界气体交换）不同。 单细胞生物直接与外界环境进行气体交换 植物体的各个 器官都要进行呼吸。 鱼类用鳃呼吸。 两栖动物的幼体用鳃呼吸，成体以肺呼吸为主。 鸟类具有双重呼吸（选学）。 绝大多数昆虫依靠气管进行呼吸（选学）。 l不同的呼吸方式都由相应的结构完成，且与环境相适应。 北京教科院基教研中心 “ 呼吸和呼吸作用 ” 概念体系 p 在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳 和水。 l呼吸是生物体与外界的气体交换过程。 各种生物都需要与外界进行气体交换。 单细胞生物直接与外界环境进行气体交换。 多细胞动物进化发展出多种类型的气体交换结构 。 l呼吸作用是发生在细胞内的物质氧化分解过程。 呼吸作用主要是在细胞内的线粒体中进行。 呼吸作用可以释放能量， 为生命活动提供动力。 各种生命活动都需要能量。 l环境条件影响呼吸作用。 北京教科院基教研中心 思考：还有哪些跨学科的概念？ 结构与功能 系统 模式与多样性 能量 北京教科院基教研中心 思考：为什么要关注跨学科概念？ 2011年 7月正式颁布了 K-12科学教育框架：学科核心概 念、跨学科概念、科学工程与实践 “ 实践 ” 维度是最大的突破点。 1996年出版的美国 国家科学教育标准提出的是 “ 探究 ” ，并将 “ 探究 ” 作为标准的的核心地位。而这次则出现了一个 替代 “ 探究 ” 的新变化： “ 科学与工程实践 ” 。 “ 实 践 ” 更加拓展了工程领域中的科学教育，尽管工程设 计很类似于科学探究，但两者仍存在较大的区别，比 如：科学探究涉及的是通过研究可以回答具体问题， 而科学实践包含的是可以通过设计来解决具体问题。 跨学科 概念在所有科学领域中均可运用 。 体现了在不 同科学领域中统一的思维方式。能帮助学生将不同科 学领域中相互关联的知识组织成连贯的、条理清晰的 基于科学的对客观世界的认知。 北京教科院基教研中心 跨学科概念 学科间融合的教育模式也是为了激发学 生的兴趣，增强他们对 学科 知识的理解 ；发掘学生在科学技术 学习 上的潜力， 培养他们的创造力。 STEM STEAM 北京教科院基教研中心 为什么会出现 STEM教育？ 信息时代，知识爆炸 ， 教育面临的残酷现实。 从课程角度看，它标志着分科课程进入重新融合的阶段 ，这意味着大量综合课程的出现成为趋势。学生们必须 要掌握面临真实问题时的综合运用知识的能力，学会在 解决真实问题中学习新知识、应用新知识。 STEM就是一种通过应用知识来组织学习的一种全新的 课程。理解 STEM，需要开阔的视野；实践 STEM，需 要全新的方法。科学的核心素养是探究，技术的核心素 养是设计，工程的核心素养是计划与实施，数学的核心 素养是抽象与统一性。面临着一个快速变化的复杂事物 ，单方面的素养显然已无法适应，融合由此而生。 北京教科院基教研中心 2006年 1月 31日，美国总统布什在其国情咨文中公布一项 重要计划 美国竞争力计划 ， 提出知识经济时代教育目 标之一是培养具有 STEM素养的人才，并称其为全球竞争力 的关键。由此，美国在 STEM教育方面不断加大投入，鼓励 学生主修科学、技术、工程和数学，培养其科技理工素养。 2009年 1月 11日，美国国家科学委员会发布致美国总统奥 巴马的一封公开信，其主题是改善所有美国学生的科学、 技术、工程和数学教育。 明确指出：国家的经济繁荣和 安全要求美国保持科学和技术的世界领先和指导地位。大学 前的 STEM教育是建立领导地位的基础，而且应当是国家最 重要的任务之一。 2011年，奥巴马总统推出了旨在确保经济增长与繁荣的新 版的美国创新战略。指出，美国未来的经济增长和国际 竞争力取决于其创新能力。 “创新教育运动 ”指引着公共和私 营部门联合，以加强科学、技术、工程和数学教育。 北京教科院基教研中心 “为了培养知识经济时代富有创造力的科技人才 ， 我们必须颠覆现有的以学科分类的僵化的教 学模式，只有当我们运用一种学科间融合的全 新方式来教学时， 学生的创新思维和问题解决 能力才能得到提高，科技人才的涌现才能成为 可能。 只有摒弃现在基于严格学科分类的课堂 教学模式，改用学科融合的教育方法，才能诱 导学生用综合性思维来判断问题、解决问题。 ” - STEAM 项目，韩国教育科技部 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 五、分节教学建议 -第一节人的气体交换 （一）教学目标及重难点 1能够说出人体呼出的气体与吸入的空气成分发 生的变化；列举人呼吸系统的组成；解释呼吸系 统的结构与主要功能的适应性；用自己的语言说 出人体组织细胞是如何获得氧气的。 2通过观察模型及实验，提高描述、判断、推理 及思维能力。 3知道呼吸系统的卫生保健常识，关注空气质量 对健康的影响，知道体育锻炼和适宜的体力劳动 有利于青少年呼吸系统的发育和加强，解释吸烟 和吸毒的危害。 北京教科院基教研中心 五、分节教学建议 -第一节人体的气体交换 （二）教学内容分析 北京教科院基教研中心 本节用简短明了的语言，从生活实际入手，提出 “ 呼吸是维持生命活动必不可少的条件 ” 。 第一个学习活动 -探究人体呼出 气体中 二氧化碳含量。 在这个活动中，学生可以直观地认识到 呼出气体比吸入气体中二氧化碳含量明 显增加。