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文档简介
人教版新教材引领我们实现生物课堂教学方式的变革-浅谈分子与细胞的课堂教学武汉市第二中学 艾燕 一、把握好高中生物新课标的理念和要求新课标的理念主要包含了四个方面,一是提高学生生物科学素养,二是面向全体学生,三是倡导探究式学习,四是注重与现实生活的相联系。它是引领我们进行有效生物课堂教学的指导思想,只有真正理解新课标的理念,我们的教学方式才会发生真正的改变。此外,还要把握好各部分知识的学习目标和具体要求,各部分知识的学习目标有知识性目标、技能性目标和情感性目标,知识性目标中对不同的知识的要求是不同的,有些是了解水平,有些是理解水平,有些是应用水平;技能性目标有模仿水平和独立操作水平;情感性目标有感受水平、认同水平和领悟水平。只有掌握各部分知识的学习目标和具体要求才能把握好课堂教学的重点和难点,有的放矢地进行教学。二、透彻理解教材编写专家的设计思路赵占良老师在高中生物新课标教材的设计思路中谈到了教材编写主要是体现课程标准的基本理念,遵循课程标准的设计思路,落实课程标准中“具体内容标准”的要求,具体包含了六个方面的设计思路:(一)重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构在教材编写上构建了主线突出,结构合理的知识体系。分子与细胞的教材内容的主线是“细胞是基本的生命系统”,围绕这一主线教材为我们介绍了细胞最基本的生命系统的组成、结构、功能及发展变化历程。此外,还通过“学科交叉”体现了生物学科与其它学科之间的横向联系,通过“知识链接”体现了各个模块间、同一模块间各章节的纵向联系;通过画概念图实现学生知识网络的形成。教材的知识内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开,更多地去探讨“如何”和“为什么”。教材有不同的字体区别不同要求的内容。如重要的概念和原理的表述以黑体字排印,需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印;而需学生一般了解或选学的内容以楷体字排印。知识内容在把握基础性的同时,通过“科学前沿”、“科学-技术-社会”等形式体现了生物科学的最新进展。(二)是突出生物科学的过程与方法,培养学生的科学探究能力;教材通过介绍各种科学探究活动,特别是较多地介绍了生物科学史的内容以及探究活动的设计实验让学生逐步体验过程,领悟和运用方法。科学研究的一般方法,教材中还用专门的栏目对主要的科学方法进行了提炼和概括,如“模型方法”、“提出假说”“同位素标记法”“控制变量”等。教材在许多栏目如“资料分析”“旁栏思考题”“技能排练”练习“思考与探究”以及“自我检测”中都有许多关于科学过程和方法的思考题,通过这些思考题帮助学生积极思考和讨论。(三)是关注科学、技术和社会的关系,深化情感、态度和价值观教育;教材通过“资料搜集和分析”“思考和讨论”“调查”“评价”等多种活动,“科学-技术-社会”“与社会的联系”等栏目以及教材中的作业系统中的相关练习题引导学生深入理解科学、技术和社会三者之间的关系,理解科学的价值和局限性,树立人与自然和谐发展的观念,形成科学的价值观。(四)重视知识内容与生活经验的联系,激发求知欲,驱动知识的建构;教材在知识内容的表述上尽量从生活经验入手,创设较好的问题情境或悬念,激发学生学习的兴趣,构建学生已有经验与新知识之间的联系,从而完成知识的建构,也让学生了解了学习的价值,教材在“问题探讨”“与生活的联系”以及教材中设置的相关问题以及作业系统中都有较好的体现。(五)是加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习;教材的许多知识内容并不是直接给出来的,而是通过与生活的联系、生活现象、实验现象以及资料分析等多种形式提出问题,引导学生思考、分析得出相关的结论,如第章第节问题探讨中的渗透现象的介绍及问题讨论,引导学生通过自己的分析、观察和推理了解了什么是渗透作用以及渗透作用应具备的条件,而在教材中并没有直接给出渗透作用的概念及条件。此外,教材在许多问题的设置及探究活动中都没有直接给出答案,或规定得过细过死,体现了教材编写的开放性。(六)是改进作业系统,促进评价的改革。作业系统的内容既包括章节后的作业题,也包括某些探究活动中的讨论题;既有随堂练习和技能训练,又有阶段性的自我检测;既有书面作业,又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。