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【關鍵詞】高中生物 思維 系統性 知識構建 問題
課程改革背景下的教學將教師的注意力吸引到了教學方式的變革上,這相對于傳統教學來說是一種突破,但是需要注意的是,如果課堂上只是注重某一個環節的改革而忽視了整體性,尤其是忽視了學生思維的整體性的話,那學生的學習將會處于一種散亂的狀態,這不利于學生構建知識。對此,系統論的觀點對教學就有了強烈的啟示作用。本文試以高中生物教學為例,談談學生在課堂上思維的系統性。
一、思維系統性對知識建構的影響
實際教學中,我們常常看到學生在課堂上一會兒聽得懂,一會兒迷茫,這僅僅是內容的難度不同嗎?答案是否定的,這其中的一個重要原因可能是學生的學習缺少節奏感,用系統論的觀點來看,就是說學生的學習不處于一個系統的狀態。理論與實踐都表明,學生學習過程中的系統性對知識的建構有著直接的影響。
談到思維的系統性,有些人可能感覺到陌生,可是如果談到思維的連續性,相信每一個教師都會有熟悉的感覺。實際上,思維的連續性取決于思維的系統性,這里可以來看一個例子。在“生態系統的穩態”一課的知識中,學生所具有的階段生態系統的知識與本節要學的種群、群落的知識之間存在一個聯系,這個聯系如何發生,取決于學生思維的系統性,只有學生的思維在充分調用了階段生態系統的知識基礎之上,再去有效地加工種群與群落的知識,那么,學生才會在個體與群體的基礎上充分認識到生命系統內部的調節機制,也才能理解其與環境之間的緊密關系。
這其中的系統性體現在,學生對不同階段的知識的加工程度,即原有的生態系統的知識能否被有效回憶,新的種群與群落知識,及其生命系統內部的調節機制能否被有效加工,兩個學習環節能否有效結合等。只有這些環節有效結合了,有效教學才有可能發生。問題在于,學生的這一知識建構過程往往是難以具有系統性的,如果教師不注意學生是否有效調動原有知識,如果教師不注意不同的學習環節的銜接,那在非系統性的學習狀態下,學生的學習就會出現困難。
因此,實際教學中要高度重視學生思維的系統性,只有讓學生處于一個完善的學習系統當中,學生的思維才有可能連續。
二、基于思維系統性設計課堂教學
高中生物教學中,如何保證學生的思維處于系統的狀態之下呢?這取決于教學的設計與教學過程中教師對學生學習情況的掌握與控制情況。
先說教學設計,教師的教學設計必須具有系統性。事實上教學中很容易忽視這一點,因為教學內容是由教材確定的,因此教學順序就往往取決于教材的編寫,事實上,教師的教學更多的應當考慮到不同的知識在學生的思維中的構建情況,比如在“生態系統和生物圈”一課的設計中,一般是依次給出生物圈的組成、食物鏈和食物網等幾個概念,以為生態系統的能量流動、物質循環以及信息傳遞奠定基礎。但實際教學中如果就生硬地按照這個順序來設計,那教學效果就不會很好。為什么呢?因為學生在理解生態系統這一概念的時候,往往會基于概念理解的角度認為生態既然是一個系統,那就是由一些子系統組成的,這些子系統是什么?它們之間是什么關系?不同類型的生物是不是有著不同的系統?整個自然界如何成為一個系統的?這些問題將是學生在學習中自然產生的問題,這些問題如果不解決,那學生的思維就會處于非系統的狀態。
因此在教學設計中,教師需要高度重視學生可能產生的問題并據此設計教學。筆者在教學設計的過程中,事先與部分學生進行了交流,以了解學生思維當中存在的一些問題,并對這些問題的可能的答案,即學生可能想到的答案進行了預設,包括對正確的答案如何肯定,對錯誤的回答如何引導等。譬如本課的重點之一,就是引導學生基于自己所產生的問題,然后向生態系統能量的流動與物質循環兩個角度進行思考,以最終構建出生態系統的概念。
三、思維系統性的背后是尊重學生
課程改革的一個重要理念就是教師的教學要以生為本,這一理論認同起來并沒有困難,但真正操作起來卻存在挑戰。怎樣才是真正的以生為本?筆者以為,從知識構建的角度來看,以生為本就是以學生的思維為本,只有知道了學生的思維特點,才能把握住學生的思維規律,也才能有效地設計出教學。
思維的系統性比較全面地描述了學生的思維特點,尤其是在高中生物教學中,思維的系統性與生物知識的系統性,與生物知識構建的系統性幾乎是重疊的,因此重視學生思維的系統性,就是對學生構建知識規律的重視,也是對學生學習規律的尊重。只要學生的學習滿足系統性需求,學生的知識構建過程就會如同流水般順暢。因此,高中生物教師需要認真研究學生的思維規律,以把握學生在學習中可能出現的問題,而每一次問題的解決,都會讓課堂的系統性變得更強。當然,問題解決的同時往往會有新的問題產生,而這將意味著下一節課的教學存在著新的挑戰與魅力。
【參考文獻】
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[2] 吳新軍. 高中生物教學過程中創新思維的培養,《生物技術世界》,2014(2).
關鍵詞:過渡 生物教學 補充和遞進 反思
初中生物與高中生物看似兩個界限分明的知識領域和知識層次,實質上卻有著密切的聯系。初中生物知識是高中知識的鋪墊與前沿,扎實的初中生物知識為高中的學習和教學奠定堅實的基礎。進入高中階段后,大部分學生表示無法在短時間內調動自身已學的初中生物知識的基礎,無法適應和接受高中新的高層次的知識點,這種現象致使學生原本薄弱的初中生物知識在新的復雜的高中知識面前顯得更加不堪一擊。教師在高中生物教學中,不可避免會涉及到初中生物的知識點,不少學生因初中生物基礎知識的欠缺或習題熟練度的缺乏使得學生在高中生物接受知識的過程中感覺力不從心,這種現象也給教師的教學帶來嚴重的負面影響,導致教師在傳授知識的教學中無法找到開啟學生記憶窗口的切入點,無法使學生基于已有的生物知識開展更深層次的高中生物的學習,因此產生了學生厭學的現象和教師厭教的怨言。
解決這一問題不僅需要老師對癥下藥,而且需要學生也尋找到解決此類問題的突破口。做好初中生物知識和高中生物知識的銜接就顯得相當重要。教師既需要在初中生物的講解中為高中生物知識更好的理解做鋪墊,也要在高中生物知識中貫穿更多的初中生物知識,使知識形成一個完整的不間斷的學習系統。
一、初中生物教學向高中生物教學過渡的優化性初探
初中向高中生物教學過渡給了學生一個學習知識理解知識的緩沖期,針對知識點,初中課本先初步進行涉及和提及,讓學生在頭腦里形成一個大概的知識概念,等到高中再接觸到這些知識的時候就不會覺得陌生和突兀,同時也能自然而然的把其與初中已學的知識點聯系起來。
初中生物一般著重于生物現象,而高中階段則會對發生這種現象的原因做深入淺出的分析。從現象到揭示這種現象的原因就需要這樣的一個由表及里由此及彼從表象到本質的過渡。例如在高中生物中學習達爾文的進化學說時,如果只單純的向學生解釋進化的內容和實質,學生可能短暫性的了解和記憶,但是如果我們把初中課本中提到的克爾格倫島上的植物為什么都那么矮小,學生就會自然而然的想到‘‘物競天擇,適者生存”這條生物進化論中亙古不變的真理,這個真理同時也能在其他的很多初中生物所學知識點中舉出實例來證明它的科學性,比如說為什么長頸鹿的脖子那么長,為什么不同的動物有自己適合的棲息環境。然而,這樣的一個教學過程其實就是很好的把初中生物知識向高中生物知識過渡的運用。
高中生物教學與這樣的一個過渡過程存在著相得益彰的關系,這樣一個過程對高中生物教學的優化性也是顯而易見的。 ①導入高中生物知識的新課程,用先復習初中舊知識的方法更加的有效。傳授新知識如果直接進入知識點,不積極引導學生去發現問題,不從以往的所學知識中找到切入點,這樣的教學方法的效果是不明顯的。而通過復習或者向學生提問初中知識的方法則能起到很好的切入作用。②生物教學上要注重理論聯系實踐。如果只照本宣科的介紹知識點,不進行直觀演示,學生對知識點的吸收和消化能力得不到體現,教師應該通過直觀演示和實驗的方法,讓知識點更加的具體化、生動化,教師如果在授課的過程中只是枯燥無味的講解,不僅學生的抵觸心理會很強烈,老師也會失去教學的興趣和激情。而通過有實物的直觀演示和實驗,則會讓課堂氣氛相當活躍,激發學生的動手能力和創造性思維。例如在洋蔥表皮實驗中首先教師會讓學生了解到顯微鏡的具體結構和操作方式,然后再介紹實驗的基本過程和實驗的目的,老師先做好實驗的示范,側重學生自己動手,在動手的過程中發現問題、探索問題、解決問題。
二、教師需在過渡過程中發揮主導作用
(一)制定合理的過渡教學方案
新課程改革下的生物教學不僅僅對初中生物教師的教學要求更加嚴格了,同時對高中生物老師的教學更加苛刻了。初中生物老師需要明確哪些知識點在初中階段必須解決,哪些知識點需要反復強調以便于高中學習這一知識點時更加的深刻,高中教師同樣也需要做到深入研讀生物新課程標準,在了解高中教材的基礎上還要對初中教材有一定的鉆研,比較初高中生物知識的聯系和區別,從而更好的進行針對性教學,要了解到初高中教材在哪些方面存在知識點的脫節,在初中知識向高中知識的過渡中做好充分的教學準備。初中生物教材一般情況下都通俗易懂,知識點涉及的點和面都不如高中生物廣泛,也只要求學生做到基本理解,高中生物則是義務教育的基礎上知識更加的理論化更加的思維縝密。初高中生物教師需要做到的就是因材施教,制定好合理的教學方案有針對性的對生物教學的素質教育階段和更高層次的基礎教育階段進行不同的教學。
(二)引導學生適應教學過渡
