高中生物選修1“生物技術(shù)實(shí)踐”教材教法簡(jiǎn)介-2.ppt

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修1 生物技術(shù)實(shí)踐 教材教法簡(jiǎn)介 一 上世紀(jì)50年代 生命科學(xué)研究進(jìn)入到了分子水平 這樣的進(jìn)展是伴隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展而來(lái)的 現(xiàn)在生物技術(shù)已經(jīng)深入到我們社會(huì)生產(chǎn)和生活的眾多領(lǐng)域 這是生物學(xué)發(fā)展歷史的總趨勢(shì) 從高中教育來(lái)看 給一部分同學(xué)設(shè)置了這門選修課程 體現(xiàn)了課程的時(shí)代性 也使學(xué)生在進(jìn)入社會(huì)的時(shí)候 能夠?qū)ι锛夹g(shù)有更多的關(guān)注 在我們的科學(xué)教育里邊不能沒(méi)有技術(shù)的地位 事實(shí)上 在實(shí)施生物大綱教材的過(guò)程中就有很多教師做了生物技術(shù)實(shí)踐方面的嘗試 比如在研究性學(xué)習(xí)中 在校本選修課程中 一 研讀新課標(biāo) 對(duì) 生物技術(shù)實(shí)踐 的教學(xué)準(zhǔn)確定位 一 對(duì)課標(biāo)的解讀選修模塊設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 選修模塊是為了滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的需要而設(shè)計(jì)的 有助于拓展學(xué)生的生物科技視野 增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物科技與社會(huì)關(guān)系的理解 提高學(xué)生的實(shí)踐和探究能力 課標(biāo)中 課程設(shè)計(jì)思路 可見(jiàn) 選修模塊的設(shè)置體現(xiàn)了普通高中生物新課程的選擇性 其目的是促進(jìn)學(xué)生在知識(shí) 情感 能力等方面的繼續(xù)學(xué)習(xí)和提升 本模塊是實(shí)驗(yàn)課 所說(shuō)的生物技術(shù) 是指廣義的生物技術(shù) 而不限于 甚至主要不是 現(xiàn)代生物技術(shù) 內(nèi)容包括微生物的利用 酶的應(yīng)用 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用和生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用四部分 教師應(yīng)根據(jù)本校的條件 指導(dǎo)學(xué)生選做本模塊中的5 7個(gè)實(shí)驗(yàn) 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 生物技術(shù)實(shí)踐模塊重在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 動(dòng)手操作 收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力 增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的了解 本模塊適于繼續(xù)學(xué)習(xí)理工類專業(yè)或?qū)?shí)驗(yàn)操作感興趣的學(xué)生學(xué)習(xí) 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn) 課程設(shè)計(jì)思路 定位 生物技術(shù)實(shí)踐 模塊是實(shí)驗(yàn)課 是以學(xué)生為主體 通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的選修實(shí)驗(yàn)課 是在教師指導(dǎo)下 尊重學(xué)生的選擇 由學(xué)生自主 合作 探究完成的選修實(shí)驗(yàn)課 在課的進(jìn)行中要滲透科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)方面的教育 學(xué)校教師要為學(xué)生的選擇實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)和相應(yīng)的支持 使學(xué)生在 做 實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提升實(shí)驗(yàn)探究的能力 二 課程標(biāo)準(zhǔn)要求的課程內(nèi)容微生物的利用酶的應(yīng)用生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù) 微生物的利用 酶的應(yīng)用 生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用 生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用 三 生物技術(shù)實(shí)踐 模塊的意義和價(jià)值 高中生物課程設(shè)置了 生物技術(shù)實(shí)踐 選修模塊 這種專門開設(shè)以技術(shù)實(shí)踐為主題的課程在我國(guó)高中生物學(xué)教學(xué)史上是前所未有的 其意義在于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng) 滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的要求 本模塊的教育價(jià)值 1 較全面 真實(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力學(xué)生擁有從選擇課題 了解背景知識(shí) 理順研究思路 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程 規(guī)范操作到評(píng)價(jià)結(jié)果的獨(dú)立自主權(quán) 并且最終要獲取產(chǎn)品 而不是僅僅為了驗(yàn)證結(jié)論或?qū)で蟠鸢?2 集中培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)設(shè)計(jì)能力理解技術(shù)設(shè)計(jì)基本過(guò)程 發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題 制定設(shè)計(jì)方案 實(shí)施設(shè)計(jì)方案 結(jié)果分析和評(píng)價(jià) 