（2019新教材）人教版高中生物必修1 新教材解读 （全册10份）.rar

高中生物新教材高中生物新教材“主主动动运运输输与与胞胞吞吞胞胞吐吐 ”解读解读1 问题探讨本节问题探究以甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘为例，引出不同于被动运输的物质跨膜运输方式，引导学生关注这一运输方式和被动运输的区别，并提示学生这一运输方式是不是具有普遍性。学生无法准确回答这一问题，就让学生带着一点点疑惑进入本节的学习。随后教材补充了更多主动运输的例子，提示逆浓度梯度的跨膜运输方式是普遍存在的。2 主动运输Na+、K+和 Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。2.1 主动运输时载体构象发生改变新教材图示的主动运输强调了三点：逆浓度梯度、需要载体蛋白协助以及消耗能量。有点遗憾的是图示未能反映载体蛋白构象的变化，教师可以自己在教学中加上去。和问题探讨的例子相呼应，可以举钠/碘同向转运体的例子，但是这个例子属于次级主动运输，通过消耗Na+的浓度梯度来实现I-的同向共转运，并没有直接消耗 ATP。因此，该实例对初学者而言难度偏大，不如直接举钠钾泵的例子，转运时载体蛋白构象变化的图解资料也容易获得。2.2 主动运输时载体可以结合一类物质新教材此处提到 “一种载体蛋白只适合与一种或一类离子或分子结合 ”，要想举出一个载体和一类离子或分子结合的例子有点困难，我个人可能会选择多药抗性转运蛋白（ MRP）。如上图所示， MRP1 可以转运多种物质，也能将药物分子从细胞内转运出去，从而逃避药物攻击，使细胞获得耐药性（抗药性）。这个例子和生活关系密切，学生会比较感兴趣。载体蛋白能运输什么物质取决于载体蛋白的结构，载体构象的变化是实现被运输物质跨膜运输的结构基础。2.3 协助扩散还是主动运输，这是个难题？有些物质跨膜运输时可能是主动运输也可能是协助扩散，比如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖采用的是主动运输，但是小肠绒毛上皮细胞将葡萄糖运进组织液则是协助扩散。（有文献表明小肠绒毛上皮细胞也采用协助扩散的方式吸收葡萄糖，但是还未被教科书普遍接受，这里仍采用传统教科书的观点。）对于葡萄糖等物质的跨膜运输，我喜欢给学生讲个人的一点看法（追求严谨的朋友请忽视我在此部分接下来写的内容）。人类能舒舒服服吃饱饭并没有多少年的历史，进化过程中生物面临的最大生存危机是饥饿，也就是营养物质匮乏，怎样获得足够多的营养物质是最迫切的需求。假定存在两种类型的生物，一种依靠协助扩散从外界获取营养物质，一种依靠主动运输从外界获取营养物质。采用主动运输的生物虽然浪费了一部分能量用于摄取营养物质，但相对于采用协助扩散的生物，它能获得更多的营养物质供应，也就更容易在营养物质匮乏的环境下获得生存优势。营养物质进入多细胞生物体内后，体内不管转运到到何处，营养物质都还是在生物体内，而不必担心流失到外界环境中去，因此体内转运采用协助扩散更加节能，主动运输反而更加耗能。葡萄糖在小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，因为这些部位不吸收的话，葡萄糖就会流失到外界环境；而葡萄糖在体内转运时，则基本采用协助扩散。我大胆猜测一下，如果人们一直摄取营养过剩，不用担心营养物质匮乏的问题，那么有一天，我们的小肠绒毛上皮细胞可能会再次唤醒尘封的记忆，在游离面表达协助扩散的载体，以协助扩散的方式从环境获得葡萄糖。3 胞吞和胞吐当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。新教材这里对胞吞的叙述，强调了胞吞时大分子先与膜上蛋白质进行结合，这是现行教材所没有的。举个例子，在吞噬病原体的过程中，巨噬细胞要先对病原体进行识别，这是依靠模式识别受体（或特征识别受体，PRRs）来实现的。模式识别受体能够识别病原体共性的分子特征（因此其识别是非特异性的），随后发动吞噬即胞吞作用。模式识别受体通常是糖蛋白（如甘露糖受体和 Toll 样受体都是模式识别受体分子，化学本质均为糖蛋白），习惯上仍然把它们称作蛋白质（新教材此处就是这样称呼的）。类似的，抗体分子也是含有糖基的蛋白质，但通常我们仍然说抗体是蛋白质，因为本质上来说，糖蛋白仍然是蛋白质。新教材这里讲胞吞胞吐是跨膜运输。对于跨膜运输，我的理解就是把物质从膜的一侧转运到另一侧。上课时我跟学生经常这样比喻：一条小河（膜），我可以趟或游到对岸（穿过了膜），我也可以助跑跳过去（直接跨膜没有穿膜），不管是哪一种方式，我都实现了从河的一侧转移到另一侧也就是跨过这条河了。