光合作用的內涵范文
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篇1
【關鍵詞】 新標準;重要概念;綠色植物;光合作用
【中圖分類號】G623.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)4-00-01
2011年底《義務教育生物學課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準》)塵埃落定。新“標準”的基本框架和基本內容都沒有發生大的變化。這表明,經過課改十年的檢驗,生物課改所倡導的理念、提出的課程性質、課程內容和實施建議、堅持的目標、課程設計的思路都是正確的,是需要我們繼續堅持的。
新“標準”最大的變化就是全新提出了50個重要概念。這50個重要概念并不是集中闡述,而是出現在十大一級主題的每一個一級主題當中。這種呈現方式更便于一線教師查找、使用。
中華人民共和國國家標準GB/T15237.1―2000指出:“概念”是對特征的獨特組合而形成的知識單元。德國工業標準2342將概念定義為一個“通過使用抽象化的方式從一群事物中提取出來的反應其共同特性的思維單位”。概念都有內涵和外延,即其涵義和適用范圍?!皹藴省敝械闹匾拍罴汝U明了生物學核心概念的內涵,又準確描述了其外延。為教師在教學中確立三維目標,實施生物概念教學指明了方向。
仔細研讀新“標準”,各概念之間既存在包含關系,又有并列關系。對于第四大一級主題:“生物圈中的綠色植物”而言,第一個概念:“植物的生存需要陽光、水、空氣和無機鹽等條件”就是概括式的概念。對于“光合作用”這一貫穿生物科學始終的重要概念,“標準”中的闡述為:綠色植物能利用太陽能(光能),把二氧化碳和水合成貯存了能量的有機物,同時釋放氧氣。這一重要概念有以下幾層內涵:
1.光合作用的場所是綠色植物的葉片。綠色植物的葉片之所以能夠進行光合作用,是因為葉片中存在葉綠體。這里,勤于思考的學生就會存在兩個疑問:①如果綠色植物的其他器官中存在葉綠體,這樣的器官能進行光合作用嗎?②沒有葉綠體的生物就一定不能進行光合作用嗎?對于第一個疑問,學生很容易想到仙人掌。仙人掌的葉片退化為針狀;而莖通常肥厚,內含葉綠體,代替葉片進行光合作用。對于第二個疑問,《教師教學用書》中就提到了“綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光”。其實,《高中生物必修一》的第一章中介紹生物類群時就介紹了藍藻這類原核生物,雖然沒有葉綠體,但含有葉綠素,同樣能進行光合作用。葉綠體既是生產有機物的“車間”,也是將光能轉變為化學能的“能量轉換器”。
2.光是綠色植物光合作用不可缺少的條件。這一結論教材當中是以探究實驗的形式出現的。學生通過實驗結果,能夠很直觀的獲得這一結論。但學生很容易想到:這里的“光”一定是太陽光嗎?其他光可以嗎?這里剛好可以與光合作用效率聯系在一起。人工增加光照時間可以提高光合作用效率,增加農作物產量。這里的人工光照就不是太陽光。
3.光合作用的原料是二氧化碳和水。二氧化碳是通過綠色植物葉片的氣孔進入植物體的,葉片在吸收二氧化碳的同時還能排出氧氣。而水分是通過植物的根吸收,通過植物體內的疏導組織進入葉片的。這兩種原料進入植物葉片的葉綠體中進行光合作用。
4.光合作用的產物是貯存了能量的有機物和氧氣。這兩種產物對于生物圈有很大的意義。其一,綠色植物通過光合作用制造的有機物除了自身利用以外,還通過食物鏈被其他生物所利用。有機物既是生物用來構建身體的重要物質,又為生物的生命活動提供能量,同時養育了生物圈中的其他生物。其二,綠色植物光合作用制造的氧氣除了供植物體呼吸利用之外,還供生物圈中其他生物的呼吸只用。
以上這些內容都是“光合作用”這一重要概念中蘊含和傳達出來的信息,也都是義務教育初中階段中學生需要通過課堂學習獲得的知識、技能、情感態度價值觀。
教師在教學過程中,大膽地打破了章節之間的限制,將兩節的內容做出了大膽的整合。教師按照學生普遍的認知規律,按照光合作用的發現史進行介紹。
篇2
在高中生物學“光合作用”概念教學中,筆者根據課程標準的要求,圍繞教學內容及教學重點,嘗試創設便于小組合作交流的情境,引導學生主動地、創造性地開展概念學習。
一、組建學習小組,開展“光合作用”探究性學習活動
在學習光合作用的探究歷程時,學生按自愿組合原則組成學習小組,教師再針對各小組之間存在部分學生學習程度差異較大的情況加以調整,使每一小組學生程度達到基本平衡,即做到“組內異質,組間同質”。布置各組學生預習光合作用探索歷程;分工查閱資料、組內交流學習情況,并參考科學家的實驗過程設計實驗方案。
在學習中,學生認真查閱有關資料,積極思考,踴躍發言。同時普利斯特利的實驗讓學生產生了濃厚的興趣,萌生了探究的欲望,并動手模仿操作普里斯特利實驗過程。但由于受實驗室條件的限制,許多小組沒能實現實驗預期結果。怎么辦?教師適時引導學生集思廣議,利用學生家里的廢棄的生活用品來完成實驗。如把用過的容量10斤的花生油桶的桶底平剪,代替實驗的玻璃罩,用裝修房子剩下的瓷磚作為實驗底板。這種裝置便于搬到室外進行實驗。將油桶罩里只有點燃的蠟燭的設置為對照組,點燃的蠟燭和一小盆植物的設為實驗組。讓學生領悟設置對照實驗,是實驗設計中一個重要的原則。通過觀察“植物”這單一變量的變化,幫助學生理解對照組和實驗組實驗結果的差異,建立自變量與因變量之間的關系。通過探究活動,學生發現光在本實驗中的關鍵作用,有光時實驗是成功的,無光時則失敗,體驗了普里斯特利實驗有時成功、有時失敗的原因。
活動中還引導學生對教材中的實驗方法進行改進。在模擬1864年薩克斯所做實驗時:把植物放在暗處24小時,將同一葉片一半曝光一半遮光,且在遮光的葉片上夾上剪裁一定形狀的遮光錫紙。光照一段時間,剪下葉片,用酒精進行脫色處理,再用碘液處理。曝光的一半葉變藍,遮光的一半不變藍,在葉片上制作出學生各自喜愛的圖案作品。滿心的喜悅促使自己對生物學的學習更有興趣。
通過上述探究光合作用的實驗,引導學生將教科書中經典實驗的學習過程變為科學探究的過程,對光合作用發現史的學習過程,促進學生深入理解光合作用這一概念,體驗了自制實驗器材的樂趣以及科學研究的艱辛和成功的喜悅,激發了學生對實驗操作的熱情,提高學生自主設計實驗的能力,同時培養了學生的團結協作精神,有利于學生養成質疑、求實、創新、樂于動手操作的科學精神和態度。
二、設計“問題式”學習活動,螺旋式提升學生的知識面
教學中,筆者有意識地圍繞教學重點、難點,引導學生課前自學,在此基礎上組織各學習小組交流討論后提出問題,把握循序漸進的方法,針對問題指導設計出系列課題活動,讓學生帶著問題來開展活動,在活動中來解決問題,使學生在“發現問題——解決問題”的螺旋階梯式上升的循環中獲得知識。
1.光合作用分為哪兩個階段?