初中生物對新知識點的引入往往會更多的舉出生活中接觸的實例,對于高中人教版較難掌握的知識點,孟德爾的豌豆雜交試驗應該算的上是一個很典型的例子。在孟德爾的豌豆雜交試驗在初高中階段都有出現,不同的是在初中階段學生只要做到了解這個試驗以及生物的性狀是由基因控制的這個原理,但是高中對這個試驗的要求則更高層次,需要學生闡明基因的分離規律和自由組合規律,從這個典型的例子我們可以看出,初高中所學的很多知識有很大的關聯性和遞進性,學好初中生物知識是打好基礎,學好高中生物是對生物知識更高層次的理解和吸收,在這個過程中老師可以通過實驗法、觀察法等讓學生全方位的理解,還可以采取回憶初中知識引出高中知識的方法,增加學生的記憶。這些不僅需要試驗感知和觀察,還需要學生把抽象思維運用到這一知識內容上來。面對這樣的一個過渡轉變,學生學習上的不適應肯定還是存在的,這樣就需要教師在當中發揮一個積極指導和合理教學的作用,教師既需要關注學生在生物學習心理上的變化也要根據這種變化找到初高中知識的銜接點,讓學生更好的適應這樣的一個過渡過程,從而在學習上達到雙贏的局面。考試作為檢驗學生學習成績和學習能力的一個方面,考試要根據新課程下生物改革的具體要求出題,制定合理的考試方案,不僅以卷面考試的形式,更好要把動手實驗操作能力納入學生的考試范圍,注重學生學習能力的全方位發展,考試內容要立意新穎,杜絕為了考試而考試的行為,考試內容也要全方位,涉及到生物所學知識的核心和細節,檢驗學生對這個過渡過程的適應能力究竟如何。例如:考試可以按照卷面考試成績和動手實驗成績各占一定百分比的方法進行,找出薄弱環節,有針對性的查漏補缺,不一味的過分強調考試成績,更要注重學生學習能力的培養。
三、初中生物是高中生物補充和遞進的基礎
從初中向高中過渡,本身就是學習能力、思想方法和思維能力的補充和遞進的過程,生物的教學亦是如此。生物教學既具有所有學科教學的這點共性,同時也具有知識點這不同教育階段的特點。高初中聯系密切的知識點:葉的結構;根尖的結構;莖的結構;花的結構和果實的形成;神經元的結構;食物的消化、吸收及人體營養;光合作用、呼吸作用、遺傳、生態系統等。以上知識點都需要在初中初步接觸高中逐步鞏固,中學生對生物的學習需要掌握十大主題,首先生物多樣性、生殖和發育等主題在初中階段就會要求學生掌握和理解,在高中知識板塊中也不會著重講述和涉及,而像細胞、物質與能量、遺傳與進化、生物與環境則需要初高中都全面了解和運用,貫穿生物教育的初級和高級過程。生物學的十大主題在學生學習生物的階段,這樣就形成了一個初中生物教學是高中生物教學補充和遞進的基礎這樣的一個局面。每個主題在不同的階段有不同的重要性,相互銜接、互相補充、共同發展。對于高中人教版較難掌握的知識點,孟德爾的豌豆雜交試驗應該算的上是一個很典型的例子。在孟德爾的豌豆雜交試驗在初高中階段都有出現,不同的是在初中階段學生只要做到了解這個試驗以及生物的性狀是由基因控制的這個原理,但是高中對這個試驗的要求則更高層次,需要學生闡明基因的分離規律和自由組合規律,從這個典型的例子我們可以看出,初高中所學的很多知識有很大的關聯性和遞進性,學好初中生物知識是打好基礎,學好高中生物是對生物知識更高層次的理解和吸收,在這個過程中老師可以通過實驗法、觀察法等讓學生全方位的理解,還可以采取回憶初中知識引出高中知識的方法,增加學生的記憶。
四、生物教學過渡對其他學科的示范作用
生物教學過渡在現實的教育中運用的相當成功,在這個過渡過程的運用中同樣也存在過拋開初中教材教高中、在教學過程中不重視補充和遞進的關系、忽視對原有初中有偏差的知識的糾正。教師會在教學過程中及時發現這些問題并加以改正,這樣就給其他學科的過渡起到了一個積極的示范作用,具體的策略方法就是重點抓好知識的銜接、注重知識的補充和遞進、做到教學有方指導有法。生物教學的過渡在學科的過渡中具有很典型的意義,生物是一門亦文亦理的學科,既注重學生的理解能力又重視學生的動手能力,初中階段生物學習和高中階段的生物學習又有著緊密的聯系,通過生物教學的過渡過程,總結出其中切實可行的方法,用于更好的指導其他學科的過渡。
五、結語
生物學作為一門以實驗為基礎的學科,更加注重教學的實踐性和銜接性,需要老師更新教育思想、改進教學方法和手段,使學生具有扎實的基礎知識、科學求實的態度、靈活多變的思維方式和強烈的創新意識。在生物課堂教學中,要切實抓好生物概念、生物規律等基礎知識的教學,在具體教學中,講清生物概念的定義、含義及特性等,有時要通過舉例、作圖等手段讓學生加深對抽象生物要領的理解。對生物規律的講解中,要注意引導學生通過分析結論,同時也要指出這些結論的內在規律和別的知識點之間的內在聯系,讓學生做到知其然更要知其所以然。做到這些才能避免在生物教學的過渡過程中出現更多的矛盾。學習是一個老師授之以漁的過程,關鍵還是在于學生的學習能力和學習自主性,只有雙方面都作出努力,才能克服初中生物教學向高中生物教學過渡的過程中出現的種種問題。學習是一個老師授之以漁的過程,關鍵還是在于學生的學習能力和學習自主性,只有雙方面都作出努力,才能克服初中生物教學向高中生物教學過渡的過程中出現的種種問題。
【參考文獻】
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在尋求真理的長河中,唯有學習,不斷地學習,勤奮地學習,有創造性地學習,才能越重山跨峻嶺。下面小編給大家分享一些高中生物的知識,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
高中生物的知識1一、生態工程的基本原理
1、生態工程的概念
(1)原理技術:應用生態學和系統學等學科的基本理論和方法 ,通過系統設計、調控和技術組裝
(2)操作:對已破壞的生態環境進行修復、重建,對已造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善
(3)結果:提高生態系統的生產力促進人類社會和自然環境的和諧發展。
2、生態工程所遵循的基本原理
(1)生態工程建設的目的:遵循自然界物質循環的規律,充分發揮資源的生產潛力, 防止環境污染,達到經濟效益和生態效益的同步發展。
(2)生態工程的特點:少消耗,多效益,可持續的生態工程。
生態工程的發展前景
1、生態工程的發展前景
(1)“生物圈2號”生態工程實驗啟示:使人類認識到與自然和諧共處的重要性,深化了我們對自然規律的認識,即自然界給人類提供的生命支持服務是無價之寶。
2、我國生態工程發展前景的分析與展望
前景:解決我國目前面臨的生態危機,生態工程是途徑之一,需要走有中國特色的道路,不但要重視對生態環境的保護,更要注重與經濟、社會效益的結合。
存在問題:缺乏定量化模型的指導,難以設計出標準化、易操作的生態工程樣板設計缺乏高科技含量,生態系統的調控缺乏及時準確的監測技術支持,缺乏理論性指導等。
高中生物的知識2高中生物知識重點
1.細胞學說的建立過程
(1)細胞學說的創始人是施萊登和施旺。
(2)細胞學說的要點是:細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,并由細胞和細胞產物所構成;細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用;新細胞可從老細胞中產生。
(3)細胞學說的創立對生物的進化的重要意義是:它揭示了任何動植物均是由細胞構成的,從而說明動植物之間具有一定的親緣關系,生物之間的親緣關系對揭示生物進化具有重要價值。
2.多種多樣的細胞
(4)自然界的生命系統包括的層次有:細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統、生物圈。
(5)植物的生命系統層次中沒有“系統”這個層次。
(6)原核細胞與真核細胞的本質區別是有無以核膜為界限的細胞核。
拓展:
①原核細胞除核糖體外,無其他細胞器。原核生物如細菌的細胞壁主要成分是由糖類與蛋白質結合而成的化合物。
②原核生物的遺傳不符合孟德爾遺傳規律;真核生物在有性生殖過程中,核基因的遺傳符合孟德爾遺傳規律。
③自然條件下,原核生物的可遺傳變異的類型只有基因突變;真核生物的可遺傳變異的類型有基因突變、基因重組、染色體變異。
④原核細胞如細菌主要以二分裂的方式進行分裂;真核細胞的分裂方式有有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。
(7)病毒不能獨立生活,病毒的代謝和繁殖過程只能在宿主的活細胞中進行。
拓展:
①病毒在生物分類上是既不屬于原核生物,也不屬于真核生物。
②組成每種病毒核酸的基本單位是四種脫氧核苷酸,或是四種核糖核苷酸。
③病毒的培養不能直接用培養基培養,因為病毒的繁殖必須在宿主的活細胞中進行。
3.細胞膜系統的結構和功能
(8)用哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料能分離得到純凈的細胞膜。把細胞放在清水里,水會進入細胞,把細胞漲破,細胞內的物質流出來,這樣就可以得到純凈的細胞膜。
(9)細胞膜的主要由脂質和蛋白質組成,還有少量的糖類。
拓展:
①行使細胞膜控制物質進出功能的物質是載體。
②細胞膜與其他生物膜的化學組成大致相同,但是在不同的生物膜中,化學物質的含量有差別,例如,細胞膜上糖類的含量相對與細胞器膜要多。
(10)細胞膜的結構特點是流動性,功能特性是選擇透過性。
(11)在細胞膜的外表,有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合而成的糖蛋白,叫做糖被。糖被與細胞表面的識別有密切關系。消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和作用。