此外新教材还明确提出：胞吞胞吐时需要消耗能量。4 建构概念，发展素养主动运输和胞吞胞吐都消耗能量，在这一点上它们区别于被动运输，故将两者放在一节之中。物质跨膜运输包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐。一些不带电的无机小分子和脂溶性有机分子通过自由扩散的方式进出细胞（穿过磷脂双分子层）。不能穿过磷脂双分子层的离子或小分子可以借助转运蛋白的协助进出细胞，转运蛋白介导的顺浓度梯度扩散属于协助扩散，转运蛋白介导的逆浓度梯度运输属于主动运输。细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白的空间结构的变化，对物质跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的基础。生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。新教材在习题设计时，注意引导学生运用物质跨膜运输的知识，解释生活中常见的生物学现象，分析和解决诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。同时，新教材还通过痢疾内变形虫的例子引导学生关注个人饮食卫生和公共卫生建设。高高中中生生物物新新教教材材“核核酸酸是是遗遗传传信信息息的的携携带带者者 ”解解读读1问题探讨本节问题探讨和现行教材一致，都以DNA 指纹技术在案件侦破中的用途做为问题情境。这个情境对学生而言既有趣又神秘，能够激发学生继续阅读和学习。该问题的答案在后面讲核酸结构时直接给出来了。这种处理方式是新教材的一大特点，即通常问题探讨的设问可以通过学习找到答案或者得到足够的提示。我看过美国 2061 计划对教科书评价的相关内容。其中强调引入课题的问题，最好在课程中或者课程学习后能再回到该问题上，新教材很好地体现了这一点。对教学来说，理想状态下，引入一节课的问题除了能激发学生的兴趣进入内容学习，最好还能在解决该问题的探索中串联大部分甚至全部的知识内容，这样一节课的脉络线索就会特别清晰。2先讲结构还是功能？从科学发现史来看，人们在 19 世纪即得到了核酸，并分析了其化学组成（构建结构的基础），但当时对核酸的功能并不清楚。直到20 世纪四五十年代，人们认识到 DNA 是遗传物质，科学家才将大量的精力投入到核酸结构的研究中，并在随后研究中发现了核酸的更多功能。核酸结构和功能的研究在科学史中是交叉的。对高中生物教育来说，我们最终还是希望：不论先讲什么，都要归结到结构和功能相适应上来。新教材在蛋白质部分是先讲功能再讲结构，而到了核酸这一节则变成了先讲结构再讲功能。对于学生而言，能体现蛋白质功能的具体实例要比蛋白质的结构更加具体、形象。但对于核酸来说，教材对核酸功能的表述就很难实例化，此时相对于更抽象的核酸功能而言，核酸结构反而相对形象一些。内容呈现顺序的大原则就是尽量符合学生认知规律，从具体到抽象，从简单到复杂。3 核酸的种类和分布与现行教材不同，新教材删去了 “观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 ”这个实验。实践表明：严格按照现行教材步骤做实验，效果欠佳。一些效果不错的实验多没有经过盐酸水解。另外甲基绿、吡罗红确实太贵了，实验成本偏高；并且染料对人体来说有毒，容易带来安全隐患。2017 年新课标中也删去了这个实验的要求。个人比较赞同删去这个实验，除了上述原因，删去还能避免把该实验误当作鉴定实验。该实验利用了染料和聚合程度不同的核酸结合能力有差异，从而示意不同核酸在细胞中的分布，并不能用于DNA 或者 RNA 的鉴定。4 核酸是由核苷酸连接的长链 4.1 核酸的结构现行教材是从核苷酸开始逐级建构DNA 和 RNA 的，新教材则直接指出核酸是核苷酸连接而成的长链并配图，然后才进入核苷酸的内容。这样处理的原因可能是这样的：一方面初中已经简单了解到DNA 是长链的结构；另一方面这种处理能更好地说明 DNA 和 RNA 在结构上的一致性 都是由核苷酸连接而成的。现行教材只图示了脱氧核苷酸链，实际上不管脱氧核苷酸链还是核糖核苷酸链都是核苷酸通过 3,5-磷酸二酯键连接起来的。新教材虽然示意的还是脱氧核苷酸链，但将示意图改名为 “核苷酸连接而成的长链 ”，更突出了核苷酸链的共性。（这里暂时没有必要让学生掌握磷酸二酯键这个术语以及具体的连接方式。）