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《分子与细胞》是普通高中生物学新课程中第一个必修模块。万事开头难，难在师生要在新的课程理念指导下进行教和学；难在落实发展学生核心素养的要求；难在把握好教学内容的时代性、基础性和选择性的有机统一；难在引发和保持学生的学习兴趣和探索精神，为后续模块的学习奠定较好的基础。如果第一个必修模块学不好，会严重影响学生对生物课程的学习积极性，甚至可能影响学生今后是否选择生物学3个选择性必修模块。 困难既是挑战，也是机遇。这里就本模块的育人价值，教学内容的设计思路和呈现方式，从编者的视角作一些介绍。同时就本模块的教学提出一些建议，与老师们交流。由于本模块是高中生物学课程的起始模块，有些方面说得较宽泛一点，既针对本模块的教学，对其他模块的教学，也有可参考之处。 一、本模块的育人价值 众所周知，17世纪细胞的发现和19世纪细胞学说的建立，对生物科学的发展具有重大意义。 恩格斯说：“有了这个发现，有机的有生命的自然产物的研究——比较解剖学、生理学和胚胎学——才获得了巩固的基础。”人们通常称1838～1839年施旺和施菜登确立的细胞学说，1859年达尔文确立的进化论和1866年孟德尔确立的遗传学为现代生物学的三大基石，而实际上，可以说细胞学说又是后二者的基石。当前，细胞生物学的主要发展方向是细胞分子生物学，它是以细胞作为一切有机体进行生命活动的基本单位这一概念出发，主要在分子水平上研究细胞生命活动的基本规律。正如美国细胞生物学家威尔逊（E.E.Wilson）所说的：每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。因此，《分子与细胞》是高中生物学课程的第一个必修模块。发展学生的生物学学科核心素养，是高中生物学课程的设计宗旨和核心任务。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》指出：学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4个方面。这里就从这4个方面，对本模块的育人价值分析如下。 1，建立生命观念，促进科学的自然观和世界观的形成 关于生命观念，我们可以简单地理解为是生物学概念、规律的提炼和升华。生命观念是形成科学的自然观和世界观的基础，能指导探究生命活动规律，解决实际问题。 （1）生命的物质观 理解生命的物质性及生命物质的特殊性。世界是物质的运动和运动着的物质，这是唯物主义的基本观点。以细胞为基本单位的生物体，其组成的元素和化合物，既与无机自然界有普遍的联系，又有重大的区别。一方面，组成细胞的元素都来自自然界，没有特殊的“生命元素”；另一方面，细胞里元素能形成有机分子，与非生命物体有根本的区别。蛋白质、核酸和多糖又都是由特定单体构成的生物大分子，它们以碳链为骨架，成为细胞的结构基础，演绎着简约或繁复的生命之歌。学生形成从分子水平上看待生命的物质性和生命物质的特殊性的认识，对于他们树立正确的世界观极为重要。无论是进一步的学习和研究，还是处理个人或社会事务，都需要以唯物主义世界观为指导。 （2）生命的系统观 理解生命系统有许多层次，细胞是基本的生命系统。生命系统由宏观到微观，大体说是由生物圈、生态系统、群落、种群到个体；由个体、系统、器官、组织到细胞。细胞是基本的生命系统（细胞内还有各种结构及各类分子和原子），客观世界是由许多大大小小、互相联系而又有区别的系统所组成的，系统有它的边界，由相互作用、相互依赖的组分组成，系统都有它自身的调控规律和发展、消亡的规律。就细胞而言，细胞膜是系统的边界；各类细胞器的分工合作是各组分的重要关系；细胞核是系统的控制中心，等等。细胞作为基本的生命系统，细胞的整体结构与组成部分之间，处处体现出系统的有机整体性，反映了整体大于部分之和，由此可以建立系统整体性观念。如果通过细胞的探究，能使学生形成以系统论的视角来观察和分析世间万物，其益处不仅是学好生物学，还将广及其他。 生命系统是开放的系统。奥地利出生的美国生物学家贝塔朗菲（L.von Bertalanffy，1901～1971）创立了一般系统论。他的系统论思想源自其机体论（1928年的《现代发展理论》和1932年的《理论生物学》）。他强调生物的整体性、动态结构、能动性和组织等级，构成了一个系统，同时它又是一个开放系统，和其环境组成一个大系统。生命系统的开放性，通过细胞生命活动的分析，能够深入到分子水平而比较透彻，而这些认识，又将是研究个体、种群、群落、生态系统这些层次的开放性的基础，也和遗传、进化息息相关。用开放的观点审察自然现象和社会事务，具有普遍的认识论和方法论的价值。 （3）结构与功能观 细胞是一个复杂的、有序的系统，处处表现出结构与功能相适应，因此，结构与功能观是重要的生命观念。结构与功能观包括3个方面的含义：生命的结构观、生命的功能观，结构与功能关系观。 生命系统的结构是有层次的，个体到器官到组织到细胞是有层次的，结构不是孤立的而是有联系的，生命系统的结构大多是动态的，这是生命的结构观。 生命系统各结构的功能，是作为部分的结构对整体的贡献。认识某层次的结构的功能，不能离开它的上一层次的整体。例如，认识细胞器的功能就不能离开细胞；认识器官的功能不能离开生物体这个整体。