圍繞“光合作用分為哪兩個階段?”學生分小組討論。在預習基礎上,各小組主要提出如下問題:水在光合作用中為什么會放出氧氣?產生的氧和氨的去向?形成ATP的能量從哪兒來?為什么二碳化碳要先形成三碳化合物?三碳化合物是怎么形成的?三碳化合物的去向如何?上述反應過程都需要酶嗎?如果需要,有關酶存在于什么部位?
針對上述問題,各學習小組學生分工查找資料、匯總整理小組發言提綱,然后組織班級活動,由各小組推薦出的發言代表上講臺交流學習成果,通過多媒體向全班同學展示搜集到的資料、圖片、動畫片斷等,輔以精彩的講解詞,對于發言代表解析不到位或沒解決的問題,由同組其他同學作補充發言,通過這種形式的小組學習活動,讓學生在輕松愉快的過程中學習有關光合作用的知識,從而形成完整的光合作用知識體系。
在活動中,學生特別對“光合作用中產生的氧氣到底是來自于水還是二氧化碳?或是兩者兼而有之呢?”有疑惑。為此,應用多媒體展示了美國科學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)經典實驗:利用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2,使它們分別成為H218O和C18O2。然后進行兩組實驗:第一組向植物提供H2O和C18O2;第二組向同種植物提供H218O和CO2。在其他條件都相同的情況下,他們分析了兩組實驗釋放的氧氣。結果表明,第一組釋放的氧氣全部是O2;第二組釋放的氧氣全部是18O2。讓學生容易理解光合作用釋放的氧氣來自水。
2.怎樣通過實驗證明CO2是光合作用的原料?
該課題活動需要解決的問題有:該實驗的實驗變量是什么?如何消除環境中CO2對實驗的影響?怎樣驗證光合作用是否進行?從薩克斯的實驗中你有什么啟發?在教師的引導下,學生積極思考,發揮各小組的優勢,結合所學的化學知識設計實驗驗證。如甲組學生巧妙利用實驗裝置,以NaOH、NaHCO3等材料來創設有無CO2這一變量進行驗證,通過氣泡的產生、裝置中有色液滴的移動來驗證光合作用是否進行。通過實驗,學生很好地理解了實驗的原理及相關知識,體會到學科間的知識的綜合應用。
3.植物進行光合作用的條件和場所是什么?
通過本學習活動,學生必須清楚:光反應與暗反應是否一個在光下進行,一個在暗處進行?光反應和暗反應進行的場所是哪里?各需要哪些條件?主要發生了哪些變化?白天放在無CO2的密閉玻璃罩內的植物能長期進行光反應、暗反應嗎?解決上述這些問題后,學生對學校周圍蔬菜地,農民為什么要用無色透明塑料大棚來種植蔬菜而不用綠色塑料大棚有了進一步理解。因為無色透明塑料大棚中各色光均能透過,綠色大棚主要透過綠色光,所以用無色透明大棚的光合作用效率高。同時,學生對農業生產中要提高產量,應該適當提高CO2的濃度(溫室大棚),增加光照時間和光照強度,農作物間距合理,選擇適當的光源等知識達到融會貫通。同時對葉綠體的結構和功能有進一步的認識。
通過小組“問題式”課題活動,學生進一步理解光合作用的過程。同時讓學生學會從課本的文字材料中去挖掘問題,解決問題。進一步深化和應用所學知識,達到朱熹所說的“讀書無疑者,須教有疑,有疑者,卻要無疑,到這里方是長進”。
三、合作性實驗活動,提高學生實踐能力
在探究外界條件如光照強度、溫度、CO2濃度影響光合速率時,引導學習小組討論設計實驗方案:探索怎樣提高農作物光合作用強度的有效措施?學生提出從溫度的高低、提高光照強度、延長光照時間、適當增加作物環境中的CO2的濃度等方面進行實驗。
筆者在講臺上展示注射器、紫薇樹葉、打孔器、小燒杯、清水、不同光強度的臺燈等實驗器材,讓學生以小組為單位進行討論:如何應用物理學的原理來探究光照的強弱對光合作用的影響?
教師先介紹了該裝置的實驗原理:取葉圓片用真空滲入法,排除葉內細胞間隙的空氣,充以水分使葉片下沉。植物照光后,光合作用放出的氧氣在水中的溶解度很小,積累于細胞間隙,葉圓片即由下沉轉為上浮。根據葉圓片上浮所需時間,即能比較光合作用的強弱。
篇3
關鍵詞:初中生物;概念教學;有效策略
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2013)06-0060-02
生物學概念是人們對生物結構、生理乃至一切生命現象、規律的精確而本質的闡述,是學生學習生物學的基礎。2011年版義務教育生物學課程標準強調“關注重要概念的學習”,倡導學生要在了解事實的基礎上去建構和理解生物學概念,培養學生主動探究和科學思維的習慣,提高學生分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。這就要求教師在概念教學中改變傳統教學過于強調死記硬背術語、定義的做法,探索符合新課標要求的概念教學新策略。筆者在多次深入學校聽評課和參與教研活動中,針對初中生物概念教學進行了研究?,F將初中生物概念教學的有效策略予以總結,以達到和大家共同交流、共同提高的目的。
一、提供豐富的事實,為學生的概念形成提供支撐
感性認識是形成概念的基礎。許多生物學概念是從具體的事物和現象中抽象出來的,所以教學中應重視感性認識,為學生提供豐富的感性材料和生物學事例,如實物、模型、標本、實驗、視頻等,讓學生通過觀察、聯系生活經驗分析、討論、總結歸納等一系列過程,從中理解生命現象和規律,并在此基礎上進行抽象、概括,形成一種理性的解釋和表述,初步的建立生物學概念。
例如在學習重要概念“多種組織構成能行使一定功能的器官”時,為學生提供菜豆植株、菜豆果實、橘子、菠菜葉等材料,引導學生分組觀察、解剖,并分析歸納出植物體根、莖、葉、花、果實、種子各部位都有哪幾種組織構成,再結合生活經驗和生產實際分析各部分的功能。共同進行表格匯總。通過表格,能夠很直觀地進行對比分析,找出共性,最后歸納總結出器官的概念:由多種組織構成的、能行使一定功能的結構單位,叫做器官。
這種讓學生分析事實形成概念的過程,培養了學生的觀察能力、分析能力、總結歸納能力及交流合作能力,發展了學生的思維,促進了學生認知能力的提高。
二、注重實驗探究,讓學生用科學事實生成概念
生物學是一門實驗科學,生物學概念的獲得往往建立在實驗的基礎上。教學中我們要注重實驗探究,抓住實驗探究與概念的結合點,讓學生從觀察出發,從實驗出發,自主探究獲取信息、處理信息、提出假設、驗證假設、總結歸納,加深對概念本質特征的理解,進而引導學生對諸多事實、表象作深入的思考,生成概念。