4.2 核酸的功能新教材在介绍了核酸的结构之后，分析了核酸中核苷酸的排序能代表遗传信息，然后再说核酸是细胞内携带遗传信息的物质，这样的次序安排连贯性和逻辑性都很好，也更能充分地体现核酸的结构和功能相适应。至于核酸“在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用”，这就不是本节能说清楚的，教材安排了一个旁栏，提示要等到必修二才学习。5 生物大分子以碳链为骨架 5.1 内容安排顺序的变化？有人说这个内容变了位置，从某种程度上来说并没有发生改变，都放在了学完生物大分子之后，毕竟 “生物大分子以碳链为骨架 ”是对生物大分子结构共性的理论概括，只有将生物大分子学完之后，学生才能。另外这一节删去了 “观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 ”实验，将生物大分子以碳链为骨架的内容调整在这一节，能保证一节课的容量。5.2 碳是生命的核心元素碳是生命的核心元素，源于其在构成生物大分子中的重要作用。为了便于学生理解，新教材此处加入了简化的多糖、蛋白质和核酸结构模式图，这样可以让学生更直观地感受到并归纳出生物大分子的结构共性都是由单体连接而成的多聚体。新教材的生物大分子结构模式图中，把每一种生物大分子的单体都画成了一样的，容易被学生理解为生物大分子的单体都是相同的，教师还是需要让学生明确构成某一生物大分子的单体具有相似的结构，而并非一样要相同。个人教学的话，我还会在此处讲一下生物大分子也可以分解为单体。5.3 脂肪是不是生物大分子现行教材对于这个内容写的比较暧味，新教材则相对清晰一些。严格来讲，生物大分子是由单体聚合而成的多聚体。以此标准判断，脂肪并不是生物大分子。有些教辅说脂肪的单体是脂肪酸和甘油，这也是不对的，构成某一种生物大分子的单体应具有相似的结构，而脂肪酸和甘油显然没有相似的结构。不过，为了叙述方便，专业书籍也常也把脂肪和生物大分子放在一起讨论。6 建构概念，发展素养先了解“核酸分为 DNA 和 RNA”，然后通过核酸结构的学习，明确 “核酸是核苷酸连接而成的长链 ”，认识到核苷酸的排列顺序代表遗传信息，因此“核酸是细胞内携带遗传信息的物质 ”，并且“在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用 ”。通过对组成细胞的各种化合物的学习，最终让学生明确：细胞是由多种化合物构成的。核酸中核苷酸的排列顺序能代表遗传信息，因此核酸是遗传信息的携带者，体现了核酸结构和功能的相适应。用简化的模式图让学生归纳概括生物大分子结构上的共性特征，认同生物大分子以碳链为骨架。最后概括说明组成细胞的化合物共同构建形成细胞，细胞代谢使细胞这一系统的组分处于动态变化之中，再次强调生命的物质观和系统观。高中生物新教材高中生物新教材“细细胞胞中中的的无无机机物物 ”解解读读新教材在本章调整了组成细胞的四类化合物的介绍顺序。现行教材是先抓最重要的蛋白质和核酸，最后讲无机物；新教材则是先讲比较简单的水和无机盐，最后讲难度较大的蛋白质和核酸。两种处理在逻辑上都有一定的道理。如若从学生认知的角度来看，从简单到复杂的处理更符合学生的认知规律和学习特点。1 问题探讨新教材和现行教材类似，都通过运动饮料成分的例子引入。为了让该情境更真实，我觉得还可以把普通饮用水带进教室，将普通饮用水的化学成分也给学生展示一下，进行相互比较。不管是喝普通饮用水还是运动饮料都能给身体补充水，水在细胞中起什么作用呢？运动饮料中添加的这些成分除了糖分能够供能，其余主要是无机盐，运动饮料中为什么要添加这些无机盐呀？无机盐在细胞中又有什么样的作用？2 细胞中的水2.1 生物体内的水和细胞中的水现行教材开门见山地把细胞内的水分为自由水和结合水，然后进行分别介绍。这种做法有一个困境：多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；水在生物体内流动运输营养物质和代谢废物这两个功能涉及到的水并不位于细胞内，而是位于细胞外。如果把自由水定义为细胞内的水，上述两个功能都不属于自由水的，但确实又是水在生物体内的重要作用。为了调和这个矛盾，新教材先介绍了水在生物体内（主要是细胞外）的作用，然后再提出细胞内的水分为自由水和结合水。其实将自由水的范围扩大到细胞外也是可以的。但是考虑到新教材第二章需要建立的概念是 “细胞由多种多样的分子构成 ”，也就是说这一章重点强调的是细胞这一系统的组成，从建立这个概念的角度出发，重点介绍细胞内的水更为合适，适当提及水在生物体内（细胞外）的作用。