离开了整体，任何结构都谈不上什么功能。这就是生命的功能观。 生命系统各结构功能的实现需要其他结构的配合。例如，哺乳动物的呼吸系统实现功能需要循环系统的配合。生命系统各结构功能的实现还需要外部条件。例如，进行光合作用是叶绿体的功能，但是它在黑暗中无法进行光合作用。生命系统巾，各结构发挥功能的过程可能对结构有反作用。例如，肌肉的功能是运动，但是运动又可以使肌肉发达，两者有一个相辅相成的作用。这就是结构与功能关系观。 对结构与功能的关系，可以从上述三个方面来解释，而不能机械、线性地解释。这是结构与功能观。 （4）生命的能量观 生命系统是开放系统，系统的有序需要从外界输入负熵来维持，需要与周围环境进行物质和能量的交换。生命系统的有序性，依赖于持续不断的物质、能量的输出输入来维持。物质的输入输出、物质的转变，往往与能量变化伴随。实际上，能量是物质固有的属性，这里为便于叙述将物质与能量并列。 细胞作为开放系统，需要能量的供应来维持。研究细胞这一基本的生命系统时，细胞的物质输入和输出、细胞的能量供应和利用（或者称为细胞代谢），是最核心的细胞生物学知识认识细胞的物质输入、输出，能量的供应和利用，建立生命系统的物质和能量观生命活动的主动性、有序性、和周围环境的统一性，尽在其中 （5）生命的发生：和发展观 理解细胞的生命历程，领悟事物的发生、发展和消亡的普遍规律。任何事物都有其发生、发展、消亡的过程和规律，这既是运动的观点，也是辩证的观点通过细胞学说中“新细胞由老细胞产生”、细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和凋广的了解，将会具体而鲜明地形成这样的观点，辐射开去，旁及世界万物，都有其发生、发展、消亡的规律，人们只能认识、应用这个规律，让世界更美好就对待生命面言，我们应该爱护生命、珍惜生命在右生之年，让生命闪耀熠熠的光辉.. 简言之，上述几个方面：生命的物质观、系统观、能量观、发生：和发展观，是认识生命世界这一特殊物质形态的基本观点，是科学的世界观的有机纠成，也是辩证唯物主义自然观的基础。 本文的叙述虽然和《普通高中生物学课程标准（2017年版）》第4页关于生命观念的叙述不完全一致，但是二者并不矛盾本文是更贴近教材（本文所说“教材”一般就是指“教科书”）的体系安排的叙述方式。 本模块教材在引导学生建构概念的同时，特别注意引导学生提升生命观念这样的例子非常多，以下仅列举儿例。更多的相关内容，可阅读各章教材介绍。 在第3章，在阐述细胞的基本结构时，集中体现了生命的系统观：组成细胞的结构，既分工又合作，共同构成一个有机的整体，才表现出：系统整体性从第3章的章首页设计，到各节标题的表述，以及内容的组织和安排，都突出了系统整体性的重要意义。在阐述蛋白质的结构与功能、细胞膜的结构与功能、细胞器（特别是叶绿体、线粒体等）的结构与功能，都凸显了结构与功能相适应的观念：教材在很多章节都渗透结构，功能相适应的观念，例如，介绍蛋白质时是从功能入手，先让学生认识到人体的生命活动离不开蛋白质，体会蛋白质众多的功能，从而产生学习蛋白质的结构的兴趣和动机，再在此基础上介绍构成蛋白质的产生功能的基础——蛋白质的结构；再如，在讲呼吸作用和光合作用时，为了更好地体现出结构与功能观，教材将呼吸作用的过程和光合作用的过程与细胞质和线粒体、叶绿体的结构结合起来，从而让学生产生结构与功能是相适应的观念。 教材在引导学生提升生命观念时，非常关注生命观念的融合，避免割裂地、片面地理解生命观念。例如，本书第1节“细胞是生命活动的基本单位”，分析细胞学说的建立过程，通过讨论题，引导学生思考细胞的多样性：，统一性之间的关系这一节的练习题，则引导学生去思考细胞学说与进化论的关系。再如，在第2章介绍细胞中的无机物（水）的时候，以生命起源于海洋开篇；在第3章第1节介绍细胞膜的时候，也是从生命起源的视角展开；在第3章第2节介绍细胞的内容里，教材也在课后练习“拓展应用”中引导学生关注细胞器与生物进化的关系。由此引导学生在生命的系统观、进化观之间建立联系，整体提升生命观念，从而形成对生命系统的整体认识。 2.训练科学思维，提升思维品质 《普通高中生物学课程标准（2017年版）》第4页关于科学思维的阐述是："尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。”科学思维的内涵，包括思维习惯和能力。学习本模块，可以训练学生的科学思维能力，提升思维品质。 高中生物学课程中的科学思维，要以生物学事实、概念为基础，因为概念是思维的细胞。同时，概念的建立、规律的提炼，也无法离开科学思维。在尝试获取证据、运用证据与逻辑的过程中，需要设计并进行实验，需要科学思维。在思维过程中，需要用到抽象与概括、归纳与演绎、分析与综合等思维方法。 本套教材重视科学方法教育、注重科学思维训练。系统设计科学方法体系，有机融入“思维训练”的内容。在本模块教材中，科学思维的训练也有鲜明的特色。 教材结合具体内容体现的科学方法，用专门的栏目“科学方法”予以总结提炼。在本模块教材中，介绍的科学方法有：归纳法、提出假说、分离细胞器的方法-差速离心法、同位素标记法、建构模型、控制变量和设计对照实验、对比实验。其中，既有属于科学研究共同的方法-归纳法、建构模型等，也有具体的学科研究特有方法-同位素标记法、差速离心法。