举例说明生物的适应是线粒体普遍存在于的。

举例说明海洋生物如何适应所在的环境?
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)和生活方式。生物的(
)是普遍存在的。_百度知道
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好象不太对哦..........
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江苏省普通高中生物课程标准教学要求
作者:zxsw 来源:本站原创 发布日期: 浏览数: 字号:〖
江苏省普通高中生物课程标准教学要求
为了贯彻实施《普通高中生物课程标准(实验稿)》,稳步推进普通高中生物新课程改革,根据江苏省普通高中生物教学实际情况,特编写《普通高中生物课程标准教学要求》。
《要求》的编写以课程标准为依据,力求充分体现新课程的理念,兼顾我省使用高中生物教材的实际情况,以便我省高中生物教师能准确把握《普通高中生物课程标准(实验)》,解决高中生物新课程实施中的实际问题。
《要求》编写的内容顺序与课程标准一致,按照模块的顺序展开。每个模块的二级主题包括“学习要求”和“教学建议”两部分。“学习要求”主要是根据课标的要求和教学实际将内容标准细化,其表述中使用的行为动词与课标的界定一致。“教学建议”主要是针对课程目标提出的教学参考建议,其表述力求具体,有可操作性,同时给教师留下再创造的空间。
为了便于把握学习要求,《要求》按课标的目标描述对学习层次进行划分,具体表述如下:
必修1:分子与细胞
本模块目标概述
&&& 本模块的内容包括细胞的分子组成,细胞的结构,细胞的代谢,细胞的增殖,细胞的分化、衰老和凋亡五部分。
&&& 通过本模块的学习,学生将在微观层面上,更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性,细胞生活中物质、能量和信息变化的统一,细胞结构与功能的统一,生物体部分和整体的统一等,有助于辨证唯物主义自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容,有助于学生对科学过程和本质的理解。
1.1细胞的分子组成
本部分内容是从分子水平了解生命系统,介绍组成细胞的蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物的结构和功能,以及水和无机盐的作用,为后续学习打下基础。在本部分内容中,蛋白质和糖类是重要内容,教学中要注意突出。本部分内容的学习一般安排在高一的第一学期,由于学生的化学知识相对较少,尤其是有机化学的知识几乎空白,给学习带来了很大的难度,对此,教学中应给予注意。
教学中要注意把握教学内容的难度与广度。如,生物大分子以碳链为骨架的问题,只要求学生明确碳原子与其他原子能形成4个化学键,可以形成长的碳链、进而能形成以碳链为基本骨架的有机化合物即可,不必补充更多的化学知识,但要让学生重点理解C元素对于生命的重要意义。再如,核酸的结构和功能,只要能说出核酸的元素组成、基本结构,说出核酸的结构与功能的关联性即可,不要在分子结构等方面补充过多内容。
教学中要重视联系学生生活实际,在学生原有的生活经验和知识基础上,引导学生理解物质的结构和功能。联系学生生活实际,还可以创设问题情境,调动学生学习的积极性与主动性。如,学习蛋白质的结构和功能时,可从食品的成分入手进行分析,既能密切联系学生的生活实际,又能加强氨基酸、多肽、蛋白质等基本概念的认识;学习核酸的结构和功能时,通过对DNA指纹法在案件侦破工作中的重要用途,激发起学生对核酸强烈的学习欲望。在具体教学实践中,还可以创设问题情境,比如说灵儿氨基酸片真的很“灵”吗?通过学习、讨论、交流,更有效地激发起学生的学习兴趣;教学中,还可以创设以下问题情境:为什么人们常说“人是铁,饭是钢”?为什么食物中应添加必需氨基酸?为什么脂肪类食物摄入应适量?等等。学生对这些内容都有一定的经验基础,如果教师能利用学生的生活经验展开教学,将有助于增加教学的亲和力。
教学中还可充分利用相关科学史的内容,对学生加强科学思想与科学方法教育。如,学习氨基酸形成蛋白质的内容时,可以介绍科学家人工合成蛋白质的过程,其中既有科学方法,又有科学发展的曲折历程,更有科学精神和爱国主义情感的渗透,对学生也是一种情感教育。又如,教师组织学生总结蛋白质的功能后,提出科学家研究蛋白质的结构和功能,对人类社会的发展有哪些促进作用呢?科学家对蛋白质结构和功能的研究进展怎样?有哪些新的成果?等问题,再指导学生通过阅读或上网查询等方式,使学习内容更加丰富,学习空间更加广阔。
在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验教学中,既要认真领悟实验原理、规范实验操作,同时重视将验证性实验转化为探究性实验。教师可以提供有关的生物组织材料,也可以让学生自己选择实验材料进行实验研究。也可以按课题进行研究,如“洋葱根尖细胞含有脂肪吗?”等等。
1.2& 细胞的结构
(1)学习要求
(2)教学建议
细胞是生物体结构和功能的基本单位,是生命科学研究的基础,在整个生物知识体系中占有举足轻重的地位。因此,本部分内容是以细胞为主线,其中细胞学说建立过程以及细胞膜、细胞质、细胞核的结构和功能是重要内容,在教学过程中应重点关注。
在本部分内容的教学中,可以利用“问题探讨”创设问题情境,搭建自主学习、探究讨论的平台。如在学习细胞膜的结构和功能时,可以通过比较显微镜下“气泡”与“细胞”的差异。有条件的学校可以事先利用显微拍摄技术,形成静态图像或动态影像,让学生判断,把学生带入到细胞边界的研究氛围中去。从“工厂的生产程序”的分析,到利用类比的方法,研究细胞内的分工与合作,将抽象的知识形象化,有助于激发学生的学习兴趣,拉近教师与学生之间的距离,通过师生互动、生生互动,提高学习的效率。
对于细胞的结构和功能,教学中应强调教学的直观性。充分利用直观教具,特别是模式图、细胞模型、影像资料等,直观的展现细胞膜、各种细胞器以及细胞核的结构,使学生通过观察理解细胞各部分的形态结构,并在此基础上分析其成分与功能。
教学中可以将体验细胞发现、细胞学说建立的过程作为主线,突出科学史和科学方法的教育,体现科学探究的过程。科学史本身就是一则很好的教育素材。可以让学生从科学史中体会科学研究的过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。在教学过程中,还可以介绍细胞膜模型的构建、线粒体的发现等研究过程,在体会方法的同时,培养学生的科学态度与科学精神。
(1)学习要求
具体内容标准
说明物质进出细胞的方式
通过渗透实验说出细胞吸水或失水情况
举例说明细胞膜是选择透过性膜
&简述生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容,尝试制作生物膜模型