2.2 水的特性新教材这一部分的内容是新加的，其主旨是希望学生从水的结构出发，理解水是良好的溶剂并解释水中的氢键，然后在氢键的基础上解释水的流动性和高比热容。这样的设计有助于学生形成结构和功能相适应的观念。学生学习时只有初中化学基础，教师需要视学生的具体情况来确定这部分教学内容的深度。新教材解释了水是极性分子之后，谈到 “带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 ”，以此来说明水是良好的极性溶剂。教师可以提一下不带电的极性分子在水中也有很好的溶解性，诸如葡萄糖之类的极性分子由于电子不对称分布也很容易与水结合。（顺带提一句，“带有正电荷或负电荷的分子 ”这个表述是会被化学老师一脚踹出教室的，化学中分子是电中性的。生物中确实常出现DNA 带负电这样的表述，咱既然入了生物的坑，也就随波逐流吧。）氢键是相邻水分子之间弱的吸引力，如果这种吸引力太强，水分子就会失去流动性。但是由于氢键相对较弱，易被破坏，且只能维持极短的时间，水分子才有了移动的机会。氢键不断断裂，又不断重新形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 “由于氢键的存在，水具有较高的比热容 ”，教材这个表述的唯一的缺点就是不太好理解。升高温度时水分子运动加剧，但氢键的存在会束缚水分子的运动，这需要提供更多的能量才能 “克服”氢键，因此水具有较高的比热容。2.3 自由水和结合水种子晒干时失去的是自由水，将晒干的种子烘干就会连结合水也失去。这个例子常被拿来导入自由水和结合水。需要注意的是，晒干的种子虽然失去了大量自由水，但是晒干的种子仍能正常代谢，这表明晒干的种子中同样含有自由水。将晒干的种子烘干时，失去的水并不完全是结合水，也包括自由水。与这种仅仅建立在感性认识上的简介不同，新教材对自由水和结合水的介绍建立在水的特性基础之上。结合水主要与 “蛋白质、多糖等物质结合，这样，水就失去了流动性和溶解性，成为生物体的构成成分”。由于水是极性分子，蛋白质、核酸或多糖等亲水性分子可以与其结合，这些结合水有助于维持蛋白质、核酸等生物大分子的构象。如果失去了这些结合水，生物大分子的构象就会遭到破坏，从而失去相应的功能，因此失去结合水将导致细胞结构的破坏引起细胞死亡。自由水能够流动，可以参与化学反应，也能够作为良好的溶剂，这些功能主要与细胞代谢直接相关。因此自由水含量越高，细胞代谢就越旺盛；反之，结合水含量越高，细胞抵抗不良环境的能力就越强。新教材讲了冬小麦减少自由水以避免结冰伤害的例子。这里需要注意结合水是不结冰的，真正结冰的是自由水，自由水在结冰后体积增大，细胞内结冰形成的冰晶就可能导致膜结构被刺破。降低自由水的含量能减少冰晶的形成，有利于提高冬小麦的抗寒性。3 细胞中的无机盐细胞中的无机盐种类繁多，概括无机盐的功能也比较困难。教材设计了思考与讨论，并列举了大量例子，以供学生归纳概括无机盐的作用。同时新教材还设计了一个旁栏，让学生思考摄入食盐过多或过少对人体健康的危害，引导学生利用所学知识指导生活实践，意识到健康饮食的重要性。4 围绕概念教学，发展核心素养本节需要学生掌握两个概念：指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用；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。两个概念最终还是要归结到细胞这一生命系统的组成上来。新教材加入了水的结构与特性的相关内容。从水分子的结构视角出发解释水是良好的溶剂、具有较好的流动性以及较高的比热容。从水的特性出发本质上区分了自由水和结合水，这有助于学生明确自由水的功能主要与参与细胞代谢直接相关；结合水则可以稳定生物大分子的结构，是细胞结构的重要组成部分。这些内容有助于学生形成结构和功能相适应的观念。从水的功能出发，学生能够明确每天需要摄入足量的水以保证代谢废物的排出。同时摄入食盐过多或过少，对健康都是不利的。这些内容有助于学生认识到健康生活方式的重要性，成为健康中国的促进者和实践者。高中生物新教材高中生物新教材“细细胞胞中中的的糖糖类类和和脂脂质质 ”解解读读1 问题探讨本节问题探讨以动物细胞培养添加葡萄糖为情境，设计了两个问题。一个问题关于葡萄糖的作用，另一个问题意在说明糖类可以在细胞内转化为脂肪。部分学生更乐于接受生活化的情境，也可以用教材正文中北京鸭的例子，北京鸭主要吃的是糖，结果积累大量脂肪。这个例子和问题探讨中的例子有异曲同工之处。2 细胞中的糖类2.1 糖类的功能新教材开门见山地提出，糖类是主要的能源物质。这个内容初中生物已有基础，学生在日常生活中也相对熟悉，并不会显得很突兀。