(12)植物細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠。
拓展:
①細菌細胞壁的成分是糖類與蛋白質結合而成的化合物。
②常用纖維素酶和果膠酶除去植物細胞壁。
高中生物的知識3高中生物知識總結
神經調節與體液調節的關系
兩者比較:
體溫調節
1、體溫的概念:指人身體內部的平均溫度。
2、體溫的測量部位:直腸、口腔、腋窩
3、體溫相對恒定的原因:在神經系統和內分泌系統等的共同調節下,人體的產熱和散熱過程保持動態平衡的結果。
產熱器官:主要是肝臟和骨骼肌
散熱器官:皮膚(血管、汗腺)
4、體溫調節過程:
(1)寒冷環境冷覺感受器(皮膚中)下丘腦體溫調節中樞 皮膚血管收縮、汗液分泌減少(減少散熱)、骨骼肌緊張性增強、腎上腺分泌腎上腺激素增加(增加產熱)體溫維持相對恒定。
(2)炎熱環境溫覺感受器(皮膚中)下丘腦體溫調節中樞 皮膚血管舒張、汗液分泌增多(增加散熱)體溫維持相對恒定。
5、體溫恒定的意義:是人體生命活動正常進行的必需條件,主要通過對酶的活性的調節體現
(三)水平衡的調節
1、人體內水分的動態平衡是靠水分的攝入和排出的動態平衡實現的
2、人體內水的主要來源是飲食、另有少部分來自物質代謝過程中產生的水。
水分的排出主要通過泌尿系統,其次皮膚、肺和大腸也能排出部分水。人體的主要排泄器官是腎,其結構和功能的基本單位是腎單位。
3、水分調節(細胞外液滲透壓調節):(負反饋)
過程:飲水過少、食物過咸等細胞外液滲透壓升高下丘腦滲透壓感受器垂體抗利尿激素腎小管和集合管重吸收水增強細胞外液滲透壓下降、尿量減少
總結:水分調節主要是在神經系統和內分泌系統的調節下,通過腎臟完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘腦產生,由垂體釋放的,作用是促進腎小管和集合管對水分的重吸收,從而使排尿量減少。
高中生物的知識4果酒和果醋的制作
1、發酵:通過微生物技術的培養來生產大量代謝產物的過程。
2、有氧發酵:醋酸發酵
谷氨酸發酵
無氧發酵:酒精發酵 乳酸發酵
3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌
酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖
4、在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖。
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
5、在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發酵。
C6H12O62C2H5OH+2CO2
6、20℃左右最適宜酵母菌繁殖
酒精發酵時一般將溫度控制在18℃-25℃
7、在葡萄酒自然發酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌。
在發酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進入發酵液,使葡萄酒呈現深紅色。在缺氧呈酸性的發酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到制約。
8、醋酸菌是單細胞細菌(原核生物),代謝類型是異養需氧型,生殖方式為二分裂
9、當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;
當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變為乙醛,再將乙醛變為醋酸。
2C2H5OH+4O2CH3COOH+6H2O
10、控制發酵條件的作用
①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感,當進行深層發酵時,即使只是短時間中斷通入氧氣,也會引起醋酸菌死亡。
②醋酸菌最適生長溫度為30~35℃,控制好發酵溫度,使發酵時間縮短,又減少雜菌污染的機會。
③有兩條途徑生成醋酸:直接氧化和以酒精為底物的氧化。
11、實驗流程:挑選葡萄沖洗榨汁酒精發酵果酒(醋酸發酵果醋)
12、酒精檢驗:果汁發酵后是否有酒精產生,可以用重鉻酸鉀來檢驗。
在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色。先在試管中加入發酵液2mL,再滴入物質的量濃度為3mol/L的H2SO43滴,振蕩混勻,最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察顏色
13、充氣口是在醋酸發酵時連接充氣泵進行充氣用的;
排氣口是在酒精發酵時用來排出二氧化碳的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應該充氣口連接氣泵,輸入氧氣。
疑難解答
(1)你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗?為什么?
應該先沖洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。
(2)你認為應該從哪些方面防止發酵液被污染?
如:要先沖洗葡萄,再除去枝梗;榨汁機、發酵裝置要清洗干凈,并進行酒精消毒;每次排氣時只需擰松瓶蓋,不要完全揭開瓶蓋等。
(3)制葡萄酒時,為什么要將溫度控制在18~25℃?制葡萄醋時,為什么要將溫度控制在30~35℃?
溫度是酵母菌生長和發酵的重要條件。20℃左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內。而醋酸菌是適溫菌,最適生長溫度為30~35℃,因此要將溫度控制在30~35℃。
高中生物的知識5腐乳的制作
1、多種微生物參與了豆腐的發酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養需氧型。生殖方式是孢子生殖。營腐生生活。
2、原理:毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸;
脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。
3、實驗流程:讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制
4、釀造腐乳的主要生產工序是將豆腐進行前期發酵和后期發酵。
前期發酵的主要作用:1.創造條件讓毛霉生長。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。
后期發酵主要是酶與微生物協同參與生化反應的過程。通過各種輔料與酶的緩解作用,生成腐乳的香氣。
5、將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。
所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形
樣品水分含量(%)計算公式:
(烘干前容器和樣品質量-烘干后容器和樣品質量)/烘干前樣品質量
毛霉的生長:條件:將豆腐塊平放在籠屜內,將籠屜中的控制在15~18℃,并保持一定的溫度。
來源:1.來自空氣中的毛霉孢子 2.直接接種優良毛霉菌種 時間:5天
加鹽腌制:將長滿毛霉的豆腐塊分層整齊地擺放在瓶中,同時逐層加鹽,隨著層數的加高而增加鹽量,接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時間約為8天左右。
用鹽腌制時,注意控制鹽的用量:鹽的濃度過低,不足以抑制微生物的生長,可能導致豆腐腐敗變質;鹽的濃度過高會影響腐乳的口味
食鹽的作用:1.抑制微生物的生長,避免腐敗變質2.析出水分,是豆腐變硬,在后期制作過程中不易酥爛3.調味作用,給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。
配制鹵湯:鹵湯直接關系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。
酒的作用:1.防止雜菌污染以防腐2.與有機酸結合形成酯,賦予腐乳風味3.酒精含量的高低與腐乳后期發酵時間的長短有很大關系,酒精含量越高,對蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長;酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
香辛料的作用:1.調味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進發酵過程
防止雜菌污染:①用來腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干凈后要用沸水消毒。②裝瓶時,操作要迅速小心。整齊地擺放好豆腐、加入鹵湯后,要用膠條將瓶口密封。封瓶時,最好將瓶口通過酒精燈的火焰,防止瓶口被污染。
疑難解答
(1)利用所學的生物學知識,解釋豆腐長白毛是怎么一回事?
豆腐生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲,在豆腐中還有匍匐菌絲。
(2)我們平常吃的豆腐,哪種適合用來做腐乳?
