“细胞的生活需要物质和能量”的教学设计

采用"通过探究性学习构建重要概念"的教学策略,聚焦"细胞生活需要物质和能量"的关键问题,设计了3个探究性学习活动:1)推测、对比分析理解细胞生活需要的物质;2)实验探究、类比推理理解细胞有机物中的能量释放过程;3)实验探究理解细胞膜控制物质的进出。从学生经验出发,精心组织探究素材,设计层层递进的探究问题,学生较为深入地思考、理解活细胞时刻不停、持续不断地与外界进行物质和能量交换的动态变化过程,构建"细胞是生命活动(功能)的基本单位"的重要概念。     

在“核酸”的教学中强化重要概念

针对当前高中生物学教学研究如何传递重要概念的课例还很少的现状．以人教版“遗传信息的携带者——核酸”一节为案例进行分析,提出了高中生物学教学传递重要概念的2个重要策略。一是重要概念的逐级分解与螺旋建构：先将重要概念合理分解为多个次位概念,再利用多个次位概念根据由易到难的原则螺旋建构重要概念;二是重要概念的事实支撑与抽象概括：先提供生物学事实支撑学生理解概念,再对生物学事实抽象概括形成重要概念．实现从记忆事实向理解概念的转变。     

利用5E教学模式进行“细胞的分化”一节的教学设计

利用5E教学模式对人教版"分子与细胞"模块第6章第2节"细胞的分化"一节内容进行教学设计,通过问题串引领的探究活动促进学生主动思维,帮助学生主动构建重要的生物学概念,利用科学概念回应并解决实际问题。     

“细胞渗透吸水原理”的教学设计

以"细胞渗透吸水原理"的教学设计为例,说明教师引导学生观察事实,构建概念的教学设计及实施。有利于学生形成对概念深入的理解,提高相关技能,养成良好的学科素养。     

为了理解的教学设计:从指向核心概念的问题开始

帮助学生深入理解所学知识一直都是学校教育追求的重要目标之一,所有学科教学活动都是围绕这一目标展开。近年来,科学教育工作者在追求帮助学生深入理解学科知识的道路上,逐渐形成了"少而精"的观点,强调对核心概念的理解。以指向核心概念的问题为起点进行教学设计,有助于教学活动指向核心概念,同时,也会促进学生通过独立思考,在分析问题、解决问题的过程中,形成对核心概念的深入理解。     

光合作用中的能量转化过程

光合作用是光能转变为化学能的过程,这一概念在高中生物学课程中是个重点对于这个过程如何发生．有一个流传颇广的说法．即第1步是光能转变为电能,第2步是电能转变为不稳定的化学能,第3步是不稳定的化学能转变为稳定的化学能、不稳定的化学能指的是NADPH和ATP中的能量．稳定的化学能指的是糖类分子中的能量。这种说法是错误的。     

围绕核心概念展开生物学课堂教学——以“细胞是生命活动的单位”一节为例

以“细胞是生命活动的单位”一节为例,阐述如何确定核心概念,细化次位概念,并围绕核心概念选择有效教学策略开展教学。     

高三生物学“生命系统与能量”专题复习

领悟生物学观点,是高中生物学课程的重要目标。高三生物学第2轮复习专题可以从学科观点的角度设立,将生物学知识跨模块联系起来,既有利于建立概念间联系,又有利于提升学生对生命本质的认识。描述了高三生物学第2轮复习——"生命系统与能量"专题的教学组织,引导学生站在系统论的高度重新组织与审视生物学知识,提升学生对生命本质的理解。     

