专题2：生物体的结构层次

专题2：生物体的结构层次

课程专家：朱正威      北京师范大学附属中学              特级教师

参与成员：张  怡   北京市西城区教育研修学院       高级教师

陈月艳    北京四中                          高级教师

主 持 人：张  怡   北京市西城区教育研修学院       高级教师

第1学时

张  怡：

各位老师大家好！欢迎参加初中生物课程的远程培训，这次培训是按课标的主题进行设计的，上个主题我们共同探讨了科学探究教学如何实施，今天我们来研修的主题是生物体的结构层次。首先为大家介绍下参加今天研修的嘉宾，这位是大家非常熟悉的国家初中和高中生物课程研制组的核心成员，人教社教材的主编，北京师范大学的教授朱正威先生。今天我们也请来了北京四中的陈月艳老师。在老师们近几年的教学中，可能对生物体的结构层次的教学有了一些经验的积累。首先我们来探讨一下课程标准对于生物体的结构层次这些内容上和教育价值上进行一些讨论。首先，请朱正威先生为大家介绍下课标研制中，课程专家们对生物体的结构层次这块内容的设计思想。

朱正威：

老师们大家好！老师都进行了很多年的实践教学，对课标和教材都应该很熟悉了。这次研修是通过我们之间的讨论，一起来提高。教育的价值来看，应该内涵是丰富的。我们简要来说下，生物体的结构层次这是我们十个主题里面的第二个主题。多数情况下，多数版本的教材而言，这一章节是老师和同学们首先要接触的章节。也就是说，一上生物课我就马上碰到生物体的结构层次，生物究竟是什么样的？我们先从结构上来理解它。就这一部分来看，从课标要求的教学内容角度来说，一共分为三大块，第一部分是细胞是生命活动的基本单位。第二部分不是静止的来看细胞了，是在细胞基础上，经过不断地分裂分化形成了各种组织，抬高了一个层次。然后再进一步从绿色开花植物和人体，这两个多细胞生物，一个植物，一个动物来看多细胞生物体的结构层次。这两种生物分别是植物界、动物界最复杂的生物，将它们从这一主题的角度解剖给大家。因此从教育的价值上第一要强调的是这三块所讲的基本知识内容，就是标题上说的，来确认细胞是生命活动的基本单位；其次，理解细胞如何分裂分化形成各种组织；再次来理解多细胞生物体非常严谨的结构层次；从组织—器官—整体，这是一最基本的框架或者说最基本的课程内容要求。学习总要把知识放在重要、基础地位的。不要误认为课改是主要是改变学生的学习方式，不必强调基本内容了，这是一种错误。去年十月份，我国邀请了美国的课程专家，我们了解到美国的教育更为强调核心知识和核心概念构建。这就是说我们不是只强调学习方式就可以了，基本知识内容要掌握。