含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳,不易成形。
關鍵詞 模型構建 模型變式 高中生物復習課 課堂教學實踐
一、生物學模型的內涵
在人教版高中必修一中對模型的界定是:模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的,有的借助于具體的實物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達。模型可分為物質模型和思維模型,其中思維模型又可分為物理模型、概念模型、數學模型。物理模型是指以實物或圖畫形式直觀表達所需認識對象的特征的模型,如“細胞結構”、“細胞膜的流動鑲嵌模型”、“DNA分子雙螺旋結構模型”等;概念模型是指以文字表達來抽象概括出事物本身特征的模型,如“光合作用過程圖解”、“種群各特征間的相互關系”等;數學模型是指用來描述一個系統或它的性質的數學形式,包括數學公式、曲線、圖表等,如教材中的“染色體數量的變化曲線”,“J種群增長的Nt=N0λt數學模型”、“孟德爾的遺傳規律”、“種群基因頻率的變化”、“生態系統的能量金字塔”等。本文所指的模型主要指思維模型在復習課教學的應用。
二、復習課中利用模型教學的重要性
1.模型教學是落實新課程目標的重要途徑,也是生物學教學的有效載體。《普通高中生物課程標準(實驗)》明確強調學生應“領悟假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用,領悟系統分析、建立數學模型的科學方法及其在科學研究中的應用”。高考考綱也明確了假說演繹、建立模型、系統分析等科學研究方法在能力要求中的地位。因此,模型方法是現代高中生必須掌握的重要科學方法之一。通過模型教學有利于培養學生揭示事物本質屬性的洞察能力及嚴密的思維品質,有助于發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學的核心知識。
模型教學是指在教師引導下,通過一定的情境讓學生自己建構模型與分析模型來學習生物知識,強調學生在教學活動中的主體地位,重視學習的主動性和構建性,強調以學生的學習經驗、心理結構來構建對新事物的理解,從而獲取知識和問題解決的方法及技能,符合建構主義“知識不是教師傳授獲得的,而是學習者在一定的情境中通過意義構建的方式獲得”的觀點。同時,從認識心理學角度分析,生物模型教學中運用模型構建對知識整合,就是通過對表象的加工而實施的一種思維行動,而且人對圖的記憶效果高于文字的記憶效果,因此改變教材中的語言文字轉換為各種模型,有利于內容的理解和掌握。
因此,無論是從落實新課程理念的角度,還是從教學的實際效果來看,模型教學都不失為一種值得提倡的教學形式。
2.模型方法有利于問題解決。在生物學問題解決中,人們經常使用模型方法。利用模型方法解決問題,需要建立模型。建立生物模型需要尋找變量之間的關系,然后依據模型進行推導、作出預測。如2014年浙江省高考32題的脊蛙實驗就是一個模型,要解決這個問題,學生必須建立反射弧的概念模型:
在模型的基礎上可以更加容易分析出來:(1)屈反射的神經中樞位于脊髓,該蛙屈反射的反射弧完整,可對刺激作出相應的反應。(2)感受器受到刺激后產生的興奮,在反射弧中傳導需要一定的時間,故該蛙左后肢趾端受刺激在先,屈腿反應在后。(3)腓腸肌細胞接受刺激后,可產生興奮,引起肌肉收縮。(4)神經肌肉接點類似突觸結構,興奮不能由腓腸肌細胞逆向傳遞到坐骨神經。(5)驗證反射中樞存在的部位,應設計破壞脊髓的實驗組。因此,利用模型可以使抽象的生物學信息轉化重組,用文字、符號等方式描述研究對象的組成和相互關系,便于觀察、比較和分析,讓抽象思維具體化,有助于問題的解決。
3.新高考注重考查考生的模型解讀能力。近年來浙江省高考理綜試題非常注重對模型的分析能力的測量(見表1),在試題中很多題目需要通過書本中生物學模型的原型根據不同情境進行轉換,若學生對生物學的模型不熟悉就無法在高考中取得高分。
表1. 2009-2013年浙江省高考理綜試題生物學模型考查情況統計表
分析表1可知,浙江省理綜試題對生物學模型的考查具有三大特點:(1)涉及的生物學模型種類齊全,包括概念模型、物理模型、數學模型等;(2)考查角度多樣,包括模型的解讀、模型的構建、模型的轉換;(3)考查模型的題量多,知識覆蓋面廣。
因此,高三的生物學復習中可嘗試運用模型進行教學,幫助學生構建模型,通過模型變式加深理解生物學的重要觀點,提高學生分析、綜合解決生物學問題的能力。
三、利用模型進行課堂復習的教學實踐
下面以《生態系統的能量流》復習課教學片段為例闡述模型思想在生物復習課中的應用。
1.創設情境,建立碳循環模型。教師創設情境:展示現在農村種植業和養殖業存在的秸稈焚燒和糞便等廢棄物直排河流嚴重污染環境的現實圖片。如何更好地利用秸稈和牲畜排泄物中的能量?邀請學生創造解決實際問題的模型。
教師通過強烈的視覺沖擊,產生強烈的解決問題意識,積極思維,引導學生初步構建物質循環模型。展示現實中“四位一體”農業生態工程模型。
教師提出任務,要求學生在教師所提供的框架內構架碳循環模型。框架模型如下圖:
答案:a:生產者;B:co2;c:初級消費者;d:分解者;e:次級消費者。
設計說明:通過熱點問題,吸引學生注意,促使學生有效進入課堂狀態,激發學生興趣,引導學生利用已學的生態工程和物質循環知識解決現實問題,體現生物學科理論聯系實際的特點。由于在學習過程中學生能力的差異,教師通過提供碳循環模型框架,降低了知識難度,又能體現學生主體地位,提高學生主動參與活動的意識。這樣有利于培養學生提出問題、解決問題的能力。
2.挖掘碳循環模型,構建能量流動模型。教師布置建模任務:在這個模型中涉及食物鏈“農作物初級消費者次級消費者”,請在食物鏈的基礎上構建能量流動模型。
學生自主構建能量流動模型。如下圖:
教師評價學生建模過程后,指導學生對模型深入解讀,并提出以下思考問題:
(1)在這個模型中取食和捕食的意義是什么?(2)與同化量的關系是什么?(3)未利用的能量是以什么形式存在?(4)群落演替過程第一營養級的“未利用”能量變化情況如何?(5)在t1、t2兩個時間點調查同一頂級群落某一營養級的“未利用”能量,兩次獲得的數據的大小關系如何?
答案:(1)這個模型中所涉及到的取食與捕食應該就是下一營養級同化能量的一部分,但現實模型中取食與捕食中的能量還包括糞便的能量,這是教材的一個爭議點。(2)同化的能量=攝入的能量-糞便的能量。(3)未利用的能量是以生物量、腐殖質、化石等形式存在。(4)演替過程中第一營養級的凈初級生產量先增加后減少,最后趨向于0,但群落的總生物量會增加,因此未利用能量也會增加。(5)頂級群落中兩個時間點調查的未利用的能量幾乎相等。
設計說明:通過任務驅動,學生提取腦中已有信息,分析能量去向,借助線條、方框、箭頭等符號,構建能量流動模型,將復雜事物形象直觀地表達出來,化抽象為具體,有效鞏固知識。同時在原有知識的基礎上,對未利用能量的的深化解析,提高學生對知識本質的理解能力,又能使生態學中能量流動的知識與演替中的知識貫通,體現生物學科的系統性。通過問題串的解決,使原本分散的知識點在頭腦中系統化、結構化,以便在解決問題時才能迅速有效提取,為解決復雜問題奠定扎實的基礎。
3.能量流動模型變式:以單個營養級能量具體去向為例,明確模型間的內在關系。模型展示并布置任務:下圖表示能量流經該生態系統某一營養級的變化示意圖,其中a~g表示能量值,請在方框內寫出相應的內容。
答案:(1)同化的能量;(2)呼吸作用散失的能量;(3)用于生長、發育、繁殖的能量;(4)分解者消耗的能量;(5)熱能;(6)熱能。
設計說明:通過模型變式,教師引導學生鑒別兩個模型間的相同點和不同點,學生理解流程圖中“攝入”的含義后,就不難得出1的能量為初級消費者同化的能量,3的能量為初級消費者的生長和繁殖的能量,模型中還包括1中的另外一個去向即消費者呼吸作用以熱能形式散失的能量。糞便中的能量為未消費的能量,應流向分解者。通過這樣的變式使學生區分了攝入能量與同化能量的關系,及同化能量的去處這兩個問題。通過這兩個疑難問題的解決培養了學生解讀模型和文字轉換為模型的能力,拓展了學生的解題思路,活躍了思維,有利于訓練學生應用這些基本知識進行推理、解決問題的能力,準確掌握概念的內涵與外延,深刻理解各自的實質所在,又能啟迪學生思維的靈活性和深刻性,培養應變能力,幫助學生克服消極思維定勢。
4.模型轉換,定量分析能量流動模型。展示模型并布置任務:計算流經該生態系統的總能量和第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率。
答案:流經該生態系統的總能量為111,能量傳遞效率為13.5%。
設計說明:通過教材中熟悉的能量流動模型,從科學數據角度定量分析能量去向,強化學生對同化能量去向的認識,便于理解能量流動逐級遞減的特點和能量傳遞效率的含義。
5.能量流動定量分析模型轉換:外界能量輸入模型的能量流動定量分析模型。展示外界有機物能量輸入的定量模型,如下圖:
教師布置任務,要求學生分析該模型并要求解決以下問題:(1)計算流經該系統的總能量是多少?(2)X、Y的數值分別是多少?(3)第一營養級到地二營養級的能量傳遞效率是多少?(4)第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率是多少?
