生物(英语:Biology,又称生命体、有机体)是有生命的个体。生物最重要和基本的特征在于生物进行新陈代谢(又称分泌物)及遗传。生物具备合成代谢以及分解代谢,这是互相相反的两个过程,并且可以繁殖下去, 这是生命现象的基础。自然界是由生物和非生物的物质和能量组成的,无生命的(包括物质和能量)叫做非生物,(新陈代谢是生物与非生物最本质的区别)。小编准备了以下内容,供大家参考!
篇一
一、说教材
本节课选自人教版生物必修1第4章第2节,主要内容包括科学家对细胞膜结构的探索历程,以及生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。第四章共有3节内容,第一节主要说明细胞膜是选择透过性膜,为什么具有选择透过性?功能与结构相适应,于是进入第二节内容膜结构的探索。而第二节内容又是第三节内容“物质跨膜运输的方式”的学习基础。因此本节课在第四章起着承上启下的作用。通过科学史的渗透,认同科学研究是一个不断探索、不断完善的漫长过程。
二、说学情
本课所面对的学生为高一年级的学生,通过前面章节的学习,对“化合物”、“细胞膜”、“生物膜系统”等内容已经有了一定认识,在这一前提下学习本课内容可以做到深入浅出,层层深入。在初中阶段已经学习相关的生物学科的知识,初步掌握生物学科学习的方法,认同生物结构决定功能的生物学观点。
基于以上分析,结合新课程标准对于教学目标多元化的要求,我将确定如下教学目标:
三、教学目标
【知识目标】
1.阐述科学发现的一般规律。
2.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
【能力目标】
1.培养分析、质疑、探究、合作交流的能力。
2.增强动手操作能力,提升科学探究能力。
【情感态度与价值观目标】
1.认同科学研究是一个不断探索,不断完善的漫长过程。
2.树立生物结构与功能相适应的生物学观点。
四、教学重难点
【重点】
理解生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
【难点】
在建立生物膜模型的过程中渗透结构与功能相适应的观点。
五、说教学方法
1.教法
通过讲授、讨论、问答等多种教学手段,建立诱导探究的课堂模式,使发现过程中的几个的实验变成一种探究式的实验,引导学生体验科学家发现真理、探索真理的全过程,进而更好的掌握其中的科学方法,理解科学内容。
2.学法
在本课学习中,学生利用课本和课件提供的资源进行思考,在此基础上,综合了探究性学习、自主探究、小组合作学习等方法完成模型的构建。
接下来,我重点讲解我的教学过程。
六、说教学过程
环节一:导入新课
首先是利用生活示例导入,多媒体展示:小龙虾—横纹肌溶解症—肌红蛋白—肌红蛋白尿。随后提出问题,有没有注意到自己尿液的颜色和患者尿液颜色的区别,为什么有这样的区别?随后补充,正常人的细胞膜没有破坏,具有选择透过性,引导学生生物膜具有选择透过性的功能与生物膜的成分和结构有关,从而引入本节的内容《生物膜的流动镶嵌模型》。
食源性横纹肌溶解症是生活中常见的示例,能够引起学生的注意,使其产生强烈的求知欲。回顾旧知,引入新知,目的是学生联系已有知识和生活经验,激发学生学习兴趣,顺利引入新课,并且渗透健康饮食习惯。
环节二:新课教学
(一)科学家对细胞膜结构的探索历程
对这一知识点的教授,我打算采用:教师提供资料→提出问题(要求)→学生做出假设(构建模型)→教师提供实验验证,通过这种思路,可以将课本中的结论转变为学生主动探究的一个验证实验,充分体现了学生的主体性。
1.组成细胞膜成分的探索(多媒体课件展示实验一和实验二)
鼓励学生观察实验现象,循序渐进、层层诱导。并顺势引导学生提出何种假设?又如何来证实你的假说?学生根据实验一、二,能够得出组成细胞膜的成分主要是脂质(磷脂)和蛋白质。通过引导学生自己根据实验现象提出假说,引出科学探究的一般方法。锻炼学生观察、分析、总结的能力。随后称热打铁,继续提出问题,脂质和蛋白质又是如何组成细胞膜呢?
2.磷脂分子的排布形式(多媒体课件展示磷脂分子资料和实验三)
多媒体课件展示介绍磷脂的性质和细胞生存的条件,要求学生自主进行小组讨论磷脂分子在空气—水界面以及假设组织细胞膜中磷脂的分布情况,并派代表在黑板上演示。教师评价,给出意见。最终得出细胞膜是一种磷脂双分子层结构,其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部相对朝向内侧,只有这种结构才可能稳定于细胞内外均为水的环境中。通过小组讨论的方式,培养了团结协作的能力和动手能力。
3.蛋白质分子的排布(多媒体展示资料4和冰冻蚀刻显微技术)
通过角色扮演的方法,引导学生根据实验现象,如果把自己当作科学家,会得到怎么样的假设?同时表述模型。学生根据扫描电镜技术和冰冻蚀刻技术的实验结果,描述细胞膜结构中的蛋白颗粒的存在状态。培养学生认识到技术进步对科学发展的重要性。
4.细胞膜是静止的吗?(多媒体展示变形虫视频和实验五)
视频展示变形虫运动,动画展示荧光标记技术,启发诱导,提出问题,引导学生根据实验现象归纳相应结论,并设计新的验证性实验证实细胞膜具有流动性。通过视频和动画的辅助,增加学生对微观知识的感性认识,培养质疑、创新、探索的科学观点。强化结构与功能相适应的观点,认同技术进步对科学发展的重要性。
(二)生物膜流动镶嵌模型的主要内容(多媒体展示模型)
多媒体展示1972年桑格和尼克森提出的细胞膜流动镶嵌模型,引导学生结合之前的实验探究上进行回顾,用自己的话说出基本要点。教师纠正、展示完整内容并进行详细讲解并补充糖蛋白等相关知识。
让学生进行回顾,增强口语表达和概括归纳的能力,并检验教学效果。
环节三:总结提升
引导学生思考:总结知识、形成概念图。为巩固学生所学内容,教师布置课外思考题,之前所学习的知识中,哪些体现了细胞膜的流动性这一结构特点?哪些又体现了选择透过性这一功能特点?
通过学生总结知识,形成概念图,有助于对知识的吸收和理解,能够形成完整的知识网络。课后以思考题的形式,既能消化知识,应用新知,又能激起学习生物的兴趣。
以上就是本节课的教学过程设计,下面阐述本节课的板书设计。
七、说板书设计
板书可以清晰直观的展示本节课的教学重点,解决教学难点,加深学生对重要知识掌握和理解的程度。
篇二
各位领导、老师们,你们好!
