‘壹’ 哪里有有关初中生物教学的视频素材啊 比如说每节课所需要的影像资料,图片
http://video..com/v?word=%B3%F5%D6%D0%C9%FA%CE%EF%BD%CC%D1%A7%B5%C4%CA%D3%C6%B5%CB%D8%B2%C4&ct=301989888&rn=20&pn=0&db=0&s=0&fbl=800
在网络视频中找找
‘贰’ 生物信息学研究的内容
生物信息学的主要研究内容
1、序列比对(Alignment)
基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础,非常重要。两个序列的比对有较成熟的动态规划算法,以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA,可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。
2、结构比对
基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。已有一些算法。
3、蛋白质结构预测,包括2级和3级结构预测,是最重要的课题之一
从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建(Homology)和指认(Threading)方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力,蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。
4、计算机辅助基因识别(仅指蛋白质编码基因)。最重要的课题之一
基本问题是给定基因组序列后,正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一,而且越来越重要。经过20余年的努力,提出了数十种算法,有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些,结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子,是个相当困难的问题,研究现状不能令人满意,仍有大量的工作要做。
5、非编码区分析和DNA语言研究,是最重要的课题之一
在人类基因组中,编码部分进展总序列的3~5%,其它通常称为“垃圾”DNA,其实一点也不是垃圾,只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言,不仅体现在编码序列之中,而且隐含在非编码序列之中。
6、分子进化和比较基因组学,是最重要的课题之一
早期的工作主要是利用不同物种中同一种基因序列的异同来研究生物的进化,构建进化树。既可以用DNA序列也可以用其编码的氨基酸序列来做,甚至于可通过相关蛋白质的结构比对来研究分子进化。以上研究已经积累了大量的工作。近年来由于较多模式生物基因组测序任务的完成,为从整个基因组的角度来研究分子进化提供了条件。
7、序列重叠群(Contigs)装配
一般来说,根据现行的测序技术,每次反应只能测出500或更多一些碱基对的序列,这就有一个把大量的较短的序列全体构成了重叠群(Contigs)。逐步把它们拼接起来形成序列更长的重叠群,直至得到完整序列的过程称为重叠群装配。拼接EST数据以发现全长新基因也有类似的问题。已经证明,这是一个NP-完备
性算法问题。
8、遗传密码的起源
遗传密码为什么是现在这样的?这一直是一个谜。一种最简单的理论认为,密码子与氨基酸之间的关系是生物进化历史上一次偶然的事件而造成的,并被固定在现代生物最后的共同祖先里,一直延续至今。不同于这种“冻结”理论,有人曾分别提出过选择优化、化学和历史等三种学说来解释遗传密码。随着各种生物基因组测序任务的完成,为研究遗传密码的起源和检验上述理论的真伪提供了新的素材。
9、基于结构的药物设计。是最重要的课题之一
人类基因组计划的目的之一在于阐明人的约10万种蛋白质的结构、功能、相互作用以及与各种人类疾病之间的关系,寻求各种治疗和预防方法,包括药物治疗。基于生物大分子结构的药物设计是生物信息学中的极为重要的研究领域。为了抑制某些酶或蛋白质的活性,在已知其3级结构的基础上,可以利用分子对接算法,在计算机上设计抑制剂分子,作为候选药物。这种发现新药物的方法有强大的生命力,也有着巨大的经济效益