答案:流經改生態系統的總能量為133;X=15,Y=5;第一到第二營養級能量傳遞效率為15/111=13.5%;第二到第三營養級能量傳遞效率為5/25=20%。
設計說明:從《學科指導意見》學習要求來看,學生必須具備對能量流動的過程和傳遞效率進行定量分析和數據處理的能力。而這一類問題往往有較好的區分度,有利于發揮高考應有的選拔功能。能量流動定量模型的分析有助于學生了解基本的概念和規則,對基本模型進行特化,即對原有概念以及認知結構中原有觀點進行適當的改變,設置有外界能量輸入的能量流動模型,引導學生或進行問題巧妙的轉化或挖掘題中隱含條件,識別問題情境的特殊性,真正體會能量流動效率的概念內涵,也培養了學生“分析和處理數據”的能力。
四、利用模型進行復習教學實踐的體會
1.利用模型進行復習可提高學生的知識認知和應用能力。在復習過程中,有目的地利用模型構建可以檢測學生的知識結構、對知識間相互關系的理解和產生新知的能力,能有效評價學生的創造性思維水平。如:蛋白質的合成、運輸、加工和分泌過程,可將教材中的物理模型轉換為概念模型,也能將概念模型轉換為坐標軸曲線圖和柱形坐標圖的數學模型的訓練。通過一系列的模型轉換不僅有助于提高學生構建知識的能力,促進學生對概念的理解和辨析,又能提升學生知識的遷移能力和理科思維能力。
2.模型教學改善了學生的學習。在復習教學中實施模型教學以來,學生的學習態度、學習習慣、學習方式、學業成績等有了一定的改善,學生學習生物學的態度更加積極,具體表現在課堂上學生注意力集中、課堂教學活動的參與度(包括問題思考、問題提問、問題交流和討論等)增加。通過模型教學學生的學習習慣得到改善,逐步養成了課前看書自主復習、課中積極參與、課后自覺鞏固的良好的學習習慣。學習方法由原來的“上課認真聽,課后題海戰”轉變為以自主學習、探究學習為核心,課后少量經典練習為輔助的科學學習方式。在學業成績上,高考模擬考的優秀率有明顯的提高。
3.教師需要不斷提高自身教學素養以適應教學需要。模型作為現代科學認識手段和思維方法,具有抽象化和具體化的特征。教師要科學構建和利用模型,需要有完善的知識儲備, 如生物學模型的類型和建模的基本程序、模型產生的機理及適用條件、構建生物學數學模型所需的數學知識等。因此,教師必須加強對專業知識的積累和教學實踐的總結,并及時對相關模型進行檢驗和修正,把教材真正內化成內在知識。這樣,才能通過模型教學有效地呈現內容,才能自如地對生物學知識進行重組和應用。
4.模型教學必須與復習內容有機結合。復習課中運用模型教學的目的是學生通過構建模型的過程和模型分析理解生物學核心知識,并提升自己的生物學素養。如必修3中能夠利用模型教學進行復習的典例:概念模型典例――“甲狀腺激素的分泌調節”、“血糖濃度的調節”、“細胞免疫和體液免疫”、“種群的特征”、“賽達伯格湖能量沿營養級流動的定量分析”;物理模型典例――“蛙坐骨神經的動作電位”、“動作電位的傳導”、“脊蛙反射實驗”、“草原生態系統的食物網”;數學模型典例――“生長素兩重性”、“種群的增長方式”等。
5.復習課中運用模型教學需創設合適的情境,循序漸進完成。模型構建需要一定時間的過程,并且有一定的難度。教師在實施模型教學之前應先了解學生的生物學建模能力,包括生物學和其他學科的認知水平。要根據學生實際,創設有效的問題情境,在解決問題的思路和科學方法上進行有效點撥,引導學生自主構建生物學模型。在構建模型的基礎上,改變思維情境或情境問題,再對典型模型進一步分析和重建。在構建生物學模型的過程中,作為知識的構建者,學生的科學探究能力、邏輯思維能力、批判性思維能力、發散性思維能力、創新思維能力、搜集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力都得到了充分的發展。
總之,模型方法進行高三復習不僅能夠幫助學生全面建構知識體系,同時領悟模型方法的重要性和熟練運用所構建的模型,培養學生的學習能力,提高學業成績,還是提升學生生物科學素養的有效途徑。
參考文獻
[1]黃建書 試論模型方法在提高生物科學素質中的功能.中學生物教學,1999, (4),26~28。
[2]中華人民共和國教育部 普通高中生物課程標準(實驗).北京:人民教育出版社,2003,2~4。
關鍵詞: 生活情境 高中生物課堂 創設情境
生物科學是自然科學的一門基礎學科,與人們的衣食住行密切相關,可以說生物知識來源于生活,而生活中處處有生物。《普通高中生物課程標準》提出課程的基本理念包括“提高生物科學素養”及“注重與現實生活的聯系”,該標準明確指出生物科學素養指公民參加社會生活、經濟生活、生產實踐和個人決策需要的生物學科學知識、探究能力及相關態度情感價值觀[1]。高考內容明確要考查與社會、生活與生物學相關的知識內容,所有這些都要求我們在平時生物教學中注重與現實生活聯系,讓生物課堂充滿生活氣息。
在高中生物教學怎樣做到與現實生活相聯系呢?筆者認為創設生活情境是一種有效策略。教學情境創設是教師在教學過程中根據教學目標,從教學需要出發,創設與教學內容相適應的具體場景或氛圍,激發學生學習興趣和求知欲望,使教學在積極情感和優化環境中開展。德國一位學者有過一個精辟的比喻:將15克鹽放在你的面前,無論如何你也難以下咽。但將15克鹽放入一碗美味可口的湯中,你在享用佳肴時,就將15克鹽全部吸收了。情境之于知識,猶如湯之于鹽,鹽溶于湯中,才能被吸收;知識需要溶于情境之中,才能顯示出活力和美感[2]。生物課堂中,根據教學內容選擇一定的素材,充分利用學生已有的知識和生活經驗創設教學情境,讓學生感知生物知識的趣味性、科學性、實用性,生物知識就在身邊,觸手可及而不是遙不可及,激發學生的興趣和求知欲,從而提高課堂教學效率。筆者結合高中生物教學實踐,對生活情境的有效創設例談如下:
1.利用學生已有生活經驗創設情境
學生在日常生活中已經積累了一定的生活經驗,根據最近發展區理論,教學活動從學生已有知識經驗出發過渡到新知,符合學生的認知發展規律。因此教師在平時教學中要充分發現和挖掘學生已有的生活經驗,引導學生善于從生活實例中發現生物學問題,使枯燥無味的生物學知識充滿生活氣息,激發學生參與課堂教學的學習興趣和積極性,利用所學知識解釋或解決生活中存在的問題,真正做到學以致用[3]。如學習必修一“酶的特性”一節內容時,并不要急于講授影響酶活性的條件,而是設置如下問題情景:同學們,你們有發高燒的經歷嗎?發高燒的時候身體有哪些不舒服呢?學生各抒己見,完畢。教師從中提出:“發高燒的時候我們為什么會食欲缺乏呢?”此時學生可能一時回答不上,教師可進一步引導:我們消化不良才會食欲缺乏,我們消化道中食物消化跟什么有關系呢?學生根據已有知識回答:消化酶。再通過教師引導學生思考歸納出“溫度可能會影響酶活性”。再如講“免疫調節”一節內容時,筆者展示了“福建省兒童預防接種證里面的免疫疫苗接種記錄”,利用學生的親身體驗,引入課題,而且整節課都圍繞這個話題設置一系列問題串展開教學,例如:“為什么我們從小到大要打各種各樣的預防針?”“免疫接種的原理是什么?”“接種一種疫苗可以預防所有傳染病嗎?”“為什么乙肝疫苗往往要接種三次?”“為什么小時候接種過麻疹疫苗可能終生都不會患麻疹了?”整堂課以學生熟悉的經驗創設情境,大大激發學生興趣和求知欲,課堂效果很好。
2.利用社會熱點創設情境
利用社會熱點創設情境,不僅激發學生學習興趣和求知欲,夯實課內基礎知識,開闊學生視野,而且是對學生進行情感教育的有效途徑。如筆者在上《細胞分化》一節的時候,巧妙利用前兩天報道“戰士為患白血病的美籍華人捐造血干細胞”的視頻新聞,在課前導入時播放該視頻,不僅讓學生了解白血病的知識和目前最有效的手段就是進行骨髓移植,以及造血干細胞和中華骨髓庫的相關背景知識,擴大學生的知識面,而且學生對捐贈造血干細胞的戰士產生崇敬之情,很好地進行情感態度和價值觀教育。更重要的是創設這一新聞情境,利用造血干細胞能分裂分化成紅細胞、白細胞和血小板,進入“細胞分化”這一核心概念的教學,讓學生不知不覺中掌握細胞分化的知識。
時事新聞往往具有時代氣息濃、與生活密切相關等特點,許多社會熱點如低碳生活、衛生健康、環境保護、食品安全、轉基因生物、霧霾等與生物學科有密切聯系,是生物教學中很好的“活教材”。教師平時生活中要注意用心觀察生活,積累素材,將一些備受學生關注的時事熱點巧妙地創設成教學情境,例如:水葫蘆大量繁殖造成一定的生態破壞,導致生態入侵;神舟飛船乘載種子飛天創設成太空誘變育種的教學情境;利用霧霾可以創設成細胞癌變、環境保護的教學情境;溫室效應可創設成碳循環的教學情境等。
3.用耳熟能詳的生活廣告創設情境