陈月艳：

我想您强调这个，就是说过去我们提到美国的教学，往往想到热闹的活动，其实现在他们也强调知识。

朱正威：

对，他们有很强调学生的主动性或者说探究的这一面。但是，近年来他们更强调概念的形成。原来的概念什么，有什么方法可以将学生的错误概念转变成新的正确的概念。因为事实上，自然科学就是概念的系列化。所以，综上这三方面的内容应该受到重视。但是内容比较多，总有在知识网络中处于核心地位的，或者说我们所说的核心概念，我们的教学重点应该放在什么地方。所以在我们重视基本的教学内容时，还要研究其中最核心的概念。当然对此核心问题理解，每个人会不一样。这时，我们可以利用概念图来帮助我们抓住重点。这个是我强调的知识这一面的教育价值。在这一主题下，重要的科学过程、方法和技能的训练也很重要，是教育价值的第二个方面的体现。因为细胞、组织是微观的，需要借助一定的工具、条件来进行实验、完成探究。比如课标中建议的：制作临时装片、观察某种原生动物、观察洋葱根尖分裂的切片、和角色扮演的方式才理解植物的各个器官，这些建议你可以具体参考教材了解到底要了解什么。但是最起码有三个东西是要掌握的：第一，低倍显微镜的使用方法；第二，能够利用动植物材料制作临时装片；第三，能够观察到植物细胞分裂过程中染色体的存在和变化。这样，从教育价值上而言，学生要学会基本的科学教育方法和技能。尤其是农村中学，这样的基本东西，按现在国家的配给，这些仪器是该有的，应该尽力做好这一部分，这是我们强调的第二块。而且，显微镜的使用、临时装片的制作、显微镜下装片的观察是较为基本的技能和技巧，会关系到高中和以后的学习，所以不可以将它们忽略。第三个教育价值，是从感情态度价值观方面的考虑。从思维、观点角度上而言，除了病毒以外，所有的生物都是由细胞构成的，细胞的基本结构是一样的，说明了生物界从结构上的统一性，这样一个生物界共同起源的辩证唯物主义观点，这是细胞学说对生命科学发展的一个重要贡献。其次，我们还应该看到动、植物细胞是有区别的，世界万事万物有多种多样的表现，生物既有统一性又有多样性。第三，细胞是动态、变化。所以在这里要讲到细胞的分裂、分化形成组织。当然还会讲到细胞壁、细胞膜、细胞核的功能和作用，这些都说明了细胞是动态的，不停定运动的，它们的运动是有规律的。这也是一个很重要的观点的教育，我们不要就此论此，希望教师们能够理解，用适当语言较为生动地教授。然后，多么复杂的生物体，它的生物体的结构层次反映了它的整体性，反映了细胞、组织、器官、系统之间的相互联系，它们各自分工、协调完成生理活动。这个是根据知识内容本身对学生基本观点、基本观念的一种教育。除此之外，从情感、态度、价值观上看，因为涉及到实验、探究、观察、制作，通过这些第一次的经历来培养学生实事求是的科学态度、严谨的科学作风、坚持不懈的科学精神。这样说，我的思想就是课标提倡的，从知识、能力到情感态度价值观这样的一个角度看待教育价值。当然，此主题是一个起始的主题，是不是开了个好头儿，就是说这课的授课效果，可能会直接影响到教师在学生中的威信和与学生相互学习交流的关系的建立。

张  怡：

朱先生不但带着我们看课标的具体内容标准和活动建议，还帮助我了解了一些朱先生他们在设计课标时候在生物体的结构层次方面的一些思考，也就是说我们教师在研读课标的时候不要单纯关注其中的文字，还要从内容、技能、情感态度价值观方面去体现课标的教育价值。

陈月艳：

朱先生在分析情感目标的时候，过去我们提到生物体的结构层次的时候我们往往想到生物体的结构与功能。但是朱先生从生命的共性的角度去谈生命的统一性，这是一个比较高层次的认识，还有谈生命的结构层次反映了生物界的有序性，这种有序也是生物界的一种特点，实际上这些是生物学的思想和观点。

张  怡：

真是这样，老师们在教学实践中已经运用了课标很多年，相信在运用的过程中你也积累了一些教学的经验，但我们如何能在课程的实施中更好的达成我们的课程目标，需要我们教师在实践中不断的提升认识，站在更高的角度来指导我们学生不断的发展。朱先生今天谈到了对生命的整体性认识，他对生命多样性的认识，从整体对生命活动完整性的认识，我觉得更多是我们教师的一种理解，然后渗透在你的教学活动中。

朱正威：

这个很重要。我们说教师有高低之分，站得高的教师组织教学内容的效果跟低角度的教师不一样，如果站得低的教师会照本宣科，自己统帅不起来，知识变得没有灵魂。所以，我们还是希望教师们站得高一点，来深入浅出的指导学生。

张  怡：

我们不知道老师们是否确实理解了生物体的结构层次在学生的教育教学价值中的一些分析，在后面的讨论中我们还是会渗透这样的一种思想。刚朱先生的分析中大家看到了知识教学的重要性。在此，我们梳理了生物体的结构层次中的三大块的内容。但在课标中涉及到的内容还是比较多的，如果你在看看所使用的版本的教材，也会发现教材呈现的内容也是比较多的，那么我们如何抓住这一部分的核心内容呢？有请陈老师。