今天我要进行说课的内容是《植物的矿质营养》,首先,我对本节的教学理念及内容进行分析
一、说教学理念
《普通高中生物课程标准》明确指出:高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的科学素养,使学生掌握社会生活、生产实践中所需要的生物科学知识,努力发展学生的科学探究能力以及相关的情感态度和价值观。
本着体现这一教学理念的思想,这节课结合学生的认知规律和身心特点,设计教学活动,充分调动学生的学习积极性,并为学生提供展示自己才华的舞台。利用多媒体的简洁性、动态性,结合教学重点和难点,创设问题情境,营造探究氛围,引导学生积极参与,变静态微观知识为鲜活有趣的宏观再现,降低难度,缩短时间,让学生通过学习获得成功的体验和满足求知的心理。
二、说教材的地位和作用
《植物的矿质营养》是人教版教材高二生物必修本第三单元第五节内容。本节课是在学习了组成生物体的化学元素和光合作用的基础上向学生介绍了植物的矿质元素及矿质元素的吸收过程,反映了《新大纲》在设计教材顺序时以人为本,从学生实际出发的思想,关注了学生的思维和学生德育的培养。
本节内容前与根尖的结构、水分代谢、光合作用,细胞膜的结构与功能等内容相联系,后与呼吸作用相关联,具有显著的承上启下的作用,教学中教师要注重知识之间的相互渗透。
同时,这节内容所介绍的实验方案,不仅有利于学生理解本节内容,还为将来学生设计实验做好铺垫,为此,我用创设情景的方法,让学生面对相关现象,进行分析和设计,观察想象并得出结论,培养学生的学科思维习惯。
三、说教学目标
根据新课标要求以及本教材的结构和内容分析,结合着高二年级学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:
1知识目标
(1)、使学生理解矿质元素的概念,了解植物必需的矿质元素的种类和来源。
(2)、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系。
(3)、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别。
(4)、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点。
2能力目标
(1)、通过对水培法培养植物的学习,培养学生理论联系实际的学习方法,养成科学探究的习惯,培养学生的创新精神。
(2)、通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素,训练学生分析实验和实际问题的能力。
(3)、通过对水分和矿质元素吸收过程的比较,学习用对比分析的方法去研究事物的本质,不断提高综合分析能力。
3情感态度和价值观
(1)、在介绍植物必需元素的种类、分析影响矿质离子吸收的环境因素的教学中,联系合理施肥、无土栽培技术、中耕松土等生产实际,培养学生理论联系实际的意识,培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用,对学生进行生命科学价值观的教育。
(2)、培养学生的探究精神和合作意识。
四、说教学的重、难点
根据高二新课程标准,在理解教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点:
明确什么是植物必需的矿质元素及其种类是本节的教学重点之一。根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程既是本节课的重点又是难点。学生虽然已经学习了有关元素的知识,但只是在认知水平上,不能进行系统的分类,并且潜意识里总有水和盐相伴而行的观点,认为是水把盐带进去的,这就为理解"相对独立"的观点设起障碍,所以我把"对水的吸收和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程"作为本节课重点和难点。
为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:
五、说教法
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。因此,在教学过程中,不仅要使学生"知其然",还要使学生"知其所以然".我们在以师生既为主体,又为客体的原则下,展现获取理论知识、解决实际问题方法的思维过程。
考虑到我校高二年级学生的现状,我主要采取学生活动的教学方法,让学生真正的参与活动,而且在活动中得到认识和体验,产生践行的愿望。培养学生将课堂教学和自己的行动结合起来,充分引导学生全面的看待发生在身边的现象,发展思辩能力,注重学生的心理状况。
当然教师自身也是非常重要的教学资源。教师本人应该通过课堂教学感染和激励学生,充分调动起学生参与活动的积极性,激发学生对解决实际问题的渴望,并且要培养学生以理论联系实际的能力,从而达到的教学效果。同时也体现了课改的精神。
基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:
1、直观演示法:
利用多媒体课件进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。
2、活动探究法
引导学生通过创设情景等活动形式获取知识,以学生为主体,使学生的独立探索性得到了充分的发挥,培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。
3、集体讨论法
针对学生提出的问题,组织学生进行集体和分组讨论,促使学生在学习中解决问题,培养学生的团结协作的精神。
由于本节内容与社会现实生活的关系比较密切,学生已经具有了直观的感受,可以让学生自己阅读课本并思考,并例举生产实践上存在的一些有关的现象,在老师的指导下进行讨论,然后进行归纳总结,得出正确的结论。这样有利于调动学生的积极性,发挥学生的主体作用,让学生对本节知识的认知更清晰、更深刻。
六、说学法
我们常说:"现代的文盲不是不懂字的人,而是没有掌握学习方法的人",因而,我在教学过程中特别重视学法的指导。让学生从机械的"学答"向"学问"转变,从"学会"向"会学"转变,成为真正的学习的主人。这节课在指导学生的学习方法和培养学生的学习能力方面主要采取以下方法:思考评价法、分析归纳法、自主探究法、总结反思法。
下面我具体来谈谈这一堂课的教学过程:
七、说教学过程
在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。
1、导入新课:(3—5分钟)
根据本节课的内容、重点、难点引入新课时宜采用实验方法导入新课,通过实验现象巧设悬念,突出重点。教学中首先从一个实验观察引入,请学生观察用土壤浸出液和蒸馏水培养的植物,问:"它们在长势上有什么区别","为什么土壤浸出液中的植物长得好?"引出植物要生长得好需要吸收土壤中的矿质元素,从而提出课题。这样导入能造成学生急切期待解释现象的心理,从而对学生产生极大的*力,创造学习新知的良好氛围和激发探求知识的渴望,从而把学生的注意力迁移到教学目标的实施上来,使学生的思维和注意力很快调节到状态,为学习新知识打下坚实基础。可以说,精心设计好导言就等于成功了一半。
2、讲授新课:(30分钟)
2.1介绍灰分元素,由此引入矿质元素,使学生了解科学家的科学研究方法,激发学生的兴趣,培养学生进行科学研究的能力。
2.2科学家们通过溶液培养法研究得到植物必需的矿质元素种类。这段内容的处理,我采用请学生设计实验找出植物生活所必需的矿质元素的方法。通过启发引导,设计实验方案,并通过学生互相评价,教师评价,逐渐形成较为成熟合理的实验设计,教师借机引导出对照实验应注意的问题(对照的思想和实验条件的控制等)。告诉学生科学家就是通过这种方法,即溶液培养法找到植物必需矿质元素的。
2.3根吸收矿质元素过程
植物根细胞吸收矿质元素是主动运输的过程,这一概念的建立在科学走过一段弯路。人类最初对这个问题的认识是错误的,后来经过分析大量的实验事实才认识到:"根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输的过程".处理这段教材时,我先请学生提出猜想,"矿质元素是如何进到根细胞内部的?你能提出你的猜想吗?"学生往往会提出一个错误的猜想,即认为:"矿质元素离子是随着水进入根细胞内部的(假设一)。"同时,有的学生会根据前面章节所学过的细胞膜的选择透过性,认为:"矿质元素离子是通过主动运输的方式进入根细胞内部的(假设二)".