現在社會是信息化、經濟生活高速發展的年代,生活中處處充滿廣告,而很多廣告中的保健知識、醫學知識、美學知識、營養知識等都可以歸于生物學。生物課堂若能用這些學生熟知的廣告創設情境,必能收到意外收獲。如筆者在教學人教版高中必修一《細胞的衰老和凋亡》時,先通過多媒體播放一段大寶SOD蜜的廣告,學生一看熟悉的廣告都很興奮,教師及時提問:“我們生活中為什么要用一些護膚品啊?”這時學生爭著回答:保持年輕。教師:對,從古至今人們一直都在為不老而努力,隨著生活水平提高,美容事業不斷發展,每個人都想青春永駐,然而從生理角度來講,青春不會永駐,那只是一個美好的愿望而已,衰老是生命的一種正常現象,細胞作為生物體的基本單位也會衰老。從而引入本節課的課題,本節課教學講到細胞衰老的原因“自由基學說”,教師提醒學生回憶廣告中的SOD,并且解釋SOD(超氧化物歧化酶)是一種源于生命體的活性物質,能消除生物體在新陳代謝過程中產生的自由基等有害物質,因此SOD具有抗衰老的特殊效果。通過廣告語教學一下子把學生的學習激情推向了。再如學習“無機鹽的作用”時,利用廣告語“健康的體魄,來源于‘碘碘’滴滴”“萬丈高樓平地起,層層都是‘鈣’起來”“聰明伶俐,堅持補鋅;有鋅萬事成;用心的媽媽會用‘鋅’”“娃哈哈AD鈣奶,AD搭配更易吸收”等創設教學情境,讓學生在輕松愉快的氛圍中記住常見無機鹽的作用。跟生物學知識有關的廣告還很多,加酶洗衣粉、養生堂天然維E、添加維生素C的納愛斯牙膏等,教師在教學中根據需要取舍。廣告有時候會有夸大產品的作用,因此利用廣告語進行生物教學時注意引導學生利用生物學知識辨別廣告真偽,做到學以致用。
4.利用本土資源創設教學情境
興趣是學習的強大動力,由于本土資源取材于身邊的事物與景物,離學生很近,為其所熟知,學生對此有切身感受,會產生濃厚興趣,因此生物教學中除了采用教材資源外,如果適當采用一些本土資源,創設特定教學情境,與教材資源形成互補,則會發揮特有功效:活化書本知識,啟迪學生思維,從而使學生將直接經驗遷移到書本知識,使教學內容更真實可信,更具說服力,同時更有利于發揮學生認知主體作用,有助于“三維”目標實現。
例如,在《植物細胞工程的基本技術》一節教學中,我充分利用本土資源,創設如下情境:“同學們,你們知道縣城唯一的國家級自然保護區嗎?你去過嗎?你知道該自然保護區主要保護對象是什么嗎?”由于學生都是本縣人,基本上都去過離這縣城不遠的梁野山國家級自然保護區,對此有切身感受,都能回答出該保護區保護對象為:南方紅豆杉。教師:南方紅豆杉是國家一級重點保護野生植物,為優良珍貴樹種,從該植物體內可以獲得抗癌藥物―紫杉醇,本種在其分布區內種群數量稀少,若不加以保護,則有處于漸危狀態的危險。如何拯救紅豆杉這珍稀物種呢?學生各抒己見:建立保護區、進行大量人工種植。教師:有沒有什么技術可以高效快速繁殖紅豆杉呢?學生根據必修一的知識可以回答:植物組織培養基技術。接下來整節課圍繞“紅豆杉”學習植物組織培養技術,因為紅豆杉是學生熟悉的,而且校園后山就有幾棵,課堂上學生興致很高,通過這一情境創設,使原本枯燥無味的知識形象具體化,讓學生領悟到生物技術的神奇之處。課后還有學生意猶未盡,提出:“我們能否利用植物組織培養技術大量生產紫杉醇,而不是通過剝樹皮的方式獲得紫杉醇,從而拯救紅豆杉呢?”對此我建議學生根據所學知識及上網搜集資料解決該問題。
同樣利用“梁野山國家級自然保護區”這一本土資源,筆者在講授必修三第6章《生態環境的保護》時,設置了如下課堂練習:野山國家級自然保護區是目前我省乃至全國保持最完好的天然原始群落之一,其生物多樣性豐富,其中生物多樣性包括哪幾個方面?建立自然保護區保護紅豆杉屬于就地保護還是異地保護?保護區有很多植物有藥用價值;保護區被譽為“天然綠色基因庫”為科學研究提供了大量材料;梁野山風景秀優美提供旅游觀賞的好去處;梁野山植被豐富在保持水土,調節氣候方面其者重要的作用;以上四句話分別體現了生物多樣性的哪一種價值?通過本土資源設計的練習,不僅很好地實現知識目標,而且很好地進行對家鄉熱愛的情感教育,讓知識學習有親切感。
5.利用生產生活實踐創設情境
生產生活實踐情境就是利用學生日常生活生產實踐常見的現象創設教學情境。知識只有與人們豐富的生產生活實踐相結合,才會變得鮮活。課堂教學中,教師應不失時機地促使學生應用所學知識解決實際問題,讓學生充分認識學習的重要意義,并享受知識帶來的快樂[4]。如學完生態系統的這一章節內容后,創設如下情境:如果你是一個農場經營者,種植了一些農作物和果樹,還飼養了一些家禽和家畜,那么你將利用哪些措施提高農產品的產量,同時不會污染環境?再如在完成“光合作用”這一節課后,可以創設一些與農業生產有關的問題情境:假設你是農民,你將怎樣提高農作物產量呢?種植農作物要考慮哪些因素?通過這些問題情景,既拓展同學們的知識面,又使知識應用于實踐,解決實際問題的能力得到真正培養,也讓生物課堂充滿生活氣息。
總之,生物老師要善于引導學生思考生活中的生物知識,加強課本知識與學生的生活經驗聯系起來,盡可能創設一些貼近生活的、富有生活氣息的教學情境,使學生切實體會到“生活離不開生物知識”、“人人身邊有生物知識”,用生物學知識解釋和解決生活中的實際問題,從而對生物科學產生親切感和濃厚的學習興趣,進而提高生物學素養。
參考文獻:
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一、注重培養學生的合作情感、合作意識和團隊精神
當今社會善于交流合作的人更容易得到社會的認可。在高中生物教學中,當進行小組討論分析的時候,只有少數幾個優秀的“唱主角”,大部分同學不能融入小組內與其他同學進行交流,他們保持沉默,從來不參與討論和分析,當小組匯報討論成果的時候,也只是幾個“主角”學生回答。這樣學習方式實際已經背離了合作學習的本意,大部分學生沒有積極地參與其中。
合作情感是學生的合作需要是否得到滿足的情感體驗,它是推動學生產生合作行為的內在動力。我常參與小組討論,有意向“沉默”的學生提問題,督促他們回答問題,并及時地給予鼓勵,使他們認識到自己也還行,感知到從未有過的愉悅,逐步培養他們的合作意識和團隊精神,提升他們的合作情感。我想,合作情感、合作意識和團隊精神的培養對于合作學習能否落實到位是有著重要意義的。
二、明確學習目標,分工具體
合作學習是有明確學習目標和分工的活動,在課堂教學實踐中,由于小組學習目標被忽視,組員的任務工作也就不明確,使合作學習漫無目的,即浪費時間又不能達到良好效果。明確學習目標、分工具體能使小組內所有成員各司其職,保證了小組每個成員的積極主動參與,同時也肯定了小組成員在任務中的地位,使組員有一定的滿足感和成就感。例如:在“檢測生物組織中的糖類、脂質和蛋白質”實驗中,小組成員討論形成實驗的實驗方案后,將實驗分為材料的選擇和制備、實驗試劑的配制和儀器的準備、實驗的操作、實驗過程結果的記錄幾個部分,小組成員分工明確,共同快速高效地完成實驗。這樣小組每個成員都積極參與了實驗過程,而且如果實驗出現問題后又可以相互交叉檢查,進一步加深對于實驗的理解,提高了實驗的操作能力和課堂教學的實效性。
三、設置合理的合作學習內容
在進行生態課堂教學時,如何設置合理的合作學習內容是非常重要的。教師在選擇合作學習內容時,要充分考慮學生的基礎知識水平和能力水平,符合學生的實際情況,應注意并不是所有的內容都適合學生的合作學習。如果是內容簡單、一目了然的內容,學生分組合作討論就沒有必要,否則會畫蛇添足,這些問題被稱為“假問題”或“小兒科”。如果難度較大的超過了學生已有的知識水平,在此之前沒有知識鋪墊,學生會感到茫然、無所適從,這些問題會扼殺學生的學習積極性,也會有損合作學習的情感。針對這樣的情況,就要求教師進行知識鋪墊、改變提問方式等,這樣會使學生更容易理解。例如:在“蛋白質工程”這部分內容的教學中,如果直接提問“請同學總結出蛋白質工程和基因工程有什么區別?”很多學生就會感到很難回答,因為學生沒有對蛋白質工程概念進行充分的理解,應該先設計一些有關問題來理解蛋白質工程概念,在理解蛋白質工程概念的基礎上再提出“蛋白質工程和基因工程有什么區別?”的問題,學生就覺得有話可說了。
四、教師要引導學生進行合作學習
由于小學和初中長時間形成的學習習慣和認知水平,學生的合作學習還存在諸多問題。教師適時適度的指導是很有必要的。例如:在學習“探究溫度影響酶活性”的實驗時,對于底物的選用,并不是說什么樣的底物都可以來進行,可設置一些底物如淀粉、過氧化氫、蛋白質等,再設置一些酶如蛋白酶、淀粉酶、過氧化氫酶等,然后讓學生自己去選擇實驗材料,并進行實驗。教師引導學生討論分析自變量和因變量,分析哪些是無關變量?如何來控制無關變量?用什么方法來衡量因變量(酶的活性)?教師再引導他們分析一下,學生就會更加深刻地記住實驗的結論。這樣引導學生合作學習,有利提高合作學習效率,加深學生合作學習的主動性和自覺性。
合作學習是生態課堂的精華,是生態課堂的核心。合作學習不光是學生的合作學習,同樣也是教師和學生的合作學習。在生物教學過程中體現了教師與學生、學生與學生之間分享彼此的思考、經驗和知識,交流彼此的情感體驗與觀念,克服傳統教學的弊端,提高了課堂教學效率,使課堂更加融洽、更加生動活潑、更加具有吸引力。
關鍵詞:生物教學藻類水華珊瑚礁發菜地衣
藻類植物一般都具有進行光合作用的色素,能利用光能把無機物合成有機物,是能獨立生活的一類自養原植體植物.藻類植物體在形態上是千差萬別的,它能適應各種生態環境,廣泛地出現在生產生活中,課本中也應用了很多次.例如:使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞中涉及到了水綿;原核細胞中的模式生物藍藻;觀察葉綠體用到了黑藻葉;群落演替中出現的藻類和真菌的共生體地衣;深海物種多樣性中出現的珊瑚蟲和藻類的共生體珊瑚礁等.由于出現的種類多,然而學生在學習過程中,甚至于部分教師在教學過程中經常會混淆一些藻類的類別及特點,對藻類相關的環境問題的本質及應用理解不夠.本文對這些問題進行總結.
