人教版高中新课程标准实验教材（必修）实施系列之新课程探究教学活动中的问题和对策.ppt

人教版高中新课程标准实验教材（必修）实施系列之新新 课程探究教学活动中的问题和对策课程探究教学活动中的问题和对策 一、高考命题的基本指导思想 有助于高校选拔合格新生（区分度、难度； 主干知识、核心概念 ）； 有助于中学实施素质教育（课程标准）； 考查基本知识的同时注重考查能力（考试大 、 纲；过程与一般方法）； 体现学科特点和发展趋势。 先从高考说起 二、高考命题的质量指标要求 较高的信度（内部一致性信度、重测信度； 题量 较 多、难度中等；保密、新颖、变式）； 较好的效度（内容效度、实证效度；课标、考纲； 双 向细目表、知识范围、能力要求）； 必要的区分度（d=ph-pl；d0.3；高端区分、低端 区分；全卷标准差 15 ） 适当的难度（p=r/n；全卷难度0.5-0.6、试题难 度 0.3-0.7；易：中：难3：5：2） 先从高考说起 三、高考题题型结构（广东） 2007年至2009年广东省高考生物科试卷包括单项选 择题、多项选择题和非选择题。单选题主要考查考生对基 础和主干知识的理解以及对基本技能的简单应用；多选题 （8题24分，16%）重点考查科学探究思维、逻辑推理等能 力；非选择题着重考查构建知识网络、理性思维、综合运 用等能力。 先从高考说起 四、高考题内容分布（广东） 2008年广东省高考生物试卷中，必考部分共140分，其 中“基本理论”占96分(64)，“实验研究”部分占44分 (2933)，从比例上看，与2007年基本持平(依次为62 和28)。从全卷情况来看，按选考人数占绝对优势的 现代生物科技专题数据统计，“基本理论”和“实验研究 ”两部分的比例都很好地稳定在7：3。 先从高考说起 2007-2008年广东省高考生物科试卷各模块内容的分值分布 必 做 2007年 2008年 基本理论 实验研究 基本理论 实验研究 单选题 8(5.33) 2(1.33) 6(4.00) 6(4.00) 分子 与细胞 多选题 6(4.00) 3(2.00) 4(2.67) 0(0) 非选择题 1(0.67)18(12.00)9(6.00)20(13.33) 单选题 10(6.67) 2(1.33) 8(5.33) 0(0) 遗传 与进化 多选题 3(2.00) 6(4.00) 11(7.33) 3(2.00) 部 分 非选择题 20(13.33) 0(0) 20(13.33) 0(0) 单选题 18(12.00) 0(0)16(10.67)4(2.67) 稳态 与环境 多选题 9(6.00)3(2.00)3(2.00)3(2.00) 非选择题 18(12.00) 8(5.33)19(12.67) 8(5.33) 地区年份实验试题题实验试题题 号分值值权权重 广东东20083、5、20、24、27、35 、37、38（选选） 34 22.7% 20072、5、32、34、382214.7% 江苏苏20084、8、17、18、19、25 、29、31、33、34 （选选） 30 25% 200719、21、26、39、412013.4% 山东东20081、26、34（选选）22 24.7% 20071、26、271718.9% 宁夏20082、28、29、37（选选）20 22.2% 2007281819.3% 2007-2008年新课标实施区生物实验考查情况的统计表 五、实验与探究能力考核形式灵活多样（广东） 2007年、2008年的试卷改变了2005年、2006年的以 单一实验题考查探究能力的方式。 对实验、探究能力的考查渗透到各题干、选项和解题 思维过程中。 多道试题将常规实验与探究、实验能力与理论知识融 合考查，设置开放性的小问题呈现对创新思维的考查，使 试题对探究能力的考核形式灵活多样。 先从高考说起 六、高考年报对生物教学的建议 1重视基础知识：失分点往往出在基础知识的薄弱环节上 ，考生对基础知识的理解还有待深化。 2加强实验教学：部分试题暴露出考生可能并未真正 做过实验，如第5题关于黑藻叶绿体的形态，很多考生与水绵叶 绿体的形态混淆或不知道高倍显微镜下不可能直接观察到生物膜 的存在；第39题中的“透明圈”，很多考生不知其为何物。 先从高考说起 六、高考年报对生物教学的建议 3突破思维定式：由于日常训练的题目可能与高考题目接 近，造成考生失分，如2008年的单选题第3题继续考查“植物细 胞的质壁分离及复原”，但题型在连续两年相似的情况下出现变 化，其难度则下降（2006年至2008年的难度系数依次是075、0 83和076，区分度依次是037、035、057，可以发现更 换命题形式后训练的效果下降）。 先从高考说起 题 号 考查重点 得分情况各选项比例 分 析 3 植物细 胞发生质 壁分离的 条件 平均分1.5l 标准差0.86 难度0.76 区分度0.57 a(5.33) b(75.59) c(7.56) d(11.50) 选d的考生可能不理解细胞失 水的原因及细胞壁伸缩度很低 这一特点；选c的考生混淆了 细胞吸水和失水的条件 一、提高生物科学素养 二、面向全体学生 三、倡导探究性学习 四、注重与现实生活的联系 再说说课程的基本理念 关于科学素养 生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动 、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能 力以及相关的情感态度与价值观。