高三生物教学过程中的实施策略 课件.ppt

教学过程中的实施策略 概念图 的教学策略 合作探究 的教学策略 生命科学史 的教学策略 模型 的教学策略 生命科学史 的教学策略 一 重视生命科学史的教育价值是时代的呼唤 2001年颁布的 全日制义务教育生物课程标准 实验稿 提出 提高学生的科学素养 的理念 普通高中生物课程标准 实验 简称 标准 在课程目标中也明确提出 获得生物学基础事实 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 在实施建议的教学建议一栏中 第七个专题 注重生物科学史的学习 中举实例专门强调了 科学是一个发展的过程 学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路 理解科学的本质和科学研究的方法 学习科学家献身科学的精神 这对提高学生的科学素养是很有意义的 并特别说明 对于 标准 中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用 生命科学史 的教学策略 二 生命科学史应用的优点 生命科学史 的教学策略 1 有利于学生更好掌握生物科学知识 在生物学教学中融入学科史 让学生在历史背景或框架中学习生命科学知识 可以使学生更准确地理解科学概念和理论的发现 演变过程 案例 dna是主要的遗传物质 2 运用生物学史引导学生学会科学的思维方法 让学生体验探究的过程 生命科学史 的教学策略 综观生物科学漫长的发展过程 每一项重大发现和每一个重要理论的建立都是科学方法应用的典范 生物科学离不开概念 原理 规律和实验 但体现科学的不仅仅是这些 更重要的是探索和理解科学的方法 它是人类探索真理 发现新知和获取知识的重要手段 是发展性的知识 我们应该予以重视 通过生物科学史的教学 鼓励学生自觉学习科学方法 促进对科学方法知识的掌握和内化 从而提高其科学探究的能力 这也是我们教师对学生进行生物探究性学习的教学过程中的常用方法 案例 孟德尔遗传定律的发现 生命科学史 的教学策略 一对相对性状的试验 观察试验 发现问题对分离现象的解释 分析问题 提出假说对分离现象的验证 设计实验 验证假说 书中标题 相应副标题 3 运用生物科学史的教学使学生形成科学的精神 生命科学史 的教学策略 自然科学的发展过程其实就是科学精神的积淀过程 生物科学史料中蕴藏着丰富的科学精神教育的素材 如孟德尔获得成功的原因很多 有选材的成功 有方法的成功 更有他严谨求实的科学态度 坚韧不拔的意志和持之以恒的探究精神 历经8年的不懈努力后 终于揭示了两个遗传规律 要引导学生学习他为了科学发展坚持不懈 执著追求的献身精神 再如19岁的达尔文随英国海军勘探船 贝格尔号 进行五年的环球考察 历尽了千辛万苦和种种磨难 最后他由一位 物种不变论 的忠实信徒逐渐转变为一位进化论者 让学生知道 自然界从来就没有什么神 从而建立正确的世界观 也让学生明白 生物学的发展凝结了科学家的艰苦劳动 没有坚忍不拔的毅力和不畏艰难的科学献身精神 是不能到达成功彼岸的 4 运用生物学史培养学生建立团队合作的精神 新课程下的教育理念十分注重学生合作意识的培养 利用科学史教学 可促进学生之间的理解和团结合作 在学习dna的结构时 我们都知道dna空间双螺旋结构模型结构是美国科学家沃森 j watson 1928 和英国科学家克里克 f crick 1946 这两位不同国籍的科学家建立的 这应属生物学发展史上团队合作的典范 在学习 基因 时适当地介绍 人类基因组计划 这一国际合作项目 向学生介绍这些内容 可使学生更加明白在学习探究过程中团队合作精神的重要性 通过在教学中对于科学发现史的引入 以帮助学生建立认知的逻辑过程 引入科学的研究方法和培养学生的探究能力等科学素养 在利用科学史料时 可以对史实进行筛选 整理 综合 以及必要的简化 加工 但不能与史实相背离 总之 通过科学史的教学以帮助学生理解科学本质 从而培养学生的探究自然的能力 养成尊重科学 尊重科学家的良好品质 生物科学史在生物教育中还有许多方面的教育功能 