其中，既有获取事实证据需要的方法，也有对事实进行分析、获得结论的方法。 教材中安排了以下思维训练活动：运用证据和逻辑评价论点、运用模型作解释、分析数据。这些思维训练聚焦事实材料的处理、证据与逻辑的运用。 思维训练与科学方法的总结提炼，共同构成本模块科学思维训练的主要内容，训练学生获取证据、运用逻辑的思维品质和能力。 当然，本模块科学思维训练的内容，不是局限在“科学方法”“思维训练”，只不过这两个栏目关于科学思维的训练比较显性。实际上，在具体知识内容的学习、实验探究的设计和实施过程中，科学思维训练也往往渗透其中。 3.开展科学探究，理解科学的过程和本质 （1）亲历实验和探究，理解科学过程 按照实践育人的要求，学科核心素养提升的关键在“做”。科学课程中的实践包括科学探究和工程学实践。课程标准在“教学提示”中明确了各模块的教学活动要求，其表达方式是“应开展下列教学活动”。因此，教材安排探究实践类活动，需要以课程标准的有关要求为依据。 根据课程标准的要求，教材中专门安排了“探究·实践”活动。这些实验和探究活动，所需仪器设备条件相对简单，易于完成。一方面紧扣学习的核心内容，另一方面涉及多种方法和技能。有的属于验证性实验，教材里清楚地介绍实验的目的要求、材料用具、方法步骤，注意引导学生体验实验过程、获得实验结果、形成结论，感受获取事实证据、得出结论的过程。有的属于开放性的探究，教材里常有“背景知识”“参考案例”“讨论”等予以引导，让学生体验探究过程，从而对科学过程有切身感受，对科学的本质有所感悟。 本模块安排了12个“探究·实践”活动。考虑到有教师曾经使用原实验教科书，为便于老师们了解本书和实验教科书相比在实验活动方面的变化，故作如下介绍：本模块教科15删掉3个普遍反映可行性差、教育价值不高的实验活动，按照课程标准的要求调整了1个实验，补充了1个实验。删除的3个实验为：观察DNA和RNA在细胞中的分布（实验操作难度大，效果不理想），体验制备细胞膜的方法（实验材料不容易得到，效果不理想），细胞大小与物质运输的关系（需要耗费大量的实验材料，实验的价值也不高）。其中“细胞大小与物质运输的关系”实验改为“思维训练运用模型作解释”，保留了该实验的思维训练价值。按照课程标准的要求将“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”，调整为“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动"，可行性更强了。按照课程标准的要求增加的实验为：淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用，该实验1以说明酶的专一性。 （2）精选了若干重大科学发现的历史过程 对科学过程和本质的理解，需要科学历史的支撑，而不是说教可以达到的。为此，本模块选取了细胞学说建立的过程、世界上第一个人工合成蛋白质的诞生、对生物膜结构的探索、人类对通道蛋白的探索历程、关于酶本质的探索、探索光合作用原理的部分实验等方面的历史，而且尽量展示其曲折和艰辛、继承和创新，使学生爱读，并置身于科学历史的氛围中去领悟和体公。 （3）介绍了细胞生物学研究的新进展 科学过程没有终点，现代科学的勃勃生机。我们不但要让学生了解科学的过去，更重要的是接触现代科学的许多生长点，召唤着一代新人的努力。本模块着意展示了相关内容的新进展。如人工合成生命的探索、秀丽隐杆线虫与细胞凋亡研究等，使学生感受到现代生命科学不息的脉动，把今日的学习融合到促进生命科学未来发展的事业中去。 （4）科学的前进也依赖于技术和方法的改进 科学发展的历史过去是这样，现在更是这样，即科学的技术化、技术的科学化。本模块教材十分关注技术的发明和科学方法的改进对相关科学问题的解决的作用，在学生可理解的范围内，作了必要的介绍。如显微技术的发明和应用、分离各种细胞器的方法、同位素示踪技术、荧光显示技术等。在科学方法上，前文介绍的各种科学方法，也是科学进步的基础等。 4，提升社公责任意识，增蛋1"，能力 “社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产、生活问题的担当和能力。课程标准对社会责任的定义，指向“担当和能力”。“担当"，“动词，接受并负起责任”，在这里，是动词做名词用，其意思则是侧重在“担负责任”的态度和能力。学生在学习生物学课程之后，他们所建立的生命观念，所获得的科学思维习惯和能力，所提升的科学探究能力与品格，都将在履行“社会责任”的担当中发挥作用。教材需要引导学生尝试将所学、所能在履行“社会责任”中运用。 教材的正文、栏目、活动、课后练习等，都努力引导学生关注社会上与生物学有关的议题，关注生物科学技术在生产生活中的应用。教材中每节有创设学习情境的“问题探讨”，其中相当一部分是现实生活中的问题；教材的叙述风格，尽可能从人们的生活、生产以及学生的经验出发，力避深奥、学术化；教材的正文中还常出现醒目的“与生活的联系”栏目，引导学生结合具体的知识内容，探讨社会上与生物学有关的议题，在社会生活中，运用所学生物学知识和掌握的科学思维方法，并将生命观念用于指导实践。教材还设有“科学·技术·社会”“与生物学有关的职业”等栏目，引导学生关注生物科学技术在社会中的应用，并为他们的职业规划提供参考。