至于糖类用作生物体的结构成分，则分散在纤维素和几丁质中进行介绍。2.2 糖类是有甜味的物质？学生大都会有一个前科学概念：糖类是有甜味的物质。我们可以通过具体实例让学生体会到有些糖没有甜味，而有甜味的物质（如甘氨酸）也不一定是糖。这种认知上的冲突会促使学生思考糖到底是啥？学生如果有简单的有机化学基础，可以讲讲糖类是多羟基的醛或者酮及其衍生物，在此基础上学生也能更好地理解还原糖和非还原糖。若缺乏有机化学基础，则直接过渡到 “碳水化合物 ”，并让学生明确糖类分子都含有C、H 和 O。2.3 糖的分类与现行教材一致， 新教材将糖类根据水解情况分为单糖、二糖和多糖等。我个人会跟学生提寡糖，并指出二糖属于寡糖。这样做是基于以下考虑：一方面处理糖被时可以直接说寡糖；另一方面，根据汉语习惯，三个或三个以上称为“多”，但是这用在多糖上是不对的，讲一下寡糖可以让学生更好地了解多糖。新教材这里不提寡糖，可能是出于简化教学内容的考虑，尽量避免涉及与概念建构关系不密切的专业术语，这更有利于学生掌握。只是将糖类分为单糖、二糖和多糖等几类物质时，这个 “等”字是不能省的。此处还可以从还原糖检测实验出发，将糖类分为还原糖和非还原糖。2.4 单糖与二糖现行教材讲“二糖必须水解成单糖才能被吸收 ”，这个说法是有限定范围的，比如说人确实不能直接吸收二糖，但是部分植物细胞可以吸收蔗糖，大肠杆菌还可以吸收乳糖等，新教材改成了 “二糖一般要水解为单糖才能被细胞吸收”，这样的表述更严谨了。我家小女儿曾被怀疑乳糖不耐受，因此我在自己的课堂常补充这个例子。正常婴幼儿体内含乳糖酶，该酶可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，然后被人体吸收利用。有些婴儿可能缺乏乳糖酶，乳糖作为二糖不能被人体直接吸收利用；但是一些微生物却能利用乳糖，这会导致某些微生物大量繁殖，最终出现类似腹泻的症状。出现乳糖不耐受之后，只需要在乳汁或奶粉中加入乳糖酶就好。东亚人群进入童年阶段后，也会丧失分泌乳糖酶的能力，所以大部分东亚人进入青春期后并不适合喝鲜奶。二糖的分布没有必要过分强调。新教材提到蔗糖和麦芽糖在部分植物细胞中含量丰富，乳糖主要存在于动物乳汁中。上述表述并不是说其它生物细胞中没有相应的糖。2.5 多糖从新教材图 2-3（见上图）中可以看到，虽然淀粉、糖原和纤维的单体都是葡萄糖，但三种多糖中葡萄糖的连接方式有差异，这最终导致了三种多糖在结构上的差异，并最终反映到功能差异上。上述分析有助于学生形成结构和功能相适应的观念。新教材用一个旁栏，介绍了糖尿病人需要控制馒头、米饭等主食的摄入。这个旁栏设计除了再次让学生明确淀粉的单体是葡萄糖外，更重要的是引导学生关注健康。新教材还对糖原的表述做了些许变化，明确肝糖原可以分解补充血糖。习惯现行教材的教师可能会额外补充肌糖原不能分解，实际上肌糖原可以分解产生葡萄糖（ 6-磷酸葡萄糖），只是它留在了肌细胞中继续细胞呼吸，而不能运出补充血糖。几丁质的介绍是新教材新加的。这里需要注意几丁质是含有N 的，也就是说作为糖类，除了 C、H、O 之外，还可能含有其他元素。2.6 与生活的联系此处借用中国居民膳食指南（ 2016）的控糖意见，指出日常饮食中很容易糖摄入过量，一些疾病则与长期糖摄入超标有着间接或间接的关系。这里的意图主要是引导学生关注生活、关注自身健康，从而促使学生建立健康的饮食习惯，控制高糖类副食的摄入。3 细胞中的脂质3.1 脂质的元素组成和性质新教材对脂质的介绍从学生比较熟悉的脂肪出发。这里脂质的元素组成必须强调，尤其是要强调脂质中含氧较少，含氢较多。脂质不溶于水易溶于有机溶剂需要跟学生讲清楚，接下来一章讲细胞膜以及后续讲自由扩散时需要用到。3.2 思考与讨论新教材这里设计了一个思考与讨论，涉及脂质在动植物体内的分布以及脂肪的作用。这个思考与讨论要紧密结合学生的生活经验，引发学生的兴趣和思考，提高学生的参与度。3.3 脂肪是良好的储能物质学生要弄清单位质量的脂肪释放的热量比糖多，因此脂肪是更优良的储能物质；而脂肪之所以氧化分解释放的能量多，是因为脂肪含有更多的氢和更少的氧。暂时没有办法跟学生解释，为什么脂肪中氢多氧少就能释放出更多的能量。这里是一个伏笔，留待学习细胞呼吸后可以初步解开这个问题的部分面纱。这里强调脂肪是良好的储能物质，但并不是说脂肪是唯一的储能物质。淀粉是植物体内的储能物质，糖原是动物体内的暂时储能物质，只是两者的储能效果都不如脂肪。3.4 饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸这部分内容是新教材加的，与学生的生活关系密切，有助于学生养成健康的生活方式。