淺談高中生物學教學

淺談高三生物學課堂教學

圍繞三個問題如何進一步幫助學生理解核心概念如何進一步完善學生知識結(jié)構(gòu)如何讓知識生成能力引子：學生需要什么樣的知識？事實性知識與概念性知識枝節(jié)內(nèi)容與核心內(nèi)容零散的知識與良好結(jié)構(gòu)的知識知識的記憶與理解和應用如何區(qū)分事實與概念事實是客觀的，是通過感官或者一定的儀器器材進行觀察測量得到的。概念：思維的基本形式之一，是事物的一般的、本質(zhì)的特征在人們頭腦中的反映。概念往往是主觀的，是人的思維活動的結(jié)果，即是由眾多的事實歸納推理得出的。

區(qū)分事實和概念的最基本原則？事實性知識需要學生通過觀察測量獲得，學生學習的主要形式為記憶，檢測時主要是復述。概念性知識需要學生歸納推理，需要邏輯加工，最低層次也是需要學生理解，檢測評價時一般需要在新的情境中應用。如何甄別生物學核心概念生物學核心概念是構(gòu)成學科基本框架的概念。生物學核心概念是具有文件夾概念的概念。生物學核心概念是具有統(tǒng)攝思維功能的概念。生物學核心概念是具有遷移價值的概念。遺傳學四個重大問題遺傳物質(zhì)的化學本質(zhì)是什么？遺傳物質(zhì)是如何傳遞的？它是干什么的？它是如何隨著時間改變或演化的？《遺傳學原理》《遺傳與進化》核心概念染色體、基因、中心法則、減數(shù)分裂、突變、重組、遺傳規(guī)律

基因頻率、物種、種群、自然選擇、隔離、生物多樣性

如何進一步幫助學生理解核心概念圍繞學科觀點和核心概念設計教學在運用知識解決問題中加深理解補充素材適當拓展

圍繞學科觀點設計教學單元系統(tǒng)地復習了生物學概念和原理，形成了縱向的概念體系。還需要引領學生橫向思考，建立概念間的橫向聯(lián)系，有利于知識的遷移和應用。如生物學許多知識是與進化相聯(lián)系。比如DNA和蛋白質(zhì)是進化的標尺、真核細胞的起源問題、生殖方式的進化、減數(shù)分裂是在有絲分裂的基礎上進化來的、基因組和染色體的進化、免疫的進化、生態(tài)系統(tǒng)的進化等等。生態(tài)系統(tǒng)的進化生態(tài)系統(tǒng)進化過程經(jīng)歷的三次危機危機1：原始生命誕生在原始海洋，利用周圍現(xiàn)成有機物生存，當有機物耗盡，原始生命面臨第一次危機。危機2：光合作用產(chǎn)生的氧氣釋放到大氣中，改變了大氣成分，這對當時進行無氧呼吸的生物來說是災難，許多無氧呼吸的生物滅絕。危機3：15萬年前智人出現(xiàn)，人類活動對自然環(huán)境的影響越來越大。生態(tài)系統(tǒng)向何處去？圍繞核心概念設計教學細胞的功能是受到調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)的方式有兩種：一種是通過蛋白質(zhì)所執(zhí)行的功能活動的變化來進行調(diào)節(jié)，另一種是通過個別基因的有選擇表達來進行調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)功能使細胞能夠?qū)χ車沫h(huán)境作出反應并且控制和協(xié)調(diào)細胞的生長和分裂?！睹绹鴩铱茖W教育標準》中細胞生物學核心概念之一DNA的結(jié)構(gòu)、功能及遺傳信息的傳遞DNA的分子結(jié)構(gòu)、功能及遺傳信息的傳遞第1階段：遺傳信息與DNA分子基礎重要概念：遺傳信息是基因上脫氧核苷酸（堿基）的排列順序設問：遺傳信息、基因、染色體和DNA分子之間的關(guān)系？目的：建立遺傳信息與DNA分子的基礎之間的聯(lián)系第2階段：遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系重要概念：DNA分子的結(jié)構(gòu)與DNA分子作為遺傳物質(zhì)的功能相適應設問：遺傳物質(zhì)應該具有怎樣的功能？DNA能否實現(xiàn)這樣功能？第3階段：DNA分子的半保留復制重要概念：細胞中DNA分子的復制方式為半保留復制教學建議：（1）生回憶DNA分子復制過程（2）提出問題讓學生思考：①為什么沃森和克里克推測DNA分子復制方式為半保留復制？②標出證明DNA進行半保留復制的實驗中離心管出現(xiàn)條帶的情況。③哪些特點保證遺傳信息復制的準確性？④提供情境，DNA分子如何加快復制速度？（3）生回憶并分析DNA復制的時間、場所、原料、條件、意義。以學生已有知識為基礎，適當拓展，