除了特定栏目，教材还通过多种方式，立体、全方位地引导学生提升社会责任，还注意引导学生认同国家政策。即使是在“练习与应用”和“复习与提高”的习题中，还有相当数量的联系生活、参与决策的题目。所有这一切，是要构建一种联系现实生活的氛围，创设一种进一步理解和应用知识的情境。按照这一思路，教师还有补充、发展的余地。 从根本上说，科学源于生活、生产、科学实验的实践，它至高至上的目的，是要造福于人类。学生学习的最终目的，也是顺利地走向社会，为社会的发展和进步服务。把学习和现实生活联系起来，与社会责任对应起来，本质是一种价值的追求，是科学的人文化。 本模块教材涉及的内容，虽属微观，相对深奥，但鉴于细胞是基本的生命系统，它和人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面仍密切相关。本模块教材反映的生物学研究的现代进展，更深刻地影响人类社会的生活、生产和发展本模块是学习其他模块的基础，没有扎实的《分子与细胞》的基础，难以学习遗传的细胞基础和分子机制，进而也难以理解现代生物进化理论。而机体内环境的稳态及其调控，涉及许多种类的细胞及细胞参与的分子机制。即使是群体生物学（从种群、群落到生态系统）中生物和生物的关系，生物和非生物之间的关系，其物质、能量、信息的运动，均离不开细胞的生理活动和相关的分子机理。学习本模块初步建立的生命的物质观、系统观、结构与功能观、能量观等生命观念，既要在今后的学习中进一步完善，也是后续模块学习、领悟生命的信息观、进化观的基础。因此，学好《分子与细胞》，是学习其他各模块的基础。 除知识基础外，能力基础的形成也很重要。《分子与细胞》模块中安排的实验、探究等活动数量多，科学方法、思维训练内容丰富，这些内容，对学生能力的培养具有基础性作用。此外，第1个必修模块的学习，其学习兴趣的激发，学习方法的领悟，都对后续模块的学习有重要影响，即影响到整个学科的学习。 二、教学内容的设计思路和呈现方式 这套教材是由《普通高中课程标准实验教科书生物》修订而来，修订的主要依据是《普通高中生物学课程标准（2017年版）》，在修订过程中，我们认真分析并吸收原高中生物实验教材的优点，研究新的课程标准的要求，在继承的基础上努力创新，以全面提升教材育人价值。以下列举的本模块教学内容的设计思路和呈现方式的若干特点，仅仅为了便于教师教学中有所遵循，而不是面面俱到。 1.“科学家访谈”代序 本套教材每个模块，都以《科学家访谈》代序，科学家现身说法，这是对传统教材的绪论或前言）的突破，是见人、见事、见精神；有知识、有过程、有殷殷的嘱托。 本模块科学家访谈的科学家是施一公院士，施一公院士是杰出的科学家，也十分关注基础教育，访谈中，有科学家的爱问情怀，有生物科学研究的意义，有科学研究过程中的方法、品格、精神，有学习生物学的意义和方法，等等、“科学家访谈”的内容无须教师讲授，学生门已阅读、思考、感悟即可。 2.以细胞是基本的生命系统构建内容体系 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位，如何让学生认识这一基本单位？本模块教材继承了原实验教科书的主线-以系统的视角看细胞，让学生建立起细胞是基本的生命系统这一概念，并以系统剖析的方法，探究细胞，理解细胞的系统整体性。从更广阔的视野来看.一股系统论适用于自然界和社会的各种事物的研究，对学生的术来更具有普遍意义 1因此木模块内容体系可简略图示如下： 3.以问题（任务）驱动学习，引导自主、探究和合作教材应当成为适合于引导学生自主、探究和合作学习的平台，为此这您教材的必修模块，突出了以问题（任务）驱动学习的办法，期望有助于把传统的教学过程转化为更接近于“提出问题-解决问题-发现问题”的过程。 （1）章的罪页，由引言+图片+名言（或诗句）组成，除了给予视觉上的赏心悦目，学习情趣上的激发性，引言的文字潜伏着问题，或直截了当呈现问题，如第2章，教材章首页用某种蛋1质分子结构模型为底图，压图的格言是“闹明生物现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上"，突出研究细胞的重要性。章引言里，则用“石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物"，这一日常经验创设情境，基于这一情境，教材引导学生思考以下问题：“细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？是因为细胞内有什么非物质的'活力'因素吗？是细胞里含有特殊的，生命元素，吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？问题指向的是细胞的物质性、细胞的特殊性，由此再次扣到本章研究生物大分子的重要性，隐含着蛋白质、核酸承担的功能是建立在分子结构基础上的这一认识。 （2）节都以“问题探讨”专栏开始。“问题探讨”是由图片+情境描述+讨论题组成。这些问题，有的来自生活，有的来自科学实验，有的来自科学史。其中以切合学生生活为主，所问问题有一定深度，若要透彻回答，就需认真学习本节内容。本模块共6章19节，就有19个问题探讨，对于驱动学生的主动学习应有一定作用。 （3）节的核心内容，以问题形式组成“本节聚焦”专栏。例如第1章第1节“生命活动的基本单位-细胞”，“本节聚焦”为5个问题：细胞学说的内容是什么？有什么意义？细胞学说建立的过程对你有哪些启示？为什么说细胞是基本的生命系统？地球上的生命系统可以分为哪些层次？学习的过程，就是在教师的帮助下去阐明或解决这些问题。 （4）“思考·讨论”，是各节中常出现的专栏，这是为适应自主、探究、合作学习的需要而设计的。其中都列出了一些富有思考价值、探究意义的问题。有时起承上启下的作用；有时起知识迁移应用的作用；有时则起或概括、或演绎、或拓展思维的作用。教学中如运用得法，学来生动，学习能力将有长进。 （5）涉及科学史的写法，大体都是遵循发现-新问题--再研究-再发现的过程来描述，实际也是问题驱动模式。例如，本模块中“细胞学说建立的过程”“对生物膜结构的探索历程”“关于酶本质的探索”等都是问题递进的呈现方式，而且其后必有进一步的问题，留待学生讨论。 （6）“实验·探究”的写法，一般有背景资料，思路提示，甚或参考案例，也是为了学生自主学习之方便，另外也十分注意，既要有结果、结论，更要反思、交流和讨论，其讨论题，有时有一定深度或有所扩展。 在学科教学中，以问题（任务）驱动，引导自主、探究、合作式的学习，应是基本的策略和方式。为此，教材为教师和学生提供了方便。但这丝毫也不意味着必须“照猫画虎”，教师有选择和创造的空间，尤其不可忽视学生超越教材的各种问题，它们闪耀着学生智慧的火花，也检验教师的教学机智和水平。 4.教材内容聚焦生物学概念建构 生物学概念是建立生命观念、提升科学思维的基础。课程标准内容聚焦大概念，教材内容的选择和组织，也落实课程标准的要求，聚焦生物学重要概念的建构。 首先，教材内容覆盖全部的生物学大概念、重要概念，同时，又考虑概念之间内在的逻辑，形成概念体系。 本模块教材前3章总体上与课程标准中的必修部分概念1对应，后三章与相应的概念2对应。教材6章内容，构成一个有内在逻辑的整体，即细胞是基本的生命系统：先从细胞的物质基础、细胞的结构的角度，阐述细胞是结构与功能基本单位，说明细胞是基本的生命系统，再进一步阐述细胞的生命活动需要物质和能量，细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡，阐明细胞是有生命的、活的系统。 第二，在教材具体内容的选择和组织上，也注重概念的建构。首先，围绕概念的建立精选事实，组织学生活动，明确将概念的建立作为内容选择和组织的11标例如，“监门质是生命活动的主要承担者”这一节，教材修订时，一是改变原教材从结构到功能的叙述方式，改为以功能带结构；二是更加明确阐述蛋白质结构和功能的关系。教材首先介绍蛋白质的功能，引出蛋白质为什么能承担多种多样的功能，由此，引导学生认识蛋白质的基本组成单位-氨基酸。关于氨基酸的结构，教材安排了“思考·讨论”活动，引导学生自己先归纳氨基酸结构的共性，然后教材再做介绍。之后，教材进一步阐述蛋白质的结构，以及蛋白质的多样性。在正文最后，教材以血红蛋白结构为例，引导学生去理解每一种蛋白质都有与它承担的功能相适应的结构，既建立概念，也为“结构与功能观”的形成打好基础 第三，关于教材中具体的生物学概念，在教材修订时也与时俱进，一方面，明确给出概念的定义，帮助学生形成概念；另一方面，概念的定义也尽量反映当前学术界的共识。例如，关于被动运输，教材对被动运输的含义做了明确的陈述："（像水分子这样，）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。”这样，既可以帮助学生理解被动运输，同时，也便于学生将主动运输与被动运输进行对比，在比较中理解，并进一步整合形成关于物质跨膜运输的概念。 5.创设情境，发展学生生物学学科核心索养 教材在具体落实学生生物学学科核心素养发展方面，没有采用贴标签的方式，而是结合具体的知识内容，设置问题情境，努力让学生通过真实情境下的探究与实践活动发展核心素养。通过前面的介绍也可以看出来，教材在引导学生建立生命观念、提高科学思维水平、提升社会责任意识方面，都是有知识依托、有情境铺垫的，实际上，教材修订时，在营造学习情境方面做了很多努力。 首先，注意创设真实的问题情境。无论是章首页，还是各节，在问题情境的创设上，都强调了“真实的问题情境”（原实验教材中，有些问题情境为虚拟情境，教材修订时都改为真实的问题情境）。例如，第3章章首页问题情境为胰岛分泌胰岛素这一真实的问题情境。第二，强调情境的贯穿性，注意前后呼应。有些章节，“问题探讨”创设的情境，到教材正文介绍和习题中，还在不断呼应例如，第1章第1节的“问题探讨”的情境是：大熊猫与它吃的冷箭竹虽然形态迥异，但都是由细胞组成，从这一情境切入，引发学生思考，同时正文内容也呼应这一情境。在这一节“细胞是基本的生命系统”的学习内容里，再次出现这一情境，但引导学生思考的问题深人到了为什么说细胞是基本的生命系统这一深度。又如，第3章第3节，“问题探讨”以核移植牛这一真实的实例引入，引导学生分析细胞核控制遗传信息，在随后教材正文里安排的关于“细胞核的功能”的思考讨论活动中，又呼应这一问题。体现了情境的前后呼应。在这一节教材的最后一段，系统总结细胞的结构和功能，将细胞结构的复杂精巧，与细胞的整体、有序联系起来，暗含了结构与j功能等生命观念。