我们要尽可能的将科学史的多维教育价值展现给学生 有时一则科学史可以培养学生诸多方面的能力 教师要利用好其中蕴涵的丰富的内涵 在大力提倡素质教育的今天 学生学习一点生物史料方面的知识 不但可以开拓其知识领域 更能使学生学习科学的观点 方法 体验科学探究的过程 形成科学品质和科学精神 因此 在生物教育中进行生物史的学习 是提高学生的科学素养的有效途径 高中生物新课程的一个基本理念是 面向全体学生 提高生物科学素养 生物科学素养是指公民参与社会生活 经济生活 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 提高生物科学素养是新课程标准实施中的核心任务 生命科学史 的教学策略 5 有利于对学生进行科学精神和情感态度与价值观的教育 任何科学上的重大发现都是科学家在 勇于存疑 敢于探索 实事求是 的科学精神指导下取得的 学习科学史 以史为鉴 能够增强学生的社会责任感 培养正确的情感态度与价值观 学生从中感受到的将是活生生的人对真理的热爱与锲而不舍的追求 学生也能从具体的事例中领悟到科学精神的真谛 通过生物科学史的教育可以使学生潜移默化地受到感染 有利于培养学生敢于质疑的科学态度 勇于挑战传统的科学精神 培养学生对科学的积极的情感态度 是生物学教育的重要目标之一 也是科学素养中所追求的重要目标 新教材中的生物科学史既包括科学家对生命现象的研究过程 又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度 既包括生物学理论和方法的形成演变 又包括不同学科之间的联系 科学与社会的相互影响等 生物科学史中蕴涵着丰富的精神养料 如艾弗里提纯转化因子花了十年左右的时间 而当他最终将结果发表时 却不被接受 八年之后 其科学价值才被承认 又如孟德尔遗传定律被埋没了三十年之久才被重新发现 科学史已不止一次地表明 超越时代的科学发现注定难以为那个时代所接受 而正是在这样的逆境中 科学家的精神 气质才得以凸现 给人以心灵的震撼与冲击 也正是在这样的曲折中 科学不迷信权威 科学追求真理的特性才得以彻底地体现 这些鲜活的事例 或许能使学生终生难忘 给学生以人生境界的润泽与点化 科学家的科研活动是社会文化活动的一个组成部分 它体现了参与者的人生观和价值观 科学家在追求真理时所表现的奉献精神 在科学研究中的艰辛劳动 科学家的成功与失误 科学家的成长与发展道路 科学家的品德力量等等是对学生进行价值观教育的很好材料 正如微生物学的奠基人 法国科学家巴斯德所说的 科学固然没有国界 但科学家应该把所有的力量献给他的祖国 用大量的生物科学史对学生进行人生观 世界观 价值观的教育 不仅是必要的 而且也是有效的 生命科学史 的教学策略 四 教学案例 用科学史进行 dna是主要的遗传物质 一节教学 生命科学史 的教学策略 第2节生物膜的流动镶嵌模型 五 教学案例 生命科学史 的教学策略 对生物膜结构的探索历程 1 细胞膜的组成成分是什么呢 欧文顿提出 膜是由组成的 脂质 资料1 1895年欧文顿 overton 用500多种物质对植物细胞的通透性作研究发现 凡是脂溶性物质容易透过细胞膜 不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难 生命科学史 的教学策略 思考与讨论 1最初认识到细胞膜是由脂质组成的 是通过对现象的推理分析 还是通过对膜成分的提取和鉴定 2欧文顿推论是否正确呢 在推理分析得出结论之后 还有必要对膜的成分进行提取 分离和鉴定吗 3细胞膜中除含有脂质外 还有没有其他成分呢 化学分析表明 膜的主要成分是脂质和蛋白质 20世纪初 科学家们第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离出来 资料2 生命科学史 的教学策略 思考与讨论 4脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢 1 脂质分子在细胞膜中的排列 生命科学史 的教学策略 资料3 1925年 两位荷兰科学家 用丙酮 一种有机溶剂 提取红细胞膜中的脂类物质 