“構(gòu)建生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題模型”教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精選文檔“構(gòu)建生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題模型”教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思路新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出要提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題能全面考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力、綜合分析能力、語言文字表達(dá)能力和科學(xué)思維能力，抓住了“實(shí)驗(yàn)與探究能力”這條主線，故成為高考命題的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題命題內(nèi)容廣泛，包括實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、步驟設(shè)計(jì)、結(jié)果記錄、現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等等，且題型變化多，能力運(yùn)用要求高，學(xué)生往往難以做到科學(xué)、規(guī)范、準(zhǔn)確答題。因此，在高三生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題的復(fù)習(xí)中，教師嘗試通過對(duì)一個(gè)典型題例的分析和深加工，引導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)中的要素、基本原則和細(xì)節(jié)，幫助學(xué)生對(duì)各類高頻考點(diǎn)的解答建立

2、起相對(duì)應(yīng)的解題模型并加以靈活運(yùn)用。 二、教學(xué)分析1內(nèi)容分析：通過解讀考試說明，分析比較各地近幾年各地高考（尤其是2009、2010年的浙江省生物高考題）中的實(shí)驗(yàn)題，總結(jié)歸納出實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等已成為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的高頻考點(diǎn)。本教學(xué)內(nèi)容就是通過引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等這些高頻考點(diǎn)的解題模型，實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維結(jié)構(gòu)化。2學(xué)情分析：學(xué)生經(jīng)過必修模塊學(xué)習(xí)對(duì)模型概念與建模思想有所了解，通過高強(qiáng)度、多類型的紙筆訓(xùn)練，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所涉及的基本核心理論已初步掌握，并且具備了一定的知識(shí)遷移應(yīng)用能力。但總體而言，學(xué)生對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)理解不深，對(duì)變換了情境或問題

3、形式的實(shí)驗(yàn)題又常感茫然，無所適從，表現(xiàn)為答非所問，得分率不高。模型構(gòu)建運(yùn)用能力低，知識(shí)理論聯(lián)系與解題實(shí)踐脫節(jié)。三、教學(xué)目標(biāo)及重、難點(diǎn)1知識(shí)目標(biāo)：熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的理論；歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等的解題思路與方法。2能力目標(biāo)：結(jié)合已學(xué)過的生物學(xué)理論，設(shè)計(jì)較完善的實(shí)驗(yàn)方案并靈活處理相關(guān)的各類實(shí)驗(yàn)問題；學(xué)會(huì)構(gòu)建、運(yùn)用解題模型。3情感態(tài)度及價(jià)值觀：求變、求異、求真思維與模型思維的發(fā)展；獲得分析問題、解決問題的思路與方法，提高生物科學(xué)研究的素養(yǎng)。4教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等高頻考點(diǎn)的解題思路與方法。5教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等

4、高頻考點(diǎn)的解題模型的構(gòu)建與應(yīng)用。四、教學(xué)策略在教學(xué)過程中充分利用CAI課件和學(xué)案，運(yùn)用建模思想，采用“題例分析比較討論歸納總結(jié)建模應(yīng)用”教學(xué)模式，以一道典型例題為載體，精心設(shè)計(jì)各種高頻考點(diǎn)題型并加以變式，從易入難，由主干到細(xì)節(jié)，在生生交流、師生互動(dòng)中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出解題方法、規(guī)律，最終構(gòu)建起合理有效的解答生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的模型。再結(jié)合課后針對(duì)性訓(xùn)練，強(qiáng)化解題模型應(yīng)用，達(dá)到舉一反三，觸類旁通的教學(xué)效果。五、課前準(zhǔn)備1研讀考試大綱和近年高考試題。2制作CAI課件，編制典型題例及各類變式題型，編印學(xué)案。六、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境引入主題課件

5、呈現(xiàn)：近年各地生物高考卷中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題所占分值、命題內(nèi)容（高頻考點(diǎn)類型）數(shù)據(jù)分析比較統(tǒng)計(jì)表。大家不難發(fā)現(xiàn)，生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題歷來是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。在前面復(fù)習(xí)中，我們也接觸了大量各中類型的相關(guān)題目，那么，大家在解答過程中，主要存在哪些困惑呢？ 大家分析總結(jié)得很好，一句話，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題能力仍需大幅度提升。今天這節(jié)課，我們采用建立模型的方法，探討一下實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄等這些高頻考點(diǎn)的解題思路與方法。關(guān)注討論表述：（1）看不懂題目，不知考什么知識(shí)點(diǎn)，無所適從；（2）詞不達(dá)意，不能簡潔的、科學(xué)的表達(dá)；（3）感覺做得挺好的，但卷面得分不高；（4）類型太多，無法全部掌握；等等。