在这里，教材的总结还呼应了木模块第1章细胞是基本的生命系统。 6.适当提炼、显性化呈现核心素养 在本章小结中，特别设立“发展素养”部分，帮助学生全面梳理一章学习之后自己在发展核心素养方面的收获。 教材在每章的“本章小结”中都有“发展素养”方面的梳理总结，概括本章学习所能提高的核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等，且不局限于这四个方面。 教材在发展核心素养方面，立足于生物学学科核心素养，但是并不是局限于这四条，也不局限在“生物学科”而是以促进学生综合素养发展为己任。例如，本模块第5章的本章小结中写道：“基于酶和光合作用的探索历程的学习，认识到科学是在实验和争论中前进的，伟大科学家的观点也可能有一定的局限性。科学工作者既要继承前人的科学成果，善于汲取不同的学术见解，又要有创新精神，锲而不舍，促进科学的发展”。这段话中涉及的科学本质观、开放包容的学术态度等，虽未明确写在“学科核心素养”条目中，但对于学生的发展都是重要的。 7，以“章小结”、节后“练习与应用”和章后“复习与提高”强化学生的自我评价 教材的课后练习，从教材每章后的本章小结，帮助学生系统梳理本章所学概念，并建立概念之间的关系。 养成自我评价的习惯，学会自我评价，是自主学习的重要特征。 本模块的教材，在每章结束时，都有简约精练的小结，大体上都包含着本章的重要概念和核心素养要求。学生边阅读、边回想，将有助于统整巩固、填漏补缺、有所提高。如果坚持下去，就会促成善于总结的习惯。 在每节后有练习，分为概念检测与拓展应用两个层次，引导学生关注概念的形成，关注知识的迁移应用。概念检测侧重于检测对本节概念掌握的情况，并在练习中巩固概念。拓展应用有定难度，既有思维拓展，也有知识应用，还有某些科学探究技能的训练等。概念的检测与运用，教材尽量避免考概念的死记硬背，而是努力创设情境，让学生学活、用活。 每章之后，有较丰富的“复习与提高”，题型上虽然只有两大类：选择题与非选择题，但考察的内容则既包括本章概念的理解和应用，也注意考察思维、探究水平，强化生命观念和社会责任。有的习题在思维上具有较大的开放性，给学生较大的思维空间，引导学生多角度、辩证地看问题，有些题目没有唯一正确的标准答案；在思想内涵上具有一定的人文性，注重联系社会实际、生产实际和个人生活实际，引导学生深入思考科学、技术、社会的关系，渗透爱国主义教育、提升社会责任、科学本质教育以及人文关怀等学生可以通过检测，了解自己的水平，或发现问题，促进反思，进一步提高。 总之，这是一个自我评价的平台，使自主学习延伸到课后，逐步养成自主学习的习惯，提升自主学习的能力。根据这一精神，教师可结合学生情况，予以增删，以取得更好的效果。 本模块教材栏目形式多样，如设置专栏的“科学方法”；结合相关章节内容的“思维训练”；贯彻STS的“科学·技术·社会”；拓展职业视野的“与生物学有关的职业”；反应科学进展的 “生物科技进展”。这些内容，作为教材里主干知识内容、正文中穿插的学生活动的补充，可以更好地挖掘相关章节知识的育人价值，更好地发展学生的核心素养。此外旁栏中，有“？”的，为补充问题，另有“相关信息”“知识链接”“想象空间”“学科交叉"“批判性思维”等，作为主栏内容的拓展延伸，拓展视野、开启思维。所有这些设计，使教学内容丰满起来，使学生的学习空间拓展下来，也为教师的教学作了某此提示1教材的图片力求精美，与文字紧密配合，或以图代文。编排上也力求疏密有致，消朗悦日，给学生以美的陶冶。 三、本模块的教学建议 《普通高中生物学课程标准（2017年版》》中，对教学建议作了全面的、宏观的表述，计七大方面，本书后续内容对每章每节又有细致的教学指导，并配有案例若干因此，这里的教学建议，只能是介于两者之间的一些提示，不能全面，而是务求实在以利于执教。 1.做好模块式教学的整体设计、落实本模块教育价值 首先，由于一个模块反映了本学科一个或一组的主题或核心概念；有主要的、贯彻始终的科学思想观念和方法；有学习、探究的相似的情境；有内在的逻辑联系等，因此需要对整个模块的教学进行整体设计。每个模块都在发展学生的核心素养方面具有无可替代的教育价值，因此，挖掘本模块的育人价值，就是整体设计首先需要考虑的问题，其次，由于一个模块集中于36个学时内完成学业，获取2个学分，时间相对集中，没有多少缓冲调整的余地，教师和学生都是“连续作战"。于是，整体设计，更显重要。 整体设计要考虑的要点如下。 （1）本模块的教育价值，特别是核心素养突显于哪些教学内容和过程之中。 （2）本模块涉及哪些重要概念，它们应通过怎样的教学策略和方式来建立。 （3）本模块主要的、贯彻始终的科学思想观念和方法，应在哪些内容中重点体现。 （4）本模块的教学时数应怎样合理分配，哪些是学生可以自学的，哪些是需要教师指导的，哪些是必须讲解的等。 （5）本模块的“探究·实践”“课外制作”“思考·讨论”等活动，需要什么条件，每一项达到的目的存在怎样的区别，过程和方法的要点怎样。 （6）本模块学习过程中需要补充哪些课程资源，哪些是经过努力可以开发和利用的。 （7）本模块学习过程中，如何引导学生做好练习和自我测评，有否必要增加阶段性的、多样化的测讯。 （8）本模块的哪些教学内容和教学过程需要依靠集体的力量进行研究，研究的问题的重点是什么。 （9）本模块教学内容中有哪些是你不太熟悉的，如何有计划地逐一学习解决。 （10）通过本模块的教学，你准备在哪些方面积累经验，并尝试进行概括和提炼。 以上10项仅供参考。也就是说，要有一个《分子与细胞》模块的教学计划，突显模块式教学的特色。不能简单地按章节划分一下课时就算计划，教材不能不按章、节来编写，但实际教学应在整体设计的背景下灵活安排。同时，更重要的是把课程、学生、教师作为一个相心依存的整体而作通盘筹划。 2.把核心概念及概念间的相互联系放在教学的重要位置 核心概念在高中生物学课程中居于关键的位置。在生物学学科核心素养的形成过程中，概念是观念形成的基础，是思维和探究的基础又是思维和探究的结果。在发展生物学学科核心素养的4大方面中，虽然没有明确的生物学概念，但是，核心素养的形成却无法离开概念而在沙堆上建立。发展核心素养，并不意味着可以忽视核心概念的形成和概念间相互联系的理解。 本模块呈现方式中“本节聚焦”和“本章小结”，实际上都在唤起师生对核心内容的关注，前者是导学，后者是概括提高，教与学的过程始终要集中精力于此。 核心概念及概念间的相互关系，当然不应是静态的背诵和记忆，是在动态的，自主、探究、合作的学习过程中建立和形成的，并重在理解和应用。也不应孤立地去掌握，应围绕着若干中心问题形成概念“串”，如下述一些中心问题： （1）怎样理解细胞是基本的生命系统，这是构建本模块的内在的逻辑思想； （2）细胞呈现出怎样的多样性和统一性，统一性应如何来认识； （3）为什么必须了解细胞的分子组成，生物大分子的类别及其对生命的重要性； （4）作为基本的生命系统的细胞，系统的结构和功能有分工、有合作，而不是各组分简单的叠加； （5）细胞的生命活动，集中表现为与环境间的物质交换、能量流动与转化的过程，该过程表现出生命特有的自主性、有序性和稳态等特征，它们与生物膜结构和功能、叶绿体与线粒体的结构和功能、酶、高能磷酸化合物等的关系； （6）细胞生命历程中各种过程的性质和生物学意义怎样，其实践意义如何。 3.切实保障实验、探究等学习活动的数量和质量 《普通高中生物学课程标准（2017年版）》在教学提示中，明确提出了各模块教学活动要求，所用的表述方式是：“为帮助学生达成对概念的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，应开展下列教学活动”。用的是祈使句，助动词是“应”。课程标准里所列的教学活动，属于课程标准要求的一部分，理应落实。因此，必须足量完成。另一方面，实验、探究等活动，既是概念建构的途径，也是科学思维训练的依托，更是“科学探究”这一素养落实的主渠道，因此，具有重要的教育价值，需要认真落实。 应该看到，《分子与细胞》模块的实验探究活动远远多于其他模块，并为其他模块中的实验和探究打下基础。应当克服各种困难，努力完成。 怎样才能保障实验和探究活动的质量呢？下列各项应予以注意： （1）时间上要有保障。本模块教材安排的12个“探究·实践”，除“探究酵母菌细胞的呼吸方式”外，都是可以当堂完成的。即使如此，仍占有相当大比例的教学时数。因此，为在时间上保障实验和探究活动的开展，需挤压“讲授”的时间，由学生自主学习的内容，应不讲或少讲。 （2）实验条件的保障。本模块教材在设计实验探究活动时，是以普通中学的实验室条件为依据的，所需器m、药品多为常备，可以提前购买备置。如为节省起见，也可若干学校联合，或地区教研部门统一购进，分别使用。 （3）分好实验探究小组。本模块教材的实验探究大多以小组为单位进行。要有能切实负责的小组长（经必要的培训更好），不同潜质的成员组合，每次的明确分工等都很重要。一个模块的学习过程，小组组成可做一次或两次变换更好 （4）探究能力、科学思维训练，是贯穿整个高中生物学课程的任务。不能也没有必要每一实验或探究活动，项项都有要求，但应有侧重点，累积起来，每一个活动都实现其内在教育价值。可以小题小做，大题大做，各得其所。不要把问题复杂化、模式化以及为听课者、评课者表演。（5）强化训练学生的弱项。每个学校、每个班级、每一学生，各项探究能力均有差异。或不善于提出问题和作假设；或操作马虎不精确；或不善于处理数据；或不长于表达交流，等等。应按实际情况，强化训练。 （6）要有计划地进行评价，平日教学可选若干（一个模块有2-3次即可）实验探究的若干方面进行测评，作为平时成绩。模块教学的终结考核时，应有这方面的内容，作为总成绩的一部分。评价将能起到督促学生认真对待的作用。 （7）用好本模块的“科学方法”（以边框框出，并有主题）和“思维训练”。它都是为科学探究准备的，教材以细水长流的方式，给学生以更多的了解和练习的机会，这也有助于探究能力的提高。 （8）有的“探究·实践”中提供了“参考案例”，这是供学生设计探究方案时参考用的.既然是参考，就未必合适将它当作唯一的、标准的“操作流程”。教师、学生可以根据探究的问题、本校的实际条件等，灵活设计探究方案。 实验教学一直以来都是中学生物学教学中的难点。之所以难，一方面，有客观条件的制约，如学校的实验室配备不足、仪器药品采购经费制约、实验人员不足，以及班额过大实验难以开展等现实条件，确实造成实验教学的难。另一方面，也有主观认识的问题，如目前的纸笔测试，还难以很好地考察学生的实验、探究技能，因此，做实验未必比讲实验能取得更好的成绩，造成一部分教师选择相对省事的“讲实验”。