然后在水面将脂质物质铺成单分子排列的一层 测得总面积恰好为红细胞表面积的2倍 把红细胞放在蒸馏水中使其吸水涨破 反复冲洗后只留细胞膜 血影 把这些破碎的膜展开铺在水面上 测定出红细胞的表面积 细胞膜由两层脂质分子连续排列 说明什么 生命科学史 的教学策略 2 两层脂质分子是如何排列为两层的呢 生命科学史 的教学策略 研究发现 脂质分子主要是磷脂 它是怎样排列成单分子层或双分子层的呢 这与它的结构和状态有关 易与水结合在一起 这种水即结合水 2条长脂肪酸链组成 性质象油 不能与水结合 头部 尾部 磷脂分子 磷酸 脂肪酸 生命科学史 的教学策略 得出磷脂分子的排列方式 生命科学史 的教学策略 难点运用 利用磷脂分子的结构特点和所处环境 画出下列情况中其排列方式 平铺于水面上 磷脂分子置于水中 两个水槽 隔板 的孔隙 水 水 水 水 水 水 油质 油质 油质膜 上 亲水膜 下 生命科学史 的教学策略 3 蛋白质位于脂双层的什么位置呢 1959年罗伯特森在电镜下看到细胞膜如下结构 暗 亮 暗 提出 膜由三层结构构成 蛋白质 脂质 蛋白质 提出的 三明治 结构模型 资料4 生命科学史 的教学策略 静态的蛋白质 脂质 蛋白质三层结构模式图 生命科学史 的教学策略 静态的蛋白质 脂质 蛋白质三层结构受到质疑 细胞膜是静止的 变形虫为什么会运动 细胞之间为什么会发生融合 细胞为什么会生长 推论 细胞膜应该是流动的 变形虫正在吞噬草履虫 生命科学史 的教学策略 思考与讨论 5有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢 1970年有两位科学家做了下列实验 荧光标记法 资料5 实验证明 细胞膜上的蛋白质具有流动性 思考与讨论 6细胞中的脂质也是流动的吗 通过相关的实验证明细胞膜具有一定的流动性 1972年 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型模型 生命科学史 的教学策略 根据以上细胞膜的结构特点 你能组装出它的结构模型吗 生命科学史 的教学策略 生命科学史 的教学策略 厚约8nm 膜的中间是磷脂双分子层构成基本支架 蛋白质 镶在膜的表面 嵌入 贯穿 生命科学史 的教学策略 糖蛋白 位于细胞膜外面 生命科学史 的教学策略 从科学家的身上 你学到了什么 1科学家探索细胞膜结构模型的过程中 强调的科学方法是什么 2技术手段的进步 与科学发展之间的关系是怎样的 让学生体会科学与技术的互动关系 3在建立生物膜模型的过程中 结构与功能相适应的观点是如何得到体现的 生命科学史 的教学策略 模型 的教学策略 一 模型 体现了新课程的特点 普通高中生物课程标准 首次将 模型 知识列为课程的知识目标 这是新课程的特点之一 也说明更重视对学生科学方法的教育 模型的形式有很多 包括物理模型 概念模型 数学模型 其中的数学模型是发现问题 解决问题探索新规律的有效途径 模型 的教学策略 最新制定的 高中生物课程标准 对该方法的应用提出了更高的要求 如在 知识目标 第一条明确提出 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 在 课程设计思路 中也要求 领悟假说演绎 建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用 领悟系统分析 建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用 还在活动建议中列举了 制作dna分子双螺旋结构模型 尝试建立数学模型解释种群的数量变动 等八个与模型方法有关的探究活动 模型 的教学策略 二 分类 物理模型 用实物代替原型进行研究的方法 如dna双螺旋模型 叶绿体结构模型等 还有今天我们用小纸片表示染色体 这也是一种物理模型 数学模型 用符号 公式 图象等数学语言表现生物学现象 特征和状况的方法 如酶的活性随温度变化而变化的曲线 豌豆实验中9 3 3 1的比例关系 还有我们等下要画的减数分裂过程中染色体数量变化曲线等 概念模型 