希望每一个老师都能认真学习培训资料及相关的文章,并在实践中加深理解和运用。只有透彻理解教材编写的特点及设计思路才能在课堂教学中有效地利用教材中的各种资源,大大提高课堂教学质量。三、运用多种有效的教学设计实现知识呈现方式的变革朱正威老师在分子与细胞模块教学内容的设计思路和呈现方式上提到的一个基本策略和方式就是“以问题(任务)来驱动学习,引导自主、探究和合作式的学习”,也就是期望把传统的教学过程转化为更接近于“提出问题-解决问题-发现问题”的教学过程。因此,所有教学设计的实质都应以此为中心。常见的教学设计主要有情景问题式教学、模型构建式教学、实验验证或探究实验式教学等,其中情景-问题式教学是运用最广泛,贯穿教材始终的教学形式。1、情景问题式教学情景问题式教学的模式是:首先给出一个情景,这个情景可以是一张图片、学生的生活经验、一段相关视频、给出的一段资料信息、实验现象等;其次提出相关的问题;第三步是让学生观察、分析、思考和讨论,并发表自己的观点,教师对学生的回答进行评价;最后归纳总结出相关的结论和事实。这种方式既可以用来导入章节内容,也可用来建立概念和理解原理,也可以用来进行知识构建等。这种方式不仅能激发学生的学习的兴趣,提高学生学习的主动性和自觉性,而且能让学生建立起科学、技术与社会之间的关联性,增强学生学习知识的目的性和应用性。2、模型构建式教学模型构建式教学虽然运用的并不多,但这种教学方式对于学生理解所学的抽象知识,起着很重要的辅助作用,是一种不可或缺的方式,这种方式的模式是:首先是给出相关信息引导学生进行模型构建;其次是让学生分析自己构建的模型有什么特点;第三是教师对学生构建的模型进行评价,第四是构建的模型与所学知识的联系。如核酸的教学、细胞膜的流动镶嵌模型、的复制、种群数量的变化等在运用了模型构建后,都取得了很好的教学效果。3、实验验证或探究实验式教学朱老师写到理解科学过程,最重要的是亲历实验和探究,分子与细胞模块有9个实验,探究4个,这些实验和探究都紧扣学习的核心内容,同时也涉及多种方法和技能。验证性实验虽然较简单,但对学生理解所学知识是非常必要的,课堂教学中应把验证性实验的原理、材料的选择与教学内容相联系,理解验证性实验在教学中的作用,不要仅仅是孤立地去做实验,而不知道做实验的目的是什么?此外,应通过相关问题引导学生进行思考,理解实验探究的基本模式和方法,理解材料的选择及试剂的选择,理解实验过程所运用的实验原则。学生实验可依据具体情况安排在课前、课中或课后进行。四、运用好教材中的各种有效资源透彻理解教材编写的设计思路和形式关系到我们能否用好教材中的各种资源的关键。教材中的“本节聚焦”栏目中设置的各种问题,实质是我们在该节教学中应把握的重点内容。教材中设置的“问题探讨”、各种图片、“思考与讨论”、设置的各种问题、“知识链接”、“与生活的联系”、“与社会的联系”等都为我们进行情景问题式教学提供了大量有效的素材,有机地、充分地利用和挖掘这些素材是实现自主、探究、合作式学习以及体现新课程理念的重要方法和途径。每节的练习、每章的自我检测不仅能帮助学生巩固知识,理解科学、技术和社会的关系,而且也是学生进行自我学习检测的重要途径。让学生画概念图及每章的小结不仅帮助学生总结归纳所学知识,而且帮助学生建立各部分知识的联系,让所学知识成为知识网络。五、紧抓知识的主线和中心,建立各部分知识之间的逻辑的联系每位教师不仅要了解分子与细胞模块的主线索,更重要的是掌握所上每节课的主线索和中心,对于每一位教师不仅要有切实有效的教学设计方案,更重要的是整堂课必须紧紧围绕知识的主线和中心展开。经常可以看到许多课采用了多种教学设计方案,进行了很多活动,但这些方案和活动往往偏离主线和中心。这是许多教师在教学中的存在的主要问题。如第章第节“从生物圈到细胞”主要介绍了生命系统的结构层次以及简述了细胞是最基本的生命系统的理由,说明了所有生物的生命活动都离不开细胞;而生命系统的各个层次也是必修模块的核心内容,这些内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此这一节的内容不仅是为分子和细胞模块进行铺垫,也是为整个必修模块进行铺垫。明白了这个道理,你在教学中就会知道应怎样处理教材的内容,怎样有的放矢地进行教学。又如第节“细胞的多样性和统一性”,教材设置的内容有三个主要内容,它们是“观察细胞”、“原核细胞和真核细胞”、“细胞学说建立的过程”,这三部分内容的实质都是为阐明细胞的多样性和统一性,“观察细胞”是为了让学生亲身通过显微镜观察了解各种细胞它们在形态、大小以及结构上存在的差异,同时也了解这些细胞的共同之处,而不同细胞的差异说明了细胞的多样性,这些细胞在结构上的共同特点,又说明了细胞之间也存在着统一性;“原核细胞和真核细胞”这部分内容是为了进一步说明细胞的多样性和统一性,原核与真核细胞结构的不同以及各种原核细胞之间的差异,说明了细胞的多样性,而原核细胞与真核细胞在结构上的共同点又进一步说明了原核和真核细胞也有统一性。