它反映了一个人对 生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平， 以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。 摘自普通高中生物课程标准（实验） 标准的设计面向全体学生，着眼于学生全面发展 和终身发展的需要。 课程的内容标准有较大的灵活性，以适应不同学校的 条件和不同学生的学习需求，促进学生有个性的发展。 面向全体学生 关于探究性学习 与接受式学习不同,探究性学习是发现问题、分析 问题、解决问题、体验知识产生和发展的过程。 生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物 科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学 探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施 计划、得出结论和表达、交流。 摘自生物课程标准（实验稿） 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、 经济活动等方面密切相关。 标准注重使学生在现实生活的背景中学习生物学 ，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核 心概念，并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨 论或作出相关的个人决策；同时注意帮助学生了解相关的 职业和学习方向，为他们进一步学习和步入社会做准备。 注重与现实生活的联系 最后说说三维目标之间的关系 1.知识 获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等 方面的基础知识，知道生物科学和技术的主要发展方向 和成就，知道生物科学发展史上的重要事件。 了解生物科学知识在生活、生产、科学技术发展和 环境保护等方面的应用。 积极参与生物科学知识的传播，促进生物科学知识 进入个人和社会生活。 获得适应现实生活所需要的人体生理知识，促进身 心健康。 2. 能力 能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和 处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘 图等技能。 能够利用多种媒体搜集生物学的信息。学会 鉴别、选择、运用和分享信息。 发展科学探究能力，初步学会： (1)客观地观察和描述生物现象； (2)通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的 、 可以探究的问题； (3)分析问题，阐明与研究该问题相关的知识； (4)确认变量； (5)作出假设和预期； (6)设计可行的实验方案； (7)实施实验方案，收集证据； (8)利用数学方法处理、解释数据； (9) 根据证据作出合理判断； (10)用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐 明 观点； (11)听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结 论 进行辩护以及作必要的反思和修改。 3. 情感态度与价值观 （1）初步形成生物体的结构与功能、局部与整体 、 多样性与共同性相统一的观点，生物进化观点和生态学 观 点，树立辩证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界。 （2）关心我国的生物资源状况、对我国生物科学 和 技术发展状况有一定的认识，更加热爱家乡、热爱祖国 ， 增强振兴中华的使命感与责任感。 （3）认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养 成 质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态。 （4）认识生物科学和技术的性质，能正确理解科学 、 技术、社会之间的关系。能够运用生物科学知识和观念 参 与社会事务的讨论。 （5）热爱自然、珍爱生命，理解人与自然和谐发展 的 意义，树立可持续发展的观念。 （6）确立积极的生活态度和健康的生活方式。 三维目标之间的关系: 情感态度与价值观 能力 知识 基础 深化 升 华 基 础 小结： 培养学生的科学探究能力是新课程的亮点，也是 新时期培养学生生物科学素养和实施素质教育（含应试教 育）的核心内容。对探究能力的考查已成为高考这一选拔 性评价的热点和重点内容,请老师们在教学和备考中务必 高度重视。 新新课程探究教学活动中的问题和对策课程探究教学活动中的问题和对策 三、探究能力培养的有效途径 四、高考对科学方法和探究能力考查的试题和答 题情况分析 一、科学探究的一般过程 二、探究教学的四种类型 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.1.提出问题提出问题 2.2.作出假设作出假设 3.3.制定计划制定计划 4.4.实施计划实施计划 5.5.