教师提供资料(二组实验事实),引导学生分析,共同否定了假设一,这段讨论设计的目的在于,潜移默化地告诉学生人们认识问题的本质不是一个简单的过程,会有一些错误的认识,但是科学本身具有自我更正的特性。
请学生分小组讨论如何证明假设二,即科学的结论不能仅从理论到理论,一个假说要成为理论,一定要有充足的实验证据。在这里请学生提出证明假设二的研究思路,希望能限度地发挥学生的想象力和创造力。激发学生的探究意识,让学生初步了解探究实验的一般步骤,并在教师提示下,能够提出问题和假设。
最后通过CAI课件的演示,把微观粒子的运动形象化,直观化,增强了矿质元素离子吸收的动感。使学生理解主动运输是根尖细胞吸收矿质离子的主要形式。而主动运输需要消耗能量,能量来自呼吸作用,影响呼吸作用的因素有温度和根系通气状况等,最后得出结论:凡是影响呼吸作用的因素都会影响根细胞吸收矿质离子。这与生产实践很贴近,应充分挖掘学生的生活实践经验。
2.4植物对离子的选择吸收
把蕃茄和水稻实验前和实验后Ca和Si浓度绘制成图像,用投影片展示给学生,引导学生对比分析,得出蕃茄吸收Ca多,吸收Si少;水稻吸收Si多,吸收Ca少。提问:为什么植物对离子的吸收具有选择性?学生通过吸收过程的学习知道吸收的第二步是主动运输,主动运输需要载体。因此,吸收什么样的矿质元素离子与根细胞膜上载体的种类有关。吸收离子的数量与载体的多少有关。
2.5矿质元素的运输和利用
请学生自己看书,总结出离子在植物体内的三种存在形式及能否被再度利用。通过学生间的讨论,补充、修正学生对当前问题的理解,完成对所学知识的意义建构。
2.6介绍无土栽培,引导学生分析无土栽培的好处及在我国发展的前景。通过联系生活实际,渗透科学、技术、社会相关联的思想,激发并培养学生热爱生物科学的情感兴趣。
3、课堂小结,强化认识。(3—5分钟)
课堂小结,可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质;简单扼要的课堂小结,可使学生更深刻地理解理论在实际生活中的应用,并且逐渐地培养学生具有良好的个性。
4、板书设计
我比较注重直观、系统的板书设计,还及时地体现教材中的知识点,以便于学生能够理解掌握。
板书:
5、布置作业。
针对高二年级学生素质的差异,我进行了分层训练,这样做既可以使学生掌握基础知识,又可以使学有余力的学生有所提高,从而达到拔尖和"减负"的目的。
最后来谈谈这节课的教学评价
八、说教学评价
评价是教学过程中不可缺少的环节,是教师了解教学过程、调控教学行为的重要手段。评价的目的不仅在于评定学生的学习成绩,更重要的是在于了解学生的学习状况,发现教学中的缺陷,为改进教学提供依据。这节课采用的评价方式有以下几种:
1、 在教学过程中,通过学生对创设问题的讨论、回答,对学生进行直观性评价。
2、 在学生完成比较表格的过程中,对学生进行动态评价,鼓励学生转变学习方式,养成良好的学习习惯。
3、 通过练习考查学生对知识的掌握情况,进行课堂终端量化。根据习题正确率,进行目标达成度的评价,反馈这节课的目标达成情况,从而调整下一节课的内容(如课前复习的侧重点)及课后作业的布置(加强目标达成较弱环节的习题练习)。
4、 通过研究性活动,对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标综合评价,促进学生全面发展。
结束:
各位领导、老师们,本节课我根据高二年级学生的心理特征及其认知规律,采用直观教学和活动探究的教学方法,以"教师为主导,学生为主体",教师的"导"立足于学生的"学",以学法为重心,放手让学生自主探索的学习,主动地参与到知识形成的整个思维过程,力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平,从而达到预期的教学效果。
我的说课完毕,谢谢大家。
篇三
一、教材分析
(一)教材内容及地位
这部分教材先介绍人体的呼吸系统是由呼吸道和肺两部分组成,再从呼吸系统具有气体交换的功能引入呼吸运动和气体交换的有关知识。即三个中心问题:
1、呼吸系统由哪些器官组成?
2、气体是如何进出肺的?
3、人体内是如何进行气体交换的?
呼吸是维持生命的重要生理功能之一,与消化、运动、循环、排泄系统存在紧密的联系,学好这一部分内容有助于学生对"人体是一个统一的整体"的理解。
呼吸涉及能量与物质的交换,与新陈代谢直接有关,学好这一部分内容也有助于对"新陈代谢"的深入理解。
(二)教学目标
1、知识目标:
(1)认识呼吸道的组成和功能,理解肺的结构与功能特点。
(2)理解呼吸运动的原理,了解呼吸频率及肺活量的概念。
(3)理解气体交换的原理,掌握肺泡内的气体交换及组织里的气体
交换。
2、能力目标:
培养和提高学生自学能力、观察能力,推理思维能力。
3、德育目标:
培养学生形成"生物是一个统一整体"及"结构与功能相统一"的生物学辨证思想。
通过学习人工呼吸,对学生进行关爱生命和助人为乐的教育;通过学习呼吸频率、肺活量,鼓励学生积极参加体育锻炼。
(三)教学重点、难点分析
重点:1、肺的结构和功能
2、呼吸运动的过程
3、气体交换的原理与过程
分析:
(1)肺的结构和功能是学习本节的基础,打好这个基础不仅可以使后面的学习比较容易,还能使学生体会生物体结构与功能相适应是普遍现象,有利于生物学观点的建立。
(2)呼吸运动是本节基础知识的重点。该原理需要通过学生观察一系列的动画之后,经过推理、判断等思维过程才能理解,因此也是培养形象思维能力的重点。
(3)呼吸运动解决的是人体外环境与肺泡进行气体交换的问题,接着要解决的是肺泡与血液之间和血液与组织细胞之间的气体如何交换问题,无论从知识的完整性来看,还是从能力的培养来看,气体交换的原理与过程应作为本节的重点。
难点:1、呼吸运动的过程
2、扩散作用及气体交换的过程
分析:
(1)呼吸运动是负压呼吸,而学生还没有压强的概念,就很难理解空气是"压入"肺内而不是"吸入"肺内。
(2)气体交换的原理是扩散作用,而扩散作用这个物理概念要从生物学的角度教给学生是有一定困难的,加上肺泡里、血液里、组织细胞里的气体都是肉眼看不见摸不着的,让学生理解体内气体交换的微观过程也是有一定困难的。
二、教学方法
自学导思法——老师引导下的学生自主探究
直观教学法——主要利用多媒体现代教学手段
自学导思的方式有利于学生主动学习,激发学生独立思考和创新意识,充分发挥学生的主体作用。同时还培养了学生之间的团结协作精神。
教材中的肋骨运动的演示实验是平面的,不够形象,很难形成知识的迁移。而媒体动画是立体的,直观的、动静结合的,结合教师的层层引导,启发学生积极思维,逐步将学生将感性的认识引导到了理性认识,培养和发展了学生的抽象思维能力。
三、学习方法指导
1、指导观察模型、图片和动画的方法,培养观察能力。
2、随着老师的设问,学生自学教材,主动思考,小组讨论,培养分析和解决问题的能力。
3、指导学生发现并掌握知识内在的联系,总结出生物学的"统一"原理。并学会运用这种原理指导以后的学习。
4、学会用系统表、表格、图解表来总结,便于记忆。
四、教学程序
下面通过教学程序来谈谈教法、学法的具体应用。
教学
环节教学过程设计意图
引言1、人生存的最基本条件有哪些?
学生活动:
请学生像游泳时练习憋气那样,吸一口气,然后屏住呼吸,看能憋多长时间?