举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点
指出被动运输与主动运输方式的异同点
简述主动运输对细胞生活的意义
举例说出大分子跨膜运输的方式
说明酶在代谢中的作用
说出酶的本质和作用,尝试比较过氧化氢在不同条件下的分解效果
举例说明酶的特性
概述酶促反应的原理
通过实验说明影响酶活性的因素,掌握控制变量的科学方法
解释ATP在能量代谢中的作用
简述ATP的化学组成和结构特点
写出ATP的分子简式
解释ATP在能量代谢中的作用,了解ATP的用途
说出ATP的形成途径
说明ATP与ADP相互转化的过程及意义
说明光合作用以及对它的认识过程
概述色素提取和分离实验的原理,并说出叶绿体中色素的种类和作用
说出叶绿体的结构和功能
说明光合作用以及对它的认识过程,了解光合作用研究的历史
解释光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系
举例说明光合作用的原理和应用
简述化能合成作用
研究影响光合作用速率的环境因素
说明环境因素对光合作用强度的影响
收集农业生产上提高农作物光合作用强度的有关信息,了解温室中提高农作物产量的方法
尝试探究影响光合作用强度的环境因素,学习科学研究的一般方法
说明细胞呼吸,探讨其原理的应用
说出线粒体的结构和功能
阐明有氧呼吸和无氧呼吸过程
比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同,学会运用对比的方法理解相关的生物学知识
阐明呼吸作用的本质,了解细胞呼吸与细胞供能的关系
说明细胞呼吸的原理和意义,了解其在生产和生活中的应用
通过实验,探讨酵母菌细胞的呼吸方式
(2) 教学建议
本部分内容主要介绍细胞的功能,是从细胞水平来体现生命系统的特点,说明细胞是最基本的生命系统。本部分内容中,细胞呼吸和光合作用既是重点又是难点,而ATP和酶、细胞呼吸和光合作用的原理都与化学知识相互渗透,学习时会有一定的难度。
教学《光合作用》时,可指导学生分析光反应、暗反应这两个阶段中物质和能量的变化,引导学生认识水和二氧化碳是如何转变成糖类等有机物的,进而探讨影响光合作用的环境因素。进行《细胞呼吸》教学时,要让学生重点理解呼吸作用的本质,弄清楚呼吸作用的条件、场所、过程、产物,以及两种呼吸类型的比较等。结合生产实践,要求学生了解光合作用和细胞呼吸原理在农业生产上的应用。有关光合作用和呼吸作用的过程,不宜讲得过深、过难。例如,卡尔文循环,三羧酸循环的内容不宜讲述。
生物学知识与生产实践、生活实际息息相关,因此,教学过程中要重视联系学生原有的经验。例如,学习酶的作用时,可以联系酶在酿酒、制醋、抗生素和胰岛素的生产等过程中的作用,以及酶与人类遗传病的关系等。又如,学习光合作用时可让学生利用各种媒体去调查、收集农业生产上提高光合作用强度所采取的措施,从而调动学生学习的主动性。在具体的教学过程中,可以创设问题情景来激发学生的思维活动,如植物光合作用的场所、条件、原料、过程分别是什么?影响光合作用的因素有哪些?农作物为何要合理密植?如何提高大棚农作物的产量?结合细胞呼吸原理还可以设问:为什么新疆的哈密瓜特别甜?栽种庄稼为何要经常松土?地窖中储存水果、蔬菜时为何要充入适量的氮气?水涝为什么会使小麦等陆生作物减产?光合作用、细胞呼吸中能量的变化与ATP和ADP相互转化有什么关系?倘若教学内容能结合学生的生活经验展开,将有利于激发学生的学习兴趣,激活学生的科学思维,进而提高课堂教学的有效性。
要充分利用教材中关于科学史内容的教学来培养学生的科学素养。如学习光合作用研究史时,可引导学生体验普利斯特里、卡尔文等科学家研究光合作用的历程,从而认识到科学发展的艰难、科学研究方法的重要,感悟科学家崇高的精神境界、实事求是的科学态度。
在指导学生做提取和分离色素的实验时,要求学生理解实验原理,学会自己选择材料,掌握处理实验材料、实验操作方法等技能。以科学探究的理念来尝试设计部分实验步骤,例如,在探究影响光合作用的因素实验、酶特性的实验中,掌握对照实验的原则――单一变量原则,学会确认和控制变量,以及对实验过程进行观察、记录,对实验结果进行分析、讨论,从而培养和提高学生的科学探究能力。
1.4& 细胞的增殖
(1)学习要求
具体内容标准
观察细胞的有丝分裂并概述其过程
准确描述细胞有丝分裂各时期的重要特征
比较动、植物细胞有丝分裂过程的异同
解释有丝分裂的过程、特征和意义
比较各时期染色体行为,以及DNA和染色体数量的规律性变化
制作植物根尖临时装片
使用高倍显微镜观察装片,比较各期特点,绘制相关简图
描绘曲线图,解释DNA和染色体数量的变化规律
(2)教学建议&&&
本部分内容主要讲述细胞增殖的方式和过程。通过本部分内容的教学,可以促使学生在了解细胞生命系统的物质组成、结构功能之后,进一步认识细胞这一生命系统的产生、发展过程。模拟探究细胞表面积与体积的关系、细胞有丝分裂的过程及特征是本部分的重点内容。由于本部分内容大部分微观而抽象,教学设计应注重思维训练和学法指导。
要切实关注教学内容深度和广度的把握。关于生物体的生长,存在着较多对学生进行思维训练的教学环节,如,生物体的生长取决于细胞生长和细胞分裂两个方面;细胞不能无限长大也不是越小越好;探究细胞大小与物质运输效率间的关系。再如,细胞增殖是通过细胞周期实现的;一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。需要特别指出的是,细胞只有在完成各种必要的物质准备之后,才能进行分裂;分裂间期的重要物质准备包括遗传物质DNA的复制、所有其他细胞物质的积累、细胞的适度生长。要提示学生注意到分裂间期在细胞周期中所占时间的比例,从而理解分裂间期在细胞周期中的重要性,促进学生对细胞生命周期形成较为完整的认识。此外,在这部分内容的学习中,要引导学生特别关注染色体行为和数目的变化及其规律。教学中通过再现科学家发现细胞有丝分裂的进程,进行知识发生过程的教学,使学生先获得感性认识,再进行理性思考,这种思维上的转换训练,有利于学生展开想象。有关无丝分裂的内容,通过与有丝分裂的比较,让学生简要了解其基本过程和周期性即可,不宜过多发挥。
对于染色体和染色单体之间的关系,学生不易理解,教师应采用一些辅助手段进行突破。另外,教师要注重对各种课程资源进行选择、整合和优化,可指导学生课前学习制作细胞和染色体模型,课堂上随教师的讲解和示范,在细胞模型中操作染色体模型进行规律性的变化,最后通过课件将动态的有丝分裂过程连续呈现,进而强调有丝分裂是一个动态、连续的变化过程。
在观察植物细胞的有丝分裂实验中,装片的制作难度较大,观察效果往往也不是十分理想。因此,教学中可考虑用洋葱根尖固定装片进行弥补。可以用数码显微镜拍摄若干视野,指导学生按照可能的相互关系,尝试细胞分裂图像的正常排序,这样更有利于学生理论联系实际、学以致用、学用结合。此外,教师要重视探究活动后的讨论,以利于促进学生深入思考并学会联想。教师要精心设计思考题,如,为什么细胞越大,物质运输的效率越低?为什么多细胞生物体是由许多体积小的细胞而不是由少数体积大的细胞构成?限制细胞长大还有哪些因素?……学生亲历探究、师生互动、生生互动的教学形式是探究性学习所倡导的,教师应予重视。