表達(dá)和交流技術(shù)流程圖的制作技術(shù)裝置的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)對(duì)技術(shù)系統(tǒng)及技術(shù)控制的理解 技術(shù)流程圖示例 3 較嚴(yán)格地 多方位地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力各課題的操作對(duì)象和方法技能多種多樣 操作上的差之毫厘 會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的失之千里 還有操作不當(dāng)引起的安全問(wèn)題 需要 認(rèn)清操作的目的和原理 了解操作對(duì)象和工具的性質(zhì) 熟悉操作的程序和要領(lǐng) 觀察和分析結(jié)果 杜絕安全事故 4 拓展和加深對(duì)生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)的理解生產(chǎn)和生活中與課題研究有關(guān)的背景知識(shí) 實(shí)驗(yàn)的生物學(xué)原理 操作的原理 有關(guān)的理化知識(shí) 與必修模塊不同的是 本模塊是為了應(yīng)用去獲取知識(shí) 在實(shí)踐過(guò)程中去理解知識(shí) 目的性更強(qiáng) 5 領(lǐng)悟科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)的相互關(guān)系 凸顯科技價(jià)值觀的教育深入體會(huì)科學(xué)和技術(shù)的性質(zhì)深入體會(huì)科學(xué)和技術(shù)的價(jià)值和局限性深入體會(huì)科學(xué)與技術(shù)的相互支持深入體會(huì)技術(shù)是科學(xué)應(yīng)用于社會(huì)的橋梁深入體會(huì)技術(shù)是人的感官和肢體的延伸 大大加強(qiáng)人類干預(yù)自然的能力 6 砥礪科學(xué)精神 強(qiáng)化科學(xué)態(tài)度 張揚(yáng)創(chuàng)新精神 實(shí)做過(guò)程中 需要一絲不茍 百折不撓 埋頭苦干 求真務(wù)實(shí) 謙虛謹(jǐn)慎 嚴(yán)格要求 從課標(biāo)中具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)所用的目標(biāo)行為動(dòng)詞可以看出 本模塊為學(xué)生自主創(chuàng)新留出極大空間 二 課程教材特點(diǎn)技術(shù)性 實(shí)踐性基礎(chǔ)性 時(shí)代性多樣性 選擇性 一 生物技術(shù) 微生物 1917年匈牙利工程師KarlEreky首次提出 指用甜菜大規(guī)模養(yǎng)豬 即利用生物將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品 1982年 國(guó)際合作及發(fā)展組織重新定義 是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)原理 依靠微生物 動(dòng)物 植物體作為反應(yīng)器 將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品來(lái)為社會(huì)服務(wù)的技術(shù) 傳統(tǒng)生物技術(shù) 主要是通過(guò)微生物的初級(jí)發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)商品 現(xiàn)代生物技術(shù) 1973年 第一個(gè)DNA重組實(shí)驗(yàn)成功 此后 以DNA重組技術(shù)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)興起 生物技術(shù)的構(gòu)成 本模塊是實(shí)驗(yàn)課 這里所說(shuō)的生物技術(shù)是廣義的 廣義的生物技術(shù)指人類以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ) 改造生物及其功能的技術(shù) 如植物引種培育 動(dòng)物良種選育 發(fā)酵食品的制作等 狹義的生物技術(shù)是指人類以現(xiàn)代生物學(xué) 生物化學(xué)等特別是分子生物學(xué)為基礎(chǔ) 在細(xì)胞水平和分子水平直接改造和利用生物及其生命活動(dòng)的技術(shù) 如組織培養(yǎng)技術(shù) 克隆技術(shù) DNA重組技術(shù)等 教材中所涉及到的生物技術(shù) 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 如釀葡萄酒 制作腐乳和泡菜等微生物培養(yǎng)技術(shù)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)植物有效成分的提取細(xì)胞的固定化 PCR和蛋白質(zhì)技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù) 微生物 微生物是形體微小 單細(xì)胞或個(gè)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的多細(xì)胞或無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物的通稱 它不是分類學(xué)上的名詞 微生物包括的范圍也不能僅以體形大小來(lái)論 微生物是地球上最古老的生命 地球的年齡為46億年 發(fā)現(xiàn)了32億年前的細(xì)菌化石 如鐵細(xì)菌 藍(lán)細(xì)菌等 巖石層中發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)古細(xì)菌活動(dòng)痕跡 從地質(zhì)年代推算 最早的細(xì)菌在35億年前已經(jīng)出現(xiàn) 直到現(xiàn)在 10億年前才有了原生動(dòng)物和植物 目錄 走近生物技術(shù)專題1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用專題3植物的組織培養(yǎng)技術(shù)專題4酶的研究與應(yīng)用專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)專題6植物有效成分的提取 二 本套教材的呈現(xiàn)方式 由專題和課題組成 意在體現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本模塊的要求 本模塊的主要特點(diǎn)是突出了科學(xué)探究和操作實(shí)踐 兼顧了背景知識(shí)和科學(xué)原理的介紹 體現(xiàn)學(xué)生的選擇 自主 合作 探究 滲透科學(xué)思維 科學(xué)方法的訓(xùn)練 