如若学生基础稍好，可以多讲讲不饱和脂肪酸，深入处理不饱和脂肪酸就会涉及到顺式脂肪酸和反式脂肪酸，新教材讲不饱和脂肪酸熔点较低不易凝固，这其实只是顺式脂肪酸的特性，反式脂肪酸反而很容易凝固。3.5 磷脂与现行教材相比，新教材对磷脂元素组成的表述有小小的变动。“磷脂除了含有 C、H、O 外，还含有 P 甚至 N”，这句话的意思是磷脂都含有C、H、O 和 P，有些还含有 N。教材给出的磷脂示意图（见上图所示）中，和甘油相连的是磷酸化的胆碱（甘油的另两个羟基和脂肪酸相连），而胆碱恰恰是含有 N 的。教材这里给出的只是磷脂的一个例子，有些磷脂比如磷脂酰肌醇则是不含 N 的。3.6 固醇固醇类物质很多，新教材选择了胆固醇、性激素和维生素D 进行简略介绍。选择的这三种固醇类物质要么学生比较有兴趣，要么就是和生活联系紧密。一般认为胆固醇和人体健康关系密切，过量摄入胆固醇会影响健康。维生素 D 可以促进钙磷吸收，可以引导学生注意一些钙药广告中强调添加了维生素 D。3.7 糖脂相互转化新教材加了糖脂相互转化的内容，这部分内容刚好和本节问题探讨的问题相呼应。在介绍糖类转化为脂肪时，还是应该讲清楚，血糖高时优先生成糖原，而糖原作为暂时性的糖库，其储量有限。生成糖原后，血糖含量还是处于较高水平，糖类才会转为脂肪等物质。反过来，氧化分解供能时，优先使用的是血糖和糖原，然后才是脂肪。概括起来就是：糖类很容易转化成脂肪，但脂肪不容易转化形成糖。这有助于人们认识到：增肥容易，减肥太难。日常生活中应该合理饮食，保持健康。不过也有例外，比如我自己，每次体检都是甘油三酯偏低，而血糖一直都处于较高的临界水平，我猜测可能是糖类转化为脂肪过程中某些酶可能出了问题。这也是新教材吸引 了我关注自己的健康。4 围绕概念教学，发展核心素养本节主要让学生掌握 “糖类有多种类型，它们既是细胞的重要组成成分，又是生命活动的主要能源物质 ”、“不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用”这两个概念。本章概念涉及的内容较多，并对学生后续学习非常重要，需要慎重选择教学内容，以服务于概念的建构和生物学核心素养的发展。通过学习，学生能够了解到糖类和脂质不仅参与细胞的结构组成，也是细胞执行多项生命活动的物质基础，进一步发展学生对生命的物质观的认识。教材还通过旁栏思考题（糖尿病人限制主食摄入）、与社会的联系（控糖）、脂肪的作用（肥胖等）等安排了与健康相关的内容，这有助于学生提高健康意识，建立健康的饮食习惯。淀粉、糖原和纤维素的单体相同，但结构不同，最终功能也不同，这有助于学生形成结构和功能相适应的观念。高中生物新教材高中生物新教材“细细胞胞器器之之间间的的分分工工合合作作 ”解读解读本节问题探讨以我国自行研制 C919 飞机为背景，要求学生分析研制中各部门的分工与合作，类比细胞中不同结构之间的关系。其中隐含整体和局部的观念以及对细胞内各组分协调关系的理解；同时也能引导学生关注我国的科技发展，激发学生的爱国情怀。2 细胞器之间的分工 2.1 科学方法差速离心法新教材中差速离心法的原理介绍更清楚了，学生能够通过阅读教材即明确差速离心是分级分离的。现行教材介绍差速离心时过于概括，不利于学生理解。2.2 形态、结构与功能新教材介绍细胞器之间的分工时，着重强调各细胞器的功能，而非形态和结构。一些重要的细胞器如线粒体和叶绿体的结构分别安排在细胞呼吸和光合作用中进行介绍。受教辅资料的影响，教师多会在此处补充细胞器结构的相关知识，这样课堂会略显单调、乏味；而且这一节的主题最终要落到细胞器之间既有分工又有合作上来，过于强调细胞器的结构会冲淡这一主题。2.3 动植物细胞亚显微结构图新教材换用了全新的动植物细胞亚显微结构模式图，更加美观；并且围绕动植物细胞展示其中的细胞器，避免了现行教材分开处理给人带来的散乱感。新教材图示中存在胞间连丝，但是这个结构并不是本节的要点，所以没有标注。但我个人觉得，既然刚刚学习过细胞间的信息交流可以通过胞间连丝进行，那么让学生了解一下胞间连丝还是必要的；同时也可以让学生明确植物细胞是共质体的。如图所示我添加的红线对应的细胞壁属于图示细胞，而绿线对应的细胞壁属于它旁边的细胞。相邻细胞的细胞壁中间形成了连续的“通道”（细胞壁上的“小孔”），并且相邻细胞的细胞膜是连通的，甚至内质网也是连通的。正是由于胞间连丝的存在，相连两个植物细胞之间可以进行直接的物质交换和信息交流。2.4 液泡与溶酶体新教材对于液泡和溶酶体存在的场所表述比较暧昧。“液泡主要存在于植物的细胞中 ”，“溶酶体主要分布在动物细胞中 ”。