1.5& 细胞的分化、衰老和凋亡
(1)学习要求
(2)教学建议
细胞的分裂、分化、衰老和凋亡是一切具有细胞结构的生物体生长发育的基础,是生物个体发育重要的生理过程和生理现象。其中细胞分化,高度分化的细胞具有全能性,细胞凋亡的含义,癌细胞的特征及细胞癌变的原因等内容是教学的重点。
在教学中,联系生活实际,结合学生的已有经验,通过创设问题情境,引导学生进行探究活动是非常重要的。比如,秋天树叶的凋落,人体器官会老化等问题,可以激发学生探究个体衰老与细胞衰老之间的关系。细胞衰老与凋亡和人类健康之间的关系,可以通过文献调查等探究活动,结合生活经验,提出科学的健康计划与建议。再如,提出臭氧空洞、核辐射等可能导致的影响,说出它们与细胞癌变的关系,引导学生自主探究癌细胞的特征与细胞癌变的原因。
教学中应注意加强学科内知识的联系。细胞分化、衰老、凋亡,既是前面所学细胞内容的延伸,也是理解生物体生长发育、遗传变异的基础和前提。例如,在讲述细胞分化时,可以结合生命系统的不同结构层次来分析,从有关组织、器官、系统的知识来联系不同组织中的细胞形态、结构、成分等特点。从个体发育过程中,各种组织、器官、系统的构成来理解细胞分化的重要地位。通过辨析细胞增殖与细胞分化、细胞坏死与细胞凋亡的关系,加强基本概念的理解。
教学中可充分利用教学资源,开展丰富多彩的教学活动,提高教学的有效性。除要充分利用挂图、模型等传统的直观教具外,还应充分利用多媒体课件、网络、图书馆等课程资源,组织学生网络调查、社会调查、交流讨论、辩论等,从而实现学生学习方式的转变,跳出“教教材、学教材、考教材”的误区。
关注科技新进展的热点问题,落实科学、技术、社会相互关系的教育。本部分内容与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系,如干细胞的研究、克隆技术、植物的组织培养技术、细胞凋亡机制与人的健康及寿命等等。在教学过程中,要倡导探究性学习,要倡导在解决实际问题过程中理解生物的基本概念。同时要激发学生了解科学的积极性,这是激发学生社会责任感的良好契机。教学中重视发挥评价的激励机制和导向作用,突出情感教育目标的实现。讲解和讲授不可能成为培养学生情感态度与价值观的主要方法,应通过设计相应的活动,让学生去体验、培养,激发的兴趣,引起他们对社会、科学、环境、生活等问题的关注,形成内心的震憾。例如,通过“搜集恶性肿瘤防治方面的资料”,明确癌细胞的特征、癌变的原因,从而确立积极的生活态度和健康的生活方式。又如,鼓励学生课后完成“资料搜集和分析―社会老龄化的相关问题”,从而对学生进行关爱他人、关注社会问题的情感教育。
必修2:遗传与进化
本模块目标概述
& &&本模块的内容包括遗传的细胞基础,遗传的分子基础,遗传的基本规律,生物的变异,人类遗传病,生物的进化六部分。
&&& 通过本模块的学习,学生能够理解生命的延续和发展,认识生物界及生物多样性,形成生物进化的观点,树立正确的自然观。理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的重要意义。
2.1& 遗传的细胞基础
(1) 学习要求
的变化规律
&(2) 教学建议
本部分内容包括减数分裂、配子的形成和受精作用等知识这部分内容在本模块中的主要作用是揭示生命延续的细胞学基础,为学习遗传与进化知识做好铺垫。显然,对这部分内容的学习必须以第一模块的细胞周期及有丝分裂等知识为基础。本部分内容的重点是减数分裂过程中染色体的动态变化以及主要特征的描述,难点是减数分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律,以及分裂过程中染色体组合多样性的解释。与原教学大纲相比,新课标增加了模型建构、观察细胞减数分裂实验、搜集有关试管婴儿的资料以及评价其意义与伦理问题,这些新增加的内容旨在倡导学生自主学习或体验学习过程,教学中应予高度重视。50
&&& 在教学中,本部分内容应以原始生殖细胞――配子――受精卵为线索,以配子的形成与融合为核心,学习减数分裂的发生部位、时间、过程和结果,比较卵细胞与精子形成的异同,并阐明减数分裂与受精作用的意义。教学中应以演示、观察和模拟等活动为主,选择图片、动画、录像等辅助手段为学生提供必要的感性材料,再通过学生自己尝试建构模型来模拟减数分裂过程中染色体的数目和行为变化。
在教学中,教师要以有丝分裂内容为知识背景提出一些问题,引发学生思考,如“减数分裂间期的复制过程发生了哪些变化?”,“第一次分裂过程中染色体和DNA分子的数目有什么变化?原因是什么?”,“第二次分裂过程中染色体和DNA分子的数目有什么变化?原因是什么?”,“受精作用过程中染色体和DNA分子的数目发生了什么变化?有什么意义?”等。通过这些问题的讨论,引导学生把染色体数目变化与染色体行为联系起来,将DNA分子数目的变化与复制及分裂次数结合起来,将染色体数目的周期性变化与其意义结合起来,从而加深对减数分裂过程的理解。在教学中,应注意准确解释相关专业名词,概述分裂过程中的主要特征,辨认不同时期的典型图形或模拟绘图。
&&& 在教学中,要加强对学生的科学价值观和人生观教育。如,在组织搜集有关试管婴儿的资料活动时,可以根据当地情况选择合适的形式(如网络、报刊、书籍、电视录像等)进行,然后交流讨论评价其意义及伦理问题。教师要允许学生发表不同的意见,指导学生用辩证的、发展的观点进行评价,对于不正确的观点也要讲明道理,以理服人,使学生确立正确的价值观和人生观。
2.2& 遗传的分子基础
(1) 学习要求
分析“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程,得出相应的结论
分析“噬菌体侵染细菌的实验” 的原理和过程,得出相应的结论
说出“烟草花叶病毒的感染实验” 的原理和过程,得出相应的结论
概述人类对遗传物质的探索过程,并得出“DNA是主要的遗传物质”结论
认同科学实验技术的发展对探索遗传物质过程中的作用
分子结构的主要特点
分子的基本单位
分子双螺旋结构的主要特点
分子双螺旋结构模型的建立过程的资料,体验沃森和克里克的探索过程与互助合作的科学精神
分子双螺旋结构模型,体验科学家科学探索的精神
分子的多样性和特异性
分子的复制
分子复制的时期、过程和条件
分子复制的特点
分子复制的实质
分子复制的生物学意义
双螺旋结构模型对研究 DNA分子复制的指导意义
&(2) 教学建议