例如光合作用這一概念,其內涵是“綠色植物的葉綠體利用光能,把二氧化碳和水轉變成貯存著能量的有機物(主要是淀粉),并釋放出氧氣的過程”,它實際上包含了光合作用的條件、原料和產物。為此教材重點設置了《探究光合作用的產物實驗》、《證明光合作用需要二氧化碳的實驗》和演示實驗《光合作用的放氧實驗》。現以《探究光合作用的產物實驗》為例,我們采用“知識鋪墊搭梯子”、“設置問題引路子”的方法引領探究。知識鋪墊主要是幫助學生結合生活經驗及生產實際了解相關知識或在疑難處給予補充說明、解釋等。設置問題引路子主要是在探究的關鍵環節用有效的問題對學生進行啟發引導,如①根據生活經驗,你知道光合作用的產物是什么?(學生:淀粉)②你能不能用實驗的方法,讓植物制造一些淀粉,證明給大家看?(學生設計實驗:使用兩盆植物,一盆照光,一盆遮光,然后用碘液檢驗葉片中是否有淀粉)③如兩盆植物的長勢、所處的環境(溫度、濕度)不同,可能影響淀粉的生產,怎么排除這些影響,保證植物在光照下制造淀粉?(目的:對照實驗)④你怎么知道淀粉一定是在你的實驗過程中產生的,而不是以前就有的?怎么排除這種質疑?(提示:如果能將葉片中的淀粉清空,實驗結束后如果葉片中存在淀粉,就能說明是實驗中產生的)⑤你的實驗結果說明了什么?(學生:光合作用產生了淀粉)。通過這些有思維含量、有啟發意義的問題,引領學生一步步弄清光合作用的本質,在此基礎上,進一步完成其他實驗,并找出這些實驗的內在聯系,光合作用的概念便自然生成。
三、澄清概念的內涵和外延,深化對概念的認識
每一個概念都有其特定的內涵和外延。概念的內涵是指概念反映生命現象和規律的本質屬性,概念的外延是指內涵適用的范圍和條件。例如:“在一定地域內,生物與環境所形成的統一的整體叫做生態系統”,其中,“在一定地域內,生物與環境所形成的統一的整體”就是概念“生態系統”的內涵,而“生態系統”的外延是“生態系統以其大小、群落或無機環境的不同而分為多種不同類型,如森林、草原、農田、海洋、城市、濕地、池塘等生態系統”。由于概念的內涵和外延是從不同的方面反映了同一事物特有的本質,教師只有引導學生明確概念的內涵和外延,才能使學生深化對概念的認識。
通過正例與反例的運用是澄清概念內涵和外延的重要手段。例如,學習生態系統時列舉“一塊農田就是一個生態系統”可以鞏固它“一定地域內,生物與環境所形成的統一的整體”的本質屬性。再列舉反例“一塊農田里的所有小麥和雜草及昆蟲組成的整體是不是一個生態系統?(不是,因為它們只是這塊農田的生物部分,不包括非生物部分)通過這一反例消除錯誤概念。
另外,通過求異思維和問題辯析也可以澄清概念的內涵和外延。例如在學習了植物根、莖的知識后,提出這樣一組問題:①植物的地下部分都是根嗎?②植物的根都生長在地下嗎?讓學生思考判斷。學生根據所學知識和生活經驗知道:有些植物的地下部分不是根,如竹子的地下部分有節和節間,節上生芽,這符合莖的特征;另外,榕樹的地上部分也有根。通過深入地辯析過程,學生對“根”的內涵和外延會有更加清晰的認識,消除了錯誤的前概念,建立了正確概念。
四、建構概念體系圖,完善學生的認知結構
在某一單元或章節學完后,引導學生把一些相鄰、相近、并列或從屬的概念進行類比、歸納,根據他們的邏輯關系構建成概念體系圖。這種概念體系圖可以將眾多概念的內在聯系直觀地加以展示和區別,這樣可以促進知識的整合,完善學生的認知結構,有助于學生在學習新的概念時學會分析概念之間的關系,從本質上理解概念,并有利于促進學生的發散思維和分析能力。
例如在學習完 “動物的行為”之后,可以構建以下概念圖,使學生清晰地了解動物行為的類型及先天和學習行為的區別和聯系。
在實際教學中,可以鼓勵學生按照自己的思維方式和習慣構建概念圖,將所學到的概念進行系統歸類,使習得的知識結構化、系統化。這樣,有助于學生掌握知識的內在聯系,使所學知識融會貫通。
五、聯系實際運用概念,使抽象的概念具體化
學生掌握概念不能僅僅停留在對概念的抽象理解上,要讓學生在實踐中運用概念,學會運用概念進行推理、判斷、解釋生物學現象,或應用概念來分析、解決一些生產、生活或自然界中的實際問題,將抽象概念具體化。
篇4
關鍵詞 問題教學 問題串教學法 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
隨著新課程標準的深入實施,面向全體學生、提高生物科學素養、倡導探究性學習的生物課程基本理念得到很好的貫徹。關于學生的創新精神和實踐能力的培養,在日常教學活動中也得到了明顯的體現。學生通過學習,發展了探究能力、學習能力和解決問題能力。教師依托問題展開教學,可以提高教學的有效性,促進學生各方面能力的提高。其中通過問題串進行的教學手段,近年來得到更加普遍運用,并且中青年教師使用該手段更多;相關問題串教法的研究文章,亦頻頻見之于各種教育教學刊物。可見,基于問題串的教學法的實踐和研究,得到了廣大教育理論工作者、一線教師的高度重視。
但關于“問題串教學法”及其適用方面的觀點卻并不一致,有的教師認為問題串教學只是營造課堂情境的手段,有的把問題串教學簡單等同于問題教學,有的僅僅把問題串教學當作分層教學的手段。因此,關于此教學手段在理論探討上還有進一步明晰和取得共識的必要。筆者根據多年來在生物教學中實踐問題串教學法的深切體會和探索思考,對“問題串教學法”的內涵外延加以重新定義,對其適用教學情境加以舉例說明。
1 問題串教學法的內涵與外延
1.1 問題串教學法的內涵
問題串教學法是指教師備課時,立足學生學習基礎,依照教育教學目標,圍繞一定的教育教學內容或主題,設計一組具有較強邏輯關聯的問題,并利用問題串有效展開教學的教學技巧。作為教學流程架構的問題串,通常由3~5個問題組成;依據不同問題之間的邏輯關系,可以分遞進式問題串、并列式問題串、對比式問題串等。
1.2 問題串教學法的外延
問題串教學法歸屬于問題教學的范疇,本質上是一種問題教學法。作為一種日漸成熟的教學方法,問題串教學法從理論上充實、豐富了當代教育教學方法形式,但有一定局限性,并不能代替其他教學方法,如它不能代替實踐實驗教學、直觀圖文音像教學、指導合作學習等形式的教學方法。
1.3 問題串教學是一種課堂組織技巧
問題串教學法是一種教師可掌握并采用的重要教學方法。教師可以根據自身能力狀況、風格特點、教學主體和教學目標需要等實際情況,依托具有某種邏輯的問題串,充分發揮自身技能組織課堂教學,以促進教學目標的有效達成。
2 問題串教學法主要應用的四種情形
問題串教學法作為一種教學方法,主要適用的四種教學情況分別是:深化對概念的理解、突破重點難點、營造課堂情境、總復習中的知識整合。
2.1 深化對概念的理解