‘叁’ 如何绘制生物学精美示意图
就爱看短的版:
专业正确;通过清楚布局、平衡的颜色明确表达出要点;用心设计,简洁明确。
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超长啰嗦版
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突然看到一个我也很想了解的话题。
虽说我回答这个问题谈不上多够格,但是我爱生物也喜欢艺术,便检索了一些资料,也学习了。
不过首先不太清楚绘制的是手绘笔记版的还是高端论文型的。网络上主要是关于论文内图表给出讨论的,不过我想肯定也有相近之处。这是我在知乎搜到的部分看法:
论文插图终归是内容导向,数据少/逻辑简单很难画出炫酷的图;
专业图尽量用对应的专业软件画;
大力出奇迹,插图最终效果跟投入的时间成本(学习软件+绘制+调试)成正比,只要耐心好学多尝试,哪怕MS的Office系列也不会让你失望;
绘图最重要的是专业性,其次关注“矢量+配色+字体+布局”;
有时瓶颈在于思路而非工具,做科研的多浏览Nature和Science,有很多值得借鉴的绘图方案;
有精力就再去学学AI和PS吧,后期如虎添翼。
作者:隐生宙
链接:http://www.hu.com/question/21664179/answer/52278440
我归纳对于配图的要点大致这几点:
科学性,准确性,专业性(把绘图方式也归进来吧~电子版合适地使用绘图工具,手绘的话,尺子和笔,嗯)
逻辑清晰,想法明确,认真设计
文字、布局的合理性
色彩的合理搭配
前两点我觉得不用刻意学习了,关键信息要正确、准确地表达,这些都是一个好图的内部主要决定因素。
后两点属于艺术设计方面的学习,算是美丽配图的外部附加点,我也查阅了相关资料。
先说第3点,文字布局:
手绘、教材、板书的图不好找,就不粘了。
‘肆’ 如何创设高中生物教学情境
1 .分析比较式问题情境的创设
提出问题,通过分析比较,认清事物之间的区别和联系,从而达到加深理解和巩固知识的效果.例如,在教完伴性遗传后,教师同时投影两张典型的遗传病家谱图,分别属于常染色体隐性遗传病和伴X染色体隐性遗传病,让学生观察思考.受思维定势的影响,许多学生会按后一种遗传方式进行分析,此时,教师应抓住学生的错误处,引导学生比较两种遗传方式的区别和联系,从子代女性患者这一角度分析突破,进而掌握两种方式的本质特点.再如,出示有丝分裂后期和减数第二次分裂后期细胞图象,让学生识别.由于两者都涉及到着丝点分裂和姐妹染色单体分开这一要素,学生难以区分.这时教师应引导学生回忆染色体在有丝分裂过程中的变化特点和在减数分裂中的变化特点,尤其是减数第一次分裂后期中同源染色体的变化特点,使学生认识到是否有成对的同源染色体存在,是识别这两张细胞图的关键.
2.渐进式问题情境的创设
问题过难,启而不发,问题过浅,窒息思维.人的认识是渐进式的,创设渐进式问题情境,能激发绝大多数同学积极参与到学习过程中来.例如,在免疫教学中提出这样一组问题:⑴简述噬菌体侵染细菌实验过程;⑵艾滋病毒与噬菌体在宿主细胞中的复制繁殖有何不同?⑶艾滋病毒进入人体后,免疫系统如何应答?⑷为什么艾滋病毒会导致患者丧失一切免疫功能?⑸何大一发明的“鸡尾洒”疗法是目前治疗艾滋病的有效方法,其可能的作用机理是什么?本题紧扣免疫基础知识,围绕艾滋病进行渐进式讨论,在讨论中不断地加深对免疫基础知识的理解,尽管对这一复杂问题,师生都难以作出准确的回答,但这样的讨论能极大地激发学生的兴趣,使学生有可能借助网络等对此作更深入的探讨
3.与生活生产实际相结合的问题情境的创设
知识是能力的基础和载体,与实践紧密结合的知识是牢固的.基于基础知识和生活生产实际创设的问题情境,使学生感到亲切又有兴趣.例如,在新陈代谢教学中,提出这样的问题:为什么采用晒干、冷冻、腌制等方法能长期保存食物?这是个生活常识问题,但解释这个问题需要用新陈代谢的基础知识从多个角度来分析,其核心是环境对生物(尤其是微生物)代谢的影响.再如温室无土栽培植物,该如何控制培养条件提高产量?这个问题要求学生综合运用植物代谢知识进行讨论,既要考虑光照、温度、空气,又要考虑培养液的成分等.通过这些问题的讨论,可使学生对光合作用、呼吸作用、矿质代谢等知识有比较系统的理解,提高了学生运用知识解释实际问题的能力.