用想象的抽象概念或图形代替原型进行研究的方法 如光合作用过程模型 呼吸作用过程模型 血糖的来源与去向模型等 模型 的教学策略 三 模型和模型方法 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的形式 模型舍去了原型的一些次要的 非本质的细节 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 模型与原型及理论的关系如下 模型 的教学策略 四 案例 建立减数分裂中染色体变化的模型 模型 的教学策略 1 材料用具 白纸2张 分别表示减数分裂第一次分裂和第二次分裂的细胞黄色和红色的橡皮泥两块 表示染色体 其中红色表示来自母方 黄色表示来自父方 模型 的教学策略 2 活动任务 1 用橡皮泥模拟减数分裂时染色体的动态变化 2 边操作边完成染色体 dna数量变化表和曲线图 模型 的教学策略 4n a 时期 染色体 dna含量 2n a 间期前期中期后期末期 模型 的教学策略 3 观看 建立减数分裂中染色体变化的模型 的录像 模型 的教学策略 4 学生活动 模拟减数分裂时染色体的动态变化两人合作 参考屏幕中显示的图片 边模拟染色体运动边完成 减数分裂时染色体和dna的数量变化表 曲线图 教师在旁指导 并用数码相机拍摄照片 学生演示完后展示 五 案例 基因指导蛋白质的合成 在人教版生物教材必修2 遗传与进化 第4章第1节 基因指导蛋白质的合成 中 转录和翻译过程抽象复杂 学生难理解 较多物质和细胞结构参与 学生易混淆 涉及到必修1和必修2中多个章节内容 学生有遗忘 1 背景 模型 的教学策略 2 教学准备 1 制作powerpoint演示文稿和翻译过程的flash 2 准备翻译的剪纸模型共15套 1套 4人 核糖体 1个 氨基酸 12个 mrna 1个 trna 8个 模型 的教学策略 3 教学过程 学生活动二 使用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程 教师引导 现在我们来看翻译的过程 板书 flash演示翻译过程 教师讲解 我们人为将这个过程分为4个步骤 第一步mrna与核糖体结合后 携带甲硫氨酸的trna首先与mrna的aug互补配对 进入位点1 第二步携带组氨酸的trna以同样的方式进入位点2 第三步甲硫氨酸与组氨酸形成肽键 并脱离占据位点1的trna而转移到占据位点2的trna上 第四步核糖体沿mrna移动 读取下一个密码子 原占据位点1的trna离开核糖体 占据位点2的trna进入位点1 一个新的携带氨基酸的trna进入位点2 继续肽链的合成 重复步骤2 3 4 直到核糖体读取到mrna的终止密码 学生活动 以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程 教师指导 注意学生操作几个问题 氨基酸如何进入核糖体 肽链如何形成 核糖体移动方向 trna重复使用 终止密码不对应氨基酸等在实物投影仪上展示学生的成果 鼓掌表扬 模型 的教学策略 小组合作与探究的策略 探究式教学模式 教师创设情境的纯思维探究 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 整合了验证性实验的探究 验证性实验通常有给定的实验题目 材料用具 方法步骤 学生按照步骤操作 验证老师讲解过的概念 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 给定课题的指导性探究 常见的探究式教学模式 探究的课题往往是给定的 教科书会给出探究的指导方案 教师也会在探究过程的每一个环节给予必要的指导 虽然 给定课题的指导性探究 是教师们热衷的一种探究式教学模式 但是切记不要为了探究而探究 探究式教学的目的是为了帮助学生更有效地学习核心概念 学生完全自主的开放式探究 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 完成这一课题 往往需要运用多学科的知识和技能 是对学生综合能力的锻炼 