陈月艳：

我想还是该从课标的角度说。首先是细胞是生命活动的基本单位这是最核心。课标中关于这一问题的阐述分为两个方面：一是：结构单位，是观察各种各样的细胞。二是：功能单位如何体现，那么课标建议我们观察原生动物，原生动物是一种单细胞的生物，它能进行独立的生命活动，去体现生命的功能单位。另外一个课标中提到细胞分裂、分化形成组织，组织这个概念非常重要。如果理解了组织，就能更好的理解器官、系统、以及生命体的这种层次性。第三方面，多细胞生物体的结构层次，我注意到课标中用的行为动词是描述绿色开花植物的结构层次，描述人体的结构层次。我想这个描述是一个了解的水平，但是它告诉我们生物界的有序，这种有序体现出生物体从宏观到微观的层次性。在这一部分中形成一种认识就可以了。因为生物圈中的人和植物还会具体探讨更深入的内容。从知识上应该去关注这几个方面。

朱正威：

陈老师说的很好，我们的老师们可以去关注下课标中所用的行为动词，比如：细胞是生物体结构和功能的基本单位，这个地方，课标中用的行为动词就是阐明；这是个核心的东西，需要理解，阐明，解释的。再比如，单细胞生物可以独立完成生命活动，这条课标中用了说明；组织也很重要，这里用了概述，概述生物体的各种组织是由生物细胞分裂、分化形成的。这些行为动词用的比较有分寸，都是需要你理解以后才能说出来的，所以你仔细研究了课标以后，都会知道哪些是核心概念。所用的行为动词都不一样。

张  怡：

实际上，刚才朱老师、陈老师的话就是引导我们大家归纳下这部分的核心内容必须以细胞的结构和功能来展开，从而为理解植物体、动物体的结构层次奠定一个坚实的基础。所以，在此我可以以一个核心内容的图示来抓出我对细胞的核心内容的一个认识，同时，我们不光要理解细胞的结构和功能，还要采用一定的方法去观察细胞，这样为我们对植、动物体的结构层次的理解提供帮助。我们研读课标，分析所使用教材中的内容，都是为了去达成课标中对这部分内容的要求。课标是从基础知识，基本技能和方法，科学态度，良好习惯来帮助我们达到教学目标。我们教师设计教案的时候要把我们对课标的理解和教材的分析落实到每一个单元或课时的教学目标中去。下面我举例来看看，生物体与细胞中第一章观察细胞的结构中第二节观察植物细胞的结构，关于此部分教学内容的教学目标，我们来看看老师们是怎么阐述的。首先是知识目标，说出植物细胞的基本结构。其次，能力目标一是使用显微镜观察多种植物细胞的临时装片；二是根据观察尝试归纳植物细胞的结构，推测植物细胞的功能，同时学习绘制细胞结构图；最后，感情态度价值观的目标是制作和观察临时装片时养成严谨的科学态度和认真的实验习惯。另外一课的教案是第三节：观察动物细胞，知识目标是说出制作人体口腔上皮细胞临时装片的步骤；说出动物细胞的结构，并且比较动、植物细胞的异同；能力目标一是制作人体口腔上皮临时装片和用显微镜观察人体口腔上皮细胞时熟练练习制作临时装片的技能，以及使用显微镜观察细胞，二是一种方法学会通过比较的方法总结归纳动、植物细胞的异同；情感态度价值观的目标是在制作并观察临时装片时初步形成科学的态度和良好的习惯。下面请朱先生对两位教师的这两个教学目标设计加以点评。