生理病理状态下线粒体合成ATP的动态调控机制

线粒体是细胞的代谢中心之一,不仅产生大量的ATP为细胞提供能量,还参与多种生物分子(例如核酸、氨基酸、胆固醇和脂肪酸)合成及代谢废物的处理。ATP是细胞重要的"能源货币",是能量载体和信号分子,参与调节细胞的各种生命活动。动物与人在激烈运动时,ATP消耗速率增加数十倍,但细胞内的ATP仍维持在"设定点"水平,不出现降低。因此,传统生理学观点认为,动物细胞内ATP水平保持恒定。但新的研究结果表明,生物细胞内ATP水平存在波动。生理条件下,增加能量物资(糖、脂和氨基酸等)和氧供,促进线粒体ATP合成,可使细胞内ATP水平出现一过性升高。新的研究证明,在肥胖情况下,由于能量物质的过多供应,细胞内ATP水平出现持续性升高,构成代谢紊乱的源头信号。线粒体ATP合成受多种因素影响,如氧化应激、钙超载、缺氧、线粒体膜通透性增加和线粒体DNA突变等。这些因素与疾病条件下细胞内ATP水平持续降低相关,常见的疾病包括阿尔茨海默症、帕金森疾病、精神分裂症、肿瘤、心衰、全身炎症反应综合征等。本综述简要概述线粒体调节细胞内ATP水平的研究进展,重点讨论造成ATP波动的因素、机制及病理生理学意义。     

关注重要概念学习的论证教学设计——以“细胞的生活”(第1课时)为例

以"细胞的生活"(第1课时)教学设计为例,阐述教材分析时应重视分析教学内容中的事实性知识与概念性知识,并根据课程标准的内容要求,梳理重要概念及其与一般概念、事实性知识的相互关系,以此明确教学重点、制定教学目标、学生学习任务及评价标准,围绕重要概念设计与实施论证探究活动,帮助学生构建、理解与应用重要概念的同时,初步形成生物学基本观点,学会有理有据地表达个人观点,提高批判性思维能力、论证探究能力,发展学生的生物学核心素养。     

生理病理状态下线粒体合成ATP动态调控机制

线粒体是细胞的代谢中心之一,不仅产生大量的ATP为细胞提供能量,还参与多种生物分子（例如核酸、氨基酸、胆固醇和脂肪酸）合成及代谢废物的处理。ATP是细胞重要的“能源货币”,是能量载体和信号分子,参与调节细胞的各种生命活动。动物与人在激烈运动时,ATP消耗速率增加数十倍,但细胞内的ATP仍维持在“设定点”水平,不出现降低。因此,传统生理学观点认为,动物细胞内ATP水平保持恒定。但新的研究结果表明,生物细胞内ATP水平存在波动。生理条件下,增加能量物资（糖、脂和氨基酸等）和氧供,促进线粒体ATP合成,可使细胞内ATP水平出现一过性升高。新的研究证明,在肥胖情况下,由于能量物质的过多供应,细胞内ATP水平出现持续性升高,构成代谢紊乱的源头信号。线粒体ATP合成受多种因素影响,如氧化应激、钙超载、缺氧、线粒体膜通透性增加和线粒体DNA突变等。这些因素与疾病条件下细胞内ATP水平持续降低相关,常见的疾病包括阿尔茨海默症、帕金森疾病、精神分裂症、肿瘤、心衰、全身炎症反应综合征等。本综述简要概述线粒体调节细胞内ATP水平的研究进展,重点讨论造成ATP波动的因素、机制及病理生理学意义。     

钙循环——米色脂肪产热新机制

正线粒体氧化磷酸化(mitochondrial oxidative phosphorylation)是指将线粒体内物质氧化所得的能量合成ATP的化学偶联反应;相对而言,"解偶联反应",则指该过程不合成ATP,而是将能量以热能形式释放。褐色脂肪细胞富含线粒体,由此成为重要的产热细胞。目前认为,褐色脂肪细胞的线粒体解偶联反应主要由"解偶联蛋白1"(uncoupling protein 1,UCP1)参与介导。米色脂肪细胞(beige adipocytes)散在于白色脂肪细胞之间,在低温、过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)激动剂、β3肾上腺素受体激动剂等刺激下,可向褐色脂肪细胞转化,表现为颜色由米色变为褐色,并获得产热能力;此过程被称为"褐变"。然     