6、引起學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的重視和關(guān)注，通過學(xué)生找原因分析，激起學(xué)生下面學(xué)習(xí)興趣，適時(shí)引出教學(xué)主題。一、實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)建模課件呈現(xiàn)： 某生物興趣小組利用上圖實(shí)驗(yàn)裝置，研究甲狀腺激素對(duì)小鼠新陳代謝的影響。（實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)過程中小鼠的生命，瓶口密封，忽略水蒸氣變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，裝置放在適宜恒溫的環(huán)境中）?，F(xiàn)有性別、日齡、大小相同的健康小鼠數(shù)只及有關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料，提供甲狀腺激素、良好的飼養(yǎng)條件等。問題1：該實(shí)驗(yàn)的基本原理是？答案呈現(xiàn)：甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝，提高動(dòng)物的耗氧量。用甲狀腺激素處理后，通過上述實(shí)驗(yàn)裝置在相同時(shí)間內(nèi)耗氧量的變化來研究甲狀腺激素的作用。分解問題1-1：答案中實(shí)驗(yàn)原理的表達(dá)

7、包含哪些要點(diǎn)？（引導(dǎo)學(xué)生分析）分解問題1-2：評(píng)價(jià)剛才生1、生2、生3回答中存在哪些問題？（師回應(yīng)）分解問題1-3：如何確定實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)？找關(guān)鍵詞。（師強(qiáng)調(diào)：相關(guān)理論知識(shí)除了生物學(xué)知識(shí)外，也可以是其他學(xué)科的知識(shí)，這些知識(shí)可能學(xué)過，若沒學(xué)過的一般會(huì)在題干中闡述）思考討論后回答：生1：甲狀腺激素促進(jìn)新陳代謝；生2：裝置內(nèi)小鼠呼吸作用吸收O2，釋放CO2，NaOH溶液吸收CO2，氣體減少導(dǎo)致紅色液滴左移，根據(jù)移動(dòng)距離判斷出小鼠耗氧量大??；生3：與實(shí)驗(yàn)步驟雷同。學(xué)生觀看，權(quán)衡比較學(xué)生分析得出：分別有本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)；處理方案和觀測(cè)指標(biāo)（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。學(xué)生評(píng)價(jià)，并提出問題：生2講的是該實(shí)驗(yàn)裝置的

8、使用原理為什么不能當(dāng)作本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)？生找出關(guān)鍵詞：甲狀腺激素和新陳代謝，突破問題。通過學(xué)生自主分析，剖析出學(xué)生的思維誤區(qū)，做到有的放矢。讓學(xué)生進(jìn)行問題的探究，創(chuàng)造討論交流的機(jī)會(huì)，課堂上形成師生互動(dòng)的氣氛，為教學(xué)動(dòng)態(tài)生成提供環(huán)境。引導(dǎo)生構(gòu)建出表達(dá)實(shí)驗(yàn)原理的一般模式。歸納出實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)的解題模型：實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)；實(shí)驗(yàn)大致處理方案和觀測(cè)指標(biāo)（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），以及確定實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)的方法。通過問題逐層探討，使“實(shí)驗(yàn)原理”這個(gè)抽象問題具體話，答題規(guī)律化、模式化。二、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)建模引導(dǎo)生回顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的常規(guī)三步曲（學(xué)生掌握程度可以），此即為步驟設(shè)計(jì)的基本解題模型。課件呈現(xiàn)例題第二個(gè)問題：問題2

9、：寫出實(shí)驗(yàn)步驟。（巡視指導(dǎo)，選取較完善的一個(gè)答案通過實(shí)物投影儀展示，根據(jù)步驟帶領(lǐng)學(xué)生回顧對(duì)照性原則、單一變量原則等基本理論知識(shí)，強(qiáng)調(diào)一些書寫規(guī)范等）分解問題2-1：若題目要求設(shè)計(jì)四步或者五步，如何劃分？（課件呈現(xiàn)四步的參考答案，師分析）分解問題2-2：如果實(shí)驗(yàn)組飼喂適量的甲狀腺激素，對(duì)照組處理？如果實(shí)驗(yàn)組注射適量的甲狀腺激素，對(duì)照組處理？分解問題2-3：如果要求實(shí)驗(yàn)小鼠不再分組，如何設(shè)計(jì)步驟？（講解前后自身對(duì)照）分解問題2-4：每組實(shí)驗(yàn)小組能否只用1只？回憶答出：（1）選擇（處理）實(shí)驗(yàn)材料，分組編號(hào)；（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行處理；（3）各組在相同且適宜的條件下處理一段時(shí)間，測(cè)定指標(biāo)或觀察現(xiàn)象