新課程標準在教學建議中提到:“生物學重要概念處于學科中心位置,包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。”初中學生的知識儲備比較少,閱讀理解能力仍然比較弱,如何更好地讓學生透徹理解領會概念,是初中生物教學的重要任務。教師通過問題串教學法,可以有效地解決概念教學中的困難。
如在“形形的生物”一節里,“對遺傳多樣性”這一概念,學生理解起來比較費力。因為七年級學生沒有“遺傳”概念方面的知識基礎,對“遺傳多樣性”的理解陌生誨澀。教師可以運用問題串,組織簡要的討論過程:
小明像爸爸,為什么不像別人的爸爸?(因為只遺傳了爸爸的相貌特征,沒遺傳別人爸爸的相貌特征)
小娟像媽媽,為什么不像別人的媽媽?(因為只遺傳了媽媽的相貌特征,沒遺傳別人媽媽的相貌特征)
小鵬像媽媽,為什么不像別人的媽媽?(因為只遺傳了媽媽的相貌特征,沒遺傳別人媽媽的相貌特征)
教師再引導學生總結歸納出:不同生物個體通過不同遺傳路徑獲得了不同的特征表現,遺傳是多種多樣的,這就是遺傳的多樣性。這樣可以讓學生準確理解“遺傳多樣性”這一概念。
2.2 突破難點強調重點
光合作用的學習是義務教育階段生物學教學的重點之一,其中能量轉換問題涉及“能量”“生物能”等理化概念,七年級的學生難以理解。在“光合作用3――原理及應用”的學習時,教師可以設計以下問題串,讓學生探究:
光合作用的原料是什么?(二氧化碳、水)
光合作用的場所在哪里?(葉綠體)
光合作用的條件是什么?(光)
光合作用動力是什么?(熱量、光能)
光合作用的產物是什么?(淀粉、氧氣)
淀粉的合成起到了什么作用?(儲藏能量、營養物質)
在整個問題串的設計中,教師應把側重點放在后半部分,探討光作為能量動力的作用及去向,要注意把握問答節奏,給學生足夠的留白,以供學生更加充分地思考和回答。這樣既復習了光合作用的整體過程,又可以加深學生對光合作用(產生營養物質同時儲存能量)的深刻理解,為課堂中繼續探討光合作用應用意義做好鋪墊。
2.3 I造課堂情境
有時整節內容都比較零碎,教師若直接闡述非但不能激發學生興趣,反而還比較枯燥無味,學生的學習積極性難以提高。這時教師可以引入學生感興趣的事物,設計成問題串,并作為整節課的主線,營造課堂輕松情境,依次展開探究性學習。在“動物運動的形成1――骨的結構和成分”一節中,教師圍繞大部分學生所知曉的我國籃球巨星――姚明的信息,設計成問題串:
姚明身高2.26 m,體重140.6 kg,脛骨長度約占身體的1/4,兩端大,中間小,最小處和普通人一樣,直徑才2~3 cm。
為什么這么小的骨塊,竟能支撐起姚明等身材巨大的籃球運動員?(借以探討骨的致密性、拱形結構構成強大的支撐力)
在打球過程中,姚明要快速運動,這時骨是重還是輕一點好?(借以探討長骨中空減少重量增加靈活性,繼而探究中空可容納骨髓的作用)
姚明在激烈的籃球運動中,難免受傷,骨的自我修復原理是怎樣的?(借以探究骨膜、軟骨的自我修復和營養作用)
為什么隨著年齡增長,運動員都會退役呢?(借以探究骨成分變化,年齡不同成分功能也不同)
光有堅固、輕巧的骨就能夠滿足運動的需要嗎?(引導學生考慮光有骨,在強大的功能都不能單獨構成運動器官,還需要骨連接、骨骼肌等,為學習下一節作鋪墊)
這樣的設計結合實驗觀察等手段把枯燥的骨的結構和成分等各種特性有機地聯系起來,營造出生動活潑的課堂情境,極大地激發了學生的興趣和激情,顯著提高了教學效率。
2.4 在復習中整合不同章節的知識點
復習不是簡單的重復,教師需要將有關知識加以整合和升華,提高學生對生物學知識的認知和探究水平。在總復習專題中,教師可以將不同學期的學習問題,整合成問題串,展開復習。在“科學探究”專題復習過程中,關于單一變量原則時,教師可以設計以下問題串進行教學:
在“探究影響鼠婦分布的環境因素”實驗中,設置明暗兩種環境要凸顯多少個因素?(光,一個)
在“驗證綠葉在光下合成淀粉”實驗中,設置遮光和不遮光兩種環境是要凸顯多少個因素?(光照,一個)
弗里施在用顏色卡片試驗蜜蜂分辨能力時,設置兩類卡片是為了凸顯多少個因素?(色彩,一個)
這樣就把不同章節之間的問題通過共同的知識點串聯起來,讓學生進一步領會已學過的探究實驗中所貫穿的單一變量原則。此外,生物與環境、生物的生殖等專題的知識也適合通過設計問題串來進行整合復習,讓學生在更高的層次統覽復習內容,以更大的視野范圍去領會復習內容。
當然,問題串教學法也存在局限性,需要與其他教學方法揉合在一起加以運用,才能相得益彰。教師只有熟練運用包括問題串教學法在內的各種教學技巧,才能夠在課堂教學中如魚得水,提高教學的有效性。
參考文I:
篇5
關鍵詞:細胞;光合作用;代謝
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)10-225-01
縱觀近幾年高考,命題形式多樣,有圖表題和實驗設計題等,試題難度趨向中等,甚至較難,常成為高考體現選拔功能的命題點。在考查酶的本質與特性、光合作用與細胞呼吸的關系時,多與生理過程相聯系,以圖表、實驗等形式考查考生的曲線分析能力、實驗設計能力、獲取信息能力和綜合運用能力。
【例】某生物興趣小組利用某種綠藻進行了光合作用和呼吸作用的多項研究。圖1表示在兩種CO2濃度條件下,綠藻光照強度與光合速率的關系;圖2表示將綠藻細胞懸浮液放入密閉的容器中,在保持一定的pH和溫度的情況下,給予不同條件時細胞懸浮液中溶解氧濃度的變化;表格中的數據是在不同溫度下對綠藻光合速率和呼吸速率測量的結果,請分析回答:
(1)在圖1中的a點時,細胞中產生ATP的場所有________________________。若由b點條件突然變為c點條件時,綠藻細胞中C3的含量將________。
(2)據圖2分析,該綠藻細胞的平均呼吸速率為________μmol/min。在乙處光照一段時間后,溶解氧濃度保持相對穩定的原因是________。若在圖2中丁處加入使光反應停止的試劑,則正確表示溶解氧變化的曲線是a~g中的________。
(3)據表中數據,若每天對綠藻進行10小時光照、14小時黑暗,溫度均保持在25 ℃的條件下,綠藻能否正常生活?________,原因是________________。若一天中的光照與黑暗時間相同,則在________℃溫度下,綠藻一天內積累的有機物最多。
[答案](1)細胞質基質、線粒體、葉綠體(缺一不可)減少(2)2.5光合速率與呼吸速率相等e(3)能綠藻在10小時光照條件下積累的有機物大于14小時黑暗條件下消牦的有機物20
【方法模板:】
一、有關代謝的圖表分析類的題目