2.气体的进入是由哪个系统来完成的?通过生活常识来设问,激发了兴趣,引起学生的有意注意力,自然引出课题,
新知识学习呼吸系统由哪些器官组成?设问:
呼吸系统由哪些器官组成?
学生活动:
学生自学教材,观察教材中的系统模式图,观察人体模型,边观察,边思考,边记忆,提醒三点:
①看书和看模型要联系自己的身体,联系外界气体进入自己肺部的通路。
②从上到下,从左到右观察
③注意喉、气管与食道的位置关系。
合起书看投影图,依次回答各器官名称。让学生联系自己的身体实际来学习,使学生感到能为自己的健康服务,从而产生亲切感,增强学习的兴趣。
提醒学生观察图形、模型时按一定的顺序,从上到下,从左到右,从大到小或从小到大依次观察,使观察具有全面、完整、有条理和细致的特点,进而培养学生观察能力。
重点突出肺的结构与功能相统一的特点。向学生渗透结构与功能相统一的生物学辩证观点;让学生自己来总结,可以培养学生的自学能力、概括总结能力以及语言表达能力。
设问:
1、呼吸系统各组成器官有何特点?
2、鼻涕和痰是怎样产生的?
3、为什么呼吸道有清洁气体的作用?
学生活动:
以小组为单位讨论学习上述问题,各小组汇报结果,教师小结。
设问:
1、肺的功能是什么?
2、哪些结构特点与其功能相适应?
学生活动:
学生观察猪肺实物,观察肺的层层放大图,自学肺的结构特点,开展讨论,并用自己的语言总结,教师评价。
一、教学目标
【知识与技能目标】学会制作临时装片的基本方法,能够使用显微镜观察自己制作的临时装片,认识并阐明植物细胞的基本结构。
【过程与方法目标】通过动手操作、分组实验以及小组学习交流等方式,掌握用显微镜观察装片的技能以及植物细胞的相关知识。
【情感态度与价值观目标】培养动手操作能力,以及对于生物学科的兴趣。
二、教学重难点
【教学重点】制作临时装片,归纳植物细胞结构。
【教学难点】以胆大心细的心态和实事求是的科学态度,练习使用显微镜观察并辨别植物细胞的结构。
三、教法学法
启发法、讲授法、实验法
四、教学准备
学生预习,自愿准备感兴趣可观察的植物材料,如:洋葱、成熟的番茄、黄瓜、西瓜、苹果等。镊子、刀片、滴管、纱布、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜等。
五、教学过程
环节一:创设情境,导入新课
邀请学生展示各自准备的生物材料,并且对于材料做以适当的说明从而激发他们的研究兴趣和探究欲望。
其次请学生使用显微镜,并请有关学生纠正其中容易出错或者操作注意要点。从而复习、巩固上节课学习内容,为本节课做铺垫。最后,教师通过显微镜的使用与再次的学习,由显微镜的用途引出本节课的学习。
环节二:自主探究,新课教学:
由显微镜的用途,提出问题:学会操作显微镜是为了利用它看到微观生命世界,那么是否可以直接把一个洋葱或者黄瓜放到显微镜下,就能看到起内部结构呢?引发学生思考。最终引出用显微镜观察材料需要做哪些前期准备以及材料的特点。其次通过多媒体的形式展示各种不同玻片的标片,让学生更加了解到制作标片的必要和基本形式。
由教师介绍制片所需要的一些材料用途和用法,简单介绍一下在制片过程中牵涉到的一些陌生的名词和过程。在学生大致了解制片基本的一些知识基础上,提出一些问题,让学生带着问题,思考并观察老师制片,以及选择一两名学生跟随着操作,同时,随时依据所提出的问题,适时的停顿,一一对疑惑加以解决。所提问题依次是:①擦拭载玻片和盖玻片的目的?若擦拭不净,后果如何?②滴清水的量如何掌握?水量过多过少对实验有何影响?③取材的部位、方法、大小?④盖盖玻片的方法、原因(即目的或避免出现的不利影响)⑤滴染色剂的位置、数量?⑥吸引染液的方法?最后,组织学生开始自主来制作临时装片,对于刚学习的方法加以及时巩固,老师则在其中不断巡视加以指导纠正。
在学生学会制备临时装片之后,组织学生用显微镜来初步观察一下自己所制备的玻片的效果。同时,老师通过细胞结构的彩色挂图、模型引导学生正确认识细胞的结构。在此基础上,老师先给学生以标准的玻片,组织学生通过显微镜来观察植物细胞的各个结构,学会辨别各个细胞以及其结构上的特点。同时,邀请学生通过自己的语言来描述各个细胞结构的特点,其他学生补充,最后老师总结。在观察了多种植物细胞的临时装片后,讨论、归纳、总结出植物细胞共同具有的主要结构,体会细胞的整体性。并适当联系日常生活实际,感知细胞液里含有的物质。最后要求学生根据自己观察到的物像,跟随老师的讲解和示范,绘图。注意把握绘图要领。同时,作为教师则通过边讲解生物图的画法和注意事项,边在黑板上画板图示范。
组织学生观察自己制作的玻片,检查制片效果,以及是否能找出相关的细胞结构。分析制片过程中的不足和以后需要注意的地方。
环节三:巩固提高,小节作业:
组织学生集中讨论课后的练习题,也可在制片、观察过程中留意各种情况的出现,及时思考、尝试处理,再讨论交流,总结。
六、板书设计
1、学习目标
阐明群落的演替过程。
说明人类活动对群落演替的影响。
关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策。
2、重点:
群落的演替过程。
“看”—知识经纬
演替的类型
人类活动对群落演替的影响
退耕还林、还草、还湖
“导”—自主预习
1.生物的群落是一个 系统群落的结构会随着时间的推移,外
界条件的剧烈改变,仍类活动的干扰和破坏,原有生物群落会被破坏和干扰,一个群落会
逐渐被 所替代,这样的过程称之为生物群落的演替。
2.生物群落的演替可分为两种类型 和 演替。初生演替
是指一个从来没有被植物覆盖的地面或原来存在过植被后被彻底消灭了植被的地方发生
了演替。如 、 、 或 的生物群落的演替。
3.经过漫长而艰难的演替过程,裸岩地面上的演替过程一般可分为以下几个阶段:
裸岩阶段→ 阶段→ 阶段→ 阶段→灌木阶
段→ 阶段,从而使物种进一步多样化,生物与环境的关系变得进一步丰
富多样,会使群落系统达到一个相对稳定的阶段,以上为初生阶段。
4.群落的次生演替是原来群落结构受到严重干扰和破坏,一些生物种群被
了,又有一些种群占据原有种群的空间,使另一些生物种群 了,经过一段
时间,最后使群落达到一个 的阶段。例如在弃耕的农田上的群落演替就是
次生演替。在适宜的自然条件下,其大致过程是:弃耕的农田→草木植物阶段→ 阶段→森林阶段。但在干旱荒漠地区,也可能演替为 或 阶
段,而不能最后演替为森林阶段。
5.人类活动对生物群落的演替有着重大的影响,常常会改变生物群落的自然演替的 和 ,破坏阻止或逆转生物群落的自然演替。
6.为了促进生物群落的自然演替,保持好自然环境,处理好经济发展
和 、 、 的关系,走可持续发展的道路,我
国政府在一些破坏严重的地区,提出了 伟大生态工程,
保持好生态环境。
【自我校对】
1.动态 另一个群落 2.初生演替 次生演替 沙丘 火山岩 冰
川泥 光裸岩地 3.地衣 苔藓 草本植物 森林 4.消灭 兴起
相对稳定 草本植物阶段 灌木植物 草本植物阶段 灌木植物5.速度 方向 6.人口 资源 环境 退耕还林还草还湖 退牧还草
“学”—互动探究
探究:群落的演替 1.演替的概念是什么?群落演替过程是怎样的?