歸納 演繹 類比等思維的方法 重復(fù)和對(duì)照的設(shè)計(jì) 通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)訓(xùn)練科學(xué)方法 正文和旁欄中的思考題大多圍繞科學(xué)方法來(lái)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)室工作的有關(guān)規(guī)定或相關(guān)資料集于附錄 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室基本安全規(guī)則 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的國(guó)際單位 常用培養(yǎng)基的配方 常用的消毒滅菌方法 常用化學(xué)抑制劑 課題結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析 課題背景 從生產(chǎn)和生活出發(fā) 突出了與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系 并高度注意某項(xiàng)生物技術(shù)與社會(huì)生活 或生產(chǎn) 或發(fā)展的關(guān)系 讓學(xué)生明白研究此課題的意義并調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的積極性 課題結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析 融基礎(chǔ)知識(shí) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作提示于一體 實(shí)際上提示學(xué)習(xí)過(guò)程 或教學(xué)過(guò)程 應(yīng)關(guān)注知識(shí)和能力的統(tǒng)一 思維和實(shí)踐的統(tǒng)一 學(xué)科學(xué) 做科學(xué) 用科學(xué)的統(tǒng)一 基礎(chǔ)知識(shí) 闡明引課題的科學(xué)原理和基本方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 提供實(shí)驗(yàn)流程圖和參考資料 引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)操作提示 操作層面的指導(dǎo)性建議 課題結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析 結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 分析結(jié)果 得出結(jié)論 以評(píng)價(jià)為杠桿 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和反思 傾聽不同意見(jiàn) 不斷進(jìn)取 評(píng)價(jià)又以學(xué)生自我評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合 最終確定是否獲得了該課題應(yīng)得的學(xué)分 使考核落到實(shí)處 課題結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析 課題延伸和相關(guān)鏈接體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的開放性 鼓勵(lì)有興趣 有相應(yīng)潛質(zhì)的學(xué)生 得到進(jìn)一步的發(fā)展 課題延伸 縱向拓展相關(guān)鏈接 橫向聯(lián)系 三 教學(xué)建議 一 通過(guò)教學(xué)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)1 多方位地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)際操作能力本模塊教材中的課題 能否出色地完成 既依賴于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的正確 還需一絲不茍的 精確而細(xì)致的操作 為此 應(yīng)注意 在以下方面 教師對(duì)學(xué)生應(yīng)嚴(yán)格要求 這將有利于提升學(xué)生的實(shí)際操作能力 并保證課題的完成 認(rèn)清操作的目的和原理了解操作對(duì)象和工具的性質(zhì)熟悉操作的順序和要領(lǐng)觀察和分析操作的效果多次練習(xí)操作的要領(lǐng) 熟能生巧杜絕操作中的安全事故教師應(yīng)充分發(fā)揮指導(dǎo)和示范作用 并把操作能力細(xì)化為形成性評(píng)價(jià)的一部分 2 拓展和加深對(duì)生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)的理解本模塊的教學(xué)內(nèi)容 并非實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)那樣簡(jiǎn)單 例如微生物的培養(yǎng) 純化 分離和應(yīng)用 對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō) 完全是新的知識(shí)內(nèi)容 植物組織培養(yǎng) 酶的固定化 DNA片段的PCR擴(kuò)增等包涵著現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí) 植物有效成分的提取中有許多物理和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用 即使是與生活密切相關(guān)的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和酶制劑的應(yīng)用 也需要復(fù)習(xí)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 技術(shù)操作的本質(zhì)也是知識(shí) 原理的應(yīng)用 拓展和加深對(duì)生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)的理解 其教育價(jià)值仍不應(yīng)忽視 與其他必修 選修模塊不同 本模塊的學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用去獲取知識(shí) 在實(shí)踐過(guò)程中理解知識(shí) 目的性更強(qiáng) 也因此會(huì)理解得更透徹 掌握得更牢固 3 從實(shí)際出發(fā)選擇課題 生物技術(shù)實(shí)踐 