&&& 本部分内容以DNA――基因――遗传信息为线索,主要从分子水平了解生物的遗传物质,从微观层面上理解生物的多样性。在本部分内容中,证明DNA是生物主要遗传物质的三个经典实验、DNA的结构和复制以及遗传信息的传递和表达是重点和难点。教学中要把握重点、分解难点。如在学习肺炎双球菌转化实验时,在得出DNA是遗传物质结论的同时,还应引导学生得出DNA分子必需保持完整性才能行使其遗传功能等结论;在学习遗传信息的转录和翻译时,应引导学生理解密码子简并性的特点。本部分内容中所涉及的化学键以介绍氢键为主,其他化学键知识不宜过多讲述。
在教学中,应注重联系学生的生活实际。如在学习DNA分子双螺旋结构模型时,可以将 DNA分子的空间结构比作一个旋梯,其中磷酸、五碳糖交替排列形成的长链是扶手,碱基对是台阶,这样,既能帮助学生建立DNA分子的空间概念,也有助于理解两条链的平行关系。但特别要注意对“反向平行”的分析。可以利用DNA分子的可拆分模型讲解DNA分子的基本组成单位;也可以动画演示DNA分子的复制、转录和翻译过程。在学习脱氧核苷酸与遗传信息的关系时,可从计算机的二进制入手,指出DNA分子中的四种脱氧核苷酸具备更强的编码能力,并适时引入DNA计算机和DNA身份证等。教师还可组织学生开展力所能及的一些调查活动,如班级和年级色盲学生性别和比例的调查,将调查结果与“基因在染色体上的实例”结合起来,使本来抽象的知识变成实实在在的客观现实。
在教学中,要充分利用科学发展史进行情感和价值观的教育,如从“DNA分子双螺旋结构发现史”中,可以体验到科学工作的曲折性、互相合作的重要性以及百折不挠的攀登精神;“信使RNA和密码子的发现史”可以使学生认识到正确的预见性思维在科学研究中所起到的关键性指导作用;“DNA是主要遗传物质的探索史”则有利于学生认同科学实验技术的发展在探索遗传物质过程中的作用。
&&&& 此外,在教学中,还要培养学生搜集信息和处理信息的能力,搜集资料的本身就是一个培养信息处理能力的过程。感兴趣的同学还可以通过相关链接搜集有关现代遗传学发展的更多资料,使学生的学习空间更加广阔。在制作DNA分子双螺旋结构模型的活动中,要以学生自主学习为主,材料的选择可以用不同颜色的塑料片或硬纸片分别代表磷酸、五碳糖和碱基,用金属细丝代表化学键将各部分按一定次序连接起来。制作模型的过程也是一个知识内化的过程,可以促进学生对DNA分子“双螺旋”和“反向平行”特点的认识。
2.3& 遗传的基本规律
(1) 学习要求
& &(2) 教学建议
&&& 本部分内容介绍了孟德尔两个著名的豌豆杂交实验,阐明了孟德尔的两个遗传基本定律以及基因与性状的关系,并概述伴性遗传的有关知识。
&&& 在本部分内容中,孟德尔遗传实验的科学方法、遗传的两个基本定律及其在生产和实践中的应用、伴性遗传的知识是教学的重点,而则是教学的难点。同时还应该让学生学习和掌握科学研究的方法,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。&& 要重视建立科学思想的教学,可以通过介绍孟德尔的生平,引导学生分析孟德尔的杂交实验的设计思路和方法,让学生体会孟德尔作为遗传学奠基人建议在分析杂交实验的学习过程中,要帮助学生建立起诸如基因和性状、基因型和表现型、纯合子和杂合子、显性基因和隐性基因、显性性状和隐性性状、等位基因和相对性状等基本概念。要充分利用“性状分离比的模拟实验”帮助学生对基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系的理解,对德尔假说的科学构建思路有较深入的理解。
&&& 在教学中,要引导学生分析减数分裂与基因的分离定律、基因的自由组合定律之间的关系,特别是注意将数学概率统计的原理应用于生物学科学分析中,并学会概率的有关计算。在这两个定律的教学中还要特别注意引导学生对科学探究一般过程和方法的理解。
&&& 基因分离定律是学习基因自由组合遗传定律的基础,要帮助学生概括总结孟德尔获得成功的原因,让学生了解任何一项科学成果的取得,不仅要付出艰辛的劳动,还要有正确的研究方法,从而培养学生严谨求实的科学态度和坚韧不拔、持之以恒的探索精神。
&&& 伴性遗传这部分内容的教学中,要以遗传学的经典实例――人类的红绿色盲为例,学习研究伴性遗传的主要婚配方式和伴性遗传的规律。考虑到这部分内容主要是基因分离定律的知识在性染色体遗传上的应用,学生比较容易理解,所以,教师可以在适当引导的基础上,让学生进行自我探索,然后得出有关伴性遗传的一些基本规律& 。
&&2.4& 生物的变异
(1)学习要求
举例说出多倍体育种的原理、方法及特点
举例说出多倍体育种在生产中的应用
举例说出诱变育种在生产中的应用
关注转基因技术的发展
DNADNADNA???
2.5& 人类遗传病
列出人类遗传病的类型(包括单基因病,多基因病的监测和预防)
简述人类遗传病的产生原因和特点
列出人类遗传病的类型
举例说出各类单基因病的遗传方式和风险率
列举染色体病对新生儿的严重危害
尝试制定调查计划调查身边常见的人类遗传病,体验在调查活动中进行合作学习
说出遗传病的产前诊断与优生的关系
说出遗传咨询与优生的关系
简述遗传咨询的一般方法
搜集和交流基因诊断监测遗传病方面的资料
说出人类基因组计划的研究对象和目标
简述人类基因组计划的研究成果和意义
搜集和交流有关人类基因组研究方面的资料
针对人类基因遗传病和染色体遗传病这部分内容的学习,教师可以利用挂图、录像或多媒体课件让学生多了解病例的症状情况,通过真实的图像加深学生对遗传疾病的感性认识,充分了解遗传病的一些特征。教师可通过让学生比较遗传病和传染病的区别,进而加深对遗传病的认识。对于遗传病中的单基因遗传病,教师可以引导学生结合前面学过的知识进行讨论、归纳常染色体上的遗传病、X染色体上遗传病、以及Y染色体上遗传病的传递特征。结合某遗传病的遗传系谱图,使学生能根据图中所表示的遗传规律,判断此病属于何类遗传病,将学过的知识用于实践中。
对于“人类染色体遗传病”这部分内容,建议教师根据自己所教学生的学习能力差异,对某些染色体遗传病的病因进行分析。要让学生知道为什么要进行遗传咨询以及怎样进行遗传咨询,可举例加以说明,并组织模拟咨询,讨论活动。
本部分内容有一个调查和两个“资料搜集和分析”活动(课标要求可以选择一项)。活动的内容较多,教学时需注意统筹安排。资料搜集可在教学前一周布置,学生可分为两组,一组搜集有关基因诊断方面的资料,另一组搜集搜集人类基因组计划及其影响的资料,以备课堂教学讨论时展示。
调查必须在老师指导下明确目的要求和统计方法,运用遗传学基础理论并针对社会背景中的生产、生活、科研等实际问题设计实验方案,以增加学生的参与、动手机会,培养学生对问题的探究能力,让学生的知识“从实践中来,到实践中去”,以利于更好地理解与掌握。在调查活动中可以参考以下的流程:1.确定调查的目的要求;2.制定调查的计划;3.实施调查活动;4.整理分析调查资料;5.得出调查结论,撰写调查报告。
2.6& 生物的进化
华南虎在不同环境中的形成,来帮助学生理解地理隔离在物种形成中的作用。关于“生物进化与生物多样性的形成”,可安排学生根据问题自学,如:举例说明共同进化体现在哪儿?生物具有多样性的原因是什么?