对于液泡来说，该词常出现在植物学中，研究无脊椎动物学的人也使用液泡，有人把原生生物中的伸缩泡称之为液泡。教材这里的叙述主要是为了更严谨。现行教材认为动植物细胞都具有溶酶体。一些专业书将溶酶体限定在动物细胞中。植物细胞中的圆球体具有酸性水解酶，也有人将其称为“植物的溶酶体”，但是圆球体的膜是单层磷脂构成，圆球体还能聚集脂肪，这些和溶酶体不同。植物液泡也具有部分动物溶酶体的作用（一些酸性水解酶类以及参与细胞自噬），但普遍仍认为液泡不同于溶酶体。2.5 中心体的分布新教材的表述是 “中心体分布在动物和低等植物细胞中 ”。我查阅了一篇有关中心体的综述文献1。其中的关键内容见下图：根据该文所述，贾第虫（ Giardia）、裸藻（ Euglena）、纤毛虫（ciliates）、动物、绿藻（ Green algae）、低等植物 【lower plants，苔藓（moss）和蕨类（ferns）】是含有中心体的，而红藻（ Red algae）、真菌（fungi）和陆生高等植物（ higher land plants）不含有中心体。该文作者对植物高等和低等的划分和我们的传统有差异，我们一般认为从苔藓开始就算高等植物了，蕨类同样也是高等植物，它们是具有中心体的。同时我们还会注意到，作为低等植物的红藻类是没有中心体的。2.6 内质网功能表述的变化内质网功能的表述变化有两点：一、不再明确提内质网是脂质合成的车间，二、增加了内质网作为运输通道的作用。内质网能合成脂质，这个提法本身并没有问题，新教材删去了这个表述，可能考虑该功能的表述过于孤立、突兀，不利于强调本节的主题细胞器间的分工合作用。重点强调内质网与蛋白质相关的功能可以为后来分泌蛋白的合成和运输做铺垫，也可以尽量避免一些模拟题片面孤立的考察教材上的零散知识。2.7 关于细胞骨架新教材对细胞骨架的介绍相对简略。曾经有人问起细胞骨架和细胞器之间是什么关系，为此我查了一下，关于细胞器的定义。最苛刻的定义中只把线粒体和叶绿体视作细胞器；稍微宽松一点，把膜性结构称为细胞器；最宽松则把大分子复合体也称为细胞器。我们看到教材把核糖体（rRNA 和蛋白质构成的大分子复合体）等也视作细胞器。从这个角度看，新教材选择了细胞器最宽松的定义，因此细胞骨架作为大分子复合体也属于细胞器。由于教材重点强调了真核细胞的细胞骨架，很多教辅就想当然地认为原核细胞没有细胞骨架。其实，一般认为原核细胞也是具有细胞骨架系统的，有兴趣的朋友可以自行检索细胞骨架蛋白FtsZ、MerB 等词条，这里就不再提了。2.8 光学显微镜能看到的细胞器这是一个很多教师关心的问题，因为教辅们常玩。世界上第一台电子显微镜出现在 1928 年，在此之前科学家不可能使用电子显微镜观察细胞器，因此 1928 年之前确认的细胞器，只能通过光学显微镜发现。比如中心体， Edouard Van Beneden 在 1883 年就观察到了中心体，彼时科学家没有电子显微镜可用，因此光学显微镜下是可以看到中心体的。我们使用光学显微镜不能看到中心体，一方面是因为普通高中的光学显微镜分辨率不高；另一方面中心体没有明显的光学特征，需要染色后才能看到。类似的很多细胞器都是通过染色处理，然后在显微镜下观察其存在。当然，光学显微镜只能确认细胞器的存在，并不能观察到这些细胞器内部的精细结构，细胞器精细结构的观察还需要借助于电子显微镜。3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动与现行教材相比，改动主要有两点： 1、删去了线粒体观察； 2、观察叶绿体时，除了形态和分布的要求外，还要求观察细胞质的流动。删去了线粒体的观察，我猜测主要是基于课时安排的需要。这节课的建议课时是两课时，其中还包括了实验，完成起来难度比较大，如果再安排线粒体的观察，就更难完成教学内容了。与此同时，叶绿体观察已经让学生亲自体验了用高倍镜观察叶绿体，能够确认细胞器的真实存在，已然达到了预定的教学目的。这个实验，我们做的体会是：尽量选择黑藻。一方面黑藻可以直接制成装片进行观察，不需要像菠菜那样要撕取叶下表皮，不熟练的同学可能一节课都撕不好。另一方面，黑藻的细胞质环流特别明显，有些地方开展这个实验时，天气有些冷，胞质环流不明显，可以将黑藻在温水中放一会再观察。最后，我再啰嗦一句：黑藻不是低等藻类植物，它是单子叶植物。高中生物新教材高中生物新教材“细细胞胞核核的的结结构构和和功功能能 ”解读解读1 问题探讨新教材此处用克隆牛的例子，代替了现行教材中细胞核的直接设问。克隆牛的例子更利于激发学生兴趣，提高学生在教学中的参与度。