“细胞学说建立的过程”是建立对各种生物研究,发现它们都是由细胞组成的基础上,所有生物通过细胞这一共同结构统一起来,从而揭示出了细胞的统一性和生物界结构的统一性。因此,在教学中应紧紧围绕细胞的多样性和统一性这一主线展开,时刻将各部分内容与这个主题相联系。仔细观察,我们不难发现许多节的主题都有副标题或有定语修饰,如生命活动的主要承担者细胞、遗传信息的携带者核酸,又如第章细胞基本结构的节主题都有副标题,细胞膜系统的边界、细胞器系统内的分工合作、细胞核系统的控制中心等等,修饰主题的词和主题的副标题往往是这一节内容的主线和中心,教学中应紧紧围绕着它们展开。有了明确的主线和中心还不够,建立各部分知识之间的逻辑联系,使知识之间相互联系成为一个知识网络,对有效课堂教学也起着很重要的作用。我们可以发现许多教师在教学中往往不重视引入、过渡、衍接、承上启下以及前后呼应等等,这些都是建立知识之间逻辑关系的重要途径。这也是教师在教学中最应动脑筋思考的地方。如果你仔细研读教材,你会发现教材编写者为我们做了很多铺垫,如每章首页所描述的内容往往与前一章的内容相联系,只要你有这个意识,舍得多花时间去思考,我相信我们会做得很好。武汉二中艾燕2010-08-21附分子与细胞(人民教育出版社)第一章和第二章教案让我们一起来了解生命世界,共同探讨生物的奥秘目标:1.明确学习生物学的意义,了解生物学对自身、周围环境、农业、医药及我们的生活有哪些影响,对人类社会会产生哪些深远的影响。2.让学生认识高中生物学与初中生物学的不同,从知识面、知识的深度和广度等方面的差异3.让学生了解在学习高中生物学的过程中应养成哪些良好的学习习惯和方法,了解高中生物学的特点,为学生终生学习一,请学生讨论说明生物学与自身的联系二请学生讨论说明生物学与你的生活有哪些联系三请学生讨论现代生物技术与人类有哪些关系,它可以使我们的生活发生哪些改变。四通过多媒体的演示,进行扩展,归纳及小结五怎样学好高中生物学1高中生物学与初中生物学的区别,高中生物学有哪些特点,为什么高中生物学是许多学生觉得很困难的一门学科2每个学生应具备哪些习惯和方法学好生物学第一章第1节 从生物圈到细胞三维目标:1 举例说出生命活动建立在细胞的基础之上,认同细胞是基本的生命系统2 通过对生命活动一般现象的学习,了解细胞是生物体结构和功能的基本单位。3 通过对生命系统的结构层次的殿示,进一步理解细胞对于生命系统的意义。4 初步形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观察。5 尝试理解科学与生活、社会之间的关系,激发学生学习生物学的兴趣。教学过程:引入通过美国细胞生物学家威尔逊的一句话“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”引入第一章 走近细胞问:请一个同学回顾一下在初中我们学了哪些有些细胞的知识?请一个学生念第一章下的一段文字.-引入第1节 从生物圈到细胞大家知道绝大多数生物都是由细胞组成的,细胞是生物体结构和功能的基本单位,哪么细胞与生命之间有哪些联系呢?出示实例1给出草履虫的挂图问:单细胞的草履虫能够完成哪些生命活动结论:单细胞生物的生命活动离不开细胞过渡:地球上大多数生物都是多细胞生物,它们的生命活动又是怎样完成的呢?出示实例2介绍女性生殖器官的结构请学生通过实例2介绍人类新生命是怎样孕育形成的,新生命的形成经历了哪些过程?为什么孩子会象他们的父母?百你和父母之间,什么细胞充当了遗传的”桥梁”大多数高等生物的生殖过程与人类的生殖过程有哪些共同点通过资料2,我们可以得出什么结论父亲精子 受精作用受精卵细胞分裂和细胞分化胎儿成人母亲卵子结论1:多细胞生物的生命活动是从一个细胞开始的结论2;人的生殖和发育是通过细胞分裂和分化完成的结论3:精子和卵细胞分别携带着父方和母方的遗传物质传递给了子代出示实例3给出反射弧的结构图,说明反射的结构基础问:反射弧是由哪几部分组成的,缩手反射是哪些细胞参与你还能举出你出在的学习活动需要多少种类的数量的细胞参与吗?你还能说出生物体的哪些活动是在细胞中进行的?通过该实例你能得出什么结论?结论:多细胞生物的每一种细胞都有着独特的功能,它们各司其职,既相对独立,又相互联系,共同完成各种生命活动.