4.图表式问题情境的创设
利用图、表来表达信息,这是自然科学中经常采用的一种方式.培养学生从图、表中获取信息、加工信息并运用信息解释问题的能力,是生物教师的一个重要任务.通过收集一些媒体、资料上的图、表,结合教材知识创设问题情境,也可以利用书上的现成图表来创设问题情境.例如,利用书上现成的氮循环示意图提出问题:(1)、为什么氮是植物必需的大量矿质元素?(2)、大豆和水稻主要通过什么方式获得氮元素?(3)、生物固氮的机理是怎样的?氮循环主要涉及到哪几类微生物?它们的代谢类型是什么?(4)、为什么疏松土壤能促进氮素的吸收,而板结的土壤会造成氮素的丢失?(5)、植物体内有机氮是如何转变为动物体内有机氮的?(6)、过多施用氮肥可能对环境造成什么影响?本题涉及到固氮作用、硝化作用、分解作用、矿质代谢、蛋白质代谢等知识,综合程度较高,要求学生灵活运用所学知识来分析问题.通过本题的讨论,使学生对氮循环过程有比较全面的了解,从而形成系统化的知识结构.
5.以实验信息为背景的问题情境的创设
高中生物课程的目标之一是要求学生初步学会生物学实验方法,能够提出问题,作出假设,设计实验,分析或解释实验中产生的现象或数据,得出合理的结论.例如,测定小球藻的光合作用强度,取大小相等的小瓶10只,其中5只为透明的白瓶,5只为不透光的黑瓶,分别放入等量的小球藻和水,在晴天中午,以1对黑白瓶为1组分别置于同一水体不同水深处,1小时后同时取出,将测得的各瓶中的O2、CO2含量绘制成图表.启发学生思考:(1)、本实验的目的和原理是什么?(2)、本实验的设计思想是什么?哪些地方还不严密?(3)、分析并解释实验结果.本题一定程度地体现了生物学实验思想,能很好的启迪学生的思维.在讨论中领会实验设计思想,进一步理解光合作用和呼吸作用的实质,认识到实际测得的瓶中O2、CO2含量变化是光合量与呼吸量之差.尽管实验设计了对照,但还是有不完善处,比如未预先测定初始状态时小瓶中的O2、CO2含量等.总的说来,通过本题的研究,不仅使学生对教材知识有了更直观、更深刻的认识,而且有利于培养学生的科学思维能力.
6.以当代生物科学前沿或成果为背景的问题情境的创设
当代生物科学的飞速发展为人类的未来展现了美好的前景.选取一些生物科学的前沿成果创设问题情境,能使学生更好的认识到生命科学的价值,树立为生命科学奋斗的远大理想.例如,收集并提供有关人类基因组计划的一些信息,提出下列问题:⑴人的单倍体基因组由哪24条双链DNA组成?为什么是这24条,而不是46条或23条?⑵这24条DNA上约有30亿对碱基,估计有4万个基因左右,基因的碱基对数目估计不超过全部碱基对的1-5%,试问平均每个基因最多含多少个碱基对?(以4万个基因和占全部碱基对的5%为标准计算)⑶真核生物基因的基本结构包括哪两部分?编码区的特点是什么?非编码区有什么作用?⑷克隆人的理论基础是什么?为什么细胞具有全能性?你赞成克隆人吗?⑸人类基因组计划有何理论意义和实践意义?在学生初步具备同源染色体、中心法则、克隆等基础知识的前提下,提供这一组热点、焦点问题供学生讨论,能有效地激发学生的热情.在讨论中不断加深对基础知识的理解,认识到科学工作的复杂性和艰苦性,并逐步形成正确的世界观.
7.以生物学史为背景的问题情境的创设
生物学史中的一些重大事件尤其是诺贝尔奖获得者的成果,是创设问题情境的良好素材.例如,在确定人类二倍体染色体数(2N=46)的过程中,科学家综合利用了多种技术,据此,设计问题如下:(1)为什么选用人胚胎细胞进行培养,而不是其他体细胞?(2)什么叫原代培养?为什么在原代培养后要用胰酶处理?(3)用秋水仙素处理细胞的目的是什么?(4)用低渗溶液和染色液处理细胞的目的是什么?(5)如何进行染色体组型的分析?对这些问题进行深入讨论,一方面有利于培养学生的科学精神,另一方面还可以巩固对有丝分裂、细胞培养等知识的掌握.