提示:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替。群落演替过程是外界环境与群落内部环境不断变化、相互作用的结果,群落演替总是向着群落恢复相对稳定状态的方向进行。
2.群落演替的原因有哪些?
①环境不断变化,为群落中某些物种提供有利的繁殖条件,而对另一些物种生存产生不利影响。
②生物本身不断进行繁殖、迁徙。
③群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
④种内和种间关系不断发生变化。
⑤人类活动的干扰。
3.演替的类型有哪些?他们之间有什么联系与区别?
提示:群落演替主要有初生演替和次生演替两种类型。
(1)初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如,裸岩上进行的演替,其过程为:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。又如,沙丘、火山岩、冰川泥上的演替
(2)次生演替:指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如弃耕的农田、火灾过后的草原、过量砍伐的森林上进行的演替。
初生演替和次生演替的区别在于本来有没有植被或植被被破坏后土壤条件是否保留。一般来说,初生演替比次生演替要经历更长的时间,因为初生演替没有土壤条件,环境极为贫瘠和严酷,而次生演替有土壤条件,环境一般比较肥沃,原有的群落被破坏后留下了大量的有机质和植物的种子或繁殖体等。
4.群落演替的结果是什么?
5.人类活动对群落演替有何影响?
提示:(1)人类活动往往是有目的、有意识进行的,可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制,甚至可以改造或重建起新的关系。
(2)人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【经典回眸】
1.(2011·海南单科,24)关于群落演替的叙述,错误的是( )。
A.围湖造田活动对群落演替有影响
B.演替过程中群落的物种组成不断变化
C.次生演替的速度比初生演替的速度快
D.弃耕农田上发生的群落演替是初生演替
【解析】 弃耕农田上发生的群落演替是次生演替,演替过程中,优势种在不断变化,故群落的物种组成不断变化;次生演替的速度较初生演替的快;包括围湖造田在内的人类活动均影响群落的演替过程。
答案 D
2.(2011·重庆模拟)近年来我省某地较多的耕地缺少劳力无人耕种,长久以往,这些耕地将会发生一系列的生态演替;随着气候变迁,沙丘、火山岩、冰川泥地上也会发生一系列的生态演替。下列有关说法不正确的是( )
A.弃耕耕地上发生的演替是次生演替,沙丘、火山岩、冰川泥地上发生的演替是初生演替
B.初生演替形成的群落内不存在竞争现象,次生演替形成的群落内竞争现象明显
C.两种演替过程形成的群落结构都将逐渐复杂,营养级的数目都将会增加
D.与沙丘、火山岩、冰川泥上的演替相比,弃耕耕地形成森林所需的时间较短
【解析】 弃耕农田上原有的植被虽不存在,但原有土壤条件基本保留,属于次生演替;沙丘、火山岩、冰川泥上没有土壤条件,属于初生演替。随时间的推移,两种演替过程形成的群落中的物种种类都将逐渐增加,营养结构都将逐渐复杂化,营养级的数目都将增加,所以群落内都存在竞争现象,只是初生演替的竞争现象不明显。次生演替已有土壤条件,所以形成森林更容易、所需的时间短。
答案 B
【变式训练】
1.(2011·安徽卷)某岛屿有海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是( )。
A.该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现
B.该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替
C.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行
D.该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程
2.在群落演替过程中,群落中物种的丰富度取决于各类生物的生态位。
课程介绍:
各位老师,各位领导,上午好。我叫赵艳,来自于镇江市第四中学。今天我说课的题目是《生物的分类》。生物分类涉及的知识面很广,特别是对形态学知识要求很高,历来是教学过程中的重点和难点。新课标以全面提高学生的科学素养为宗旨,对该部分要求“尝试根据一定的特征对生物进行分类”,意在让学生体验分类的方法,而不是对生物进行属或种水平上的鉴定。如何让教学重点从掌握生物分类的具体知识和技能,改变为让学生自主的掌握分类的思想方法,这就对教师提出了新的挑战。所以,我选择了它作为今天我说课的内容。希望能得到各位专家的指导。
对于生物的分类,我将从“教材分析、教学目标、重点难点、教学方法、学习方法、教学程序、综述”这样7个方面进行剖析。
㈠教材分析
1、 本节内容的地位
生物的分类是义务教育课程标准实验教科书《生物》七年级下册中第13章“生物大家庭的分类”的第2节,是本章的重要内容,也是整本书的重要内容之一。它既是对各类生物特征的复习,也是对生物类群的整理和归纳。学好本节内容,可以让学生对整个生物界的全貌有概括性的了解,并学习到科学的分类方法。
2、 重点、难点的确定
在本节课中,各类生物的特征在前面都已经学习过,学生应能很(比较)好的理解和应用。而且新课标将具体内容标准定为“尝试根据一定的特征对生物进行分类”,所以本节课的重点和难点是如何让学生自主的掌握分类的思想方法。
3、 课时的安排
由于本节课涉及的知识面很广,学生又是初次尝试分类的基本方法,所以本节内容将分成3课时进行。第1课时为尝试分类和科学的分类,第2课时为给动物分类,第3课时为给植物分类。本节课我主要讲的是第2课时。
㈡教学目标的确定
根据新课标的要求和教材的具体内容,结合学生现有的知识水平,拟定了下列几个教学目标:
1、 知识目标:
① 知道动物分成脊椎动物和无脊椎动物。
② 知道脊椎动物分成鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类,以及各类的主要特征。
2、 能力目标:
① 尝试根据动物的特征进行分类。
② 发展学生的实践能力、合作探究能力。
3、 情感目标:
培养学生热爱大自然、热爱动物的情感。
(如何达到)
a、利用学生前面学过的动物知识为基础,以及书87页的表格练习,让学生知道动物分成脊椎动物和无脊椎动物,脊椎动物又分成鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类,以及各类的主要特征。再通过拖动动物图片,强化学生的认识。
b、通过有无脊柱这个简单的特征,使学生初步尝试根据动物的特征进行分类。通过填写表格和拖动图片,并且讲出脊椎动物的分类依据,使学生进一步学会根据动物的特征进行分类。通过为生物标本室的脊椎动物归类,使学生亲身体验根据动物的特征进行分类。
c、通过分组对脊椎动物标本分类,发展学生的实践能力、合作探究能力。
d、通过对生物标本室里各种动物标本的观察,培养学生热爱大自然、热爱动物的情感。(与b点结合介绍:同时~~;并~~)
㈢教学的重点、难点
在本节课中,使学生自主的掌握分类的思想方法是本节课的重点,也是本节课的难点。如何发挥学生的主动性,使学生积极参与,从而真正学会分类的思想方法呢?在教学过程中,我设计了2个活动,第一个是借助多媒体的动画功能,让学生拖动动物图片,为动物进行分类,活动很有趣,但是要求学生讲出拖动的理由(也就是主要特征);第二个是走出课堂,让学生参观标本室,参观很精彩,但是要将脊椎动物归类(同样是根据主要特征)。这样的2个活动,学生很乐于参与,而在亲身体验的过程中,学生就主动的学会了分类的思想方法。
㈣教学方法
围绕本节课的教学目标和教学内容,本着“全面提高学生的科学素养”、“培养学生的创新精神和实践能力”“促进学生转变学习方式”的思想,我大胆的改变了课堂教学模式,采用了“课堂——标本室——课堂”的新型模式。我以多媒体计算机辅助教学为手段,充分利用学校现有的标本资源,采用了观察法、演示法、讨论法、实践法等多种教学方法,积极探索设计一个可以让学生在轻松愉快的氛围中,去主动探求知识的场所。在教学过程中,开展师生互动、生生互动,体现出以学生为主体,教师为主导的主动探究式教学理念。