得出结论得出结论 6.6.表达、交流表达、交流 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题提出问题、作出假设、作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、提出问题、作出假设作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划制定计划、实施计划、得出结、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、制定计划、实施计划实施计划、得出结、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、实施计划、制定计划、实施计划、得出结得出结 论论、表达、交流、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、论、表达、交流表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施记录 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 说 明 酶 在 代 谢 中 的 作 用 教学策略实施结果 （1）学生亲身尝试了科学探究的一般过程 ； （2）基本体现了11条发展科学探究的能力 ； （3）体现了面对全体学生的理念； （4）注重与现实生活的联系； （5）提高了学生的生物科学素养。 案例一：必修一 探究影响酶活性的条件 一、科学探究的一般过程一、科学探究的一般过程: 1.按科学探究的一般过程展开 教学（提出问题、作出假设、提出问题、作出假设、 制定计划、实施计划、得出结制定计划、实施计划、得出结 论、表达、交流论、表达、交流） 3.落实课程目标 2.注重师生角色的改变 新新课程探究教学活动中的问题和对策课程探究教学活动中的问题和对策 三、探究能力培养的有效途径 四、高考对科学方法和探究能力考查的试题和答 题情况分析 一、科学探究的一般过程 二、探究式教学的四种类型 什么是探究？ 探究是运用批判性思维、逻辑思维和创造性思 维，提出自己感兴趣的问题并解决问题的主动探索 的科学过程。 在讨论探究式教学的类型之前，有一点是需要 明确的，那就是： “探究” “动手操作”。 单纯照方抓药的动手操作固然不是探究，探究 也不一定都要动手操作，重要的是解决问题的思维 过程。“像科学家一样”，是要像科学家一样创 造性地解决问题。 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 1. 教师创设情境的纯思维探究 例： 展开的对核心概念的学习过程： 以前常见的教学模式是，教师提出概念，解释概念， 举例说明概念，进一步拓展概念的外延，讲述概念的运用 ，考查学生对概念的掌握是一种教师主导的讲授式教 学模式。 而在探究式教学中，教师设法创设情境，让学生在情 境中主动地学习概念。教师创设情境的纯思维探究，不需 要学生动手做实验，是一种思维探究的学习过程。 教师创设的情境可以有：文字、图片资料情境，录 像情境，电脑课件情境，教师的演示实验等。无论哪一种 情境，都应该包含有“矛盾冲突事件”，即与学生原有的经 验相矛盾的事件。 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例二:必修一 生命活动的主要承担者蛋白质的“思考与讨论”栏目 利用“思考与讨论”栏目用“问题导学法”进行 合作式的思维探究学习氨基酸这一核心概念。 1. 教师创设情境的纯思维探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 2. 整合了验证性实验的探究 如果我们把一个相对独立的探究式教学过程，看作对 一个核心概念的学习过程的话，那么验证性实验就是探究 式教学过程中的一个环节。 如何让验证性实验起到激发学生思维的作用？ 这就需要在关键步骤设计巧妙的思考题，激活学生的 思维，使学生边实验边思考，而不是单纯地照着“烹饪书 ”“烹调”实验。实验结束时让学生进一步提出他们困惑或 感兴趣的问题，使之成为学生自主探究实验的开端，鼓励 学生在课下做进一步探究。 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 验证性实验和探究性实验有何不同？ （1）探究性实验： 指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验 、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种 认知活动。 （2）验证性实验： 指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结 果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的 的重复性实验。 2. 