主要考查考生的分析、綜合、推理、想象、遷移和語言組織等高層次的的能力,可依據題干描述或所給材料,通過對文字、圖表等信息進行提取、分析和綜合來解答,其答案要求有填空(包括填圖和填表)和簡答等形式。
如何把圖表信息轉換成文字信息,是圖表題不同于一般文字敘述題的難點所在。這類題目可從以下幾步思考:1、應注意“文圖表”、“圖表”、“表圖”、“圖文”、“表文”等有關信息的閱讀、提取和轉換。2、對不同的題型采取不同的策略,圖解題重在解決相關概念的內涵和外延,記住這些圖解的原始來源,才能在分析題圖時將圖解還原,才能找到圖解中隱去的關鍵詞,分析出關鍵過程的名稱;坐標曲線圖遵循識標、明點、析線的步驟,重在找出曲線的變量;表格題重在解決數據信息的轉化問題等。只有明確了各類型題的側重點和相關特點,才能從容應對。3、結合題目的具體問題和相關知識進行綜合判斷,利用恰當的生物學語言準確規范答題。
二、代謝實驗設計類題是高考考查中的最高層次
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掌握生物概念往往是學生獲得成功的第一步。要促進這種成功則應與能力培養結合起來,學生學習生物概念既可獲得能力,又可進一步學習新概念及其他知識。那么,如何有效地實施生物概念教學呢?筆者認為在生物概念教學中應注重情景的創設并采取不同的教學方式進行教學。
一、概念教學時的情景引入
通過創設情景,簡捷明快地導入教學內容,使生物概念、原理的學習水到渠成。
1、實驗情景。
例如光合作用這一概念,實際上包含了光合作用的條件、原料和產物,對初中學生來說,能將這三個方面有機地聯系起來,歸納出光合作用的基本過程即基本上掌握了光合作用的概念。而光合作用的條件、原料和產物是通過探究性實驗《綠葉在光下制造淀粉》和三個演示實驗得出的,學生在實驗及觀察過程中已對有關的產物和原料等有較深的印象和理解,再引導學生將這些實驗結論歸納在一起,找出內在聯系,光合作用的概念便水到渠成。
培養學生得出概念的能力的過程,也是訓練和提高學生觀察能力、實驗能力和思維能力的過程。布魯納說:“一個壞教師奉獻真理給學生,一個好教師則教人發現真理?!睂W生得出概念的能力也是一種發現真理的能力。
2、實踐情景。
學生通過觀察獲得生物的形態、結構、生理、生態、遺傳和進化等方面的直觀的感性的認識,把這些感性的形象轉變成語言即初步的概念,再經過形象思維和抽象思維的互動與轉變,實現由特殊到一般、由現象到本質的飛躍,抓住生命的特征,建立較完整而科學的概念。例如,進行生態系統概念教學時,可先引導學生觀察池塘、麥地、樹林等,分析其中的生物種類、生物之間的關系、生物與無機環境之間的關系,發現植物、動物、各種微生物及非生物環境相互聯系、相互依存,共同構成一個整體。學生通過觀察分析,歸納出:生態系統=生物群落+非生物環境。
3、問題情景。
利用掛圖、實物及演示實驗等直觀手段的同時,通過教師提出問題、學生帶著問題觀察并在觀察中解決問題,便于感性認識,能豐富課堂教學,對培養學生學習興趣和想象力起到很大作用。例如"蒸騰作用"的概念,可以通過蒸騰作用演示實驗進行觀察并提出問題:塑料袋內壁上的水珠從哪里來的?通過帶著問題觀察,學生能形象直觀地掌握和理解蒸騰作用的概念,知道蒸騰作用是水分以氣體狀態從體內散發到體外的過程。
二、概念教學時的情景分析
1、創設比較情景,分析概念的區別和聯系。
在教學中,教師要及時指導學生對一些相關概念進行對比、歸類,揭示概念之間的內在聯系,找出本質區別,使概念清晰化和系統化。
在學習生物概念時,注意分組、結對、列表、進行歸類對比,就容易搞清各對概念間的本質區別與內在聯系。同時,通過比較,促使學生將新舊知識、同類知識聯系起來,分析異同。
從這個角度而言,學生比較能力的培養和訓練,在一定程度上也有助于學生學習能力的提高。
2、創設強調情景,分析概念的關鍵字、詞,理解概念的內涵和外延生物概念是用簡練的語言高度概括出來的,其中一些字詞都是經過認真推敲并有其特定意義的,它往往提示了概念的本質特征,是生物概念的關鍵字詞,要理解概念的本質,必須從理解關鍵字詞入手。強調不僅能引起學生的注意,而且能引發學生的思維,使學生很容易把握住其中的關系,把學生的思維引向深入,真可謂“此時無聲勝有聲”。例如:相對性狀:同種生物同一性狀的不同表現類型叫相對性狀。其中“同種”“同一”四個字,需強調。
3、創設問題情景,通過討論加深對概念的認識和理解。
隨著教學活動的多元化,以學生為主的探究學習活動會漸漸成為教學主流。問題討論在教學中所扮演的重要角色是不容忽視的。亞里士多德說:“思維來自驚奇和疑問開始”因此教師要巧設一些問題,點燃創新之火。問題討論促進學生概念的精致化,小組問題討論提供所有學生主動學習進行概念解釋的機會。學生提出的概念解釋必須接受組員的檢驗,促其再建構。經由不斷的解釋、質疑、再建構、反駁、澄清等,共同建構出一個比討論前更符合科學概念的答案。
三、概念教學時的情景鞏固
1、體系情景。
在完成章節知識的教學后,對那些相鄰、相對、并列或從屬的概念進行類比、歸納,根據它們的邏輯關系,用一定圖式組成一定序列,形成概念體系。如:用概念圖將有關某一主題的不同級別的概念置于方框或圓框中,再以各種連線將相關的概念連接,形成該主題的概念網絡,把學生感知“孤立”、“散裝”的概念納入相應的概念體系之中,讓學生獲得一個條理清晰的知識網絡,既能幫助學生理解新概念,又能進一步鞏固深化已學概念。
2、比較情景。
生物學概念很多,而且很多概念間聯系和類似的地方很多。如果學生沒有比較概念的能力,隨著學習深入,概念增多,易出現混淆的現象,影響學習效果。引導學生比較概念,主要讓學生抓住兩點,一是注重尋找比較標準,二是注重概念的內涵和外延的比較。比較概念的過程主要是求同思維和求異思維的過程,所以比較概念有助于思維能力提高。
3、發展情景。
對學生來說,不同階段和不同的知識基礎,對概念的理解也會不同。學生能動地去探究概念的本質,就形成一個發展概念的過程,探索生命活動規律的內驅力會得到強化。
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智力的開發與發展,創新與創造能力的挖掘與培養,皆離不開基本概念。高中生物亦如此,本文筆者將針對如何提升高中
生物概念教學效果做以下探討。
關鍵詞:高中生物 概念 設疑 對比
高中生物教材中,有許多反映事物的一般的本質的生
物的概念,它們是抽象的,學生往往不易于理解。教師可
以利用民間諺語,便利枯燥無味的基本概念的教學變得豐
富多彩;設疑法有效地分解基本概念的難度,通過對比法