一、藻類的種類
1.原核藻類
這類藻類由原核細胞構成,以細胞直接分裂的方法繁殖,還可以產生孢子或者進行無性生殖.原核藻類包括全部的藍藻綱,藍藻綱分為球藻目、管胞藻目和顫藻目.高中生物學教學中常見的原核藻類有藍藻、顫藻、藍球藻、念珠藻、發菜、魚腥藻等.
2.真核藻類
真核藻類是由真核細胞構成的生物.真核細胞具有細胞核,有高度分化的細胞器.繁殖方式多種,有營養繁殖、無性生殖、有性生殖等.真核藻類包括硅藻門、裸藻門、綠藻門、甲藻門、金藻門、紅藻門、黃藻門、褐藻門.課本中常見的有黑藻、硅藻和綠藻門里面的水綿、衣藻、團藻、輪藻、傘藻、小球藻等.生活中常見的有紫菜、石花菜、海帶等.
3.如何辨析藻類細胞結構
在高中生物課本中出現了很多藻類,沒有具體的劃分
哪種屬于原核,哪種屬于真核,我們可以根據它們出現的用途,辨析其細胞結構.比如:在用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體實驗中,用黑藻葉觀察葉綠體,體現黑藻有除核糖體之外的細胞器,說明黑藻是真核藻類.在細胞核具有的功能資料分析中,用兩種傘藻做了嫁接和核移植實驗,表明了傘藻有細胞核,所以傘藻也屬于真核藻類.在葉綠體的功能資料分析中,用水綿做實驗材料,來證明氧是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所.在這個實驗中,水綿獨特的帶狀葉綠體會給學生很深的印象,當然對于記住它是真核藻類也會有所幫助.
例如,關于藍藻與黑藻共性的敘述,正確的是().
A.均有雙層膜包被的細胞核
B.均以DNA為主要的遺傳物質
C.在線粒體內膜上都發生電子傳遞過程
D.在生態系統中都屬于生產者
這道題中涉及兩種類型的藻類,藍藻是講原核細胞時的模式生物,黑藻是觀察葉綠體的材料,所以屬于真核藻類.有了這樣的概念后,這道題就容易判斷了.
二、與藻類相關的問題
1.身兼荒漠開發先鋒與土壤沙化誘因的兩種角色——發菜
發菜其實是藍藻的一種,它能用無機碳和無機氮合成有機碳和有機氮,對改良荒漠土壤,繁衍其他生物有著重要意義.發菜被譽為“開發荒漠的先鋒”.由于發菜跟“發財”諧音,港、澳、臺同胞和海外僑胞特別喜歡它,不惜以重金購買饋贈親朋或制作佳肴,從而導致發菜的價格一路攀升.受到利益的驅使,很多人去草原摟發菜.一耙摟下去,地表的土層全部散開,地表上較淺的植物一摟而盡,就連扎根較深的荊棘、駝絨藜也受到了破壞,使草原植被受到大面積破壞,原本十分脆弱的生態環境進一步惡化,加速了草原沙化和一些珍稀物種的滅絕,導致草原風災和旱災程度加重、沙塵暴的加劇.
2.現代生物進化的奠基者和水華赤潮的始蛹者——藍藻
當原始的藍藻誕生后,它通過光合作用釋放大量的O2,使生物代謝由厭氧型進化為需氧型.由于需氧型代謝比厭氧型代謝能量利用效率高,需氧型生物的出現使地球上的生命活動更趨活躍,生物進化的進程也隨之加快.此外,由于大氣圈中氧氣增多,在平流層形成能夠吸收大部分紫外線的臭氧層,使地球表面除海水對生物起到庇護作用以外,又增加了一層保護層,從而為古生代植物的登陸創造了條件.所以說藍藻不僅是現在環境的開創者,也是后來生物發展的鋪路石.
然而“水體的癌癥”——水華赤潮是由藍藻、硅藻、綠藻等引起的,藍藻引起的最普遍.由于人們過量施用化肥以及生活污水的排放,導致所流入水域的氮、磷等元素積聚,這樣就會引起藻類的迅速繁殖,使水體生態系統遭到破壞.水華和赤潮可存在營養物質的循環,使得水體難以自凈,破壞野生水生生物的生存環境.同時使水中的溶解氧量逐漸降低,從而導致水中的魚類、蝦類等水生動物大量窒息死亡.有些次生代謝產物通過食物鏈直接威脅人類的健康和生存.厭氧細菌大量繁殖,使水體中的硫和氮被還原成硫化氫、有機硫化物和氨氣,使水變臭,影響生活飲用水源.
3.生物多樣性的維護者和海岸線的保護者——珊瑚礁
在藻類和珊瑚蟲共生組成的珊瑚礁區,它們通過食物鏈關系互相依存,使得珊瑚礁能夠在養分稀少的深海中,保持著很高的生物多樣性.藻類作為生產者,通過光合作用向珊瑚提供氧、糖等營養物質,同時消耗珊瑚排泄的代謝產物維持生長.珊瑚礁是全球最大的生態系統之一,被譽為“海洋中的熱帶雨林”.它在維持自身動態平衡的同時,承擔著調節海洋環境,提供海岸保護,阻擋沉積物的功能;通過固氮作用進行海洋氮的循環利用,通過生物作用維護CO2和Ca的收支平衡;調節熱帶亞熱帶海洋種群食物鏈的平衡等.由于全球變暖等原因,珊瑚與藻類之間的共生關系被打斷,藻類不得不離開珊瑚礁環境,失去了藻類的珊瑚蟲會因為死亡而導致珊瑚礁逐漸白化,那里的生物多樣性也將銳減,從而造成系統的崩潰.整個食物鏈的起始點生產者受到了破壞,當然珊瑚礁無法再繼續維持平衡.
4.藻類、真菌的共生體和初級演替的拓荒者——地衣
地衣是多年生植物,是由一種藻和一種真菌組合的復合有機體.地衣中的藻類多為綠藻和藍綠藻.大部分地衣是喜光性植物,要求新鮮的空氣,對二氧化硫相當敏感,所以生態學上,地衣常被當成一種空氣品質的指標.地衣能忍受長期的干旱,干旱時休眠,雨后恢復生長,也能忍受寒冷的環境.當它生長在峭壁或巖石時,能分泌地衣酸,腐蝕巖石,使巖石表面逐漸龜裂和破碎,再加上自然界的風化作用,使巖石表面變為土壤,為以后的群落演替創造條件,因此,地衣被稱為植物演替的先驅者和開拓者.
藻類讓人們又恨又愛.多種藍藻能固定大氣中氮,適于作稻田肥料,改良土壤,提高土壤保肥、保水能力.藻類還含有較高的蛋白質、較完備的氨基酸和多種維生素,是優良的食品,如發菜、葛仙米、地木耳等.在水環境保護中,可以利用藍藻吸收工業廢水中氮、磷和其他化合物,降低含量,會起到一定的凈化作用.同時藻類過度又會引起水污染.為了更好地利用藻類這種資源,實現可持續發展,我們需要舍棄傳統經濟模式,走生態經濟之路,進行生態工程建設,處理好生物與環境的協調與平衡,考慮環境承載力,也就是要遵循生態工程的基本原理:協調與平衡原理.
參考文獻
吳國芳、馮志堅等.植物學(下冊).高等教育出版社.
沈萍.微生物學.高等教育出版社.
陳閱增.普通生物學.高等教育出版社.