中的課題從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到現(xiàn)代分子生物技術(shù)都有所涉及 可謂 基礎(chǔ) 與 現(xiàn)代 并重 但應(yīng)明確 無(wú)論課題針對(duì)的是哪項(xiàng)具體技術(shù) 它都同樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力 課題的教育價(jià)值并不因?yàn)榧夹g(shù)是現(xiàn)代技術(shù)或是傳統(tǒng)技術(shù)而提升或降低 教師在選擇課題時(shí) 不要追求時(shí)髦 應(yīng)該結(jié)合本地教學(xué)資源的實(shí)際情況做出合理取舍 4 學(xué) 圍繞 做 生物技術(shù)實(shí)踐 與所有其他生物課程的一大區(qū)別在于 幾乎每個(gè)課題都要求制作產(chǎn)品 除個(gè)別情況外 產(chǎn)品均為物質(zhì)實(shí)體 如葡萄酒等 每個(gè)課題應(yīng)圍繞怎樣做 怎樣做得更好進(jìn)行 即使是科學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí) 也應(yīng)圍繞著 做 進(jìn)行 教師在教學(xué)中要擺脫傳統(tǒng)教學(xué)習(xí)慣的影響 將 做 擺在核心位置 讓 學(xué) 圍繞 做 5 自學(xué)為主 指導(dǎo)為輔 生物技術(shù)實(shí)踐 強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性 提倡自學(xué)和探究 教師在教學(xué)過(guò)程中需要保證學(xué)生的主體地位 在基礎(chǔ)知識(shí) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)操作等各環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生動(dòng)起來(lái) 同時(shí)又要發(fā)揮好指導(dǎo)作用 注意進(jìn)程控制 及時(shí)給予提示和指導(dǎo) 避免學(xué)生陷入無(wú)助或盲動(dòng)的困境 6 確定有效評(píng)價(jià)體系 生物技術(shù)實(shí)踐 要求學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程 主要包括實(shí)驗(yàn)操作 結(jié)果分析 方法改進(jìn)等多個(gè)環(huán)節(jié) 如何對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行合理評(píng)價(jià)是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題 在教學(xué)實(shí)踐中 教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情形確定準(zhǔn)確和可操作的評(píng)價(jià)體系 二 制定切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃 教學(xué)計(jì)劃應(yīng)該包含以下的主要內(nèi)容 1 本學(xué)期計(jì)劃完成哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn) 結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和學(xué)校已有的實(shí)驗(yàn)條件考慮 2 各個(gè)實(shí)驗(yàn)需要多少課時(shí)完成 每個(gè)課時(shí)應(yīng)該安排哪些內(nèi)容 教師應(yīng)提前將這些實(shí)驗(yàn)做一遍 3 各個(gè)實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料 包括實(shí)驗(yàn)藥品 哪些儀器必須提前購(gòu)買 購(gòu)買的數(shù)量為多少 4 哪些實(shí)驗(yàn)需要教師提前做好準(zhǔn)備 需要做好哪些準(zhǔn)備 5 各個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順序怎樣安排 6 如何評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況 三 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的建議 1 讓學(xué)生先自學(xué)有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí) 弄清原理 再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要通過(guò)各種途徑收集資料 2 教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核 提出修改意見(jiàn) 3 由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 記錄結(jié)果 獲得產(chǎn)品 寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告 在班上交流 4 教師要幫助學(xué)生準(zhǔn)備有關(guān)實(shí)驗(yàn)器具材料 組織討論 作出評(píng)價(jià) 四 組織好 生物技術(shù)實(shí)踐 教學(xué)活動(dòng) 1 充分利用已有的資源 課內(nèi)和課外相結(jié)合 例如 腐乳的制作 腐乳的制作涉及的時(shí)間較長(zhǎng) 需要三到五天進(jìn)行初期發(fā)酵 后期發(fā)酵也需要七天左右 由于涉及的時(shí)間較長(zhǎng) 從操作層面上講 原理的學(xué)習(xí)在課堂上完成 但具體的實(shí)踐需要學(xué)生在家里完成 如何利用學(xué)生家里已有的資源 讓學(xué)生在家里和父母一起制作腐乳 既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 提高了學(xué)生的操作技能 加深學(xué)生對(duì)原理的理解 使學(xué)生獲得成功的滿足感 同時(shí)又可以加深學(xué)生與父母之間的情感溝通 2 精心安排實(shí)驗(yàn)方案 做到井然有序 例如 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 微生物實(shí)驗(yàn)涉及的儀器特別多 而且老師帶領(lǐng)班級(jí)也挺多 如何在限定的時(shí)間內(nèi)有效地安排班級(jí)實(shí)驗(yàn)順序避免操作的一些失誤 希望老師認(rèn)真組織和安排 如 班與班之間的銜接 觀察的時(shí)