使易混淆的基本概念較清楚地加以區分;概念圖可使原來
迷惑的概念清晰化,零散的知識系統化。
學科知識結構(或圖式)要以事實、概念、原理、規
律等為基本要素。其中概念是十分重要的基礎環節。如果
把知識結構比喻為一個生物體,那么構成這個生物體的基
本單位就是基本概念。基本概念的掌握和理解程度是掌握
知識、培養能力和發展智力的前提條件,是培養科學素質
和創新素質的基本單位。
在高中生物學習中,概念學習尤為重要。高中生物教
材中,有許多反映事物的一般的、本質的生物概念,它們
是抽象的,學生往往不易于理解。新課標對一些重要的基
本概念則要求全體學生必須掌握,說明基本概念的重要性。
在教學過程中,如何讓學生準確而靈活地掌握基本概念,
從而達到使學生充分認識、了解生物學知識的目的,是每
一位生物教師必須高度重視的問題?,F結合生物學概念教
學的實踐,談幾點感受。
生活中由諺語引出的概念。日常生活中流傳著很多諺
語包含著生物學知識,只要稍加利用,對概念的認識和理
解很有幫助。“龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞”這是
生物的遺傳,是生物界普遍存在的現象?!耙荒妇抛?,連
母十個樣”這反映了生物的變異現象?!帮w蛾撲火”反映
了生物的應激性?!耙怀馍咭?,十年怕井繩子”是生物
的條件反射。“一方水土育一方人”生物與環境的關系。
在備課過程中有意識地挖掘,在教學過程中恰當的運
用,一定能增加教學的趣味性,起到激發學生興趣,促進
學生學習的作用。設疑從理解問題的過程中引出概念。設
疑就是根據基本概念的“內涵”(即基本概念的本質)和“外
延”(即基本概念的對象范圍),根據學生的智力水平設
計出問題,讓學生通過教材和觀察現象回答,從而達到掌
握和理解基本概念的目的。
結合學生基礎知識水平,教師可通過設計難易適度的
問題進行提問,讓學生在回答問題的過程中歸納出這一基
本概念。如光合作用的概念,先分析光合作用的場所、產物、
原料、條件及過程中的物質轉變、能量轉變,然后在掌握
和理解這些知識的基礎上可直接提出“什么是光合作用?”
此時學生自然就能概括出光合作用的概念。
還可根據教材的重難點以及學生在概念學習中可能出
現的障礙,提出問題讓學生回答,可有效地防止學生對概
念內容想象的過寬或過窄。例如內環境的概念(包括血漿、
組織液和淋巴),為防止學生把內環境中的血漿說成血液,
可重點提出:血液有哪兩部分組成?)(血液包括血細胞
和血漿)顯然血細胞不屬于內環境。
設疑是我們在上課時引導學生進行主動學習的方法之
一。設疑可以使學生產生聯想,可以提高學生學習興趣,
可以促使學生積極思維,使課堂教學富有生命力。但必須
重視學生的基礎知識水平,根據教材的重難點以及學生在
學習中可能出現的障礙,設計并提出難易適度的問題,不
可面面俱到。讓我們采取靈活、適度、明了、針對性強的
設疑方法,通過學生的分析、歸納和想象,使學生準確掌
握和理解生物學基本概念。
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作者簡介:劉德洪,男,(1962年――),湖北省安陸市人。1982年畢業于孝感分院,后進修畢
業于湖北大學。自82 年以來,本人一直從事高中生物教學工作,83年曾參加湖北省農基教材編審
工作,多年來致力于高中生物教學的探討和班主任工作研究,多篇。
上接90 頁
可以采用對比法把一些相近或關系密切的基本概念,
從幾個方面進行逐項的對比,從中找出異同點來,以便明
確其本質特征。通過對比法可以使易混淆的基本概念清楚
地加以區分。通過前后對比,既可使學生加深對新基本概
念的理解和掌握,又可對前面基本概念加以復習鞏固,溫
故而知新。例如光合作用的概念,也可以從反應場所、反
應條件、物質變化、能量變化四個方面與已學的呼吸作用
加以比較。通過比較,既可準確掌握和理解光合作用的概念,
知道光合作用是植物、藻類和某些細菌以二氧化碳和水為
原料,利用光能合成糖類等有機物,并儲存能量的過程;
同時也加加深對呼吸作用的掌握和理解兩者的關系。
將分散的知識進行分類,將類似的知識進行比較,也
是形成知識結構的重要方法。例如,植物育種的知識分布
在必修和選修教材中,復習時可將它們整理在一起,進行
對比,區別不同育種概念。
概念圖可以用于新授課中建構知識結構,也可以用在
•82• 城市建設理論研究
復習課中建構知識體系。運用概念圖幫助學生復習生物知
識,可以對不易理清的各種概念和原理有進一步了解和更
深入的認識,還可使原來迷惑的概念清晰化,零散的知識
系統化,機械的知識靈活化。既可由學生獨立完成,也可
以由學生小組合作完成,還可以由師生共同討論完成。以
構建概念圖為平臺為學生創造使用、互助、民主、開放的
學習環境,并培養學生的使用意識和合作能力,也促進了
師生之間的交流。
綜上所述,我對高中生物基本概念的教學進行系統、
全面、具體的分析與研究,總結出了高中生物概念教學的
一些行之有效的方法。在高中生物教學中,只有不斷創新、
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關鍵詞:學法;生物學概念;生物科學史;總結
古人云:授人之魚,只供一飯之需;教人之漁,則終生受益無窮。可見教師必須注重學法指導,讓學生“學會學習”,以提高學習能力,達到葉圣陶先生所說的“教是為了不教”,“自求得之”的目的。中學生物教學面臨教材內容多,課時少等問題,這就促使并要求生物教師更加高效率、高質量地進行教學。在教學中滲透學法指導,利用“學法”這一杠桿,提高教學質量。下面,就生物學科如何滲透學法指導談談筆者在教學實踐中的幾點做法。
一、加強生物學概念教學,指導學生加強對概念的理解
在高中生物教學中.加強概念的教學是一項非常重要的教學內容。可以說,高中生物課的教學,就是對生物概念的教學;高中生物課的學習,就是對生物概念的學習。學生對概念掌握正確與否.直接關系到對生物學知識的理解應用.以及今后的創造性活動。
概念是反映思維對象特有屬性或本質屬性的思維形式。概念包括內涵和外延兩個基本特征。概念的內涵是指反映在概念中的思維對象的特有屬性或本質屬性,又叫概念的含義。概念的外延是指具有概念所反映的特有屬性或本質屬性的對象.又稱概念的適用對象。教師在教學中,一定要通過各種手段幫助學生理清概念的內涵與外延,即概念的含義和使用范圍。只有當學生真正地把握了概念的內涵和外延時,才能夠運用概念去解決問題,從而達到教學目的。