朱正威：

肯定的方面是他们注意到了课标中的三维的教学目标。他们从这三个方面加以考虑，进行教学设计。但是需要我们注意的是并不是所有的课程都那么死板，准是三个维度，个别课可能只是两个维度。第二点，是使用可以达到的、可以检测的行为动词。比如，显微镜就是使用，会用是比较的高的要求。再比如，说出动、植物细胞的结构等。说到底就是教学目标能不能达到和可供检测，不要过高或过低的问题，基本上他们使用的行为动词都是比较准确。课标中有一张关于行为动词的表，表内对每一个行为动词做了详细的解释，我们大家要对此加以熟悉。第三点，他们的表述比较完整，比较简洁。从这三方面讲这个课程目标制定的还是可以的。当然在词的表达上还有一些小毛病，比如植物细胞的结构和功能，应该是植物细胞的各个结构，比如细胞壁、细胞膜、细胞器分别起到的作用等等，这些都是词的表达的问题。当然更重要的实践总结能不能达到这是更重要的。

陈月艳：

这些教学目标总体上制定的还是比较切合实际的，这样就会对教学就会起到很好的指导作用。

张  怡：

这两节课是生物体结构层次中刚开始的两节课，是以观察动、植物细胞为主题的，所以在此我们看出教案中知识的行为动词的使用是有层次的，是说出；在能力上强调了学生的动手操作；所以在制定教学目标时一定要注意目标的层次性和教学行为的主体，因为教学目标就是学生通过学习发生了行为转变，教学的主体应该是学生。再就是行为动词，刚朱先生已经提过，在课标中关于行为动词的具体说明已经提供给大家了。所以教师在制定每节课的学习目标时一定要根据学生的具体情况进行选择。最后，就是行为的条件，就是如何能达成这一教学目标，这是需要在目标中需要表述清楚的。刚才我们讨论了生物体的结构层次在课标中的内容要求；它的教育价值；以及在一课时中如何通过教学目标的制定达成课标中的要求。在生物体的结构层次的学习中学生的技能训练到底有哪些具体的要求。下面我们先看看老师们在具体的教学中是如何进行技能训练设计的。首先我们以动物细胞观察时老师们的做法为例，给大家提供了一个本节课开始时老师的导入的情况；另外是学生们在制作临时装片时的一些表现；第三是，同学们针对细胞分化，组织形成这一部分展开讨论时，老师的一些做法。

张  怡：

老师们看过了这三段视频以后，可能对于技能训练在教学中的实施也有了一定的想法。下面请朱先生来说说。

朱正威：

第一段视频是关于学生要学习观察动物细胞的，在引入部分，这位老师做的比较巧妙，巧妙在她很好的学习了教材，人教版教材第49页有一个练习问题，这个问题就是“公安部门得到一份生物的样品，从外形上分辨不出这份样品是取自动物体还是植物体，如果允许你使用显微镜你怎么将它鉴定出来？”她把这个作为一个情境，因为前面已经观察过植物细胞，让学生们来讨论有什么办法，激发学生的兴趣。这一引入提供了一种既简单又有趣的学习情境，所以同学们也比较积极，这是很好的。第二，前面学生们已经学习过植物细胞的观察，那么在此教师激发学生去思考动物细胞的观察，带着一个温故而知新的目标，所以她放映了一段制作植物细胞临时装片的流程，引发学生的思考，从植物细胞想到动物细胞。当然，取材不同，做法多少有些差异，然后再去突出它们的差异在哪。我想这一教学片断设计的很巧妙又简洁很好。