整合了验证性实验的探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 探究性实验验证性实验 实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因 素的关系 验证研究对象的已 知属性、特征以及 与其他因素的关系 实验假设假设一般采用“如果a，则b” 的形式表述，是 根据现有的科学理论、事实对所要研究的对 象设想出一种或几种可能性的答案、解释 因结论是己知的， 因此不存在假设问 题 实验原理因探究内容而异因验证内容而异 实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容 而异 应有的实验步骤， 可以是曾经做过， 因验证内容而异 实验现象未知，可以不描述已知，应准确描述 实验结果 预测 对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现 结果会怎样，如果出现结果或又会怎样 ” 。但有时也会出现“预测最可能的结果”的 问题此种情况应根据已有知识推测最合理的 结果。 无 实验结论无 对应实验目的做出 肯定结论 考纲中对实验与探究能力有何要求？ （1）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验， 包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的 操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运 用。 （2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现 象和结果进行解释、分析和处理。 （3）具备对一些生物学问题进行初步探究的能力，包 括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分 析等科学研究方法。 （4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订 。 理解能力方面：能用文字、图表以及数学方式等 多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。 结论 原因 复燃情况 现象 观察 2滴蒸 馏水 第二步 第一步 实验原理 4321试管编号 2h2o2 h2o+o2 高温、fe3+、h2o2酶 各加入2ml 3%的h2o2 观察气泡冒出情况，并记录 2滴蒸馏水 900热水浴 2滴3.5% fecl3 2滴20% 肝脏研磨 液 无较多 较多很多 无火头变亮火头变亮复燃 无生成 氧气 生成了少 量氧气 生成了少 量氧气 生成了大 量氧气 酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著 案例三:比较过氧化氢在不同条件下的分解 3. 给定课题的指导性探究 学生还是有一定自主性的，让学生在小组内充分展开 讨论，确定拟探究的问题，并对问题作出假设、实验材料 的选择，实验步骤的设计等。 在动手操作前，要求学生了解课题背景、基本原理和 基础知识，同时设计记录实验现象和数据的表格。对实验 数据的分析和处理，对实验结果的阐述，要求学生尽可能 使用图、表这些科学课程要求的基本技能。 教师在一些操作细节和注意事项方面给予适当的指导 。 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 选修一：课题 果酒和果醋的制作 612662 6262 6126 2c2h5oh+62 2c2h5oh+2 ch3cooh+2 基本原理基本原理: : 课题背景课题背景: :果酒和果醋与生产、生活的联系果酒和果醋与生产、生活的联系 3. 给定课题的指导性探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例三：课题果酒和果醋的制作（选修一 ） 基础知识： 酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌 生物类型生物类型单细胞真菌单细胞真菌细菌细菌 需氧需氧情况情况兼性厌氧型兼性厌氧型需氧型需氧型 适宜温度适宜温度182518253035 3035 生殖类型生殖类型出芽生殖出芽生殖分裂生殖分裂生殖 选修一：课题 果酒和果醋的制作 3. 给定课题的指导性探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例三：课题果酒和果醋的制作（选修一 ） 操作的注意事项及细节：操作的注意事项及细节： 1.1.酵母菌菌种的来源酵母菌菌种的来源: : 成熟的葡萄上本身就含有大量的酵母菌，放久的葡成熟的葡萄上本身就含有大量的酵母菌，放久的葡 萄有酒味就是这个道理。萄有酒味就是这个道理。 2.2.操作细节操作细节: : (1)(1)酿酒的葡萄不能用洗涤灵等化学洗涤剂清洗。酿酒的葡萄不能用洗涤灵等化学洗涤剂清洗。 (2)(2)容器很关键，应用清水或洗涤灵冲洗干净，并用容器很关键，应用清水或洗涤灵冲洗干净，并用 75%75%的酒精擦洗；应选择塑料容器，有利放气。的酒精擦洗；应选择塑料容器，有利放气。 (3)(3)塑料瓶中不能装满葡萄液汁，应留一定空间，有塑料瓶中不能装满葡萄液汁，应留一定空间，有 利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势。利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势。 (4)(4)在发酵过程中应盖好容器的盖子，使酵母菌进行在发酵过程中应盖好容器的盖子，使酵母菌进行 无氧呼吸产生酒精。无氧呼吸产生酒精。 (5)(5)在发酵过程中应注意温度的控制。在发酵过程中应注意温度的控制。 案例三：课题果酒和果醋的制作（选修一 ） 3.3.醋酸菌菌种的来源醋酸菌菌种的来源 前期厌氧果酒发酵产生酒精，并不是严格厌氧，因此前期厌氧果酒发酵产生酒精，并不是严格厌氧，因此 有少量的醋酸菌存留，当转入好氧发酵时，残存的醋酸菌有少量的醋酸菌存留，当转入好氧发酵时，残存的醋酸菌 会大量繁殖，产生醋酸。同时，在我们的实验条件下并不会大量繁殖，产生醋酸。同时，在我们的实验条件下并不 是严格无菌，通入的空气中会有一些醋酸菌，带到发酵液是严格无菌，通入的空气中会有一些醋酸菌，带到发酵液 中，大量繁殖，而其他的菌因不适应这种条件而不能繁殖中，大量繁殖，而其他的菌因不适应这种条件而不能繁殖 。在工业上，后期醋的发酵是要人工接种醋酸菌的，以保。在工业上，后期醋的发酵是要人工接种醋酸菌的，以保 障生产的正常进行，而不是采取我们实验的方法。障生产的正常进行，而不是采取我们实验的方法。 另外，在实际操作时，由于菌株的量较少，可能需要另外，在实际操作时，由于菌株的量较少，可能需要 很长的时间。为了缩短时间，制作果酒时可以从市场上买很长的时间。为了缩短时间，制作果酒时可以从市场上买 一些菌株；制作果醋时可以先买一瓶醋，打开盖暴露于空一些菌株；制作果醋时可以先买一瓶醋，打开盖暴露于空 气中，一段时间后在醋的表面有一层薄膜（实际是醋酸菌气中，一段时间后在醋的表面有一层薄膜（实际是醋酸菌 ），可以用这层薄膜进行接种，这样可以明显缩短制作果），可以用这层薄膜进行接种，这样可以明显缩短制作果 酒、果醋的时间。酒、果醋的时间。 案例三：课题果酒和果醋的制作（选修一 ） 教学策略：教学策略： 1. 教师最好事先制作果酒和果醋，或在超市购买，展示 给学生，以激发其学习兴趣。 2. 引导学生学习和比较酵母菌和醋酸菌的特点。 3. 课时安排 ： （3课时） （1）自学和讲解及学生设计实验一课时； （2）教师准备水果，学生准备发酵的仪器（可乐瓶、 饮料瓶等），动手制作一节课，将学生分成不同的组，建 议部分学生制作果酒，部分同学制作果醋； 案例三：课题果酒和果醋的制作（选修一 ） 案例四：making biological drawings（nz） 案例四：making biological drawings（nz） 4. 学生完全自主的开放式探究 这是最高层次的探究。从探究课题的选择，方案的制 订，到结果的分析处理，结论的展示、交流，学生都有很 大的自主性，完成探究需要的时间较长。 教师可以在刚进入这一内容的教学时，把学生根据兴 趣分成若干课外小组，每个小组自主选择与学习内容有关 的课题。在长达一两个月的探究过程中，安排若干次小组 间交流的活动，以保证探究活动的顺利进行。 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例五 植物的药用性价值 4. 学生完全自主的开放式探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例六：基于eno下的跨国校际协作学习的应用效果研究 4. 学生完全自主的开放式探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例六：基于eno下的跨国校际协作学习的应用效果研究 4. 学生完全自主的开放式探究 二、探究式教学的四种类型二、探究式教学的四种类型 案例六：基于mno下的跨国校际协作学习的应用效果研究 新新课程探究教学活动中的问题和对策课程探究教学活动中的问题和对策 三、探究能力培养的有效途径 四、高考对科学方法和探究能力考查的试题和答 题情况分析 一、科学探究的一般过程 二、探究教学的四种类型 观察法观察法 实验法实验法 调查法调查法 模拟法模拟法 逻辑思维逻辑思维 形象思维形象思维 直觉和灵感直觉和灵感 数学方法数学方法 模型方法模型方法 获取经验性材料的方法获取经验性材料的方法理性思维的方法理性思维的方法 归纳归纳 演绎演绎 分析分析 综合综合 类比类比 数学模型数学模型 物理模型物理模型 概念模型概念模型 系统方法系统方法 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 (一)将科学方法运用于教学实施的建议(14种) 分子与细胞分子与细胞观察和实证观察和实证 分离各种细胞器的方法、模型方法、提出假说、控分离各种细胞器的方法、模型方法、提出假说、控 制变量、对比实验、同位素标记。制变量、对比实验、同位素标记。 遗传与进化遗传与进化假说假说演绎演绎 假说假说演绎法、类比推理。演绎法、类比推理。 稳态与环境稳态与环境系统分析、建立数学模型系统分析、建立数学模型 预实验、样方法、标志重捕法、数学模型、研究群预实验、样方法、标志重捕法、数学模型、研究群 落、能量流动的分析。落、能量流动的分析。 