對于一些概括性高、較抽象的概念,教學中如果直接切入概念,則不利于學生的理解和掌握。教師可以先用豐富的實例使學生掌握相關的概念,然后從中總結出它們的共同特點,得出新概念。如無性生殖是一個概括性較高的概念,教學時可以先用豐富的實例使學生掌握分裂生殖、出芽生殖、營養生殖等概念,然后啟發學生嘗試著從中總結出它們的共同特點:不經過生殖細胞的結合,由母體直接產生新個體。通過這種方式得到的無性生殖的概念能讓學生舉一反三.理解深刻。
二、重視相關生物科學史教學,指導學生學會科學的思維與方法
在過去的生物教學中,科學史沒有得到足夠的重視,傳統的科學史教育.往往是把科學史作為一種知識附加在科學教學內容上,而新的高中生物課程在這方面有了明顯的改進。在《課標》第四部分“實施建議”中.明確提出“注重生物科學史的學習”.首次提出知道生物科學發展史上的重要事件的要求.反映出新課程對知識的“來龍去脈”的重視。事實上,生物科學史不僅僅是生命科學發展歷程中的一系列人物和事件.更重要的是它蘊含著豐富的科學思想、科學方法、科學的世界觀以及科學精神和科學態度等內容,具有很高的教育價值。生物科學史的知識不僅可以讓學生體驗到科學家們的探索精神與科學態度.而且它也是學生開展探究活動的極好素材,從中可以領會科學的思維與方法。
在過去的科學史教學時,教師一般都以講故事的方式進行。實踐證明,這種科學史的教學方法是低效的。對科學史實施探究教學,有利于學生了解科學研究的歷史及科學本質。在教學中,教師可以引導學生假想自己就是當時的科學家.讓學生大膽地去提出問題.想辦法解決問題并得出結論.讓學生真正的成為學習的主體。比如,《光合作用的探究歷程》是必修一中的重要內容,筆者按照時間順序將一些光合作用發現史中重要的科學實驗作為背景資料呈現給學生.設置一些問題串讓學生分組討論.分析實驗現象并提出自己小組的推斷.在此基礎上引導學生提出進一步想探究的問題等,再與前人所得結論進行比較。通過對這段科學史的探究學習,學生不僅了解光合作用知識的來龍去脈,經歷人類探究光合作用的漫長過程,牢固掌握了相關知識,還學會了如何依據資料作出科學結論。
三、靈活應用圖表,指導學生善于總結
生物這門學科與其他的理科相比,內容雖然不是很多,但都比較零散,需要記憶的知識點也比較多。這就要求學生要對支離破碎的知識進行梳理歸納,使之條理化,從整體上或實質上把握具體知識,減少學習上的盲目性,提高學習效率。所謂讀書要從“從薄到厚”到“從厚到薄”,強調的就是學習過程中要善于歸納,精于總結。
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生物概念作為生物知識中的重要組成部分,是生物知識體系得以構建的關鍵環節。因此,生物概念教學應該作為生物教學中的重要內容,學生只有牢固掌握有關的生物概念,才能夠更加深刻地理解和認識有關的生物原理,進而有助于學生形成系統的生物知識構架。當下,隨著“真學課堂”這一課堂模式的興起,傳統的教學模式越發的暴露出其弊端。下面就如何在生物教學的過程中開展概念教學提出了一些策略。
1.創設問題情境,引出生物概念
創設問題情境是教師開展課堂教學過程中一種有效地教學手段,它可以活躍課堂的氣氛,調動學生參與課堂教學活動的積極性和熱情,有利于學生自主地投入到課堂教學中來。因此,在開展生物概念教學的過程,教師如果可以創設適當的問題情境,則可以調動學生學習生物概念的熱情和積極性,激發學生學習的動力和求知欲,學生的學習思維也將得到有效地刺激,使其始終處于活躍的狀態。此外,通過對教師所設置的問題情境進行思考,可以讓學生帶著好奇心和疑問來認真的聽教師對于相關生物概念的闡述,從而達到吸引學生聽課注意力,提高學生聽課質量的目的。因此,教師在開展生物概念教學的過程中要善于根據教材中的相關知識點來創設問題情境,或者利用與教材內容相關的輔導教材來為學生創設一些趣味性和知識性并存的問題情境,加上教師新穎的提問方式,則可以有效的引出本節課待講解的生物概念。這樣一來,學生在對于疑問進行解決的過程中可以深化自己對于相關生物概念的理解和認識。
例如,教師在講解有關“細菌的繁殖”部分內容的時候,可以在上課前為學生們設置一些與之相關的問題情境,如:“為什么東西在夏天容易變質,而將其放到冰箱內則可不容易變質?”以及“酒為什么歷久彌香?”等,這些問題情境的設置可以激起學生的求知欲,引發學生進行積極的思考。在學生們對于這些問題情境進行思考和討論的時候,教師可以引出本節課將要講解的生物概念———細菌的繁殖與生存需要適宜的溫度,讓學生們借助這一概念繼續對上述的問題情境進行解答,得出問題的結論。學生在經過激烈的討論和思考后,會對問題的本質有更加深刻地認識,同時對于相關的生物概念也會有更深刻的理解,從而有利于提高學生生物學習的能力。
2.明確概念涵義,深化概念理解
每個生物概念涵義既包括概念的內涵,也包括概念的外延。學生只有對生物概念的內涵和外延的含義和范圍進行充分地理解,才可以深刻地理解有關的生物概念,進而使學生更好地對其進行掌握和應用。對于生物概念學習而言,除了要掌握概念的具體內涵外,還需要對生物概念的外延含義和具體范圍進行學習。概念的具體內涵通常是指反映生物規律和現象的特有屬性,而外延的含義則是指相關概念內涵所適用的條件和范圍。簡言之,生物概念的內涵和外延實際上就是對概念的本質從不同的角度來進行闡述,有助于學生區分內容相近的概念,避免學生混淆有關的生物概念。教師可以借助舉“正反例”的方式來幫助學生理解有關的生物概念內涵和外延,即對于某一特定的生物概念,教師可以舉一個與其符的正面例子和一個與之相對的反面例子,從而使學生可以充分地認識該生物概念的本質。
例如,教師在對植物的“根莖”這一生物概念進行講解后,可以為學生設置一些問題:“是否埋藏在地面以下的植物部分均為根”,以及“植物的根莖是否都是生長在地面之下?”等問題,并讓學生對其進行認真的分析、思考和討論。最終學生們根據所學的知識和生活常識得出如下結論:植物的地下部分并不全都是根,植物的根莖也并不是都是長在地面之下,如反例:竹子的地下部分會有竹節,這不屬于根;榕樹的地上部分也會存有一部分樹根長在地面之上。經過這種形象的事例對比,學生深化學生對于植物的“根”這一生物概念的內涵和外延均具有深刻地理解和認識,有助于學生形成正確的生物概念,提高生物概念的學習和運用能力。
3.發揮主體作用,進行概念探索