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”学习自然科学的过程中，如果全都是纸上得来，学生没有做科学的实践体验，没有做科学过程中对科学的感悟，没有经历成功的喜悦和挫折的洗礼，对他们品格、能力发展的影响，是不言而喻的。因此，克服困难、扎扎实实开展实验教学，是每一个有追求的生物教师应该努力的。如果不想做，就有一万个理由；如果想做，就有无数种办法。与诸君其勉！ 4.认真对待创新能力的培养 创新能力的培养，已经提倡多年，但就以课堂教学为中心的学科教学而言，仍存在着许多值得探究的领域。这里用“认真对待”的意思，就是提倡我们一起来研究。 中学阶段的学科课程，大量的是基础的内容，如高中必修模块《分子与细胞》、《遗传与进化》，都如此。而不同于“研究性学习”这样的课程，师生共同提出研究性课题，确定研究的方法、途径，获得有新意的成果，创新能力的培养自在其中。 通过基础内容的学习而实现创新能力的培养，一方而是依赖于动手实践，“做”科学，这是培养创新能力的途径之一，前面已经提到，不再赘述。另一方面则是培养创造性思维的能力，它是培养创新能力的最经常的途径。在基础内容的教学中，只要重视起来，无处不在。 北京师范大学何克抗教授曾经在论著中提出创造性思维结构的六要素：发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维、辩证思维和横纵思维。还指出： ·具有寻的（指向）作用的是发散思维——“一个指向"； ·具有明察事物的对立统一和进行联系、比较、整合作用的分别是辩证思维和横纵思维——“两条策略"； ·形象思维、直觉思维和逻辑思维——“创造性思维的主体”。 回到我们的教学中，想一想，这六要素是否都在我们的视野之中？是否在教学中处理好“指向”、“主体”和“策略”的相互关系？ 下面同到《分子与细胞》模块的教学内容举几个具体例子。 （1）在几个重大科学发现，如“细胞学说的建立”“对生物膜结构的探索历程”“关于酶本质的探索"，它们每前进一步，都要冲破固有的思想、观念、理论的束缚，每一步的前进都是发散思维的胜利。本模块教学内容中无数有形或无形的问题“串”（“链”），都在引导学生的发散思维。 （2）第5章细胞的能量供应和利用，蕴含有严密的逻辑思维。从“降低化学反应活化能的酶”到“细胞的能量.货币，ATP"，接着“细胞呼吸的原理和应用”，再到“光合作用与能量转化”的安排，既符合认识的过程，更训练逻辑思维的能力。 （3）从细胞分化实现专一性与细胞的全能性，从脱分化到再分化；从细胞衰老到个体寿命的有限性；从细胞凋亡的不可避免到凋亡对正常生长发育、维持稳态的必要性等，充满了辩证的思维。 上述例子，只是举其大者，实际上任何一节内容的学习，任何一个问题的解决，都有训练创造性思维的不同价值，或是不同要素，或是深度不一。全靠我们在教学中用心处理。 5.追求科学素养和人文素养的结合 高中生物学课程，其核心任务，无疑是提高学生的生物科学素养。但广义地说，科学也是社会文化的一部分，有人称为科学的文化功能。科学本来就是人类文化的一部分，它与人文素养实际上已经水乳交融。法国著名作家福楼拜曾说，科学与艺术，二人在山麓分手，又将在山顶汇合。人类社会的进步，离不开科学、人文两大动力形成的合力。在我国学生发展核心素养体系中，科学精神，人文底蕴，都是学生未来的生存与发展之本。因此，一方面，我们可以在课程上区分自然科学与人文学科，以明确课程目标所侧重的方向；另一方面，我们也需要关注科学与人文的共通之处，特别是在说科学素养和人文素养的时候，不能忽视它们紧密联系互相渗透的一面，在我们的教学中，这两者更是交相融合，共同为学生的全面发展服务。 教育的功能是实现人的社会化，培养社会需要的人才，人才的综合素质既需科学素养，也要人文素养。课程、教材、教学，作为教育的载体，不可能把两者割裂开来，生物课程、教材、教学是如此，其他课程、教材、教学也是如此。 回到我们的必修模块《分子与细胞》来看，从知识体系的构建到学习活动的设计，或隐或显地渗透着人文素养的培养。从施一公院士科学贡献的介绍，到各个科学发现的人、事和过程；从各核心内容中与社会的联系到“科学·技术·社会”的专栏；从细胞中各类化合物和健康的关系到“酶为生活添姿彩”；从分析细胞呼吸原理的应用到十细胞研究进展与人类健康；从细胞全能性的相关问题到骨髓移植和中华骨髓库处处都在科学教育中渗透人文精神。而自主、探究、合作式的学习方式，推动着师生平等、民主和谐、互相尊重，善于合作，成果共享的学习文化的形成。在尊重人的尊严、个性、潜质和发展的多样化的氛围中，生物科学教育中的人文精神将得到更好的发扬。 科学教育中融合人文素养的培植，呼唤科学课程的教师不断提高白身的人文素养，若如此，英雄更有用武之地。 尊敬的各位老师，本文实在够冗长的了，千言万语也替代不了各位的创造性劳动。教学是一株常青之树，它的每一片新叶、鲜花和甜关的果实，都是我们辛勤耕耘的结晶。愿我们继续不断交流、相互鼓舞，为新课程的实施作出应有的贡献！ 表1 本模块主要栏目一览表
表2 本模块教学参考课时数（36课时，其中机动课时5）
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来自： 囡波湾生物 > 《生物学必修1教参》