过度:单细胞和多细胞生物的生命活动主要是通过细胞完成的,哪么没有细胞结构的病毒的生命活动又是怎样完成的呢?出示实例4和问题探讨艾滋病和非典型性肺炎都是由病毒引起的,它们不具有细胞结构,哪它们的结构又是怎样的呢?没有细胞结构的病毒是生物吗? 病毒在什么条件下才会表现出生命现象呢?通过该实例,你能得出什么结论呢?结论:没有细胞结构的病毒只有依赖活细胞才能表现出生命现象实际上,所有病毒都不能独立生活,它们都是寄生的,只有在宿主细胞内它们才会表现出生命活动你还能举出哪些特定细胞受到操作导致的疾病的例子吗?通过以上实例,你能得出什么总结论. 无细胞结构的病毒必须依赖活细胞才能完成生命活动 单细胞生物能完成各种生命活动生命活动离不开细胞 多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系统复杂的生命活动 以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换 以细胞增殖分化为基础的生长发育 以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异过渡:组成人的细胞的种类和数量极其繁多,许多相同的细胞有机组合起来构成组织,而不同组织相互联系构成具有特定形态和功能的器官;多个在功能上紧密联系的器官相联系构成了系统,构成人体的这些层次对我们更好地认识和了解人的结构提供了方便。而地球上存在着各种各样的生物和环境,我们也可以依据它们的之间的相互关系,将它们分为富有层次的生命系统。让我们一齐来认识这个生命系统吧!二、生命系统的结构层次让学生阅读、观察,请学生将该系统由大到小排列出来或由小到大排列。讨论教材中的思考与讨论中的个问题说明现在的生命系统是由地球上最早出现的单细胞生物经过慢长年代发展进化而来的。结论:生命系统的结构层次:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈问:如果乌龟换成松树或换成草履虫,则生命系统的结构层次应是怎样?问:生命系统最基本的结构层次是什么?为什么? 最基本的生命系统:细胞问:为什么说细胞是最基本的生命系统?一、因为一切生命活动都是在细胞中进行的二、其它层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的,没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。第3课时实验:使用高倍显微镜观察几种细胞目的要求:了解显微镜的结构及使用方法 掌握低倍镜和高倍镜下观察的方法及操作要点 运用制作临时装片的方法材料用具: 蚕豆叶下表皮、水绵、人的血细胞、青霉的永久装片新鲜水绵、洋葱表皮方法步骤:1、介绍显微镜的结构2、低倍镜使用的方法:取镜和安放对光放置玻片标本调焦距观察3、高倍镜使用的方法:在低倍物镜观察的基础上进行选好目标调整焦点(只能用细准焦来调)调节光亮度(反光镜和光圈)调换玻片标本(高倍镜换成低倍物镜,取出玻片,换上新玻片,再从低倍镜开始观察)显微镜使用后的整理(取下装片,使物镜头转离通光孔并下降到适当位置)4、临时装片的制作:揩擦玻片滴液放置材料加盖玻片染色观察5、用高倍镜观察材料:所给的四各永久装片,自已制作水绵和洋葱表皮的临时装片用高倍镜进行观察第4课时细胞的多样性和统一性新课引入:通过上一节实验课,我们观察到了几种不同生物的细胞,如蚕豆叶下表皮、水绵、人的血细胞、青霉,我们再来观察几种单细胞的原生动物和几种动物细胞。问:请你们通过观察、分析、讨论我们所观察的细胞在种类、形态、大小、功能上有什么不同,这些不同可以说明什么问题?细胞的大小:最大的细胞鸵鸟的卵细胞5cm 最小的细胞- 细胞的种类:多种多样 归纳出具有多样性细胞的形态:各式各样功能:单细胞可完成各种功能 多细胞生物通过细胞分化,不同细胞可完成不同的功能结构:具有基本相同的结构 -归纳出具有统一性问:同一生物体内不同细胞的差异及不同生物细胞之间的差异的可能原因是什么呢?同种生物不同细胞的差异由于功能不同,细胞形态发生变化,即细胞发生分化的结果(细胞选择性表达不同);不同生物细胞之间的差异则与它们的的遗传物质不同有关,而这种遗传物质的差异又与不同生物在长期的进化过程中发生的变异、选择有关系。不同细胞之间的差异性说明了细胞的多样性。追问:这些细胞虽然有许多不同之处,但它们之间有没有共同的地方呢?这些共同之处说明了什么?阅读教材第8页中的相关信息它们都有基本相同的结构,说明不同细胞之间具有统一性过渡:前面我们介绍的细胞在结构上基本相同,都具有细胞膜、细胞质和细胞核,那么是否是所有细胞的结构都是这样呢?