學生作為生物學習過程中的主體,其自身的能動性對于學生生物學習的質量具有重要的作用。傳統的教學模式由于極大地制約了學生能動性的發揮也逐漸被摒棄,以學生為教學主體的新型教學模式正逐漸得到普及和應用。在初中生物概念教學的過程中,教師需要將學生作為課堂教學活動的主體,使學生的能動性得到充分地發揮,讓學生自主來進行生物概念的分析、理解和探索。學生自身能動性的發揮有助于學生對生物概念進行充分地理解和探索,進而增強學生學習生物概念的認知能力。因此,在開展生物概念教學的過程中,教師需要敢于“放權”,讓學生自主進行學習,并要為學生的自主性學習營造良好的環境,讓學生在經歷多次試驗探索后,可以切身實際的發現有關的生物規律和本質。
例如,教師在講解有關“光合作用”部分知識后,教師可以為學生提供一些必備的試驗器具,如水槽、塑料瓶、塑料吸管、水草等,讓學生根據所學內容來自行設計一個模擬光合作用的試驗。學生利用這些器具,以水草為光合作用模擬實驗的研究對象來收集氧氣。在生物教師的指導下,學生經過多次的試驗失敗后,會對光合作用這一生物概念有更加深刻地認識和理解。此外,這種探究性的試驗對于學生的創新能力和實際能力的培養也具有重要的作用。
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〔中圖分類號〕 G633.91〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004―0463(2008)06(A)―0061―02
1. 元素示蹤法
元素示蹤法又叫放射性同位素標記法,即利用放射性探測儀器追蹤放射性元素在生物體內的動態變化。該方法是核物理技術在研究生物生理代謝途徑等方面的重要應用。如通常用3H標記尿嘧啶核糖核苷酸來研究RNA的合成;用35S標記蛋白質、32P標記核酸來確定某種生物的遺傳物質是蛋白質還是核酸;用18O標記H2O以確定18O在植物光合作用、呼吸作用、蒸騰作用中的反應路徑。
2. 摘除法
該方法一般用于對動物內分泌腺的生理研究。摘除動物的某個器官或腺體后,該器官或腺體的生理功能會消失,受這些器官或腺體影響的其他器官、腺體或相應生理功能也會下降或消失。常見的有摘除某動物的垂體,而后與垂體相關的后葉分泌抗利尿激素、垂體產生的各類促激素以及生長激素的功能都要停止,進而引起一系列的相關激素生理功能的缺失。
3. 飼喂法
即通過飼喂某種激素使實驗動物發生異常生理變化來驗證某些激素的生理功能。如給正常的蝌蚪飼喂含有甲狀腺制劑的飼料或在其生活的水中加入一定量的甲狀腺激素,使蝌蚪在短時間內發育成小型青蛙,以證明甲狀腺激素具有促進動物個體發育的功能。
4. 溶液培養法
植物必需的礦質元素有14種,其中N、P、K、S、Ca、Mg屬大量元素,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni屬微量元素。根據溶液培養法的原理,在除去某一種礦質元素時,植物的生長發育不正常,再補充上這種礦質元素后,植物的生長發育又恢復正常,則這種元素就是必需元素。通過溶液培養法,可以定性、定量地對植物水分代謝、礦質元素代謝、光合作用、呼吸作用等生理過程進行研究,同時溶液培養法也是驗證性實驗和探究性實驗題型首選的方法之一。通過這種方法能靈活地考查學生在實驗過程中對諸如對照原則、單因子變量原則等知識的應用,符合以知識為載體,突顯能力考查的高考理念。
5. 紙層析法
此方法主要用于對葉綠體中色素的提取和分離。該知識點內涵不是太多,但由于色素與光合作用這一基礎代謝有著直接的關系,因此可以說其外延在深度和廣度上都有重要的拓展價值。如色素與所吸收的光譜紅橙光和藍紫光之間的關系;各類色素在“光能電能活躍的化學能”轉變中所起的作用;色素存在的位置與光反應;色素與光合速率的關系等。進而延伸到研究影響光合速率的因素,以幫助學生分析和掌握影響光合速率內外因素的方法和規律;學會使用暗處理的條件和方法;學會使用NaHCO3和NaOH在植物光合作用和呼吸作用研究中的應用;學會區分C3植物和C4植物的結構特征與代謝特點。最終使他們能夠準確地分析曲線和圖表信息,構建扎實的基礎知識平臺,提升生物學科的綜合素養。
6. 人工合成法
基因工程中目的基因的制備包括人工合成法和“鳥槍法”。人工合成法有兩種:(1)已知目的基因的mRNA序列,逆轉錄出單鏈DNA,再按堿基互補配對原則合成互補鏈,獲得目的基因;(2)測得相關蛋白質的氨基酸序列,推斷出mRNA的堿基序列,提供合成DNA的A、T、G、C四種脫氧核糖核苷酸原料,在DNA合成儀中合成目的基因。
基因工程也叫基因拼接或DNA重組技術,是在生物體外,通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進行改造和重新組合,然后導入受體細胞內進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內表達、生產出人類所需要的基因產品,這種技術可以實現人類對生物性狀的定向改造。
7. 物質鑒定法
物質鑒定法主要用于對糖類、脂肪、蛋白質、DNA等物質和某些生物如大腸桿菌的鑒定與區分等研究,屬于實驗題型中的非對照型實驗。這類題的一般特點是通過某種處理出現某種現象就能得出某種結果,需要考生了解如鑒定蛋白質用雙縮脲試劑顯紫色;鑒定DNA用二苯胺顯藍色;鑒定脂肪用蘇丹Ⅲ顯橘黃色、用蘇丹Ⅳ顯紅色;鑒定麥芽糖、果糖、葡萄糖等還原性糖用斐林試劑顯磚紅色;鑒別大腸桿菌用伊紅-美藍試劑顯紫色并有金屬光澤等基礎知識并熟練掌握,同時能對在DNA和還原性糖鑒定中必須水浴加熱、脂肪鑒定時必須使用顯微鏡、鑒定大腸桿菌
時是針對其菌落等細節知識進行充分地延伸。
8. 花藥離體培養法
花藥離體培養法是單培體育種工作中常用的方法之一,具有培育周期短、幼苗經一定濃度的秋水仙素處理后染色體加倍、子代自交結子就能得到較大數量的純合品種等優點,屬于有性生殖類型。
9. 育種方法
生物通過繁殖傳遞遺傳信息。細胞核遺傳正反交結果一致,而細胞質遺傳則表現為母系遺傳,正反交結果不同。所以可以用正反交來確定一個性狀的遺傳方式,而正確地選擇實驗材料則是實驗成功的關鍵因素之一。真核生物核基因和質基因所控制的生物性狀是雜交育種、單倍體育種、多倍體育種、誘變育種、轉基因工程育種的物質基礎,這些育種方法正是遺傳定律在科研、生產和生活方面的集中應用。
10. 生命調節法
在生命調節法中,植物生命調節強調多種激素的綜合作用;動物生命調節雖以神經調節占主導地位,但是在體液調節中關于激素調節的協同作用、拮抗作用和正、負反饋機制也是生命調節的主要形式;微生物的生命調節中則以酶活性調節方式所具有的快速、精細等特點而在發酵工程中經常使用,同時酶合成調節中組成酶和誘導酶的表達機制也是進行發散思維練習的很好素材。