教学中注意帮助学生建立起生物进化理论的网络体系。例如,通过引导学生回忆生物进化理论发展过程中出现的几个重要理论:拉马克理论、达尔文主义、现代达尔文主义、中性学说,比较这些进化理论的区别和联系。同时,教师要让学生认识到每一种理论都是在不断完善和修正的,我们要辩证地、发展地看待每一种理论,形成正确的科学观。在这部分内容的教学过程中,教师还可以指导学生阅读书本知识,讨论归纳现代进化理论的发展对于人类认识生命现象所具有的重大意义,同时也可引导学生回忆杂交育种的相关知识,并让学生收集资料,思考现代进化理论对于动植物育种的指导意义。
本模块目标概述
本模块的内容包括植物激素的调节,动物生命活动的调节,人体的内环境与稳态,种群和群落,生态系统,生态环境的保护六部分。
&&& 通过本模块的学习,学生将在宏观层面上理解生命活动的本质,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识。有助于学生树立人与自然和谐发展的观念,形成生态意识和环境保护意识。
3.1& 植物的激素调节
(1)学习要求
(2)教学建议
本部分内容包括植物生长素的发现、生长素的生理作用和其他植物激素。植物激素调节和人体内环境稳态的调节内容属于个体层次生命系统的调节,是学习种群、群落、生态系统等群体生命系统内容的铺垫和衔接。
让学生尽可能地用所学知识来解释、说明相关生物学现象,并运用到生产、生活实际中去。如,透彻理解生长素的生理作用、顶端优势等基本原理,并把这些原理应用于农林业生产及日常的生活中,用它们来解释一些现象(如果实发育、生根等),从而加深对这些原理的理解。
指导学生通过阅读或上网查询等方式,收集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料,结合生活和生产实际,评价植物激素的应用价值和应用不恰当可能带来的负面影响,使学习内容更加丰富,学习空间更加广阔。
3.2& 动物生命活动的调节
(1)学习要求
本部分内容包括人体的神经调节、人脑的高级功能、人体主要激素的功能以及动物激素在农业生产上的运用等。由于这部分内容较为抽象,学生相关的初中生物知识比较薄弱,因此在教学中应适当进行相应知识内容的补充。与教学大纲相比,新课标增加了神经调节的结构基础和动物激素在生产中的应用知识,在教学中应予以注意。
本部分内容的重点为人体神经调节的结构基础、神经冲动的产生和传导、人体内主要的内分泌腺所分泌激素的种类与主要作用。教学中要注意把握它的难度与广度。如,神经冲动的产生和传导这部分内容,教学时应通过对分析神经纤维表面电位差的实验,引导学生掌握在静息状态下神经纤维的电位和接受刺激时膜电位发生的变化。兴奋在神经元间的传递原理的教学,应先介绍神经元之间的联系方式,弄清楚突触前膜、突触后膜特点和功能以及分别是神经元的哪部分结构,理解神经元之间兴奋单向传递的原因。学习人脑的高级功能这部分内容,要突出人脑特有的语言功能,教师可介绍其中4个言语区的功能以及该言语区损伤可能出现的症状。学习动物的激素调节和探讨动物激素在生产中的应用一节内容,应先简单介绍激素的发现和激素的概念,再组织学生学习人体内主要的内分泌腺及其分泌的激素的功能。
在教学中,要注重安排学生理论联系实践活动,可组织学生进行相关的讨论。如,在进行人体神经调节的结构基础和调节过程的内容教学时,组织学生讨论缩手反射和膝跳反射等现象的原因。通过对实际生活中人的脑部发生了损伤后出现的语言功能
此外还要充分利用相关科学史和有关实验的方法介绍,对学生加强科学思想与科学方法教育。例如,通过对有关激素的发现的讨论启发学生建立科学发现的思想与方法;通过电位计测定神经纤维膜电位的变化,引导学生推测出神经传导的方法和有关的原理,使学生的科学思维得到初步的训练和培养。
3.3& 人体的内环境与稳态
(1)学习要求
(2)教学建议
体液的成分及各种细胞外液间的内在联系是教学中的难点,可以用比较生动形象的动画演示来辅助教学。而细胞外液的成分是学习细胞外液的渗透压和酸碱度等内容的基础,这部分内容可以通过分析血浆的化学成分为例进行探讨。渗透压的概念比较难理解,可以与其日常生活经验相联系。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞与内环境之间进行物质交换的内容比较好理解,内环境如何与外界环境进行物质交换的内容,则比较复杂,又是个难点,这部分内容可以通过制作课件模拟人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,帮助学生学习。
教学中,对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等内容,可以通过引导学生分析化验单上为什么每种成分都有一个变化范围,从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的。可以组织学生展开体温日变化规律的调查活动,进入对内环境动态变化的探讨。引导学生理解神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。通过 “生物体维持pH稳定的机制” 实验尝试解释内环境稳态的重要意义。
教学过程中要注意培养学生保护自我、关爱他人的意识,坚决拒绝毒品,珍爱生命,尽自己所能关心、帮助艾滋病患者,关注器官移植所面临的问题――主要是缺少可移植的器官,唤醒学生心灵深处的爱心。
3.4& 种群和群落
列举种群的特性
举例说明种群密度的两种调查方法
描述种群的概念
描述种群密度的概念
尝试用样方法或标志重捕法调查某种群的种群密度,并对调查结果进行分析得出结论
描述出生率和死亡率
描述迁入率和迁出率
举例说明种群的年龄组成类型和性别比例
简述种群基本特征的内在关系。
列出种群特征和个体特征的不同之处
说出种群特征的调查所具有的重要实践意义
尝试建立数学模型解释种群的数量变动
概述种群增长模型的方法
说出种群数量变化的两种类型
举例说明种群增长的“J”型曲线
分析种群增长的“J”型曲线产生的条件、特点、量的计算等
解释“J”型增长的数学建模与种群数量变化的关系
举例说明种群增长的“S”型曲线
区别种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线
描述环境承载量的概念
解释“S”型增长的数学建模与种群数量变化的关系
解释种群数量的波动类型及其原因,指出能够调节种群数量变动的因素,探究培养液中酵母菌种群数量的变化
阐明研究种群数量变动的意义
关注人类活动对种群数量变化的影响
形成保护濒危物种的意识
描述群落的结构特征
识别群落,举例说出群落水平上研究的问题
简述生物群落的概念
描述群落的结构特征
比较群落的物种组成
举例说出种间关系
说出群落的空间结构
举例说出群落的主要类型
说出生态位的概念
阐明群落的演替
描述群落演替的概念
举例说出群落演替的过程(初生演替系列、次生演替系列)
举例说出群落演替的主要类型