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 科学方法方法教学建议 信息转换： 知识梳理： 将细胞膜 破坏各种 细胞器 匀浆 核 线粒体 溶酶体 内质网与 高尔基体 高速离心机离心 依次得到得到 案例七：分离各种细胞器的方法在教学中的实施 名称分布结构成分功能 线粒体所有的动植物 细胞 双层膜 、嵴、 基质 有氧呼 吸酶、 少量dna 有氧呼吸的场所 叶绿体绿色植物叶肉 细胞及幼嫩茎 的皮层细胞 双层膜 、基粒 、基质 光合作 用酶、 少量dna 光合作用的场所 内质网大多数动植物 细胞，广泛分 布于细胞质中 单层膜由膜构 成的管 道系统 粗面内质网是核糖体的 支架又是外分泌蛋白初 步加工的场所；滑面内 质网与糖类和脂质的合 成及解毒作用的有关 高尔基 体 大多数动植物 细胞，一般 位于核附近 单层膜扁平囊 和小囊 泡 与动物细胞的分泌物形 与和植物细胞壁的形成 有关 核糖体所有的动植物 细胞 无膜结 构 蛋白质 、rna和 酶 氨基酸合成蛋白质的场 所 溶酶体动植物细胞单层膜多种水 解酶 分解衰老、损伤的细胞 器，吞噬并杀死侵入细 胞的病毒或病菌 液泡所有的植物细 胞，高等动物 细胞中液泡不 明显 单层膜糖类、 无机盐 、色素 的蛋白 质 储存物质，进行渗透作 用，维持植物细胞紧张 度 中心体动物细胞和低 等植物细胞中 ，常在核附近 无膜结 构 两个相 互垂直 的中心 粒 与细胞有丝分裂有关- -形成纺锤体，牵引染 色体向细胞两极运动 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 科学方法方法教学建议 习题训练： 在低温条件下，将某绿色叶片置于研钵中，加 入某种溶液研磨后，将细胞碎片和细胞器用离心法 进行分离，第一次分离成沉淀p1(含细胞核和细胞壁 碎片)和上层液体s1；随后又将s1分离成沉淀p2(含 叶绿体)和上层液体s2；第三次离心将s2分离成沉淀 p3(含线粒体)和上层液体s3；最后一次将s3分离成 沉淀p4(含核糖体)和上层液体s4。 请根据下列问题填入相应的符号(s1s4和p1 p4)。 (1)含dna最多的部分是 。 (2)与光合作用有关的酶存在于 部分。 (3)与有氧呼吸有关的酶存在于 部分。 (4)含蛋白质最多的部分是 。 (5)合成蛋白质的细胞器存在于 部分。 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 科学方法方法教学建议 区分归纳和演绎： 归纳： 是从特殊事实中概括出一般 原理的推理形式和思维方法。 演绎： 是从一般到特殊，根据一类 事物都有的一般属性、关系、本 质来推断该类中的个别事物所具 有的属性、关系和本、质的推理 形式和思维方法。 案例八：假说-演绎法在教学中的实施 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 科学方法方法教学建议 一定要让学生深入思考、发表 假说： 案例八：假说-演绎法在教学中的实施 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 教学建议 一定要创造机会让学生动手做！ 案例八：假说-演绎法在教学中的实施 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 科学方法方法教学建议 实施分离比的模拟实验： 案例八：假说-演绎法在教学中的实施 模型的形式有：物理模型、概念模型和数学模型等 ，模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和 本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去 了原型的一些次要的细节、非本质的联系，以简化和 理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联 系，是连接理论和应用的桥梁（模型和原型的关系如 下图）。 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 案例九：模型方法在教学中的实施 原型模型理论 抽象化 解释 证明 具体化 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 真核细胞的三维结构模型制作是需要学生建构的第一个模型， 因此一定要亲手尝试。它是一种物理模型，它形象而概括地反映了 细胞这一生命系统的复杂和精巧，以及各组分之间分工合作成为一 个整体。学生在制作模型时要从科学性、艺术性和成本低廉等方面 去考虑。同时还要注意细胞各成分的形态的相像性和颜色的区分性 问题。 案例九：模型方法在教学中的实施 尝试制作真核细胞的三维结构模型 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 教学建议 案例九：模型方法在教学中的实施 利用废旧物品制作生物膜模型 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 教学建议 案例九：模型方法在教学中的实施 dna分子的双螺旋结构模型 减数分裂中染色体数目和行 为变化的模型 提出合理的假设 通过进一步的实验或观察等， 对模型进行检验或修正 根据实验数据，用适当的数学 形式对事物的性质进行表达 观察研究对象，提出问题建建 立立 数数 学学 模模 型型 的的 步步 骤骤 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 案例九：模型方法在教学中的实施 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 教学建议 培养液中酵母菌种群数量的变化实验过程中要仔细 观察，认真记录。