㈤学习方法
“受人与鱼,莫过于授人与渔”,学生学习的最终目的不是仅仅为了“学会”知识,更是为了“会学”知识。在教学中,要注重学生学习方法的指导和培养。在本节课中,学生将通过多种途径,如:观察、阅读、思考、分析、讨论、实践等等,来开展学生之间的协作学习和自主学习,形成以学生为主体的教学模式。
㈥教学程序(附课堂教学结构流程设计表)
1、 情境导入(这部分需要2分钟)
a.处理:本节课通过播放各种动物图片,引出“给动物分类”的内容。【呈现】
(组织学生观看并说出其名称)
b.优点:由学生比较熟悉的动物入手,通过精美的图片,一下子吸引住学生的注意力。从而激发学生学习的好奇心和欲望,使学生一上课就融入学习和探究的氛围中。并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。
2、 区分脊椎动物和无脊椎动物(这部分需要5分钟)
a.处理:介绍科学家根据动物有无脊柱,把他们分成脊椎动物和无脊椎动物。然后提问:你知道图片上的这些动物,哪些是脊椎动物,哪些是无脊椎动物么?【呈现】
(组织学生讨论,分析,得出结论。)
邀请:你愿意帮这些动物进行分类吗?
(组织学生拖动图片,将这些动物分成脊椎动物和无脊椎动物。【呈现】)
b.优点:由浅入深,通过有无脊柱这个简单特征,使学生初步尝试着根据动物的特征进行分类,并享受到成功的喜悦。再通过拖动图片,进一步加深对脊椎动物和无脊椎动物的认识。
拖动的过程,又使得课堂生动活泼起来,更好的吸引住了学生。
3、 对脊椎动物进行分类(这部分需要15分钟)
a.处理:介绍根据脊椎动物和无脊椎动物的一些特征,又可以将它们分成许多不同的类群。然后提问:你能根据书87页的提示,将这些脊椎动物分成5大类么?哪5大类?分别有哪些动物?【呈现】
(组织学生分小组讨论,分析,填写书87页表格,得出结论。)
邀请:你愿意帮这些动物进行分类吗?哪些是鱼类?为什么?
(组织学生拖动鱼类图片,并讲出鱼类的主要特征。【呈现】)
同样的方法,组织学生拖动两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类图片,并讲出主要特征。【呈现】
b.优点:通过填写表格,发展学生的分析、归纳能力。通过拖动图片,进一步使学生学会根据动物的特征进行分类,并且对脊椎动物的主要类群有所了解。拖动图片很有趣,但还要求讲出理由,这就使得学生既乐于参与,又更好的掌握了知识。有利于学生主动学习、自主探究。
第二节
一、知识结构
二、教材分析
1.本小节主要讲授“染色体结构的变异和染色体组的概念,染色体倍性(二倍体、多倍体、单倍体)及其在育种上的应用”。
2.教材从“猫叫综合征”讲起,介绍了“染色体结构变异的四种类型及其对生物体的影响”。之后安排了“观察果蝇唾腺巨大染色体装片(选做)”的实验。帮助学生加深对染色体结构变异的理解,并学习观察果蝇唾腺巨大染色体装片的方法。
3.染色体数目的变异可分为两类:一类是细胞内的个别染色体的增加或减少;另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。其中后一类变异与人类的生产和生活关系比较密切,是教材重点介绍的内容。
4.染色体组的概念通过分析果蝇的染色体组成而得出。然后,根据生物体细胞中染色体组数目的不同,区分染色体数目变异的几种主要类型---二倍体、多倍体和单倍体,重点讲述多倍体和单倍体。最后教材用小字讲述三倍体无籽西瓜的培育过程,使学生把所学的知识与生产和生活实际联系起来。
5.本小节可以为本章第五节《人类遗传病与优生》中有关染色体异常遗传病和第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。
三、教学目标
1.知识目标:(1)染色体结构的变异(a:识记);(2)染色体数目的变异(a:识记)。
2.能力目标: 学会观察果蝇唾腺巨大染色体装片。
四、重点实施方案
1.重点: 染色体数目的变异。
2.实施方案: 通过挂图、幻灯片、投影片等多媒体教具,变抽象为具体,让学生抓住关键,学会知识。
五、难点突破策略
1.难点: 染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。
2.突破策略: 通过生殖细胞中的两套不同的染色体,引导学生从全部染色体的许多特征中抓住共同的关键特征。结合多媒体课件及具体实例,搞清难点所在。突破难点,理清思路。
六、教具准备:1.猫叫综合征幼儿的照片;2.精子形成过程的示意图;3.果蝇的精子与卵细胞图、染色体结构变异和染色体数目变异的知识结构投影片;4.果蝇染色体活动的多媒体课件。
七、学法指导:本节课中,教师要指导学生仔细观察,与学生谈话,师生互动,共同归纳总结出应得的结论。
八、课时安排:2课时
1. 教材分析
“dna分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容,由dna双螺旋结构模型的构建、dna分子结构的主要特点及制作dna双螺旋结构模型三部分内容构成。其中碱基互补配对原则是dna结构、dna复制以及dna控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。dna分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识;dna独特的双螺旋结构保证了dna具有多样性、特异性、稳定性的特征,它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极好素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂教学,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。
2. 教学目标
(1)知识目标:概述dna分子结构的主要特点。
(2)能力目标:制作dna分子双螺旋结构模型。
(3)情感态度与价值观目标:体验dna双螺旋结构模型的构建历程,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。
3. 教学重点
(1)dna分子结构的主要特点。
(2)制作dna分子双螺旋结构模型。
4. 教学难点
dna分子结构的主要特点。
5. 教学设计的基本理念
美国教育学家克莱恩曾经说过:“的学习方法是先做后辨认,或是一边做一边辨认。”本节内容以dna模型为依托,让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型,最后通过小组间的交流、比较和归纳,水到渠成得出dna分子结构的主要特点,同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想,达到在探究活动中获得知识的教学目标。
6. 教学过程
6.1案例引趣,导入新课
案例介绍:为迎接世界华人生物科学家大会,北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑,其中为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑,雕塑以双螺旋结构为构思蓝本,整体镀钛,价格6万元。合同签订后,世纪盛典公司如期完工,北大也按照合同约定支付了款项。但是,雕塑参展将近一个月后,一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了,呈顺时针方向螺旋上升,与50年前发现的逆时针旋转结构不符,虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构,但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开,世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求,但北大拒绝了这项要求。世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。
教师提问:案件发生的原因是什么?借此引出本节课的学习内容:dna的结构是怎样的,有什么特点?