陈月艳：

我想说说第三个教学片断，就是细胞分化，形成组织的那段。老师们要注意到这节课不仅仅是一个观察技能的训练，而是使学生通过观察、分析、讨论自主构建细胞分化的概念，是一个有特色的概念教学。作为一节实验课，我注意到如下几点：首先，是材料的选择，我觉得较为创新，一个鸡腿呈现给学生，学生非常感兴趣，因为与学生们的生活联系很紧密，并且呈现时鸡腿的皮、肉、骨头以及脂肪特别明显，孩子们会想它们在宏观上是那样的不同，那么它们在微观上有什么区别吗？我想他们便会产生了这样一种愿望，然后会由表及里，由宏观到微观的考虑问题。还有一个特点，老师一定是经过了一定尝试，她一定会去考虑什么组织容易观察，肌肉和骨头是比较难以观察，但是恰巧老师避开这一问题，选择了脂肪，你去挑一点脂肪，脂肪的观察非常地容易，孩子们很容易就会品尝到成功的喜悦。学生看到脂肪细胞都是一样的以后，便很容易形成了组织的概念。另一个方面，后面的教学中，教师对于学生学习的难点把握的较好，组织的概念非常抽象，虽然认识到了脂肪的组织，学生很可能还会对其他的组织提出疑问，比如肉、骨头又是怎么样的呢？这些组织在课堂上观察起来是非常难的，老师这时在此基础上为学生提供了各种组织的装片，这时候组织的这一个如此抽象的概念很容易就在学生头脑中构建成了。我想这一教学片断也很好的体现了生物界的有序性，层次性，由表及里，有宏观到微观。

朱正威：

我补充一点，这个教学片断很有创造性。我们平常讲组织的时候通常用的是一种讲解的，比喻的手法。在这一内容中，这位老师引入了鸡腿这一材料，让学生们知道鸡腿皮、肉、脂肪、骨头是由许多种不同的细胞组成的，那些细胞是什么样子的呢，于是自然地引出了组织的概念。

陈月艳：

她其实也为器官的学习奠定了基础。

朱正威：

取材很好，学生又熟悉又能说明问题，这使得细胞分化形成组织，组织形成器官这一过程非常形象的，可以看得见，摸得着来进行讨论。

张  怡：

老师们，刚才我们看到的是在生物体的结构层次这一部分，对于学生技能训练的一些要求，技能训练不是独立于教学内容知识之外的一个过程，而是融于教学内容之中的，而且我也要注意到临时装片的制作和显微镜的使用可以作为学生学习过程中的一种工具，让学生在学习过程中不断强化，技能的训练应该贯穿在单元教学的始终，应该是重复性，应该是可以操作的，因为通过这样的训练才让学生习得技能训练的这些技能。最后，我们对生物体结构层次的情感态度价值观的目标，做一些总结，我们特别要注意结构与功能相适应这种观点的渗透，同时对学生认真的态度，良好的行为习惯有一种养成的教育。

朱正威：

关于情感态度价值观我前面也讲了很多了，学习了这一主题内容后，通过观察植物细胞、动物细胞、细胞分裂、组织形成等课堂活动，在感情态度上，我想学生们会喜欢上我们的生物课，我想这是最为重要的。

张  怡：作业

撰写“生物体结构层次”的教学目标。

第2学时

张  怡：

老师们大家好！上节课我们对生物体结构层次的教学进行了分析，更多是站在对课标的研读和对教学内容的分析上来进行的。老师们可能有意犹未尽的感觉，尤其是对教学片断的观看，这节课我对生物体的结构层次选取了一个案例来与老师们共享。西城教育研修学院，生物教研室的研修员杨勇老师来上，主题是生物体的结构层次。

我们共同剖析这节课是想来看看，我们在制定了教学目标之后，确定了教学的重点和难点后，是怎么设计和实施教学活动的。我先给老师们看下，杨老师制定的知识目标、能力目标、情感态度价值观的目标。

同时，我们也一起来看看她教学的重点和难点的确立。比如，本节课中她确定的教学重点是：1.描述绿色开花植物体是由细胞、组织和器官构成的。2.在构建植物体结构层次的过程中，能够建立起微观的植物细胞和组织的联系。