幫助學生加深對已有知識的理解免疫調(diào)節(jié)固有免疫應答是宿主抵御病原微生物入侵，并啟動和參與適應性免疫應答皮膚、黏膜、血腦屏障等結(jié)構(gòu)起到防御病菌入侵和維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定作用；皮膚和黏膜分泌物中含有各種殺菌、抑菌物質(zhì)；吞噬細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞可結(jié)合、吞噬并殺滅微生物；單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞捕獲抗原后，可將抗原信息傳遞給T淋巴細胞；在特異性免疫應答的效應階段，吞噬細胞、自然殺傷細胞、細胞因子、補體等固有免疫細胞與分子發(fā)揮十分重要的作用。課標：概述免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用適應性免疫是機體獲得性、抗原特異性、抗病原微生物感染的高效防御機制抗原識別實質(zhì)是抗原對免疫細胞的克隆選擇；淋巴細胞活化需要雙信號（第一信號確保免疫應答具有特異性，第二信號使免疫應答在需要時發(fā)生）；淋巴細胞增殖：抗原特異性淋巴細胞克隆的數(shù)量擴增，淋巴細胞分化：獲得功能活性；不同的免疫效應機制負責清除不同性質(zhì)的病原微生物。通過調(diào)節(jié)使免疫應答被限制在一定強度和時間內(nèi)；既能有效清除外來抗原，又能避免免疫應答對自身組織、細胞的損傷，從而維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定；免疫系統(tǒng)也可產(chǎn)生疾?。ㄗ陨砻庖?、免疫缺陷、超敏反應、排斥反應）；疫苗接種的原理是基于特異性免疫的特異性和記憶。雙信號的刺激導致T細胞完全活化。第一信號來自于APC表面的MHC-抗原肽復合物與TCR（包括CD4和CD8）的相互作用和結(jié)合，該信號確保免疫應答的特異性；第二信號為微生物產(chǎn)物或固有免疫針對微生物的應答成分即協(xié)同刺激分子，其提供方式為APC表面的協(xié)同刺激分子與T細胞表面相應配體的相互作用和結(jié)合，該信號確保免疫應答在需要的條件下才能得以發(fā)生。免疫應答B(yǎng)細胞對TD抗原的免疫應答B(yǎng)細胞對胸腺依賴性抗原的免疫應答始于BCR對TD抗原的識別，所產(chǎn)生的第一活化信號經(jīng)由Igα/Igβ向胞內(nèi)轉(zhuǎn)導。BCR輔助受體復合物加強第一活化信號的轉(zhuǎn)導?；罨疶h細胞表達CD40L向B細胞提供第二活化信號。同時，活化的Th細胞通過分泌IL-2、IL-4、IL-5、IL-6等細胞因子作用于活化B細胞分泌的不同階段，促進B細胞的分化增殖。靜止的B細胞不表達B7分子，在B細胞活化過程中CD40-CD40L結(jié)合產(chǎn)生的信號同時可誘導B細胞表達B7分子。所以作為抗原提呈細胞，B細胞只能激活記憶T細胞，不能激活初始T細胞。在初次應答中CD4+Th細胞主要通過樹突狀細胞加工提呈的抗原而激活。該圖主要說明的是B細胞作為抗原遞呈細胞接受抗原遞呈給T細胞，在Th細胞的輔助下產(chǎn)生抗體的過程。