举例说明人类活动对群落演替的影响
关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草的政策确立可持续发展的思想
本部分内容包括种群的特征、种群数量的变化、群落的结构和群落的演替等,在群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律,为后面学习“生态系统及其稳定性”打下基础。在本部分内容中,种群数量的变化和群落的演替是重点内容,种群的特征和群落的结构这部分内容,分别是这两个重点的基础内容。此外,建立数学模型的方法和种群密度调查的方法是本章科学方法教育的重点,在教学中也应当重视。本部分内容学生在生活中有接触,但没有引起足够注意,也没有理论知识为支撑,教师可从周围环境中的实例入手,引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习。建立数学模型的方法对高中学生来说有一定难度,教学中应当通过具体实例来让学生领悟。
本部分的有些内容侧重于阐述生态学的原理和规律,具有较强的理论性,教学中要把握好深广度。如,对种群增长的数学模型的教学。教师要引导学生认识数学模型所蕴涵的生物学含义,避免离开生物学讨论数学。再如,对种群密度的估算方法,应当尽量结合实例进行分析,避免单纯讲述概念。可通过简单的实验,将100个白球和200个黑球放入同一个容器,在不告诉数量的情况下,通过学生估算球的比率和数量,对抽样统计(样方法是其中的一种)有一个初步的感性认识。
本部分的探究活动应尽可能指导学生认真完成。高中学生的植物分类知识比较缺乏,进行植物密度调查时,首先遇到的困难就是不认识植物,教师需要加强指导。教师要事先对调查区域的植物种类进行了解,做到在探究活动前心中有数。探究培养液中酵母菌种群数量的变化,是一项有着多方面意义和价值的探究活动,本活动的难点在于是否能准确记数。这项探究活动给学生留出了较大的自主探究的空间,包括作出假设、讨论探究思路、制定计划、实施计划等,都需要由学生完成,教材中只给了必要的提示,以期培养学生的探究能力。土壤中小动物类群丰富度的研究,是一项实践性很强的探究,对动手操作能力要求较高,限于学生的知识基础,对土壤中小动物的分类可能有一定困难,教师应加强这方面的指导。
3.5& 生态系统
(1)学习要求
具体内容目标
讨论某一生态系统的结构
描述生态系统的概念
举例说明生态系统的范围
举例说出生态系统的类型
解释生态系统的整体性
举例说出生态系统的成分
阐明生态系统各成分之间的相互关系
举例说明生态系统的营养结构
举例说出生态系统的食物链、食物网,分析食物链、食物网中各生物所处的营养级
分析食物网中种群数量变化的连锁反应
认同生物与环境是一个统一的整体
描述能量流动的概念
指出研究生态系统能量流动的方法
分析生态系统能量流动的过程和特点
阐明生态系统能量流动的基本规律
分析某个生态系统的能量传递效率
比较能量金字塔、数量金字塔的差异
概述研究能量流动的实践意义
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况
以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环
举例说出生态系统物质循环的全球性
阐明生物富集作用
尝试探究土壤微生物的分解作用
说明物质循环与能量流动的关系
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系
举例说出生态系统中的信息的类型
说出生态系统中信息传递的作用
举例说出信息传递在农业生产中的应用
阐明生态系统的自我调节能力
简述生态系统的稳定性的概念
阐明生态系统的反馈调节
举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性
列举提高生态系统的稳定性的措施
设计并制作生态缸,观察其稳定性
认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生态系统稳定性的影响
形成生态平衡的观点
在联系学生生活实际方面,如“温室效应”是近年来在日常生活中频繁出现的词汇,学生并不陌生,而且切身感受到了温室效应的存在。对温室效应形成原因的讨论,是学生感兴趣的话题,在讨论中,教师应引导学生充分发表自己的观点,并联系生产生活提出解决的措施。此外教学中,还可创设问题情景。如煤炭、石油等资源难道不能被耗尽吗?人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢?森林局部大火过后,为什么植株能较快生长?适度捕捞后,池塘中鱼的种群数量为什么不会减少?草原如何放牧才能达到产畜量既高又不会导致草场退化的目的?等问题,引发学生的认知冲突,引入相关内容新课的学习。
与原教学大纲相比,课标中新增加了生态系统的信息传递的内容,这部分内容对学生来说并不难理解。教师可列举一些学生熟悉的生物现象,如毒蛇身上的斑纹、猛兽的吼叫、萤火虫的闪光、非洲草原的豹用小便划出自己的领地范围、蜜蜂独特的舞蹈行为等等,让学生通过讨论,得出生态系统中信息的种类。关于信息传递在农业生产上的应用这部分内容,较为抽象,教师可多举些农业生产中的例子帮助学生理解。如,短日照处理菊花使其在夏天开花供观赏;短日照作物黄麻南种北移延长生长期,提高麻皮产量;养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率等等。
在探究土壤中微生物的分解作用的实验教学中,由于学生缺乏微生物方面的知识,在进行该课题的探究时,教师可先联系生活实际中的一些例子,让学生了解微生物在自然界中的作用,可提出诸如自然界中的动物尸体为什么过段时间后会自行消失?假如没有这些微小的生物,碳、氮等化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动能否进行?等问题让学生进行思考。对实验的假设可以是基于已有的知识或经验作出的解释,也可以是想象或猜测。鼓励学生要大胆提出假设,通过分析和讨论修正自己的假设。
3.6& 生态环境的保护
简述全球人口增长过程
评述人口增长的原因
描述我国的人口现状与发展前景
探讨人口增长对生态环境的影响
关注我国人口增长过快带来的问题
运用资料收集与分析的方法,说明人口增长过快给当地生态环境带来的影响
举例说出全球性生态环境的主要问题
参与调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划
说出生物多样性的概念
比较生物多样性三个层次的关系
简述生物多样性的内容及保护
评述生物多样性的价值
举例说明生物多样性的直接使用价值和潜在使用价值的含义
举例说出生物多样性保护的措施和意义
举例说明我国利用生物技术保护生物多样性的进展
形成环境保护需要从我做起的意识
确立可持续发展――人类的必然选择的观念