生理病理状态下线粒体合成ATP动态调控机制

线粒体是细胞的代谢中心之一，不仅产生大量的ATP为细胞提供能量，还参与多种生物分子（例如核酸、氨基酸、胆固醇和脂肪酸）合成及代谢废物的处理。ATP是细胞重要的“能源货币”，是能量载体和信号分子，参与调节细胞的各种生命活动。动物与人在激烈运动时，ATP消耗速率增加数十倍，但细胞内的ATP仍维持在“设定点”水平，不出现降低。因此，传统生理学观点认为，动物细胞内ATP水平保持恒定。但新的研究结果表明，生物细胞内ATP水平存在波动。生理条件下，增加能量物资（糖、脂和氨基酸等）和氧供，促进线粒体ATP合成，可使细胞内ATP水平出现一过性升高。新的研究证明，在肥胖情况下，由于能量物质的过多供应，细胞内ATP水平出现持续性升高,构成代谢紊乱的源头信号。线粒体ATP合成受多种因素影响，如氧化应激、钙超载、缺氧、线粒体膜通透性增加和线粒体DNA突变等。这些因素与疾病条件下细胞内ATP水平持续降低相关，常见的疾病包括阿尔茨海默症、帕金森疾病、精神分裂症、肿瘤、心衰、全身炎症反应综合征等。本综述简要概述线粒体调节细胞内ATP水平的研究进展，重点讨论造成ATP波动的因素、机制及病理生理学意义。     

“兴奋在神经纤维上的传导”一节5E教学模式设计

基于5E教学模式,设计探究活动驱动学生主动参与高中"稳态与环境"模块"兴奋在神经纤维上的传导"相关内容的学习,通过物理模型直观模拟微观生理活动,从而实现科学概念的构建,同时配合问题串设计,引发学生主动思考,巩固深化对重要概念的理解。     

“生物膜的流动镶嵌模型”一节整合科学史的教学设计

1教材分析 本节内容选自人教版高中生物学必修1《分子与细胞》第4章第2节。该节内容在编排上按时间顺序介绍了科学家对生物膜结构探索历程的一些重要实验和推论。旨在让学生一步一步地分析科学家的实验和结论。使学生宛如亲历科学家探索的历程，自然而然地接受流动镶嵌模型的理论，同时加深对科学过程与方法的理解。     

基于科学论证的次位概念构建——以“兴奋在神经元之间的传递”为例

以“兴奋在神经元之间的传递”为例,介绍学生通过科学论证中的提出主张、分析证据、作出推理等过程,构建《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中次位概念的方式。     

乳酸发酵第2阶段能量释放生物学教学研究

高中生物学教学中,有教师对乳酸发酵第2阶段是否释放能量存在分歧。对乳酸发酵第2阶段反应研究文献进行综述,通过对乳酸脱氢酶催化机理、NADH/NAD~+电子传递和氧化还原反应的热力学分析,提出丙酮酸生成乳酸进程中,NADH转化成NAD~+过程释放能量,但不能产生ATP。为乳酸发酵第2阶段能量释放等问题讨论提供理论依据。     

驱动蛋白的能量转换过程——从ATP分子结合到颈链对接

驱动蛋白是一种分子马达,同时也是一种核苷酸酶,它能够将ATP分子所携带的化学能转化为其沿微管蛋白行走的机械能,每消耗一个ATP分子行走一步。对于驱动蛋白如何将ATP的化学能转化为构象变化的机械能的研究一直是生物物理学研究的热点问题。本文从3个方面对此问题的研究进展进行了综述:ATP分子与驱动蛋白结合; ATP结合引起驱动蛋白头部产生转动;驱动蛋白头部转动引起驱动蛋白颈链向头部的对接。将这三个方面的内容合并起来就构成了驱动蛋白的能量传递路径。     

浅谈高中生物课基本概念的教学

高中生物教材中有320多个基本概念,特别在第二章、第五章和第七章中所占更多。例如:光反应与暗反应;有氧呼吸与无氧呼吸;有丝分裂与减数分裂;染色体—DNA—基因;生态系统的能量流动与物质循环等概念的内涵和外延,区别和联系,往往使学生不易理解,又难记忆。生物学基本概念是生物学知识结构和功能的基本单位,是学生进行抽象思维的基础,也是高中生物各章教材的骨架。学生只有理解它     

“细胞分化与细胞全能性＂的教学思路

“细胞分化”和“细胞的全能性”是高中生物学必修1“分子与细胞”中2个紧密联系的核心概念。其具体内容标准为：说明细胞的分化;举例说明细胞的全能性。由此可见,《课程标准》是将其定为理解水平,即要求学生能够陈述细胞分化的概念内涵（包括细胞分化的原因、结果、特征、意义等）。