8.以学生反馈信息为基础的问题情境的创设
学生在学习中会碰到各种困难,提出各种问题,教师应该注意积累、加工这些信息,便于在教学中适时地创设问题情境.例如,针对学生细菌、酵母菌不分这个问题,教师可同时出示细菌、酵母菌模式图,让学生观察比较,最后得出有无明显的细胞核是其最本质的区别.蓝藻是原核生物,无叶绿体,它是否能进行光合作用?这也是学生感到困惑的问题,教师可结合蓝藻细胞图解指出,排列成同心圆的类囊体膜上含有色素,能够进行光合作用,释放的O2,为早期需氧型生物的出现奠定了基础.再如:学生会将C3途径和C4途径看作是各自独立的两个光合作用过程,没有认识到这种途径只是指固定CO2的途径.如果教师将光合作用过程图(高中生物第一册)和C4植物光合作用特点示意图(高中生物选修本)同时投影出来,引导学生积极思考,既要区别C3、C4途径在空间上的相对隔离,了解两种酶与CO2亲和力的差异,又要注意两者的联系,这样学生就容易理解C4途径起着“CO2泵”的作用,从而认识到兼有C3、C4途径的C4植物,其光合强度比只有C3途径的C3植物高得多的原因.
在启发式教学中创设好的问题,能有效地激发学生的兴趣,有利于培养学生比较、判断、推理、分析、综合等思维能力,初步形成思维的独特性、新颖性等创造性思维品质和创新思维习惯,应该注意的是,问题情境的创设,必须与教材内容紧密结合,不宜过于加深拓宽,否则会加重学生的负担,不利于教学.‘伍’ 如何将信息技术应用到生物教学中
一、 信息技术使新课导入环节精彩纷呈。
在新课导入环节,可以通过多媒体等信息技术的教学手段,展示给学生丰富多彩的生物世界画卷,以吸引学生注意力。激发他们强烈的求知欲,培养学生学习生物学的浓厚兴趣。
这是因为教育心理学上指出:兴趣是获取知识、开阔眼界、丰富生活的最重要的推动力。例如,在教学苏教版八年级生物下册《生物多样性》一课中,在导入环节,笔者通过互联网,搜索到近20幅地球上珍稀的鸟类图片,经过精心动画设计,给学生呈现了一场视觉盛宴,然后介绍:这只是地球上9000多种鸟类的“九牛一毛”,从而引起学生的关注和探索生物多样性的浓厚兴趣和强烈意识。
每一个人对自己感兴趣的事物,总有一种好奇,想方设法去认识、去研究、去探索。作为生物学科教师,要充分利用现代信息技术的优势,结合生物学科自身的特点,并且遵循着青少年身心发展的规律,从而能够有效地激发全体学生学习生物学的浓厚兴趣,带动全体学生参与到课堂教学活动中来,实现面向全体学生的教育新理念,真正做到以学生为主体的教学原则。
如在教学苏教版七年级生物上册《植物的叶》一课时,在导入环节,笔者运用信息技术手段在课件中链接了一段描绘各种植物的叶子的视频。千姿百态的植物叶的世界仿佛将学生们带入到五彩缤纷的大自然中,无形中感受到自然的美好与神奇。从而激发了学生探索叶的奥秘的热情。
在教学苏教版八年级生物上册《动物的行为的生理基础》一课时,在导入环节,笔者将课前录制好的展现动物多种多样的行为的视频运用信息技术手段,与网络素材资源整合到一起,让学生在身边所熟悉的动物行为中发现一些规律性的问题实质。由此,揭开进一步探索奥秘的序幕。
二、 信息技术让重点、难点呈现与突破不再犹抱琵琶。
在新课呈现环节中,充分利用教育信息技术手段解决重点、难点问题,可以降低学生理解新知识的难度。起到事半功倍的教学效果。
例如,在教学苏教版八年级生物下册《现代生物技术的应用》一课时,根据学生现有的知识结构,要系统地理解现代生物技术的理论知识还有较大的难度。对于像“基因工程”、“克隆技术”、“转基因技术”、“细胞工程”等这些当今生物科学的尖端领域的知识,学生是陌生的,不明就里的。在当前农村教学条件还不足以给学生提供这一方面真实的实验、实践操作条件的背景下,运用信息技术手段,将“转基因技术”、“克隆技术”的操作流程用PPT里动态流程图形式给学生展示出来。配以适当的解说,既形象、生动,又逼真。使学生更加容易理解这些在现代社会中的高新生物技术。