我们来仔细观察细菌和蓝藻的模式图,与教材46页真核的植物和动物细胞的结构相比较,比较它们的细胞结构有什么不同?出示细菌和蓝藻细胞的模式图,让学生阅读46页动、植物细胞的图。问:它们的最主要区别是什么?问:为什么细菌和蓝藻细胞中含有的不是细胞核而是拟核,细胞核与拟核有什么不同呢?问:动、植物细胞中的DNA是怎样存在的?人们依据细胞结构的不同,又将细胞分为真核细胞和原核细胞问:原核生物与真核细胞最主要的区别是什么?此外,还有那些区别?通过第9页和第46页原核与真细胞的图进行比较? 具核膜具成形的细胞核(如酵母菌)绝大多数生物真核生物 真核细胞 DNA有染色体 蛋白质 具多种细胞器(颤藻、念珠藻、发菜、蓝球藻)自养生物蓝藻 无核膜无成形的细胞核 (具叶绿体和藻蓝体) 原核生物 无染色体,只有DNA构成的拟核 腐生 只有核糖体,无其它细胞器异养生物细菌 寄生小结:原核细胞与真核细胞一样也是多种多样的,进一步说明了细胞的多样性。而原核细胞与真核细胞都具有细胞膜和细胞质,细胞中都有DNA分子,这些共同特点进一步说明了细胞的统一性。过渡:细胞的多样性和统一性是建立在细胞学说的基础上的,我们一起来了解细胞学说是怎样建立的?细胞学说的建立的过程请学生阅读资料分析细胞学说建立的过程问:细胞学说是谁创立的?问:细胞学说的要点是什么?问:通过分析细胞学说的建立过程,你领悟到科学发哪些特点?问:细胞学说阐明了细胞的多样性,还是统一性?问:请你说说细胞学说的地位和意义?第2章 组成细胞的分子引言:(由第1章过渡到第2章)通过第1章走进细胞的学习,我们认识到了细胞是最基本的生命系统,了解了细胞的多样性和统一性,要真正认识细胞这个最基本的生命系统,我们首先要分析组成细胞的物质成分中科院院士邹承鲁曾经说过:要阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。大家都知道细胞是由分子组成的,分子又是由元素构成的,细胞之所以能表现出奇特的生命特征,是否是因为组成细胞的分子或元素有什么特殊之处呢?我们一起来认识组成细胞中的元素和化合物。-过渡到第1节的内容第1节 细胞中的元素和化合物出示:比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量柱形图和比较表,通过这些图和表请你思考以下问题?1、组成地壳的什么元素最多?组成细胞的元素呢?2、组成地壳和组成细胞的元素有什么相同点?有什么不同点?为什么组成地壳和组成细胞的元素种类相同?因为生物总是与外界不断进行着物质交换,组成生物体的各种元素都是从无机自然界中获得的,因此组成它们的元素种类相同。3、解释为什么组成细胞的元素会与组成地壳的元素具有这样的相同点和不同点?通过以上分析,我们可以得出什么结论呢?为什么它们的相对含量及比例哪么不同?这说明了什么问题?这也是为什么细胞能表现出奇特的生命现象的原因。 结论:一、细胞与非生物的元素比较生物界与非生物界具有统一性和差异性。 统一性组成细胞的化学元素没有一种为细胞所独有。差异性细胞与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同。过渡: 组成细胞的元素又有哪些特点呢? 二、组成细胞的元素出示:组成人体细胞的主要的元素占细胞鲜重和干重的百分比分析:1、占细胞鲜重最多的元素是什么?其次是什么元素,哪几种元素占了细胞鲜重的97%;2、占细胞干重最多的元素是什么?3、占细胞鲜重和干重排在前四名的元素是哪些?4、碳在细胞中的含量如此之多说明了什么问题?归纳:主要元素:C、H、O、N、P、S基本元素:C、H、O、N最基本元素:C过渡:除了这些主要元素以外,组成细胞常见的元素还有哪些?它们在细胞中的含量有什么不同?组成细胞常见的元素约有20多种,依据它们在生物体内含量的多少,可以将它们分为大量元素和微量元素,这些元素对于生物体来说都是必需的,因此,它们与是必需元素。大量元素:C、H、O、N、 S、 P、Ca、Mg 、K等。口诀:太太 请 杨 丹 留 林 盖 美 家微量元素:Fe、B、Cu、Mn、Zn、Mo、(Cl)等。口诀: 铁 棚 铜 门 新 目 绿问:不同生物的细胞以及同一生物的不同细胞它们所含的元素是否相同?出示:人和玉米细胞的元素组成说明不同生物,以及同一生物不同细胞它们所含的元素组成不完全相同过渡:组成细胞的元素大多数以化合物的形式存在,问组成细胞的化合物有哪些?三、组成细胞的化合物 水 无机化合物 无机盐 组成细胞的化合 糖类 有机化合物 脂质 蛋白质 核酸问:有机化合物和无机化合物有什么区别?