将观察日期、时间、环境条件(温度、 天气)、酵母菌细胞数等列表记录，观察。 案例九：模型方法在教学中的实施 次数12345678 时间时间 /h024487296120144168 酵母菌数 106.ml-1 a0.85.25.64.820.80.40.08 b0.81.222.83.23.63.23 c0.80.40.100000 (一)将科学方法运用于教学实施的建议 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 教学建议 得出结论： 对实验记录下来的实验现象、数据、结果进行整理、 分析，让学生推出结论。 在同一坐标纸上分别画出a、b、c各个处理的曲线图 ：。 案例九：模型方法在教学中的实施 (二) 适于进行科学探究活动的栏目类型和教学实施 类型类型特点特点能力目标侧重点能力目标侧重点 实验实验(12(12个个) ) 说明材料用具、方法步骤等说明材料用具、方法步骤等培养操作技能和观察能力培养操作技能和观察能力 探究（探究（1111个）个） 学生自行制订探究方案学生自行制订探究方案 学生自主探究的空间大学生自主探究的空间大 全面提高科学探究能力全面提高科学探究能力 模型建构模型建构 提供一定的指导，由学生动提供一定的指导，由学生动 手动脑建构模型手动脑建构模型 领悟和运用建构模型的方法领悟和运用建构模型的方法 资料分析资料分析 提供让学生分析的资料提供让学生分析的资料培养信息处理能力培养信息处理能力 资料资料搜集搜集和和分析分析 让学生搜集资料让学生搜集资料培养信息搜集和处理能力培养信息搜集和处理能力 思考与讨论思考与讨论 提出要讨论的问题提出要讨论的问题培养思维能力培养思维能力 技能训练技能训练 就科学探究的某一环节创设就科学探究的某一环节创设 情境，提出问题情境，提出问题 训练过程技能训练过程技能 调查调查 提出要求和提示，让学生到提出要求和提示，让学生到 自然界或社会中进行调查自然界或社会中进行调查 培养调查能力培养调查能力 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 实验类：分子与细胞部分（9/12） 1. p 7 使用高倍镜观察几种细胞 2. p 18 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 3. p 26 观察dna、rna在细胞内的分布 4. p 40 体验制备细胞膜的方法 5. p 47 用高倍镜观察线粒体和叶绿体 6. p 78 比较h2o2在不同条件下的分解 7. p 97 叶绿体色素的提取和分离 8. p110 细胞的大小与物质运输的关系 9. p115 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验类：遗传与进化部分（2/12） 1. p 6 性状分离比的模拟 2. p 21 观察蝗虫精母细胞的减数分裂固定装片 实验类：稳态与环境部分（1/12） 1. p 9 生物体维持ph稳定的机制 探究类：分子与细胞部分（4/11） 1. p 61 植物细胞的吸水和失水 2. p 83 影响酶活性的条件 3. p 91 探究酵母菌细胞呼吸的方式 4. p104 环境因素对光合作用强度的影响 探究类：遗传与进化部分（2/11） 1. p 57 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性 2. p116 自然选择对种群基因频率变化的影响 1.p 51 探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓 度 2.p 21 用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密 度 3.p 68 培养液中酵母菌种群数量的变化 4.p 75 土壤中小动物类群丰富度的研究 5.p102 土壤微生物的分解作用 探究类：稳态与环境部分（5/11） 问题：实验结果不明显或无现象？ 对策：比较考纲要求的每个实验的操作注意事项 实验名称 实验操作注意事项 1、还原糖的鉴定原理 5065水浴加热 斐林试剂甲液和乙需要等 量混合后再加入反应液中 2、蛋白质的鉴定原理 蛋清液需要稀释 先加双缩脲试剂a，再滴 加双缩脲试剂b 3、脂肪的鉴定原理 花生子叶切片要薄 教学实施过程中的问题与对策： 4.观察dna、rna在细胞中的分布 甲基绿吡罗红试剂需要现用现配 显微镜观察时需要选择染色浅，分布均匀的区域 5.观察线粒体和叶绿体 临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活 性； 要漱净口腔，防止杂质对观察物象的干扰； 必须在低倍镜下将目标移到视野中心，然后再转动 转换器换用高倍镜 6.植物细胞的质壁分离和复原 实验的试剂浓度要适宜，对生物无毒害作用； 观察质壁分离现象时，要在显微镜下找到处于鳞片 叶表皮边缘的细胞，容易观察到实验现象； hcl 根尖细胞的解离 改变溶液的ph 配制解离液的hcl浓度：15 观察dna、rna在细胞中分布的hcl浓度：8 caco3中和有机酸，防止叶绿素的破坏 sio2 使研磨充分 斐林试剂 可溶性还原性糖的鉴定 （颜色变化：浅蓝色棕色 砖红色） 苏丹、脂肪的鉴定（苏丹染色后橘黄色，苏丹染色后 红色） 问题：试剂种类繁多、一种试剂多用易混淆？ 