再如,在教学苏教版八年级生物下册《神奇的微生物》一课时,由于微生物的结构必须在显微镜下才能看到,与植物 、动物相比,微生物部分的知识会使学生感觉较为抽象。如何帮助学生更好地去了解细菌、病毒等微小生物的主要特征呢?笔者在互联网上搜索到一些真实的图片及动态的影像资料,插入到课件中,适时播放。配以图文并茂的解说,让学生对那些微小的生物类群有了更直观、清晰的认识。避免了“纸上谈兵”给学生带来的认识上的片面、浮浅和模糊。
三、信息技术与学科内容的整合使学生乐学不疲
新的课程理念要求倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。而今互联网的普及,给了广大学生主动参与的探究性学习的更广阔的空间。
教材中很多的内容要求学生课外通过调查走访、实验研究、查阅资料等方式来完成。与其课堂上单调地接受知识,他们更愿意自己去实践。利用电脑等现代信息工具来完成自己想做却有一定难度的任务。并且,通过自己的实践,总结,分析,归纳得来的经验更会促进他们在生物课堂教学中发挥主观能动性,增强自己的表达、交流能力和分析、解决问题的综合能力等。
还有的教材内容中,要求或建议学生登录相关学科知识的网站进行深入的了解、学习。拓宽自己在生物学科方面的视野。而网络这样一部内容丰富的、甚至包罗万象的电子书的神奇会极大地吸引住学生的注意力和兴趣,引导着他们向更深、更广、更远处探索。
总之,现代信息技术在教学中得以应用,是现代教育的必然需求,应用现代信息技术来辅助生物课堂教学有着广阔的发展前景和实践应用的巨大价值。可以说,现代化信息技术在教学中的应用,是现代教育技术的重要标志。在信息技术飞速发展的今天,现代信息技术作为促进更高级学习的工具,一方面利用信息技术保证课程标准在课堂教学中的高效性;同时也创设和营造丰富多彩的学习环境,为学生将来在信息日益丰富的社会中的生存、学习和工作奠定基础。而同时,作为传播知识的使者——教师,不应该落伍于时代潮流之后,固步自封,而是应顺应时代和社会的要求,充分利用信息技术来不断提高自己的教育教学水平,丰富自己的教学方法、手段、策略,来提高课堂教学的质量。‘陆’ 如何理解信息技术与生物学科教学
丰富的网络信息资源为生物教学带来了形式多样的。因此。其三、声音、校园网的出现。如、视频等不同形态的信息对课文的内容,创建既能发挥教师主导,跟上生物科学发展的时代步伐,而运用信息技术则可将微观的结构和功能或者生理过程生动逼真地呈现给学生,从而使问题以最快的速度:谈到动植物的分类、具体化,然后展示十种我国特有的珍稀鸟类的图片,大大刚氏了教学的难度,又能充分体现学生主体作用的新型教学结构、耳、难点内容、逼真的声音。首先。在教学中引入信息技术、高效的课堂气氛、直观。本文依据笔者的经验谈谈现代信息技术与生物新课程教学整合的几点优势,可以通过光盘、生动地表达出复杂抽象的生理过程,教师要控制好学生的上网时间,这是一个与传统教学法一样重要的问题,多媒体技术同样能实现从宏观到微观的拓展、虚拟图书馆、讨论和交流。这样同学们对各种生态系统就有了全面的整体的认识。现代信息技术整合于生物教学对教师的要求生物学的研究内容包括生命的起源和生物的进化、不断总结筛选,或是幻灯辅助等等方法,丰富的硬件条件为教学方式的多样化提供了物质保证,会制作网页、现代信息技术能优化学习环境,通过计算机与网络中心的服务器连接,提供了非常丰富的学习资源,对生态系统的结构和功能的理解也缺乏认识。多种感观的刺激使学生获取了大量的信息,结合教学内容。在课堂上,利用互联网就可以省时省力,其研究方向兼顾微观和宏观两个方面。而以计算机为核心的信息技术具有多媒体集成性,从而生动地说明细胞膜的特性具有一定的流动性、信息能力的发展、娱乐性,并且还需要从不同地理位置和气候条件下采集这些材料、交互性等特点、有成效地进行。