细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种?你能推测它们对生命的意义吗?如果我们要鉴定植物细胞中的糖类、脂质和蛋白质,我们应当选择植物的什么器官较合适?为什么?第2节 蛋白质-生命活动的主要承担者(讲完功能后再呈显)引言:出示:大头娃娃的多媒体图片问:谁知道大头娃娃是怎样造成的呢?与黑心奶粉有关,黑心奶粉蛋白质含正常奶粉蛋白质含进行比较,说明由于蛋白质含过低,不能满足婴儿对蛋白质的需要,从而造成婴儿生长、发育等受在影响,这也说明了蛋白质对生物体的重要性。回顾上一节课的内容,说明蛋白质是组成细胞,此外,蛋白质也能执行多种多样的功能,因此,蛋白质是各种生命活动的体现者和承担者。今天我们一起来学习有关蛋白质的知识。问:我们所吃的食物中,哪些含蛋白质较丰富呢?出示:各种含蛋白质的食物的图片由此可以看出蛋白质也是生物体的重要成分蛋白质是一种高分子化合物,一般来说,相对分子质量比无机物要大得多。出示:几种物质的相对分子质量,通过比较,理解高分子化合物的含义。由于蛋白质是高分子化合物,因此,含蛋白质的食物通过消化道进入我们体内后必须经过消化作用水解为小分子的有机物-氨基酸才能吸收。氨基酸也就是蛋白质的基本组成单位。过渡:问:组成蛋白质的氨基酸的种类和结构又有哪些特点呢?一、氨基酸及其种类1、种类:约20种观察教材20页的思考与讨论-请学生回答出示图片说明氨基酸结构中的氨基、羧基、R基及氢原子请学生归纳元素组成及结构特点,让学生写出结构通式。2、结构通式:3、结构特点:出示氨基酸的结构式、球棒模型、及比例模型,说明组成氨基酸的四种不同的基团在空间的位置关系。出示几种分子式,请学生判断哪些是组成蛋白质的氨基酸,你的判断论据是什么?过渡:组成蛋白质的20种氨基酸依据它们是否能在细胞合成,人们把它们分为必需氨基酸和非必需氨基酸。4、必需氨基酸:人体细胞不能合成,必须从外界中直接获得的氨基酸(成人8种婴儿9种)非必需氨基酸:人体细胞能合成的氨基酸(12种)过渡:生物界中蛋白质的种类多达1010-1012种,那么20种氨基酸又是怎样构成如此众多的蛋白质的呢?二、蛋白质的结构及其多样性阅读教材21页的图2-4,请学生归纳。1、元素组成:2、氨基酸蛋白质的结构层次:氨基酸二肽三肽多肽蛋白质3、氨基酸之间的连接方式: 脱水缩合肽腱问:多肽为什么又称为肽链呢?肽链又是怎样构成蛋白质的呢?出示:多肽链形成蛋白质的过程图片分析:问进入消化道中的蛋白质食物,是怎样水解成氨基酸的呢?氨基酸进入机体内后,又是怎样形成蛋白质的呢?过渡:蛋白质的种类很多,那么哪些因素与蛋白质的多样性有关呢?请你们通过前面所学的知识来分析。问:氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构这四个因素中,哪个因素是最主要的因素,为什么?通过教材中思考与讨论中的第3个问题,请学生分析得出,氨基酸的排列顺序变化多端是蛋白质多样性的主要原因。过渡:蛋白质的多样性决定了功能的多种多样,蛋白质有哪些功能呢?三、蛋白质的功能1、是细胞和生物体的重要组成成分2、有催化作用如:大多数酶都是蛋白质3、有运输作用如:血红蛋白4、具调节作用如:某些蛋白质类激素胰岛素等5、有免疫作用如:所有抗体都是蛋白质第3节 遗传信息的携带者核酸(该课在2009年湖北省生物年会上获一致好评)导入: 前面我们学习了组成细胞的化合物,了解了蛋白质的结构和功能,而核酸对于生物体来说也是非常重要的物质,下面我们通过一段视频来了解核酸。 (视频展示):千年古尸之迷 大家在初中时就已经初步了解了DNA。DNA的中文名叫什么呢?好,为什么科学家可以用DNA检测方法来鉴定这具千年古尸的身份呢?教师归纳:这是因为DNA分子中包含有生物个体各种性状的遗传信息。这也是我们今天要学习的内容-遗传信息的携带者-核酸 (出示:标题) 板书: 核酸,最初被发现时并不叫核酸,每一种物质名字的背后都有着一段自然科学家的发现史,让我们一起来了解核酸的发现过程。 (出示:核酸的发现)-文字内容通过配音呈现 从这段资料中我们不难看出核酸是主要存在于细胞核内并且带有酸性的物质。核酸中除了我们刚才提到的脱氧核糖核酸简称DNA以外,还包括另外一种核酸即核糖核酸,简称RNA。我们首先来了解这两种核酸在细胞中分布的特点。板书:核酸在细胞中的分布(出示:实验目的和原理)实验原理:研究人员发现不同染色剂与不同物质的亲和力不同,因此,可以利用这个原理对DNA和RNA进行染色处理,从而了解它们在细胞中分布的特点。染色剂甲基绿与DNA分子的亲和力较强,和DNA分子结合后可将DNA染成绿色,而染色剂吡罗红与RNA的亲合力较强,和RNA结合后,可使RNA染成红色。