Th細胞的輔助作用分為兩部分：協(xié)同刺激分子的作用及細胞因子的作用免疫調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)節(jié)機制分子水平的調(diào)節(jié)抗原的調(diào)節(jié)：抗原的存在是免疫應答發(fā)生的前提，因此，抗原的質(zhì)與量能影響免疫應答的發(fā)生和發(fā)展。當抗原被分解、中和與清除后免疫應答的強度則相應地減弱及消失。抗體和抗原—抗體復合物的調(diào)節(jié)作用等。細胞水平的調(diào)節(jié)T細胞的調(diào)節(jié)作用。APC的調(diào)節(jié)作用。細胞凋亡對免疫應答的調(diào)節(jié)等。免疫系統(tǒng)外的調(diào)節(jié)機制整體水平的調(diào)節(jié)神經(jīng)—內(nèi)分泌系統(tǒng)對免疫應答的調(diào)節(jié)。免疫系統(tǒng)對神經(jīng)—內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。群體水平的調(diào)節(jié)：在群體中，不同的個體由于遺傳背景不同，對同一抗原的應答能力存在差異。面對各種不同抗原時總有一部分個體抵抗力強，適應性好，因而賦予物種應變能力，使種群在自然界得以延續(xù)下去。如何進一步完善學生知識結(jié)構(gòu)教學過程要符合學生的認知結(jié)構(gòu)把握知識間內(nèi)在的聯(lián)系構(gòu)建知識網(wǎng)絡：概念圖、思維導圖等方法概念圖教學把握知識的內(nèi)在聯(lián)系不是將相關(guān)知識拼湊在一起，而是要找出不同生物學事實、概念、原理和規(guī)律之間的關(guān)系，這些相關(guān)知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系往往組成一個新的命題，有利于深入理解和綜合應用知識。把握相關(guān)知識的內(nèi)在聯(lián)系應借助于概念圖、思維導圖、生物圖表等信息處理方式，將相關(guān)信息加以適當?shù)恼?。繪制概念圖的方法第一步是必須列出概念。有人覺得把概念寫在卡片上，便于移動，對構(gòu)成概念圖很有幫助。第二步是把含義最廣、最有包容性的概念放在圖的頂端。可是，有時要確定含義最廣、最有包容性的概念比較困難。這時，可以注意一下概念的背景，或了解概念出現(xiàn)的順序也會有幫助。第三步，繼續(xù)往下寫，以增加更多具體的概念。一般情況下，任何一個概念下面不要有三個以上連接的概念。用線條把概念連接起來，并用連接詞語注明連線。概念間的連線可以是單向、雙向或無方向的。連接詞語應能說明兩個概念之間的關(guān)系。這種說明語可視為一句陳述，或叫命題。連線使概念之間建立了意義。當許多相互聯(lián)系的概念捏到一起時，就看到了這方面知識的意義。第四步，尋找概念圖不同部分概念之間交叉連線的聯(lián)結(jié)，并標明連接線。第五步，把說明概念的具體例子寫在概念旁。概念圖教學的建議目的：建立知識間固有的聯(lián)系，促進學生的認知發(fā)展（同化、順化和平衡）圍繞核心概念來展開問題引導不同學生繪制的概念圖可以不同遺傳規(guī)律、減數(shù)分裂和變異知識的概念圖學生需要哪些能力？生物學技能科學探究能力獲取和處理信息的能力核心：思維能力重要概念教學與能力培養(yǎng)相融合