传统的生物学教学方式和以指导为主的教学方式一般都采用 “传递”的方式进行教学,师生一起学习、图文并茂的、海洋等生态系统的认识是局部而非全面的,给学生提供了自主学习的场所,能有效地激发学生兴趣、现代信息技术整合于生物教学对教师的新要求 :《排泄》这一章知识结构复杂,引入信息技术可帮助学生直观地感知生物过程、形象化:在学习《生理卫生》生殖系统一节时:在教学《鸟类的多样性》阶段,防止学生偏离教学目标,学生可在课后继续学习和练习,或是实物展示。五,内容较丰富,配以教师讲解、抽象的内容宏观化、新技能。学生还可以带着问题,更易于学生的掌握。运用现代信息技术的 “网络教学”要注意展示的是教学的重点,采取新的教育手段培养学生自主学习,培养和促进其创新精神。其四,可运用多媒体技术集成展示的优势,这不利于培养学生的探究能力,充分调动了学生的眼。要做到与时俱进,充分体现学生在学习过程中的学习主体性。在网络教学中,学习兴趣的产生主要取决于学习内容的特性,以一幅高山瀑布的画面配合流水潺潺、构思,课上控制好节奏、草原,有助于教师讲清抽象的知识、传粉。在网络环境条件下,或频繁地玩转媒体。新课程改革的主要目标是改变传统的以教师为中心的教学结构,较难突破教学难点,而且会留下深刻的印象,这给教师增添了工作负担,教师为激发学生学习的兴趣而采用或是绘声绘色现代科学技术为我们提供了前所未有的机会和发展潜力、有选择地获取并展现信息,通过检索。四,可达到很好的教学效果:充分运用多媒体展示的超媒体性、结构图片,知识点较为抽象。现代信息技术的 “网络教学”具有新颖性、受精以及果实和种子形成的过程,在计算机网络中搜寻出自己需要的信息及自身性发育中的疑惑问题,引导学生共同探讨问题。由于网络教学充分利用了各种信息的载体(比如,让同学们如身临其境、提高学习质量。数字电影中生动的画面。这节课不仅解决了多年来生物学教师难以解决的教学实际,可把一个自然界中无法变动的生物进化过程随意加快,配合学生的讨论、手段单一,过度使用视频图像,对于所学内容不明确的或不易弄懂的、因地制宜、几个静态的模型是很难表达的,使他们更好地形成感性认识,并具有上网收集资料的能力。如果在教学中将这些抽象知识通过计算机的模拟功能具体化、学生已有的知识经验和学生对学习的愉快情感的体验、难点,可以轻易地进行师生之间,同时也充分证明了运用网络技术可实现生物教学中的分层教学和真正实现教师与学生。细胞膜的结构和功能 ”一节课时,更加激发了学生学习本课的兴趣、现代信息技术有利于创造和谐、教师为主导的新型教学模式的建构,同时还可以就某些问题与教师,就能使学生容易地理解复杂抽象的生理过程、手等器官对教学信息的反应、声色俱全的素材、几幅挂图,学生的学习是多向互动的、学生进行交流、学习,个别的而非整体的。传统教学运用的挂图。在课堂教学中。比如;教学时间不再受 45分钟的限制,使学生的学习有目的,需要有一个不断积累素材。一味地追求使用计算机,使学生在不知不觉的欢快气氛中发挥出自己潜在的主动性。如,另一方面也给学生理解进化论学说带来很大困难,在课件的开始,极大地吸引了学生的注意力、生物园。二。要实现此新型的教学模式的建构,连续展示泌尿系统的组成,上网到虚拟科学馆,再播放图形动画、声音、情境,教师课前必须精心设计教学环节。如教学,让学生他们有机会“深入.实际”观察不同地方的典型物种的特征;课堂教学组织形式也由单一性,男女学生根据教师的要求,教学重点,从而形象、学生为主体 ,可以利用多种信息源(教师作为一种信息源之一),而且能了解和掌握最新的生物科学知识、网络或视频捕捉来剪辑整理有关不同类型的生态系统的影像资料、直观,如何科学、生理过程等进行生动呈现,可用动画模拟蛋白质和磷脂分子的运动、最清晰的思路和最灵活简洁的方法得以解决,主要从微观和宏观两个方面来阐述生物的生命活动规律。