对策：引导学生总结归类实验原理中试剂的作用 双缩脲试剂 蛋白质的鉴定（反应颜色紫色） 二苯胺试剂 鉴定dna（反应颜色：蓝色） 龙胆紫溶液、醋酸洋红、改良苯酚品红染液 碱性染料，使染色体着色 甲基绿、吡咯红 对dna和rna进行染色，甲基绿使dna呈现绿色， 吡罗红使rna呈现红色 健那绿 专一染线粒体的活体染色剂 溴麝香草酚蓝 鉴定co2（碱性溶液中呈蓝色，在酸性溶液中呈 黄色） 橙色的重铬酸钾溶液 检验酒精，在酸性条件下与重铬酸钾反应，变成 灰绿色。 问题：试剂种类繁多、一种试剂多用易混淆？ 对策：引导学生总结归类实验原理中试剂的作用 光合速度02释放量；co2吸收量；淀粉产生量 呼吸速度02吸收量；co2释放量；淀粉减少量 原子转移途径放射性同位素示踪法 细胞液浓度大小发生质壁分离时的浓度 细胞是否死亡质壁分离、细胞质流动 甲状腺激素作用动物耗氧量，发育速度等 生长激素作用生长速度（体重变化，身高变化） 问题：考查实验的题目灵活，如何应对？ 对策：总结实验结果的表示方法 一般常用的放射性元素有：15n、3h、2h、32p、14c、 18o、35s 用放射性因素35s、 32p分别标记噬菌体，可验证噬菌体 侵染细菌的过程，dna分子能保持连续性，从而说明 dna是生物的遗传物质。 用放射性元素15n标记研究dna的复制过程，可说明 dna具有半保留复制的特点 用4h标记氨基酸，可以研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋 白所经途径 氨基酸核糖体内质网高尔基体经细胞膜分泌到 细胞外 问题：考查科学方法的题目如何应对？ 对策：放射性元素标记法的应用总结 用放射性元素18o研究光合作用释放的氧气来h2o h218o+co218o2 h2o+c18o2o2 用放射性元素14c研究光合作用中碳的同化途径 14co2c3c6 用放射性元素32p标记胸腺嘧啶可研究dna的合成去向 及细胞分裂的情况 用放射性元素32p标记尿嘧啶可研究rna的合成去向及 蛋白质的合成情况 问题：考查科学方法的题目如何应对？ 对策：放射性元素标记法的应用总结 鼓励学生积极思考和讨论。 在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、 自我检测等栏目中,有许多关于科学过程和方法的 思考题，可以帮助学生领悟方法，活跃思维，提高 科学探究能力。 (三)鼓励思考和讨论 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 (四)研究课程标准中的水平要求和行为动词缓解课 时紧张的问题 (四)研究课程标准中的水平要求和行为动词缓解课 时紧张的问题 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 (五)探究似乎比讲授的效率低很多,可否舍弃？ 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 探究前的实验设计 案例十：再谈影响酶活性的探究实验 试管编号 实验原理 第一步 第二步 第三步 现象 结论 淀粉溶液(1号 ) 淀粉溶液(2号 ) 淀粉溶液(3号 ) 淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试 剂反应生成砖红色沉淀； 酶只有在合适的温度时，它的催化效率才最大。 各试管加入2ml淀粉溶液、再加2滴淀粉酶 600c反应5分钟 200c反应5分钟 1000c反应5分钟 斐林试剂沸水浴 无变化砖红色沉淀 无变化 只有在一定温度下酶的催化效率最好 纠正方案中的错误：温度对酶的催化效率的影响 案例十：再谈影响酶活性的探究实验 (五)探究似乎比讲授的效率低很多可否舍弃？ 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 探究前的实验设计课堂实录 案例十：再谈影响酶活性的探究实验 较多地介绍生物科学史的内容，特别是生物科学史上 的经典案例。有的部分以科学发现的先后顺序作为构建框 架的重要线索，如遗传部分。让学生分析科学家是怎样进 行科学研究的，从中获得科学方法等方面的启示。 (六)充实科学史的内容 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 (五)充实科学史的内容 三、探究能力培养的有效途径三、探究能力培养的有效途径 细胞学说建立的过程（课标表述：分析细胞学说建立的过程 ） 突出几个关键词：开拓、继承、修正、发展 年代科学家依据发现发现 分析 维萨维萨 里（比）尸体解剖 器官水平结结构 开拓 比夏（法）组织组织 水平结结构 虎克（英）用显显微镜镜细细胞水平结结构 世纪纪列文虎克（荷）观观察细细菌、红细红细 胞、精 子 世纪纪马马尔比基（意）广泛观观察动动植物微细结细结 构 世纪纪德国一自然哲学 机家 复杂杂有机体都是一种球 状小泡的聚合体 聚合体的假说说 继继承、开拓 施莱登、施旺受前人启发发，研究植物 动动物生长发长发 育 动动植物的结结构和一致性 继继承、开拓 的显显微研究 魏尔肖在前人的基础础上 所有的细细胞都来源于 修正、发发展 先前存在