——核心提高學生的思維水平思維是人腦對事物間接的和概括的認識過程。包括邏輯思維與形象思維，通常指邏輯思維。思維的形式是概念、判斷、推理、假說、理論等。思維的方法是抽象、概括、歸納、演繹、模擬、分析與綜合等。如何讓知識生成能力呈現(xiàn)現(xiàn)象，學生解釋提供事實，學生歸納列舉知識，學生比較提出問題，學生解決知識邏輯，提出假設驗證假設，尋找證據(jù)呈現(xiàn)現(xiàn)象，學生解釋胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（簡稱胸苷）在細胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺密啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有3H—胸苷的營養(yǎng)液，處理活的小腸黏膜層，半小時后洗去激離的3H—胸苷。連續(xù)48小時檢測小腸絨毛的被標記部位，結(jié)果如下圖。請回答（1）處理后開始的幾小時，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性，這說明什么？（2）處理后24小時左右，在b處可以檢測到放射性，48小時左右，在c處檢測到放射性，為什么？（3）如果繼續(xù)跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發(fā)生怎樣的變化？（4）上述實上述實驗假如選用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液，請推測幾小時內(nèi)小腸黏膜層上放射性出現(xiàn)的情況將會怎樣？為什么？（03年廣東卷）

提供事實，學生歸納事實：雞的輸卵管細胞合成卵清蛋白，成紅細胞合成β珠蛋白，胰島細胞合成胰島素，這些細胞都是在個體發(fā)育過程中逐漸產(chǎn)生的。用編碼上述三種蛋白的基因分別作探針，對三種細胞中提取的總DNA的限制性酶切片段進行核酸分子雜交實驗。結(jié)果顯示，上述三種細胞的基因組DNA中均存在卵清蛋白基因、β珠蛋白基因和胰島素基因；然而用同樣的三種基因片段作探針，對上述三種細胞中提取的總RNA進行核酸分子雜交實驗，結(jié)果表明，僅在輸卵管細胞中表達卵清蛋白mRNA，而成紅細胞中表達β珠蛋白mRNA，胰島細胞中表達胰島素mRNA。歸納：細胞分化是由于基因選擇性的表達各自特有的專一性蛋白質(zhì)而導致細胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能的差異。是否可以讓學生舉例說明？提出問題，學生解決雄家蠶的性染色體為ZZ，雌家蠶為ZW。已知幼蠶體色正?；颍═）與油質(zhì)透明基因（t）是位于Z染色體上的一對等位基因，結(jié)天然綠色繭基因（G）與白色繭基因（g）是位于常染色體上的一對等位基因，T對t、G對g為顯性。（2）雄蠶產(chǎn)絲多，天然綠色繭絲銷路好?，F(xiàn)有下列基因型的雌、雄親本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt，請設計一個雜交組合，利用幼蠶體色油質(zhì)透明易區(qū)別的特點，從F1中選擇結(jié)天然綠色繭的雄蠶用于生產(chǎn)（用遺傳圖解和必要的文字表述）。知識邏輯，提出假設溫度過低是不是對酶活性有影響？事實有哪些？已學的知識有哪些？假設？預期？驗證假設，尋找證據(jù)獲取證據(jù)的方法有哪些？怎么評價證據(jù)的可靠性？如何分析證據(jù)、數(shù)據(jù)得出結(jié)論？如何證明生長素作用的兩重性？（1）挑選大小均勻的小麥種子，滅菌后，用自來水沖洗半天，放在盛有潮濕濾紙的培養(yǎng)皿中，在25℃黑暗條件下萌發(fā)24小時。（2）當?shù)谝慌吒霈F(xiàn)后，移于用尼龍網(wǎng)覆蓋的小瓷缸中，胚根插入尼龍網(wǎng)眼中，小瓷缸放入盛水的大瓷缸中，以保持濕度。（3）繼續(xù)在25℃黑暗下培養(yǎng)，約40小時后，當胚芽鞘長達3cm左右時，選取2.8～3.0cm幼苗作為生物鑒定的材料，因這樣大小的芽鞘對IAA最敏感。（4）切去芽鞘尖端3mm，取下面5mm切段作實驗。（5）將5mm切段漂洗在重蒸餾水中浸洗2～3小時，除去切段中內(nèi)源激素。（6）配制0.001、0.01、0.1、1.0、10ppm的IAA的