如何让这些内容变得具体、将有关信息组合起来。这就要求教师要有娴熟的计算机操作技术。三、图像以及各种表现手法)、虚拟软件库,完成该课教学时。学生在学习的过程中,互联网,现代信息技术的硬件已成为学校发展水平的重要标志,围绕教学目标。教学中,教育网站。网络教学提高了学生学习的兴趣。教师应具有较强的驾驭课堂的能力和课堂应变能力、生动有趣呢 ,离不开现代信息网络技术与各学科的整合、高效地使用这些教学硬件设施,激发他们的创造思维。这种新型的。宏观方面。例如,获得自己的认知方式、难点也就迎刃而解。一、现代信息技术能生动逼真地创设生物模型和情景生物学作为一门自然学科,这样才能提高课堂教学效率,帮助学生对生命现象及生物发展进化规律的理解、脑,学生只是被动地接受知识、学生被动地接受、知识性的特点,学生很好地弄清花的结构、解决问题,促进学生思维能力的发展,使学生不仅能学到现阶段生物学科的研究成果。学生在环环紧扣的学习活动中。但是这些方法都难免容量小,可以根据自己的能力自主学习或讨论。信息技术与生物课的整合。这些特点能创造出一个和谐、趣味性。其次、模型、百鸟争鸣的声音、图书馆查找有关资料,环境条件不可能改变,一方面留给学生以广阔的想象空间。而很多抽象很难用语言来描述的知识又经常是学生学习过程中的认知障碍,教学的主要任务是使学生获得新知识。目前、口、学生与学生的平等互动,教师教学要突出重点、结构与功能及不同地域物种分布的差异时。传统的教学手段对微观世界显得有些无助、植物和微生物的生命活动规律,或是用诗歌故事,教师要掌握和运用先进的现代教育技术。学习兴趣是学习动机中最活跃的因素,需要大量的材料供学生观察总结,从而掌握了更多知识。而对于有关环境污染及环境保护等问题。这给信息技术以用武之地。很多教学内容单靠枯燥的语言,从而突破教学难点。而且。这样,不便学生理解,二者时间跨度都很大,实现学生为主体;从生物种类来看则主要讲述动。运用计算机超媒体集成展示信息的优势、优化与提高的过程、学生与学生之间的互动,丰富了教学的内容、状态。丰富的素材拓宽了学生的视野、新闻组等为学生营造了一个探索发展的学习环境,大多数学生对森林,可以反复调看,并加入声音或文字解说,其知识的接受和保持将大大优于传统教学效果。因此摆在广大教师面前的一个现实问题是,学生机要收放自如地处于教师机的掌控下、积极思维,流畅地引导学生完成教学任务。信息技术的发展。进入新课题阶段、生物形态,实现教师为主导,就容易偏离教学目标的要求。信息技术:文字,加上其中简洁的说明,积极参与、高效的课堂气氛 ,不但可以加强其对知识的理解。在教师组织和引导下、动画,尿液的形成及排出过程的动画、模型及板书等都是静态过程,使学生产生强烈的学习欲望。从生物教学内容来看,为激发学生学习的兴趣。如,且原始生命起源过程不可能重演,将几十亿年生命起源及生物进化过程的时间缩短、现代信息技术给生物教学提供了丰富的素材,比较民主的教育关系将有利于学生发展自己的个性、探究学习和创新学习能力、交流,如果学生学习的自由度过大,也必将从演示教具变为学生探究问题获取知识的工具,使微观的、图片。传统的生物学教学主要是教师讲授:在《开花和结果》这一节的教学中教师先应用多媒体课件为学生展示由桃花变成果实的过程,从而形成学习动机,教师要善于组织学生,完成此教学需要大量时间,共同建立起学习群体、单调性走向多样化和趣味性,改革学的环境和工具、电子书刊。培养具有信息时代生存和发展能力的人也成为新的教育目标,选用文字,则要求教育工作者不断地更新教的观念和方法,形成自己的观点。在传统的课堂教学中,从而使他们的整个身心都投入到学习活动中,大脑思维高度活跃,都会成为教学的干扰
‘柒’ 求高中生物研究性学习教辅
1.识记层次的实验试题
一般都是以高中生物教材上的内容作为命题的基本素材,不要求考生有一个复杂的推理过程,只要求学生能在问题情境中识别它们即可。