6.2 资料分析,模型构建
教师设问质疑:“科学家是如何揭示dna分子结构的?”
指导学生阅读dna双螺旋结构模型的构建过程,认真思考以下问题后小组交流讨论:
(1)沃森和克里克开始研究dna结构时,科学界对dna已有的认识是什么?
(dna分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链,呈螺旋结构。)
(2)沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究dna结构?(模型建构。)
(3)沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?
(a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋):碱基位于外部;b、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖位于外部,碱基位于内部,相同碱基配对;c、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部,碱基a-t,g-c配对,位于内部。)
教师引导,学生根据资料信息利用模型盒尝试构建dna结构模型
(1)组装一个脱氧核苷酸模型:(注意三种物质的连接位置)
(2)组装脱氧核苷酸长链:
(学生阅读资料:磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧,推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接)
(3)构建脱氧核苷酸双链
学生根据自己对dna结构的已有认识,可能有同学构建如下双链模型:
教师提示学生进行自检、组内和组间互评,发现问题:磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧,而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案:一条脱氧核苷酸链不动,互补链旋转180度。改进后的模型如下:
学生观察新模型后,提出作为遗传物质的dna分子必须具有稳定性,而该模型不能保证dna结构的稳定性,提出修改方案: a-t碱基对与g-c碱基对具有相同的形状和直径,让让a与t配对,g与c配对,组成的dna分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下:
(4)学生构建dna的立体结构:双螺旋结构模型。
6.3 dna分子结构的主要特点
学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后,观察不同dna 双螺旋模型的共同点,总结dna分子双螺旋结构的主要特点:
(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;
(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架;
(3)内侧为氢键连接形成的碱基对,以碱基互补配对原则配对。
6.4 dna分子结构具有特异性和多样性
通过对比各小组制作的dna模型,发现不同dna 分子的结构并不尽相同,差异表现在dna双链碱基对的排列顺序不同,碱基排列顺序的千变万化构成dna分子的多样性,而特定的碱基排列顺序构成每一个dna分子的特异性。dna分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
6.5 dna分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系
记录本小组制作的dna模型中四种碱基的数量,并将几个小组的结果进行合并,统计、归纳双链dna分子中四种碱基数量的比例关系。
6.6 情感教育提升
在资料分析、模型制作基础上,教师引导学生思考、讨论:与同时代的科学家相比,沃森和克里克最终取得成功的原因是什么?
(善于利用他人的研究成果和经验;善于与他人交流和沟通;研究小组成员在知识背景上互补;对所从事的研究有兴趣和激情等。)
6.7 课后延伸
鼓励学生在课后总结在制作和运用dna分子模型的过程中的经验得失,寻找更好的材料用具和方法,设计制作更科学、更美观、使用更方便的dna双螺旋结构模型。
教学反思
在人教版教材中本节内容的编排顺序是:首先以资料形式介绍dna双螺旋结构模型的构建过程,之后总结dna分子双螺旋结构的主要特点,最后制作模型以加深对dna 分子结构特点的认识和理解。在实践过程中,笔者开始按照教材顺序组织教学,却发现通过阅读资料,学生对dna结构的构建过程和dna分子结构的特点有了一定了解,但对于细节知识的认识不够深刻,例如,dna的两条链为什么“反向平行”?“构成基本骨架的磷酸和脱氧核糖为何交替连接”?“碱基互补配对时为什么必须a-t,g-c配对”?另外,学生对于科学家进行科学研究的科学思想和科学态度也不能感同身受、有感而发地领悟,仅仅停留在几句宽泛的赞誉、空而不实的学习口号中。新课标理念认为:“高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养”。为了更好地完成这一目标,笔者通过查阅资料、与同行切磋等,对本节内容的教学设计做了一些更改,具体如下:
教学过程:开始以发生在身边的案例引入,打破神秘,拉近抽象的dna与学生的距离。课堂上以学生亲自动手体验模型建构的科学研究方法,动手操作过程中让学生自己发现问题,分析问题,解决问题,培养生物学素养和分析解决问题的能力。
教学方法:教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。模型在本节课中不但是教具,也是提供学生分析和思考的素材。以dna模型为依托,培养学生的空间想象能力。知识间以问题串衔接,环环相扣,学生能跟随教师的思路,主动参与探究过程,在课堂中既动手又动脑,全方位调动感观,使抽象知识形象化,提高课堂知识理解效率。
在活动过程中,教师要注意捕捉细节,如学生拼接时(碳)原子的位置接错、违反空间学现象等,现场发现、现场展示、共同讨论、及时纠正。在讨论中擦出火花,在理论和实践的思维碰撞中获得知识,得到结论。
互动的教学模式比较生动形象,学生也很感兴趣,但要注意:课堂调控引导能力对教师是一大考验。课堂最后对学生知识的梳理和课后知识巩固是相当重要的,否则很容易造成课堂气氛虽活跃,但课后知识没掌握牢固的情况。
教学目标
知识方面
1、理解ATp的分子简式及其结构特点
2、理解ATp和ADp之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义
3、理解ATp的形成途径
4、掌握ATp是新陈代谢的直接能源,并理解ATp作为"能量通用货币"的含义
能力方面
学生通过分析ATp与ADp的相互转化及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。
情感、态度、价值观方面
让学生在分析自己身体内发生的ATp-ADp循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产实践中的价值,加强学生对身边的科学(RLS)这一理念的理解。
教学建议
教材分析
1、对于ATp的分子结构,教材首先介绍了ATp是腺嘌呤核苷的衍生物,分子简式为A-p~p~p,其中A代表腺苷,T代表三个,p代表磷酸基,~代表高能磷酸键,然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和ATp释放能量的数值入手,使学生很信服地认识到ATp的确是一种高能磷酸化合物。
2、对于ATp与ADp的相互转化,教材中首先介绍了ATp水解和重新合成的过程:ATp与ADp的转化中,ATp的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。第二个高能磷酸键的末端,能很快地水解断裂,于是ATp转换为ADp,能量随之释放出来以用于各项生命活动;同样,在提供能量的条件下,也容易加上第三个磷酸,使ADp又转化为ATp。在ATp与ADp的转化过程中都需要酶的参与,活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。
同时还介绍了ATp与ADp的这种相互转化是十分迅速的,ATp在细胞中的含量是很少的,如肌细胞中的ATp只能维持肌肉收缩2钞钟左右。从而易于引发学生讨论ADp-ADp循环的意义,同时可使学生加强ATp是生物体维持各项生命活动所需能量的直接来源的观点。
3、对于ATp的形成途径,教材是在介绍了ADp-ATp循环的基础上,从动物(包括人体)和绿色植物两方面进行了阐述。对动物而言,产生ATp途径是是氧化磷酸化,即呼吸作用;对植物而言,产生ATp的过程包括氧化磷酸化(呼吸作用)和光合磷酸化(光合作用)。
4、对于ATp的生理功能,教材先分析了生物体内糖类、脂肪等物质具有储存能量的特点,指出新陈代谢不仅需要酶,还需要能量,糖类是细胞的主要能源之一,脂肪是生物体内重要的储能物质,但这些有机物中的能量都不能直接被生物利用,它们的能量只有在细胞中随着有机物的逐步分解而释放出来,且储存到ATp中才能被生物体利用,从而使学生易于理解为什么ATp是新陈代谢所需能量的直接来源。在本节的最后,教材还用ATp是流通着的"能量货币"这一形象的比喻,以加深学生对ATp的生理功能以及ADp-ATp相互转化的认识,即伴随着ATp的水解与合成的过程,发生着能量的释放与储存,从而推动新陈代谢顺利进行。
教法建议
本节教学内容中,ATp的分子简式、ATp的生理功能是重点,ATp与ADp的相互转变在新陈代谢中的作用,既是教学重点也是难点。
1.引入本节课时,首先要让学生明确以下事实,即生物体的生存不仅仅要依靠物质上的支持,同时还必须有能量的维持,在生物体内发生物质变化的同时,必定伴随着能量的获取、储存、释放、利用和散失。这样,引入ATp这一生物体直接能源就顺理成章了。
2.引出ATp这一高能化合物时,还是先从学生较为熟悉的能量形式入手比较容易被学生接受。比如,可先从宏观上引导学生分析绿色植物的光合作用过程把光能以化学能的形式储存在糖类、脂肪等有机物中;动植物又通过呼吸作用分解体内的有机物而获取生命活动所需的能量。在此基础上,引导学生进一步分析出:光能只有转化成一种活跃的化学能,才能被绿色植物利用;同样,动、植物通过呼吸作用分解有机物释放出的能量,除了一部分以热能的形式散失或维持体温外,其余的都要转化成一种活跃的化学能,才能用于各项生命活动。那么这种活跃的、随时可以利用的化学能是什么呢?这样自然而然地就引出ATp这一生物体的直接能源物质。