2 细胞核的功能 2.1 分析归纳概括得出细胞核的功能细胞核的功能是通过四个资料归纳出来的，四个资料的例子对于学生来说形象，具体，很容易将学生吸引到课堂讨论中去。通过思考与讨论的问题，引发学生思考，最终由学生归纳出细胞核的功能：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。2.2 要不要重点分析实验设计听过不少节细胞核，有些老师在上课时分析了四个资料中的实验设计，但是无一例外，他们/她们这一节课都没有正常完成教学内容。教师用书这一节课的参考课时只是 1 课时，1 个课时能做的事情有限，应该强调这一节的主题“细胞核的结构和功能”。另外分析实验探究，个人觉得除了特别经典的实验，还是应该以学生亲自参与的实验为主。将探究置于真实的情境下，才能更好培养学生的科学素养和解决实际问题的能力。2.3 伞藻实验的逻辑伞藻的伞帽很容易脱落，脱落之后还能长出和原来一样的伞帽，据此可以推测：伞帽形状是由假根 +伞柄控制的。伞帽形状到底是假根还是伞柄控制的呢？嫁接实验表明：伞帽形状是由假根控制的。假根中有细胞核，是细胞核起控制作用？还是假根中细胞核之外的细胞质起控制作用呢？核移植实验说明细胞核起控制作用。将逻辑关系理清楚，可以避免直接呈现完整实验所带来的生硬感。实际上，伞藻核移植实验中，最初长出的伞帽是混合型的（嫁接实验也有类似情况），也就是介于伞形帽和菊花帽之间。实验时需要将最初长出的伞帽去除，然后才能得到和教材图示一样的结果。出现这种现象的原因是这样的：伞帽的形状虽然受细胞核控制，但是细胞质中原来已经转录的RNA会继续发挥作用，直到原来的 mRNA 被降解，细胞核才能获得完整的控制权。这个实验的真实情况可以留到必修二让学生思考。2.4 控制代谢还是控制遗传？很多教辅区分了教材呈现的四个资料，到底体现了细胞核对代谢的控制？还是体现了细胞核对遗传的控制？我个人的观点：细胞代谢是受遗传控制的，反过来遗传要通过细胞代谢表现出来，两者密不可分。此处只需要让学生明确细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心即可。限于篇幅，仅分析资料1 和资料 2。资料 1 美西螈的肤色是由细胞核控制的，同时由资料1 可知美西螈皮肤颜色和表皮细胞内黑色素密切相关，能合成黑色素表现为黑色，否则表现为白色。黑色素合成则属于细胞代谢的范畴，这里我们能够看到细胞核控制肤色的遗传实际上是通过细胞代谢来实现的。资料 2 细胞核控制细胞的分裂和分化。这个例子中，蝾螈早期卵裂一方面保证了亲子代细胞在遗传上的一致性；另一方面，完成细胞分裂过程需要细胞代谢为基础。胚胎阶段通过开关不同的基因来实现细胞分化，这体现了遗传的决定性作用；分化的细胞依靠特异的蛋白质执行特定的功能，这属于细胞代谢的范畴。3 细胞核的结构3.1 细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心细胞核能控制细胞代谢和遗传是因为细胞核中含有遗传信息。遗传信息就像细胞生命活动的蓝图，细胞依据这个蓝图描绘细胞代谢的过程。细胞分裂时，遗传信息也会从亲代细胞传递给子细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。我们已经学习过遗传信息储存在 DNA 分子中，而 DNA 主要存在于细胞核中，因此细胞核是遗传信息库。正是由于细胞核储存有遗传信息，细胞核才是细胞代谢和遗传的控制中心。3.2 细胞核的结构与功能相适应核细胞中 DNA 和蛋白质等紧密结合形成染色质。细胞分裂时，染色质高度螺旋化形成圆柱状或杆状的染色体，与一堆散乱的（实际上还是有序的）染色质相比，染色体的形态更有利于细胞分裂时遗传信息的平均分配。细胞分裂结束后，染色体解螺旋形成染色质，染色质的形态更有利于遗传信息这一“蓝图”的实现（实际为遗传信息的表达）。真核细胞的细胞核被核膜包裹着，从而将细胞质和细胞核分开，这有利于实现核质之间的分工，让细胞质专注于细胞代谢，细胞核则主要作为控制中心存在。细胞核发出指令控制细胞质中的代谢过程，同样细胞代谢的结果也需要及时反馈给细胞核，因此核质之间要频繁地进行物质交换和信息交流，这是通过核孔来实现的。细胞核中还有一个比较重要的结构 核仁。核仁一方面负责 rRNA 的合成。另一方面，细胞核发出指令分子（实际为mRNA）经核孔进入细胞质，指令分子指导合成的核糖体蛋白再经核孔进入细胞核，在核仁处与rRNA一起组装成核糖体的大亚基和小亚基，随后大小亚基经由核孔运出至细胞质，在蛋白质合成时发挥作用。4 建构模型本节安排了“尝试制作真核细胞的三维结构模型 ”的探究活动，这是课标建议的。在本