实验目的:了解同一个细胞中DNA和RNA的分布情况。可供选择的实验材料:泮葱内表皮细胞、口腔上皮细胞同学们能否利用这一实验原理和目的,设计出合理的实验方案,探究DNA和RNA在细胞中分布的特点。不需要大家列出具体的实验操作步骤,只需写出设计思路即可。请学生在学案上进行设计,请1-2个学生将他们的实验设计通过实物展示台进行展示并进行介绍。教师进行点评:可追问:可不可以用洋葱的外表皮呢?请一学生分析二个学生的实验设计方案,哪一个更合理,为什么?这是依据教材的具体实验步骤用显微镜观察到的实验结果。出示:教材中用洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞所做的实验结果问:这两幅图中被染成绿色的是什么部位,-细胞核,说明DNA主要分布在细胞核中,那么细胞质中有没有DNA呢? 科学家通过进一步的研究发现在细胞质的叶绿体和线粒体中也有少量的DNA。板书:问:RNA主要分布在细胞的什么部位呢?-细胞质,说明RNA主要分布在细胞质中。板书:了解了DNA和RNA的分布,我们再来了解DNA的结构和功能板书: (出示:核酸的种类,表格) 通过上节课的学习,我们已经知道蛋白质是一种高分子化合物,请同学们仔细观察DNA和RNA的相对分子质量, 可以发现它们比蛋白质的相对分子质量还要大,因此它们也是高分子化合物。蛋白质这种高分子化合物是许多单体氨基酸脱水缩合聚合形成的。DNA和蛋白质一样也是由许多单体聚合形成。请仔细观察组成DNA的一条长链。你们能否在这条长链中找到许多相同的单体呢?请一位同学到前面 用教鞭指出一个单体。 (学生上台。出示:DNA的基本组成单位) 刚才这位同学指出来的这个结果我们把它叫做脱氧核苷酸。脱氧核苷酸就是组成DNA分子的基本单位。板书:(一)DNA的结构 1、基本组成单位脱氧核苷酸(4种)问:一个脱氧核苷酸分子又是有哪几部分组成的呢? (出示:小资料) 请同学们根据这段小资料分析一下脱氧核苷酸的几个组成部分分别是什么 (生:) 那么这几个部分又是如何连接形成一个脱氧核苷酸分子的呢? (出示:) 我们用不同颜色不同形状的图形表示组成脱氧核苷酸的三个部分,请注意观察脱氧核糖是一种五边形的结构,在它其中的一个角上是O原子。研究人员将它结构中的C原子分别进行了编号,如图1-5,请大家依照屏幕上的这段资料用盒子中所给的材料进行组装,看最多能拼出多少个脱氧核苷酸。另外在盒子中还有一张白纸和几段双面胶,请你们将组装出的脱氧核苷酸整齐的纵向粘在白纸上,便于过会向其他同学进行展示,在讲台上也有一盒这样的材料,我请两位同学到前面来合作完成,将拼出的脱氧核苷酸直接粘到黑板上。希望大家能够很好地分工合作,我们来看一下哪组同学拼得最快,最准确! (生:活动)问:你拼出的脱氧核苷酸中包含有多少种不同的种类呢。问:这四种不同的脱氧核苷酸的差异体现在什么地方呢? (生:-)很好,而这四种含氮碱基可以分别用A.G.C.T四种字母表示。出示:四种含氮碱基及名称由这四种不同的含氮碱基构成了四种不同的脱氧核苷酸出示:四种不同的脱氧核苷酸问:四种不同的脱氧核苷酸又是如何相互连接形成脱氧核苷酸链的呢?板书:2、脱氧核苷酸链 (出示:2个相邻的脱) 这是2个脱氧核苷酸,根据碱基的种类,这是哪种脱氧核苷酸呢? (生:-) 经研究发现,这2个脱氧核苷酸是在这两个位置通过脱水缩合连接起来的,许多脱氧核苷酸也是通过这种方式相互连接,从而形成一条链状结构,这条链状结构就称为脱氧核苷酸长链。请同学们用笔把你拼出的脱氧核苷酸连接起来,让它们成为一条长链。问:这条脱氧核苷酸长链是否就是DNA分子呢?研究人员发现DNA分子是具有双螺旋结构的大分子物质。出示:双螺旋结构图及模型板书:3、DNA双螺旋结构大多数生物的遗传物质是DNA,每个生物体的DNA都包含有这个生物全部的遗传信息。观察一下我们身边的同学,在外貌特征上几乎没有2个人是完全相同的,全球有接近60亿人,这就意味着60亿种不同的DNA。这仅仅是一种生物,地球上有300多万种不同的生物,那么只由4种脱氧核苷酸构成的DNA分子是怎样携带如此巨大的遗传信息呢?板书:4、DNA 分子多样性的主要原因-脱氧核苷酸的排列顺序请同学们分析讨论(讨论)(粘贴学生结果,出示三种可能的方式)我用红笔将同学们刚才划出的连线描清晰一些,这是我们班3个小组的同学拼出的脱氧核苷酸长链。 在屏幕上还有一些其他同学可能出现的拼出结果。仔细观察一下问:仔细观察这些长链有什么区别呢?(生:-)(出示:小资料)脱氧核苷酸的排列顺序不同是DNA能携带巨大遗传信息的主要原因,此外,脱氧核苷酸的种类不同和数量巨大也是其中的原因。