教学难点是：植物体的各种组织是由分生组织分化来的。

这一教学片断包括如下三段：

1.教学的导入，利用已有的知识推测植物体的构成。

2.然后聚焦问题，展开探究，组织构建器官这样一个环节。

3.反馈、教学评价。

张  怡：

我看完了教学的导入，和利用已知推到植物体构成以后，我们请陈老师谈谈看法。

陈月艳：

我看她前面这段课，我印象最深的还是她问题情境的设置，或者说问题串的设置。首先是这节课的导入，本节课的主题是植物体的结构层次，前面已经学习了动物体的结构层次，那么植物体是有结构层次的吗？这样的导入能够引发学生的思考，所以说这样的导入，还是不错的。导入后，教师如何去剖析植物体的结构层次呢，动物体的结构层次相对好理解一点，孩子们知道人体有胃、心、肝然后有系统他们都知道，但是植物体相对是比较抽象的，他们会去怎样理解植物的结构层次呢？这里有一个问题，杨老师教学设计地比较巧妙，布置作业就是先让孩子们去画你心目中的植物，让他们去画一株完整的植物。当孩子去画植物的时候他们一定是选最好吃、最好看的那部分，所以我们看到孩子们有的画一只苹果，有的画一朵花，我想这正是教师后面重点的一个切入点，孩子们画的一个器官是植物的一部分，一株完整的植物还有哪些器官组成呢？在这就体现出了由已知到未知，由动物体的结构层次，引入植物体的结构层次，然后已经知道植物体的宏观表现，它的器官又聚焦了一个问题，前面学生已经知道植物是由细胞组成的，后面又看到了器官，他们会去思考细胞和器官是一种什么的关系。必然会产生一种探究的愿望，所以，我觉得她这种由已知推未知的策略很符合学生认知的规律，起到激发学生探究的作用。也使得探究的问题变得更明朗，所以我觉得这部分教学还是很有特色的。

张  怡：

接下来我就来看看聚焦问题以后的探究活动，请朱先生谈谈对这一探究活动的认识。

朱正威：

我想这课贯彻了一种启发学生去探究，然后再总结，再比较的这样一种过程。因为说起探究，狭义而言是：提出问题、作出假设、设计实验、做实验、收集相关的证据、得到结论。这就是我们课标是提到的那六步，大多数讲的是通过实验设计活动来解决一个问题。那么本堂课它不是一个实验课，但是广义而言，它却起到领导学生探究问题、解决问题的过程，融入了探究精神。仔细分析下来，除了陈老师刚才提到的，还有一些补充。比如说，最初学生学的是动物体的结构层次，动物体是从受精卵开始，也就是从微观最基础的层次逐渐向宏观去延伸。那么现在学生要学习植物了，如果植物在从受精卵学起就很麻烦，那么倒过来，从植物的整体一点点到了微观的细胞，这样便于学生的认识。所以组织这样一个探究学习的活动，是遵循学生认知规律和学习内容的，这是第一点。第二点，探究的应该有重点，费精力、费时间的那部分学生活动应该是核心的，不能蜻蜓点水，每部分都一样。在这节课中，植物体是宏观的，可见的，但是器官这一概念是较抽象的，理解它是由组织构成的比较麻烦。这点要花时间，重点突出，番茄的果实、菠菜的叶子一点点剖析到组织比较困难，临场操作不太可能，所以教师就做了事先的较为充分的准备。她为学生们演示了一些图片，在解剖了器官以后学生会发现它们是组织构成，组织又是由细胞构成的。这一环节杨老师花的时间较多。所以，探究活动一定要抓重点。第三点，最终探究的结果应该有个很好的总结，引领学生和老师一起交流。结果就是我们植物体的整体结构是怎么样的，用图示也好，其他方法也好，做一系统的总结。然后，结果与动物体的基本结构做比较。那么在结果部分是需要我们动脑子的地方，比较也是一个思维活动，动物体和植物体大体，基本的东西还是一样，细胞——组织——器官，具有统一性，但是高级动物要复杂一点。综观整体，本课是充满了一种启发，交流，探究，能够适当提升各种技能。

张  怡：结语

老师们看了刚才的教学片断，和听过了两位专家的点评，大家对制定教学目标以及有效地去实施一定还有很多的认识，我想我们老师只要立足研读课标，广泛来学习研究教学内容，并且结合学生的实际落实教学设计的每个环节，而且要特别注重在教学过程中与学生的互动和生成，这样才能够更有效达到教学目标。