一、教學方式的最優化、多樣化
任何一種教學方式都不是萬能的,教學方法選擇的最優化實質也包含了教學方式的多樣化的含義。就一堂課而言,教學方式的多樣化表現為課堂教學縱向上是多樣化的,即在一堂課上,教師可能會使用幾種不同的教學方式,例如,講授、探究、討論、操作等。就不同的科目而言,教學方式的多樣化又表現為不同課堂教學所采用的主要教學方式是多樣化的。多樣化的教學方法可以激發學生的學習積極性,不同的教學方式為學生提供了多種鍛煉機會。
在選擇教學方法的過程中,教師應盡可能采用自主探究的教學方式。當然自主探究的教學方式并不是唯一的教學方式,在實際教學中我們應該根據不同的教學內容選擇適合的教學方法。我們在實施探究式教學的同時,仍然大力提倡教學方法的多樣化。比如,在進行蛋白質的多樣性教學中,明顯覺得學生對這部分內容很生澀,于是我就想到了將這部分內容轉換為數學知識,讓學生動手來實際體驗。用三角形、圓形、方形分別代表三種氨基酸,讓學生來排排看組成三肽有多少可能。其實這就是讓學生利用排列組合的方法來體驗氨基酸排列方式的多樣性,從而領會蛋白質的多樣性。
二、師生有效互動的策略
師生的有效互動可以激發學生的求知欲望,可以使師生互相“動”起來,讓學生感到自己有自,從而主動參與到教學過程中,達到我們的預期目的;師生有效互動還可以使學生體會到在和諧集體中學習的好處,從而使學生產生對集體的依戀之情,增強同學之間的情誼,使他們之間互相幫助、互相尊重,增強榮譽感和班級凝聚力。
案例:在執教高中生物必修3《穩態與環境》第4章第2節《通過激素的調節》之《血糖平衡的調節》這一內容時,我既與學生一起做糖卡(一邊做,一邊交流如何才能做得更好,我發現有一些學生確實心靈手巧、思維敏捷,與平時判若兩人),又與他們一起做翻糖卡的游戲。在這種師生有效互動的環境中,我發現師生間的感情加深了,學生覺得與教師平等了,發問更大膽了,回答問題更踴躍了,創造性也顯現出來了,教學任務完成得更好了,課堂教學的有效性自然也就不言而喻了。
三、精心組織,創建小組合作學習模式
在生物探究式課堂教學中,教師應以組織合作互學習為主,它涉及學生互動和師生互動。合作學習通常采用以小組學習為主的組織形式。在開展小組合作學習時,教師要合理安排好小組成員,盡可能地搭配完善,使每個學生都能產生使命感,并能實現互補,這樣可以形成一個有利于人際溝通和分工合作的良好氛圍。學生根據預習內容開展小組合作學習,然后由每個小組派代表將學習結果全班匯報交流,由教師點評。對于《基因工程的應用》這部分內容學生學習起來感到十分無趣,且完全抹煞了他們的學習興趣。于是,在實際教學中,我安排學生分成小組分別從轉基因植物方面的應用、轉基因動物方面的應用、轉基因工程菌生產藥物方面的應用預先收集相關信息,然后在課堂上將同組成員的資料進行整理歸納,并最后進行小組間的交流。這樣既加強了學生收集信息和處理信息的能力,而且提高了學生的學習積極性、主動性。
四、解讀生物考試說明,分析命題原則,明確復習方向
生物的命題原則十分鮮明:①以課程標準和考試大綱為命題依據。②以基礎知識、基本能力和重要方法為考點,密切聯系學生生活經驗和社會實際,體現課程標準對知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等目標要求。③既要充分體現出新課程理念,又要有利于高考的平穩過渡。④注重試題的開放性、探究性和時代性,體現對考生創新意識的考查。⑤既要考查考生的共同基礎,又要滿足不同考生的選擇需求。恰當分配必考、選考內容的比例,對選考內容的命題應做到各選考模塊試題分值相等,力求難度均衡。⑥試卷應具有較高的信度、效度和必要的區分度以及適當的難度,難度系數控制在0.55-0.65之間。
五、做好高三復習工作
(一)緊扣課標,分輪復習,注重過程
一輪復習:分12塊內容復習:(1)分子組成與結構;(2)細胞的代謝;(3)細胞的生命周期;(4)遺傳的物質基礎;(5)遺傳的基本規律;(6)生物的變異;(7)生物的進化;(8)生命活動的調節;(9)內環境與穩態;(10)生態系統與環境保護;(11)生物技術實踐;(12)現代生物科技專題。
二輪復習:本輪以專題復習為線索,以訓練點評為主要手段,深入挖掘教材,特別突出內知識的內在聯系,注重學科主干,要求將“點、線、面”進行有機整合,形成完整的知識網絡,進一步培養學生分析解決問題的能力。
三輪復習:基本思路是模擬訓練和重點講評,適當穿插理化生三科綜合的知識,進一步提高學生分析問題和解決問題的能力,幫助學生了解理科綜合的考試形式和對各種能力的要求,提高學生的應考能力。
(二)加強備考措施
1.強化前瞻性的研究,做到方向明確,有的放矢。搞好新舊高考的傳承銜接,注重繼承,有所創新。
2.落實四個對比:(1)對比課程標準與原教學大綱;(2)對比新教材與老教材;(3)對比新舊高考方案和新舊考試說明;(4)對比新舊高考的能力要求及題目類型。
3.對高考復習模式進行認真總結,協調必修與選修的關系,堅持以必修為主,選修也不容忽視。
4.注重兩者考查方式存在的明顯差別;選修課程具有兩個重要特點:(1)獨立性;(2)選擇性。
高中生物學教材《現代生物科技專題》是一個選修模塊,適于進一步學習生物科學類專業的高中生學習。本模塊的內容包括:基因工程、克隆技術、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態工程共五個部分。
一、本模塊的教學意義
1.進一步開拓教師及學生的視野
生物科學發展最為輝煌的時期是20世紀,到了20世紀50年代以后,隨著各個學科的相互交叉、相互滲透,生物科學融入了數理科學并引進運用了一些先進的儀器設備,從而取得了突飛猛進的發展。其中遺傳物質dna雙螺旋結構的闡明被認為是20世紀自然科學的重大突破之一。通過這部分選修內容的學習,其中涉及到許多現代生物科學的理論研究成果,特別是與生物技術發展相關的理論基礎。例如,基因工程操作必須理解dna的理化性質、dna在體內復制和體外擴增原理、基因重組、遺傳信息的流動和基因表達的機制。通過這些原理的學習,不僅體現理科選修模塊的教學意義,更加可以讓學生進一步了解現代生物科技領域的一些研究熱點和發展趨勢,從而開拓的學生及教師的視野。
2.增強科技意識,激發熱愛生物科學的情感
隨著生命科學基礎研究的深入,必然與應用科學相結合。例如,“人類基因組計劃”的實施和深入發展將有可能從更深層次上了解人體生長、發育、正常生理活動以及各種疾病的病因和發病機理,并為醫學提供防治策略、途徑和方法。“水稻基因組計劃”的順利開展,對21世紀農業的發展,解決糧食問題,將產生巨大的影響。通過本模塊的學習,學生將進一步通過宏觀和微觀的視角認識到科學與技術之間的關系,從而激發研究生物科學的動力,基于探索生命奧秘和熱愛生物科學的情感,為以后的學習目的和學習階段做出適宜的規劃。
二、本模塊的教學策略建議
1.宏觀把握教材內容之間的聯系
“選修3 現代生物科技專題”模塊的課程定位是“以專題形式介紹現代生物科學技術一些重要領域的研究熱點、發展趨勢和應用前景,以開拓學生的視野、增強學生的科技意識,為學生進一步學習生物科學類專業奠定基礎”。從而“選修3現代生物科技專題”模塊共選擇了五個專題,分別是基因工程、細胞工程、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題及生態工程,還編寫了14個小節的內容。五個專題中,前三個專題重點是關注技術理性,后兩個專題則責眾與安全倫理等人性化問題。本模塊的教學內容的聯系主要應從以下幾個方面把握:分子水平到細胞水平、細胞水平到個體水平、個體水平到生態系統水平及關注技術到關注倫理。理清本模塊前后知識點的聯系,在實際教學中建構合宜的知識體系,從而達到好地教學效果,提高教學效率。
2.設計教學活動,強化必修和選修部分的聯系
由于選修部分沒有安排學生親手實驗和親手探究等活動,但是在實際教學過程中應盡量設計一些讓學生參與的教學活動,從而強化學生活動的設計意識,做到盡可能多的為學生創造更多的學習和實踐機會。如充分利用互聯網的資源,鍛煉學生自主搜索和整合信息的能力;利用教材中的一些小欄目如問題談論,設計一些題目開展話題交流,辯論會等活動。在學生活動的過程中,可以鍛煉學生的思維和解決問題的能力。選修和必修作為學生學習的共同內容本身有許多的內在聯系。一旦將二者割裂開來,一方面不利于科學和技術的有機聯系,另一方面也不符合學生的認知規律和學習特點。必修部分的概念和原理是理解選修部分技術流程的關鍵,運用必修部分的知識可以進一步加深對現代生物科技的理解和把握;加強必修與選修的綜合和聯系,可以讓學生深刻理解科學和技術的有機聯系,一方面科學發展離不開科學實驗,而科學實驗需要一定的技術條件,因此科學離不開技術的支持,另一方面技術改進離不開科學的指導和引領,科學在促進著技術的發展,兩者互相聯系、互相促進;從學生的認知規律和學習特點來說,加強兩部分的融合,可以使學生的學習融會貫通,提高學生知識綜合能力,促進知識的內化過程。
3.注重學生批判性思維的養成
任何新的技術往往都是一把“雙刃劍”,生物技術作為人類文明發展的標志之一自然也不例外,所以說生物技術有利有弊。轉基因技術和克隆技術在帶來安全性問題的同時,也會帶來一系列的倫理道德等問題。由此,在《課程標準》中除了重點介紹生物技術在推進社會發展中的積極作用以外,還要說明可能帶來的負面影響。在“生物技術的安全性和倫理問題”這部分的教學中,應注意培養學生獨立思考問題的能力,從而提高學生的生物科學素養。
三、 結語