高中学生已有一定的理性思维能力,能对许多自然和社会现象或事实作出科学、合理的判断。在本部分教学中,教师应充分调动学生参与讨论的积极性,更多地从思考问题的角度、解决问题的方法等方面给予具体的指导。3
教学中,还可充分利用相关科学史的内容,对学生加强科学思想与科学方法教育。在本部分内容中第一次引入关注生态伦理道德问题,这是当前社会学家、人文学家、科学家和环保工作者共同探讨的一个热门话题,具有重要的理论意义和现实意义。学生懂得应当关注生态伦理道德问题,有助于培养学生形成热爱自然、珍爱生命、理解人和自然和谐发展和坚定地走可持续发展道路的情感态度与价值观。
与原教学大纲相比,课标中新增加“资料收集与分析”――人口增长过快给当地的生态环境带来哪些影响的内容。对这部分教学,教师应提醒学生注意:在收集资料前要拟订具体的主题;从揭示人口增长(因)对生态环境带来的影响(果),分析因果间的逻辑关系,而不仅仅停留在一般性的描述上;尽可能探求表面上未直接关联的事物之间存在的关系;根据实际情况,充分拓展思维,提出解决问题的方案或对策。与原教学大纲相比,课标中删去的生物圈的稳态的内容,教学中要注意不要再补充。
学生通过本部分的探究活动,既要学习生态环境保护的知识,又要培养相关的能力,并养成积极的态度和参与意识。例如,交通和住房拥挤以及近几十年城区面积的变化等实例。通过具体实例的讨论与分析,让学生从中找出哪些是人类的不恰当的活动对环境造成的危害。课前可布置学生收集相关图片、文字资料,以小组为单位整理好后,在课堂上以小组代表发言的形式向全班同学做介绍。教师要在重视知识教学的同时,更要重视情感态度与价值观和能力目标的实现,通过设置情景,引导学生自己去体验和领悟。
本模块是实验内容,模块中所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于现代生物技术。本模块内容包括“微生物的利用”、“酶的应用”、“生物技术在食品加工中的应用”和“生物技术在其他方面的应用”四部分。根据我省普通高中实际教学状况,建议将来倾向学习理工类专业或学习生物科学类专业的学生学习本模块。在学习本模块时,建议从专题2 “酶的应用”、专题3 “生物技术在食品加工中的应用”中、专题4“尝试蛋白质的提取和分离”中选做5-7个实验。
通过本模块的学习,使学生能够在教师的指导下自己设计并进行实验。教师应组织学生进行探究性学习,给学生提供实验条件及必要的参考资料等,引导学生自己搜集资料、设计和进行实验,参加和辅导学生的讨论。学习实验原理时要注意密切联系必修1、2、3模块和选修2、3模块的有关知识,
本模块对实验室的硬件要求较高,各中学要积极加强实验室的硬件建设,尽快配齐必须仪器、药品等,并作好实验仪器的清洁与维护工作,以保证实验的开设。在目前现有实验室条件下,要提高实验室的利用率,如:适当调整课时,合理分配实验室的使用时间;作好实验计划、提前布置实验课目和实验的准备工作,缩短实验室的运转周期等。
(1)学习要求:
(2)教学建议:
这部分内容的重点是研究酶在生产生活中的实际应用,包括制作果汁、洗涤衣物以及通过细胞的固定化技术应用酶。
可以由学生自主学习完成,通过资料查询、网络课件演示、小组合作研讨等,让学生认识到酶的研究、生产和应用对于人类生活的重要性。
重点是通过果胶酶作用最佳pH和最佳温度的探究,了解酶的功能。实验时,设计实验方案和实验流程,并通过研讨和评价,确定和实施实验方案。
尝试用包埋法制备固定化酵母细胞,再用制备的固定化酵母细胞发酵葡萄糖液,检验实验的成功与否,体会固定化酶的应用价值,从而体会和探讨固相酶的作用。
这部分内容在必修模块中出现过的基础知识主要包括原核生物与真核生物的结构、功能、生殖方式的知识,以及细胞的呼吸作用方式、过程、总反应式、条件、原理的知识。另外,还出现了一些新概念新知识,例如芳香植物中的芳香油、发酵的原理、亚硝酸盐的产生与危害等。安排了多种实验操作的方法和原理的学习,例如蒸气蒸馏法的原理和方法,果汁酒、醋、腐乳、泡菜制作的原理和制作,比色法的原理和应用等,这些内容大多是学生在必修模块中没有接触过的,因此学生在理论知识的学习和实际操作过程中都有一定的难度。
在教学中可以让学生先自学有关基础知识,弄清原理,再设计实验。在设计实验过程中,要引导学生通过各种途径收集资料。教师对实验设计方案要进行审核,提出修改意见。教师要帮助学生准备有关实验器具材料,组织讨论,作出评价。
这部分内容虽然在中学课程中首次出现,但在科学研究与应用过程中是经常运用的技术,比如在人类基因组计划的完成过程中,人类已跨入了后基因组和蛋白质组的时代,经常需要从复杂的细胞混合物中提取和分离高纯度的蛋白质。
在教学中可以利用图书报刊或网络获得丰富的参考资料,结合教材提供的资料让学生自学,或让学生查阅资料并进行讨论交流。同时,对于重点和难点知识和实验技能,教师应给予适当的指导,确保学生学习效率和学习质量的提高。
有条件的学校应该尽可能创造条件,给学生动手实验操作的机会,让学生充分体会参与科研实验的乐趣。2 000 r/min
选修3&&& 现代生物科技专题
本模块目标概述
选修3&&& 现代生物科技专题
本模块目标概述
本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全和伦理问题、生态工程五部分,与选修2相比,是以专题形式介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景。
通过本模块的学习,可以让学生开拓视野,增强科技意识,激发探索生命奥秘和热爱生物科学的情感,为进一步学习现代生物学奠定基础。
根据“内容标准”,本模块的知识性目标以了解水平为主,情感性目标以经历(感受)水平为主,技能性目标体现在活动建议中,主要是参观、调查、资料收集等。教学以专题讲座和学生讨论为主.由于课程内容多属于生物科学前沿领域,进展迅速,教学过程中需要及时补充最新进展的资料。学生活动以搜集资料和讨论为主。鉴于课标中的目标要求大多是了解水平,教学中要注意避免讲得过深过专。
6.1& 基因工程
(1)学习要求
(2)教学建议
本部分内容要求在必修课有关基因工程的基础上,理解基因工程的基本原理和技术流程,关注基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景,关注蛋白质工程的原理。其中基因工程的原理及其操作程序、基因工程的应用、蛋白质工程的原理是本专题教学的重点内容。
教学中要重视设计问题情境,积极引导学生在思索和探究中学习新知识。例如,通过大肠杆菌生产出胰岛素、酵母菌生产乙肝疫苗、牛的乳腺生物反应器制造出蛋白质类药物、植物体内含有了某种药物蛋白等内容激发学生对基因工程原理、基本操作及其应用前景产生探索的欲望,并展开丰富的联想。在分析基因工程表达产物时,可通过生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的,它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要等问题,分析蛋白质工程的诞生及原理。