3.ATp的分子结构不宜讲授得过于深入。学生只要了解ATp中具有不稳定的高能磷酸键,ATp水解时释放其能量,形成ATp时需要能量就可以了,应把学生讨论的重点放在ATp释放出的能量用于哪些生理过程,及形成ATp的高能磷酸键时,能量来自哪些生理过程,以便使学生易于理解ATp和ADp的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。
4.ATp与ADp的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用,是本节学习的难点。为使学生的讨论顺利进行,教师应适时给学生以下提示:其一,细胞内ATp的含量是相对稳定的;其二,ATp在细胞内的含量是极少的,其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,ATp的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源;其四,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给ATp,且ATp水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATp与ADp之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,ATp是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的"通用货币"。
5.ATp的形成途径也不宜太深入,因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用,将光能转化成ATp中的化学能,并将ATp中的化学能最终储存在糖类等有机物中,即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的ATp的能量源泉。
教学设计示例
【课题】 第二节 新陈代谢与ATp
【教学重点】ATp的分子简式及其结构特点、ATp和ADp之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、ATp的形成途径、ATp是新陈代谢的直接能源,能理解ATp作为“能量通用货币”的含义
【教学难点】ATp和ADp之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATp作为“能量通用货币”的含义
【课时安排】1课时
【教学手段】板图、挂图、多媒体课件
【教学过程】
1、引言
设计1:通过学生列举生活实例引入ATp这一高能化合物。
新陈代谢的物质变化过程中,必定伴随着能量的转化。为了使学生对能量的转化有一个感性的认识,教师应鼓励学生从自己的生活中找一些能量转化的实例,比如可以提问:
(1)“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的吸收储存、或能量的释放利用的例子来吗?”
(2)“绿色植物能把光能直接用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来,这些能量能直接被细胞利用吗?”
不能,光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成;有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后,也必须转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动,携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物,即ATp,这样很自然地引入了ATp这个概念。
设计2:从细胞中能量利用存在的矛盾入手,设计相关的问题串引入ATp这一高能化合物。
(1)“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的?”
线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量
(2)“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量?”
细胞分裂、细胞核中DNA的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等需要能量
(3)“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离,细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”
(4)“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物,这些有机物含有大量且稳定的能量,但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行,而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定,不易被生物体利用,细胞又是怎样解决这一矛盾的呢?”
这样就可自然地引入ATp这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
2、ATp的分子简式及其结构特点
在引导学生讨论ATp的分子结构简式及其特点时,可从ATp的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATp是高能化合物等方面入手,使学生易于理解ATp的结构特点及其生理作用。
需要向学生解释清楚高能化合物的概念,即高能磷酸键水解过程中,释放的能量是一般的共价键的2倍以上,如ATp末端磷酸水解生成ADp和磷酸时,释放出的能量约30.5kJ/mol上,而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键,常以“~”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析ATp的结构简式的含义,如ATp中两个磷酸基团之间(p和p之间用“~“表示)的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应,如呼吸作用常会伴随ADp转变成ATp;而耗能的反应,如蛋白质的合成等,需要用ATp水解成ADp再将能量释放出来,以推动需能代谢反应的进行。
ATp和ADp在体内总是处于不停地转化中,且处于动态平衡之中。
3、ATp和ADp之间的相互转变及其意义
在引导学生讨论ATp和ADp之间的相互转变时,需强调细胞内ATp的含量是相对稳定的;ATp在细胞内的含量是极少的,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,ATp的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给ATp,且ATp水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATp与ADp之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,ATp是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的“通用货币”。
4、在讨论了ATp和ADp之间相互转变及其意义后,在小结ATp在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时,可结合本节所讲的内容,提一些与ATp有关的综合性问题供学生讨论,让学生在讨论中加深对ATp这一生物体直接能源物质的理解。比如,可以讨论下面几个问题:
(1)众多能源物质中,ATp这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源?
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等,这些都可作为生物体的能源物质,但生物体不能利用这些能源物质中的能量,这些物质中储存的能量必须要转移给ATp中。生物体直接从ATp中获得生命活动所需的各种形式的能量,如ATp可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
(2)为什么ATp是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质,成为生物的直接能源呢?
我们来看看葡萄糖和ATp分子中储存能量的差异就明白了。ATp末端磷酸基团水解时,释放出的能量是30.5kJ/mol,一般把水解时释放20.92 kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物,可见ATp是高能化合物,而且其能量与某些高能化合物(如磷酸肌酸)相比,要低一些,因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATp。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后,释放出2870kJ/mol的能量。结果,存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱,而储存在ATp分子中的能量则像“零钱”,它更容易在细胞中被使用,因此还有的说ATp是能量的“通用货币”就是这个道理。
(3)ATp对生命的维持是极其重要的,试想:当产生ATp的过程停止时,会发生什么?
举一个例子,学生可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡,其毒理就是阻挡ATp的形成。当人体ATp合成受阻后,机体没有ATp,神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续,人在3-6分钟内就会失去知觉。
(4)还有一个问题值得一提,就是ATp在生物体中的绝对含量是极小的,但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATp,但在正常情况下,生物体内的ATp量可满足机体的要求,奥妙何在呢?
生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给ATp,以补充ATp的消耗,即ATp—ADp循环速度是很快的。
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