如何组织小组合作学习 现代的科学研究项目往往由科研工作者组成的团队承担 科学家和技术人员大都以小组形式合作 很少单挑独干 与此相似 学生在科学课程中开展的 探究 活动也应以小组形式进行 以使学生获得与他人分享责任和成果的体验 反馈练习 1 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是a 乳酸和酒精b 酒精 乳酸 二氧化碳c 酒精 二氧化碳 乳酸d 都是酒精 2 四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物 会产生co2的试管有 葡萄糖 细胞膜已破裂的细胞 葡萄糖 线粒体 丙酮酸 线粒体 葡萄糖 细胞质基质a b c d 小组合作与探究 的教学策略 反馈练习 1 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸时的产物分别是a 乳酸和酒精b 酒精 乳酸 二氧化碳c 酒精 二氧化碳 乳酸d 都是酒精 2 四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌细胞制备物 会产生co2的试管有 葡萄糖 细胞膜已破裂的细胞 葡萄糖 线粒体 丙酮酸 线粒体 葡萄糖 细胞质基质a b c d 小组合作与探究 的教学策略 加美王旭 小组合作与探究 的教学策略 出示一包加酶洗衣粉 让学生了解 讨论与洗衣粉的特性 阅读4份科学家探究酶的的实验材料 得出结论 尝试概括出酶的概念 冯洁莲 小组合作与探究 的教学策略 材料过氧化氢肝脏研磨液 含过氧化氢酶 氯化铁 fecl3 溶液90 热水 大烧杯你的实验思路是怎样的 请自行设计表格以记录实验现象和结果 讨论1 与1号试管比 2号试管出现的现象 说明什么 2 3号试管和4号试管未经加热 也有大量气泡产生 这说明什么 哪支试管中的反应速率快 这说明什么 3 在细胞内 能通过加热来提高反应速率吗 其化学反应条件是怎样的 4 通过实验可知 酶在化学反应中起了什么作用 李婉薇 林祖荣 小组合作与探究 的教学策略 用动画演示的直观教学法总结 酶的作用及原理 这个难点 付春梅 小组合作与探究 的教学策略 合作学习与探究是值得倡导的一种学习方式 但如何开展得更有效而不流于形式 是值得深思和探讨的课题 将合作学习与探究放在教学的重难点处 或许有更大的发展性 同一课题 不同教师 面对不同学生 采取了不同的教学策略 均取得良好效果 新课程让老师有了更多发挥和创造的空间 也为我们带来了一些有意义的参考和反思 小组合作与探究 的教学策略 概念图的实施策略 例 1 学生找出与 基因 有关的概念2 利用找出来的概念构建概念图 优点 可以完善记忆中的知识点 构建完整的知识框架 概念图 的教学策略 1 什么是概念图概念图 conceptmaps 是组织和表征知识的工具 它包括众多的概念 以及概念之间的关系 每两个概念之间的关系通过连接线和连接线上的词表示 知识结构容易构建 概念图的引进 概念图 的教学策略 2 概念图的要素 节点连线连接词层次 概念图 的教学策略 节点是置于圆圈或方框中的概念 连线表示节点概念间的意义关系 连接词是置于连线上的两个概念之间的意义联系词层次 关键概念置于顶层 一般概念位于其次 依此类推 显示等级关系 节点 连线 连接词 层次 概念图 的教学策略 3 概念图的制作a 从一个绘制者熟悉的知识领域开始b 确定在这个领域中所要用到概念 列出概念 然后进行排列c 画出概念图的草图d 对草图进行修正e 草图完成后 开始寻找连线 概念图 的教学策略 4 概念图的绘制规范 a 概念图中每个概念只出现一次b 连接两个概念间的联系词应尽可能选用意义表达具体明确的词c 连接概念的连线可以交错 但向上或向两侧联系时需加箭头 没有箭头时默认时由上往下 d 概念名词要用方框和圆圈圈起来 而联系词则不用 概念图 的教学策略 5 概念图的理论基础 建构主义学习理论认为 学习是学习者以已有的知识和经验为基础 进行知识的主动建构活动 意义学习理论认为 只有将新知识与已有知识联系在一起 即将新知识结合到已有认知结