教学设计（Instructional Design）在教学理论、学习理论与教学实践之间起着中介的作用。教学设计以教师自己的教学过程为研究对象，用系统方法分析教学过程的各个要素，利用系统论、传播理论、教育教学和学习相关理论对教学目标、教学策略、教学媒体、教学过程和教学设计评价等进行系统设计。即通过教师的行动研究，最终实现教师的有效教学和学生的高效率学习。教学设计的大概过程包括教学分析、对教学的设计（含教学目标、策略、媒体和过程等）、对教学设计的评价和实施后修正。
基于教学过程的预设和生成，针对教材，教师进行教学设计的撰写，有利于教师专业水平的提升。基于上述目的，本生物教研组组织教师开展教学设计的撰写活动。
一、活动方案：
1．按教研组实际情况确定相关参赛人员。
本组所有30岁以下（含30岁）教师参加
2．活动过程
2．1    开学初第一次教研活动，启动教学设计活动。
2．2    9月份教师自定课题，参考范本尝试教学设计的撰写，并与同事探讨。
2．3    10月份针对自己的教学设计，付诸课堂教学实践（参加教师邀请同事听课）。
2．4    11月份初针对教学实践对教学设计自行修正和投稿前定稿修改（王国荣老师帮助修改）。
二、范本参考：
“性别决定和伴性遗传”教学设计
王国荣（江苏省常州市北郊中学 213002）
1.教材分析
人教社高中生物学必修内容“性别决定和伴性遗传”主要涉及人类性别与性染色体XY的关系和性染色体上基因的传递规律。这一部分内容的学习是基于分离定律的进一步学习，两部分内容有关联。本节教学又是对初中性别问题学习的延伸，也是对同源染色体概念拓展。学习伴性遗传的特殊性，可以为人类遗传病的遗传方式判断服务。基于上述情况，在本节内容的教学设计上，尝试基于真实问题分析的情景教学；尝试基于学生已有经验和知识的问题驱动的教与学；尝试以XY染色体为主线的探究性学习。以利于学生的知识理解和能力培养。
1.1教学目标 ①学生说出性别决定和伴性遗传现象的物质基础，能阐述性别决定、伴性遗传与遗传基本规律之间的关系。②学生能够用自己的话给同源染色体下定义。③通过教师对两性生物性别比和伴性遗传现象的介绍，学生能够从现象入手，运用已有知识进行分析，提出假设，设法求证进行探究性学习，并学会运用遗传规律分析问题。④通过对伴性遗传现象及特点分析，学生学会用客观、科学的态度对待社会生活。
1.2教学重点  性别决定和伴性遗传现象是遗传规律在性别和与性别相关性状方面的体现。重点有：①使学生理解性别决定和伴性遗传现象与遗传规律的关系。②使学生学会运用遗传规律去分析性别决定和伴性遗传现象。③通过对性别决定和伴性遗传现象的分析，提出假设，经过对假设的求证后，产生科学的结论。在教学过程中训练学生从现象出发，运用遗传规律去分析、去推论，就成为对学生进行科学方法训练的重点。
1.3教学难点  对学生进行科学思维方法的课堂教学组织是本课题的难点。
2.第一课时教学过程
2.1创设情景，导入新课  课前，我对本校高二各班学生人数和性别人数进行统计，制成表格。通过不同班级统计数据展示，在课堂教学中制造“认知冲突”引导学生对有关性别比例问题进行分析。促进学生从初中生物学知识过渡到掌握高中生物学知识并形成新的认知图式。最后结合第5次人口普查结果中就北京、上海、浙江、重庆和全国的男女性别比例，以及今年国家统计局发布的2005年全国1%人口抽样调查公报数据对性别比加以分析。
2.2问题驱动，组织探究  基于男女性别比为1：1，联系初中知识，要求学生运用高中生物学知识或研究方法——遗传图解加以分析。最后将探究问题落实到性染色体XY上，利用问题推进，激发学生进行纯思维探究性学习。尝试教学内容调整，为实施思维探究服务。以性染色体XY系列问题推进展开思维探究性学习。具体问题如下：①XY染色体是什么？通过学生阅读教材，从不同角度把握XY是什么。联系前面已有的同源染色体知识形成科学的同源染色体概念。引导学生归纳并说出同源染色体概念。②人体染色体如何分类？基于XY染色体的学习，引导学生对人体染色体进行分类。即人体染色体为44条常染色体＋XY或XX一对性染色体，共23对。分为两类：常染色体和性染色体。