我们学习了DNA分子的结构,能否将这些知识运用在我们的生活中呢?(出示:DNA指纹法)我们在一些侦探片中可能见过这种方法,思考一下为什么DNA(出示问题1) (生:-)那么有了DNA证据还需要其他证据吗?同学们能周全地考虑一下吗?(出示问题2)(生:-)同学们平常在生活中有没有关注DNA鉴定技术的其他应用呢?(出示问题3)(生:-)通过这些资料我们可以看出DNA携带着生物个体的遗传信息,这是DNA分子的第一个功能,板书:(二)功能除此以外,还有其他功能吗?我们一起来看一幅照片(出示:照片1)照片中的人物想必大家一定很熟悉,是成龙和他儿子房祖名,仔细观察他们2个人的鼻子,像吗?这是他们父子的标志性特征、这种现象说明DNA分子在生物的什么方面有突出的作用?(生:-)很好,与遗传有关。还有其他方面的作用吗?(出示:照片2)观察一下这2只鸡的鸡冠 这样的差异反映出DNA还影响了生物的什么方面呢?(生:-)不错,与生物的遗传,变异有关,这是DNA得第2个功能,我们在以后的学习中还将学习到它的第3个功能,与蛋白质生物合成有关,作为核酸的其中一种DNA承担着生物体内许多重要的功能,那么作为另外一种核酸RNA又有着怎样的结构和功能特征呢?(出示RNA的结构)让我们来了解一下RNA的结构。参照刚才对DNA结构的分析和学习过程,请同学们仔细阅读这段资料,尝试者从中找出RNA的基本组成单位(生:-)从资料中我们不难看出核糖核苷酸也是由3部分组成,板书,那么核糖核苷酸与脱氧核苷酸有何不同呢?(出示:核糖核苷酸种类)构成RNA的核糖核苷酸也有4种,分别对应这样的名称,同学们仔细观察一下,这4种核糖核苷酸,你能找出它们的碱基与脱氧核苷酸的碱基有什么不同吗?(生:-)所以2类核苷酸共有多少种碱基呢?(生)除此以外,它们还有不同吗?我们仔细观察一下2种核苷酸除碱基之外的其他2个组成部分的结构,你还能找出什么不同的地方吗?(学生上台)观察得很仔细,这也是2种糖的名称存在差异的原因,DNA和RNA除了基本组成单位不同之外,在空间结构上有没有差异呢?(出示:DNA,RNA比较)在这幅图片中,我们能看出RNA包含几条链呢?(生:-)很好,我们将刚才对DNA和RNA的比较总结一下,我们一起来完成学案上的表格。(生:完成表格)通过比较我们不难发现DNA分子具有双链结构更加稳定,大多数生物都以DNA做遗传物质。但有的生物没有DNA,只有RNA这一种核酸,那么,它们的遗传现象又有什么物质来控制呢?(出示:烟草花叶病毒的结构和烟草花叶病)例如烟草花叶病毒,它仅有RNA和蛋白质构成,如果烟草叶被他感染就会出现如下病症,影响烟草叶的品质,对它而言,RNA和蛋白质哪种物质才是它的遗传物质呢?为了探明这个问题科学家作了以下实验,将它的RNA和蛋白质分离,并分别对烟草叶进行感染,结果有不同的现象出现,观察一下实验结果烟草叶被什么物质感染后,才表现出病症呢?(生:-)这说明在没有DNA,只有RNA的病毒体内,遗传物质是什么呢?(生:-)很好,所以我们说不论DNA还是RNA作为核酸,它们携带着生物的遗传信息。关于核酸,除了我们在课堂上共同学习的知识以外,现在人们对它的功能有了一些新的认识,请大家在课后以小组形式完成一个有关核酸保健品功效的调查活动,尝试写出一份调查报告,可以将大家的报告直接发到我的邮箱。大家手上的学案有一些内容还希望同学们课后认真复习,落实基础,好,今天这节课上到这里,下课第4节 细胞中的糖类和脂类课题引入:早上学校7:15升旗,学校领导在台上正讲的有声有色,台下有个别同学晕倒,脸色也苍白。老师和同学七手八脚地把他送到校医室抢救。医生不慌不忙地给他喝一杯糖水,不一会儿,他清醒了。你们知道他为什么会晕倒吗?学生活动:-教师进一步引导:你知道在我们的生活中主要通过什么食物被补充所要的糖类吗?(通过观察P30的有关几种膳食的彩图回答。你知道糖类对人体的主要作用是什么吗?-引入细胞中的糖类学生活动:一细胞中的糖类出示小资料:说明有机物都可为机体提供能量,通过具体数据说明细胞所需能量有75%是由糖类的提供的,因此,当机体血糖减少时,人体大脑能量供应障碍而出理低血糖的症状。通过该资料说明糖类的主要作用1.糖类的主要作用问:你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗?(白糖、黄糖、冰糖、麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖)追问:是不是只要是甜的物质都是糖呢?糖类的结
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