按照循序渐进的原则,重视调动学生已有的知识经验,理解两种工具酶的功能,理解基因工程原理及操作程序,都必须重温DNA的结构、复制及遗传信息的传递的基础知识。理解基因工程应用时,应联系基因与性状的关系,联系抗原、抗体、激素、某些营养品的化学本质及功能。比较转基因动物培育过程及转基因植物的培育过程时,联系细胞的全能性、动植物细胞全能性的差异、动物细胞工程、植物细胞工程等相关内容。
基因工程的操作程序及基因工程的应用是本专题教学的重点内容。教学时,可将相关应用进行简单的分类,如培育转基因微生物、转基因植物、转基因动物、转基因细胞等,在理解一般操作程序的基础上,分析差异及其原因。蛋白质工程是基因工程的延伸和发展。教学中应重视分析基因工程与蛋白质工程的差异,结合蛋白质的结构、蛋白质的合成等基础知识,加强对蛋白质工程原理的理解。
充分利用图片、动画等直观教学手段,结合动手实际操作,准确理解限制酶的切割部位和DNA连接酶的连接部位,理解“黏性”的内涵;利用多媒体教学课件,模拟演示基因工程操作技术的连续性和过程性,展示蛋白质结构的多样性与特异性等。
此外,要重视本专题与生产生活实际的联系,关注基因工程的发展。基因工程的产品早就渗入我们的生活,通过“观看基因工程的影像资料”、“调查基因工程产品在社会中的应用情况,讨论转基因生物的利与弊”等活动,既加深了基因工程的操作程序及其应用的理解,又提高学生收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能力。
6.2克隆技术
(1)学习要求
(2)教学建议
本部分内容是从细胞水平和分子水平了解植物细胞工程和动物细胞工程。细胞的全能性是植物细胞工程的基础,植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术手段,是植物体细胞杂交与单倍体育种的基础。动物细胞培养技术是体细胞克隆、细胞融合与单克隆抗体等技术手段的基础。本部分内容以必修1中的细胞学、必修2中的遗传学以及必修3中的内环境与稳态等知识为基础,为后面“胚胎工程”、“生物技术的安全性和伦理问题”的后续学习打下了基础,共同构成一个相对完整的知识体系。
在教学中,要注意不同知识的比较与综合,如植物组织培养与植物体细胞杂交的区别与联系,动物细胞培养与体细胞克隆的区别与联系,植物组织培养与动物细胞培养条件的区别等。对克隆技术的原理不必讲解得过深,对克隆技术的操作不必介绍得过细。
教师要充分利用相关科学史,实现教学中的情感目标。如在进行克隆技术的专题讲座前,可让学生搜集有关动物体细胞核移植进行克隆动物的历史、成就,以及克隆动物的安全性和伦理性问题等资料。通过科学实例,拓展学生的视野,激发求知热情,从中得到启迪而产生科学畅想,并进一步培养学生认识、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等。
在教学中,教师还应充分利用课程资源。如可以组织学生到附近高校参观克隆技术的实验室,增强感性认识。也可以邀请克隆技术的研究专家到学校作专题报告,以丰富这部分的教学内容,开拓学生眼界,拓宽知识领域。与此同时,还要说明克隆技术可能带来的负面影响。以此来培养学生明辨是非,对事物具有分析、判断、决策的批判性思维能力,全面提高学生的生物科学素养。
6.3& 胚胎工程
(1)学习要求
(2)教学建议
本部分内容的教学要求是在动物生殖与发育的基础上,了解动物早期胚胎发育的规律,理解胚胎工程的操作流程,关注胚胎工程在生物学基础研究、医疗、畜牧业等方面的应用及其发展前景,关注胚胎干细胞的研究对人类社会发展的影响。其中胚胎工程的理论基础和操作流程、胚胎工程的应用以及对人类社会的发展所产生的影响是本专题教学的重点内容。
在教学中,要从学生已有的生活经验和理论基础出发,激发学生的学习兴趣。胚胎工程是生物技术四大工程之一,在内容的呈现方式上侧重于与技术相关的生物学基本原理,在此基础上贯穿相关的生物学基础知识。本部分内容的教学应侧重于胚胎工程的理论基础以及胚胎工程的应用前景,对胚胎工程的操作技术可以从简,只让学生作为一般性的了解。同时,在教学过程中还应通过收集胚胎工程方面的相关资料,组织形式多样、内容丰富的讨论,让学生对胚胎工程的研究和发展有进一步的了解,关注胚胎工程特别是胚胎干细胞研究对人类生产生活产生的正负面影响。
要充分利用课程资源,通过介绍我国科技工作者在胚胎工程领域的研究成果,激发学生爱祖国、爱科学的思想情感,对学生进行卓有成效的情感态度价值观的教育。有条件的学校可组织学生到有关研究单位或工厂参观胚胎工程研究实验室或生产车间,请有关胚胎工程技术研究专家做专题报告,到附近的畜牧养殖农场进行访问、调研等活动,以开拓学生视野,拓宽知识领域,全面提高学生的科学素养。
6.4& 生物技术的安全性和伦理问题
(1)学习要求
(2)教学建议
本部分内容的教学主要是要求学生通过学习,加深对转基因生物和生物武器的关注和认识,参与生物技术的伦理问题的讨论和交流。为此,对“关注转基因生物安全问题”的内容,教师可通过组织学生收集资料、讨论、交流、辩论等活动,让学生充分认识转基因生物技术带来巨大成果的同时,理性看待生物技术对生物、食物和环境的影响。
在组织学生参与转基因生物的安全问题讨论时,教师可引导学生在收集资料的基础上,通过梳理、分析和思考,形成一定的观点和证据后,再展开一定的讨论。对“举例说出生物武器对人类的威胁”等内容,教师可以从我国深受侵华日军细菌战灾难的事实入手,让学生认识生物武器对人类的巨大危害。
关于“讨论生物技术中的伦理问题”内容,教师首先要组织学生收集我国和国外有关的法律和法规,这样可以丰富讨论的内容。此外,教师可利用当地的资源,安排一定的时间,组织学进行转基因生物或转基因食物的调查,由此让学生深切感受生物技术给人类的生产和生活带来的变化。
6.5& 生态工程
(1)学习要求
(2)教学建议
生态工程的建设,在我省各地都是比较常见的,尤其是农村学校,这部分的教学资源十分丰富。本专题的教学,教师可以组织学生收集当地生态工程建设或生态工程的范例,让学生充分体验到生态工程的建设与我们每个人关系非常密切。有了这份关注,学生就会对生态工程的原理产生浓厚的兴趣。
关于对生态工程的原理的了解,学生必须具有扎实的生态系统结构、生态系统能量流动和物质循环、生态系统信息传递、生态系统稳定性等方面的知识。学生对这些内容的学习间隔时间较长,因此,在教学时,教师应注意有机结合相应的生态系统方面的知识。生态工程的实例较多,教师除了要帮助学生分析清楚教材列举的实例外,也要积极引导学生去关心身边的实例,使所学到的知识真正能够与具体的实践相结合,体验到生态工程的价值。教师要精心指导学生收集资料、参观和调查等活动,尽量让学生参与实践活动,以此来深化学生对生态工程建设的认识,培养学生对生态工程建设的情感。

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