③减数分裂过程中，XY或XX染色体的行为如何变化？要求学生画出人类精原细胞在减数分裂过程中几个关键时期的染色体数目和种类变化。④性别决定过程中性染色体传递有何规律？组织学生观察性别决定图解，得出父母的X和Y染色体传递规律。为伴性遗传分析提供知识准备。并提出探究性问题：Y染色体是否可以研究共同祖先呢？⑤如何发现XY染色体的呢？提供材料展示发现过程和研究方法。即科学家通过一定的实验手段观察人类血淋巴细胞有丝分裂中期的染色体发现了其中奥秘。分析方法介绍如下：显微摄影摄得中期染色体放大照片。将每个染色体照片剪下来。把形状、大小、结构相似的染色体配成22对。还有一对相同或不同。依染色体大小和着丝粒位置等因素将其循序编号,并分成7组；并将7组染色体排成4列。推测认为，男女性别不同是由于那么一对相同或不同的两条染色体。即性染色体XX或XY。要求学生依据实验，分析为什么用有丝分裂中期的人类血淋巴细胞和如何使染色体释放出来。⑥性染色体相同一定是雌性吗？进行性别决定方式教学。⑦两个问题反思：我国的计划生育政策会不会对性别比例造成影响？人为改变性别比例有什么危害？
最后归纳：人的性别是在形成受精卵时由性染色体决定的。即性别是由染色体XX和XY决定的。染色体为XX是女性，XY是男性。性别作为一个性状，应该是由基因决定，但由于当时条件限制，只能认识到是由染色体决定，并且一直沿用至今。
3.第二课时教学过程
3.1回顾旧知识，导入新课  XY是一对同源染色体，染色体是基因的载体。引导学生猜想性染色体上基因的传递规律。呈现红绿色盲检查图对学生进行测试（不要求讲出结果），直接提出决定红绿色盲基因（b）位于X染色体上，Y染色体上不存在。强调区别于常染色体基因的书写规范，写出人类与红绿色觉相关基因型（男性：XBY、XbY,女性：XBXB、XBXb、XbXb）。要求学生分析相关基因型所决定的性状。如XbXb，强调红绿色盲且一定为女性。
3.2举例分析，总结规律 通过不同性状的婚配关系，如女性红绿色盲与正常男性婚配、女性携带者与正常男性婚配、女性携带者与色盲男性婚配，进行遗传图解分析总结规律。
3.3常见伴性遗传疾病介绍，形成概念  在红绿色盲的基础上，列举其他伴性遗传，如抗维生素D佝偻病、血友病、外耳道多毛症等，告知学生这些遗传病的基因情况以及它们基因所在。最后得出伴性遗传的科学概念。尝试分析它们的遗传规律。最后教师归纳：“伴性遗传的现象不仅发生在X染色体上，也发生在Y染色体上。如Y染色体上基因的遗传，只表现在男性，不表现在女性，如外耳道多毛症。”并做最后总结：“所谓伴性遗传现象实际上是发生在性染色体上的非性别性状的遗传现象，它仍然符合基因分离定律，只是表现为与性别相关联。”
3.4变式训练，加强运用 通过习题进行变式练习，巩固知识。如推理男孩红绿色盲基因来源，如女孩色盲，父母一方色盲，三人的基因型推断。血友病女性与正常男性结婚如何指导婚育。如抗维生素D佝偻病男性患者如何生育后代。如基因型推理和概率计算。如何利用伴性遗传特点区别雌雄个体。尤其是遗传方式判定。基于不同的伴性遗传特点，在实例判断的基础上总结和归纳判断方法。即先判定显隐性，再通过假设排斥法按Y染色体→X染色体→常染色体顺序加以判定。最后通过常染色体遗传与伴性遗传比较和分析，把握两者的区别。通过白化且红绿色盲患者的遗传分析方法，进行变式训练加以巩固。
4.教学反思  基于理论学习和教学实践，得出三个结论：①课堂教学应积极创设情景，制造认知碰撞，激发学生学习。通过认知冲突的解决，学生对新知识从开始时的模糊状态转变成有意义、有结构的状态，学生得到对知识的掌握、提高和清晰化。认知冲突的解决有效激发学生成就动机，促使学生产生渴望认知、理解和掌握知识的倾向，产生陈述和解决问题的倾向，让学生在学习中得到满足。②基于问题推进的探究性学习。通过问题推进、问题解决使学生置身于探究情景中，有利于学生的解决问题能力的培养和科学概念的建构。有利于学生的思维训练和自主学习。通过问题推进的办法对学生进行纯思维探究是可行的。教师应对问题设置加以思考。③在教学过程中应尊重学生的个人隐私，要为学生的将来发展服务，要学生关注社会生活，并进行人文教学。如色盲检查不要求讲出结果，如对计划生育的理解等。以促进学生的和谐发展。