10、。遵循三步曲在學(xué)案上進(jìn)行解答。四步曲：可將三步曲中的“各組在相同且適宜的條件下處理一段時(shí)間”與“測(cè)定指標(biāo)或觀察現(xiàn)象”分為兩步；若遇到實(shí)驗(yàn)材料處理較麻煩的可自成一步。五步無非在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理編排。答：加等量的蒸餾水；注射等量適宜濃度的生理鹽水。答：關(guān)注實(shí)驗(yàn)材料的處理要求。答：不行。（簡述理由）回顧舊知，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基本理論知識(shí)的掌握度。培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移應(yīng)用能力。通過不斷變換條件，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)對(duì)照原則的深度理解，提高學(xué)生的審題能力和思維的敏捷性，促進(jìn)學(xué)生求變求異思維發(fā)展以及模型的靈活運(yùn)用能力。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄建模（表格模型）引導(dǎo)生分析例題中的測(cè)量指標(biāo)是什么？問題3：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)表格記錄實(shí)驗(yàn)

11、數(shù)據(jù)。師投影學(xué)生表格，引導(dǎo)生分析：分解問題3-1：組別、耗氧量分別代表哪種變量？在本實(shí)驗(yàn)中如何測(cè)定耗氧量大小？分解問題3-2：任何實(shí)驗(yàn)必須有足夠的次數(shù)以避免結(jié)果的偶然性。在表格中設(shè)計(jì)中體現(xiàn)重復(fù)性？分解問題3-3：對(duì)照組是否需要在表格中體現(xiàn)？分解問題3-4：這個(gè)表格代表的是什么？分解問題3-5：歸納總結(jié)出表格設(shè)計(jì)模型，并依據(jù)模型重新設(shè)計(jì)新表格。（師評(píng)價(jià)生新表格）分解問題3-6：如果實(shí)驗(yàn)步驟是按照實(shí)驗(yàn)小鼠不再分組的條件設(shè)計(jì)的，那么表格又該如何設(shè)計(jì)？除了表格可以記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，坐標(biāo)曲線圖也可以表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么，繪制坐標(biāo)曲線圖時(shí)要注意哪些問題呢？坐標(biāo)曲線圖的基本模型應(yīng)該怎樣的呢？關(guān)于這些問題，請(qǐng)同學(xué)

12、們結(jié)合今天習(xí)題進(jìn)行分析歸納，下堂課我們?cè)僖黄鹛接懡涣鳌５贸鍪窍嗤瑫r(shí)間內(nèi)耗氧量。圖：組別耗氧量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組12注：1代表切除甲狀腺后的小鼠；2代表切除甲狀腺后的小鼠后用甲狀腺激素處理。在師引導(dǎo)下，學(xué)生依次討論解決了相關(guān)問題，逐漸構(gòu)建起了表格設(shè)計(jì)的基本模型：（1）體現(xiàn)自變量和因變量；（2）體現(xiàn)對(duì)照組；（3）體現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)應(yīng)多次測(cè)量后取平均值；（4）具有表格名稱。重新設(shè)計(jì)表格，體現(xiàn)上述模型相關(guān)要點(diǎn)。接受任務(wù)，積極探究，鞏固提高。讓學(xué)生在問題誘導(dǎo)下積極思考，使他（她）們得到良好的獨(dú)立性和創(chuàng)造性的訓(xùn)練。使課堂教學(xué)有延續(xù)性和生成性，促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展。七、針對(duì)性訓(xùn)練：1（浙江省2010生物高考）為研究兔紅細(xì)胞在不同濃度NaCl溶液中的形態(tài)變化，請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，寫出實(shí)驗(yàn)思路，設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析的表格，并填入相應(yīng)內(nèi)容。材料與用具：兔紅細(xì)胞稀釋液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。（要求：答題時(shí)對(duì)NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求）（1）實(shí)驗(yàn)思路：（2）設(shè)計(jì)一張表格，并將預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及原因分析填入該表中。2（浙江省2009生物高考）給正常成年實(shí)驗(yàn)兔注射甲藥物后，使其患了高血壓病，注射乙藥物可使高血壓癥狀緩解。為了驗(yàn)證甲、乙兩種藥物的上述作用，請(qǐng)您根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步