教材又提供了空气与人呼出气 体主要成分数据，这样学生就能够认识 到 “人呼出的气体与吸入的空气成分有差 异 ”。 北京教科院基教研中心 人体气体交换过程通过呼吸系统完成的 ， “ 人 体呼吸系统由多级分支的管道组成 ” 。教材按 照呼吸系统各器官的排列顺序，介绍了鼻腔、 咽和喉、气管和肺。 肺是气体交换的场所，学习活动 “ 观察哺乳动 物的肺 ” 与资料分析 “ 肺泡的结构特点 ” 。 北京教科院基教研中心 呼吸系统是怎样完成气体交换功能 ？ 这是本节 的重点与难点。 “气体进出肺依靠骨骼肌的收缩 ”、 “肺泡与血 液间的气体交换依靠气体扩散实现 ”、 “氧气和 二氧化碳由血液运输 ”以及 “血液与组织细胞间 的气体交换也靠气体扩散实现 ”。 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 五、分节教学建议 -第一节人体的气体交换 （三）教学建议 北京教科院基教研中心 （ 1）做好 “人体呼出气体与空气中二氧化碳含量的 比较 ”实验，认识人体呼出气体中二氧化碳气体增 加。 北京教科院基教研中心 （ 2）人体呼吸系统的重点是肺的位置、结构和功 能。 关于呼吸系统的组成，可采取多种教学方法。 自学呼吸系统的组成 观察猪肺或羊肺（看实物） 讨论组成呼吸道的器官的主要功能 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 （ 3）从整体角度把握人体细胞获得氧气的过程。 教学过程中要重视学生的感性认识。 教学中要注意直观教学的原则。 恰当使用多媒体课件，促进学生的理解。 关注体育锻炼对健康的影响。 北京教科院基教研中心 （ 4）根据学生实际进行适当的补充。 吸烟与相关的呼吸道疾病 煤气中毒 体育锻炼与呼吸系统健康 吸毒的危害 矿工、石材工人的健康 PM2.5及其危害 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 五、分节教学建议 -第二节植物的呼吸 （一）教学目标及重难点 1能通过对种子呼吸的实验现象的分析，说出种子呼吸与外 界进行气体交换过程中吸收氧气，排出二氧化碳。 2通过观察种子呼吸的实验，让学生尝试设计观察植物体的 其他部位呼吸的实验，培养提高实验设计能力，特别是训练 从个别到一般，从具体到抽象的思维能力。 4通过学生分组实验、课下自主设计实验、观看老师演示实 验等，激发并维持学生对探索生命奥秘的兴趣。 （二）教学内容的分析 与原教材比较，本节只关注植物呼吸的现 象，内容少！ l种子呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳 u学习活动：探究萌发种子的呼吸 l植物体的各个器官都要进行呼吸 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 思考： 蜡烛熄灭，究竟是氧气少了还是二氧化碳多了？ 北京教科院基教研中心 思考： 这个实验能证明萌发种子的呼吸吸收了 氧气吗？ 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 （三）教学建议 1教学方法的选择。 本节教学以实验探究法为主，教师和同学共同面 对一系列的问题进行研讨，在研讨的引入、持续 过程中，辅以演示、讨论、讲授等方法。 北京教科院基教研中心 2讨论的核心问题 蜡烛的燃烧需要什么气体 ?两个广口瓶中蜡烛燃烧情 况不一样说明两瓶中气体成分有何不同 ?通过这一实 验现象得出什么结论 ?为什么不能得出种子呼吸释放 二氧化碳的结论 ? 甲乙两个三角瓶排出的气体用澄清的石灰水检验现 象有什么不同 ?通过现象说明什么结论 ?是不是植物 体的其他部分或整株植物体的气体交换也具有这样 的特性呢 ? 北京教科院基教研中心 3可以联系的生产生活实际的问题 （ 1）人进入通风不良的菜窖容易发生窒息的原因 （ 2）不宜在卧室内养过多的花卉的原因 （ 3）植物呼吸作用与种子贮藏、果蔬保藏 （ 4）二氧化碳对植物呼吸的影响 北京教科院基教研中心 五、分节教学建议 -第三节其他生物的气体交换 （一）教学目标及重难点 知道单细胞生物与外界进行气体交换的方式；知道鳃 呼吸与水生生活相适应，说出鱼呼吸的过程以及鱼鳃 与气体交换相适应的特点；知道两栖动物主要的呼吸 器官的特征及呼吸的方式。鸟类和昆虫的呼吸方式只 需学生简单了解，知道即可。 通过观察鱼鳃的结构与水流变化，提高观察能力和思 维能力；通过比较鱼及两栖动物呼吸的不同特点，理 解结构与功能相适应。 通过不同动物呼吸方式不同，理解生物的多样性与统 一性。 （二）本节主要内容 北京教科院基教研中心 北京教科院基教研中心 联系生物体的结构层次，单细胞生物完成生命活动。 北京教科院基教研中心 学习活动：观察鱼的鳃及流经鳃部的水流 关注：鳃呼吸与水环境的适应（水中的含氧量） 关注：生产实践中养鱼的环境 北京教科院基教研中心 两栖动物呼吸的特殊性；（两栖的本质） 尽可能渗透 “ 过渡类型 ” 的思想； 关注环境变化对两栖动物生存环境的影响。 （三）教学建议 做好 “ 鱼的呼吸 ” 观察或探究实验 可以补充观察（新鲜离体）鱼鳃的结构 关注多样性与统一性 关注结构与功能的适应 关注生物与环境的适应 北京教科院基教研中心 北京教