“降低化学反应活化能的酶”教学设计
王国荣  （江苏省常州市北郊中学高中部  213002）
摘要  教师利用“降低化学反应活化能的酶”的课本资源，组织实验教学。尝试实验课堂教学改进，通过演示实验强调规范，并实施问题固着、分析探究、体验感悟和学以致用等教学过程加强学生实验能力培养。
关键词  教学设计  实验规范  分析探究   体验感悟
1 教材分析
人教版高中《生物》必修1中“降低化学反应活化能的酶”的基本知识相对比较简单，包括酶的作用和本质两部分；但是其潜在的知识和能力要求比较高。对照实验规范、变量分析能力和生物学研究思想的领悟是本节关键。这些都是新课程中探究性学习必须具备的素质。教师利用课本资源，加强学生实验能力的训练非常必要。
1．1教学目标
知识目标①说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
能力目标：学会实验探究基本方法；学会分析、设置实验自变量；观察和检测因变量以及对照设置方法等。
情感目标：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进，体验生物学研究基本思想。
1．2教学重点
教学重点为：酶的作用、本质和酶降低活化能的原理。对照实验思想以及控制变量的科学方法。
1．3教学难点：酶的作用实验探究，对照实验基本思想和生物学研究基本思想领悟。
2 教学过程
2．1联系生活，问题固着   演示一段介绍性文字：“酶——据统计，至今已发现2000多种酶，作为商品的有120多种。在工业生产、食品加工、医药、生活和科研等方面发挥着巨大作用”。配以相关图片（如木瓜酶、注射用降纤酶、加酶洗衣粉、加酶牙膏等图片）。将某品牌加酶洗衣粉包装袋使用说明部分拍成放大图片展示。提出相关问题：酶到底有什么作用？与化学催化剂比较有何不同？某品牌洗衣粉为什么可以用于清洗上粘有血渍的棉、麻和化纤织物而不适合洗涤丝织品？酶的作用有什么特点？某品牌加酶洗衣粉使用说明上为什么要标注低于700C？酶作用可能影响因素有哪些？酶到底是什么物质？酶一定是蛋白质吗？通过问题推进，诱导学生明白酶学习的主题。基于介绍细胞代谢概念，点明细胞代谢与细胞产生的酶有着密切关系。以过氧化氢为例，联系初中有关过氧化氢知识（如反应与温度、MnO2的催化等），尝试与无机催化剂比较，激发学生探究细胞内过氧化氢受到酶作用的求知欲望。
2．2演示实验，注重规范   注重实验规范、实验分析、实验结果描述和呈现方式。演示实验故漏破绽，设置部分不影响结果的不规范操作，要求同学给老师实验挑“不足”，促进学生“卷入”。实验规范教学过程中提醒学生：要对试管进行编号，以便结果记录和描述！ 实验结果是指具体可观察到的现象，即有具体指标。本实验可用气泡多少或卫生香的复燃表示。这两个指标表示反应速度进行得快慢。实验设计时，注意描述的实验结果应该是一个具体可观察的现象。实验结果呈现形式常用表格。教师提供一个表格范例，要求学生汇报实验结果并填表。一般将处理方法和结果对应。左侧是处理方法（或是具体的自变量），右侧依次是实验结果。至于对照实验，就是除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验中包括实验组和对照组。基于对照要求的领悟，以问题形式引导学生对课本进行质疑，向权威挑战，促进知识内化和实验能力养成。众所周知，人为改变的变量叫做自变量；随自变量的变化而变化的变量；除自变量外，对实验结果造成影响的可变因素。一般而言，无关变量需设置在最适宜的情况下。组织学生分析演示实验中的几个变量问题。上课过程中的提问：①教师实验操作中的不足是什么？②实验结果如何？如何呈现？③刚才实验中1为对照组，与之相对应的2、3或4为实验组，严密吗?④上面实验中的自变量分别是什么？
2．3类比分析，机理探究   将抽象的活化能概念与直观性语言、图片以及间接经验作类比促进学生思考。如展示化肥厂设备和圆褐固氮菌的图片（图片标注为：“工业上将N2加H2还原成NH3，必须在3500C、500大气压的高温、高压下并以 Fe2+做催化剂时才能完成。在固氮酶作用下，固氮菌只需在常温常压下，就能将N2催化还原成NH3”）。两个反应所需条件的确差异很大，实质是能量问题。呈现过氧化氢反应相关数据：1mol H2O2由常态变为容易发生化学反应的活跃状态时需要吸收75KJ的热量。加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。随着信息的推进式呈现，学生求知欲望不断被激发，顿悟水到渠成。一个人若将山顶深坑里石头推下山需消耗一定体能，则分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态也需要一定能量。通过类比，“活化能”概念的领悟轻而易举。因此，1molH2O2发生化学反应所需活化能为75KJ。加入过氧化氢酶后，1molH2O2发生化学反应所需活化能为29KJ。结合课本图片，酶的作用机理即为降低活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，催化效率更高。
2.4体验历程，感悟研究  酶的本质部分最关键的是：酶研究科学历程中隐藏的生物学研究科学方法或思想。酶一定是蛋白质吗？通过问题组织学生阅读“关于酶本质的思考”。思考以下几个问题：①巴斯德的观点哪些是正确的?李毕希呢?②从毕希纳实验示意图中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?③根据酶本质的探索历程，生物学实验研究一般思想是什么？④用自己的话给酶下个定义。在阅读并回答问题后，展示酶学研究简史内容：“公元前两千多年，我国已有酿酒记载。一百余年前，巴斯德认为发酵是酵母细胞生命活动的结果。1877年，屈内首次提出Enzyme一词。1897年，毕希纳兄弟用不含细胞的酵母提取液，实现了发酵。获得1907年诺贝尔奖。1926年，青年化学家萨姆纳首次从刀豆中提纯出脲酶结晶。接着，美国化学家诺思谱双把一系列酶提纯出来，证明它们都是蛋白质。他俩因而共同获得了诺贝尔奖。从此，几十年来科学家公认酶的成分是蛋白质。1982年，切赫和奥特曼首次发现少数RNA也具有酶的催化活性。1989年获诺贝尔奖。1995年，Jack W.Szostak研究室首先报道了具有DNA连接酶活性DNA片段，称为脱氧核酶。”结合酶学研究简史的介绍，组织学生归纳研究过程和生物学实验研究一般方法、思想。即现象到结构，然后是物质，最后对物质进行分离、提纯和鉴定。
2．5问题探究，学以致用  以1773年意大利科学家斯帕兰札尼的实验作为问题情景，组织学生探究。问题为：①斯帕兰札尼的实验巧妙在何处？他的推断是什么？②什么物质使肉块消失？假如你继续斯帕兰札尼的探究工作，请设计实验探究人胃是如何消化蛋白的？要求学生设计实验，体验前人的科学探究。为避免学生设计实验的盲目性，呈现有关胃液的小贴士（胃液是由胃壁黏膜各种细胞分泌物组成的液体。人的纯净胃液是一种无色透明酸性液体，PH约为2。其成分含有盐酸、胃蛋白酶、凝乳酶等）。
3 教学反思 
生物学教学中如何有效组织实验教学？演示实验价值如何体现？如何促进学生领悟生物实验以及生物研究的精华？这是我在备课、上课和课后反思过程中反复思考的三个问题，尤其对于那些刚刚接触高中《生物》的学生，更显它们的问题价值 。基于个人理解，示范、规范领悟和尝试运用是程序性知识习得的有效途径。本节课教学中可取之处有：①组织学生挑教师精心设计的演示实验的“不足”，创设情境让学生“卷入”到教师的演示实验中来，促进学生领悟实验规范。②展示研究历程，激发学生对生物学研究方法思想的领悟，培养学生科学探究意识和能力。在后面问题探究寻求解决过程中，发现学生巧妙地运用由现象到结构，再到物质，最后对物质进行分离、提纯和鉴定的科学探究思想，而且尝试类比研究（如学生利用已知蛋白酶处理蛋白质，看是否与胃中提纯物质功能相似等）。不足部分有：①对学生实验规范要求是满足高考需要还是满足培养科学素养需要，很难把握。②实验教学中情景创设和新课导入与课改要求之间还存在很大差距。