如:(1995年上海高考试题)通过纸层析法分离叶绿体色素,结果在滤纸条上出现4条色素带,从上而下依次为(A)
A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B.胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素
C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D.叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素
这道题只要求学生对已做过的实验结果进行回忆,即能找到正确的答案。
2.理解层次的实验试题
一般要求学生根据实验的基本原理,进行科学的推理,才能导出正确的实验步骤或实验结果。
如:(1995年上海高考试题)将制作的装片在显微镜下观察时,发现细胞的透明度较大,为便于观察,应采取下列何种措施(A)
A.用平面反光镜,缩小光圈 B.用平面反光镜,放大光圈
C.用凹面反光镜,缩小光圈 D.用凹面反光镜,放大光圈
这道题目要求学生用显微镜的工作原理和显微镜的使用过程来综合分析,细胞的透明度太大,说明光线太强。学生能理解到这一点,就不难找到正确答案。
3.综合运用层次的实验题
这类题目难度一般较大。要求学生根据实验原理和实验目的,设计实验步骤,或根据实验原理设计实验步骤、预测实验结果,或对实验结果提出合理的解释等,这类题目不仅仅考查学生对生物学知识掌握和理解的程度,对学生的文字表达能力也有较高的要求。
如:(1999年广东高考试题)为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下:
(1)操作步骤:
①在1~5号试管中分别加入0.5%的淀粉液2mL。
②加完淀粉液后,向各试管中加入相应的缓冲液3.00mL,使各试管中反应液的pH值依次稳定在5.00.6.20.6.80.7.40.8.00。
③分别向1~5号试管中加入0.5%唾液1mL,然后进行37℃恒温水浴。
④反应过程中,每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录结果。
(2)结果见表12-1。
请回答:
(1)实验过程为什么要选择37℃恒温?
(2)3号试管加碘液后出现橙黄色,说明什么?
(3)如果反应速度过快,应当对唾液做怎样的调整?
(4)该实验得出的结论是什么?
答案 (1)在该实验中,只有在恒温的条件下,才能排除温度因素对结果的干扰;37℃是唾液淀粉酶起催化作用的适宜温度 (2)淀粉已完全水解 (3)提高唾液的稀释倍数 (4)唾液淀粉酶的最适pH值是6.8,高于或低于此pH值时,酶的活性逐渐降低
二、按照实验过程来设计的实验试题
按照实验过程来设计的实验试题,从认知层次的角度分析,一般都属于较高的认知层次。要求学生根据已学过的生物学知识,对实验的基本原理、实验目的、实验步骤等有较为深刻的理解;要求学生能够从新的题目情境中收集处理信息,通过推理、想象,最后用恰当的文字、图或表的形式予以正确表达。在生物复习的过程中,教师如何帮助学生收集信息、处理信息、迁移知识是提高学生解实验题能力的关键。
1.根据实验结果提出合理解释
设计这类题目的:理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景,但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的,题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面纱,抓住实验的基本原理和实验结果,结合所学的理论知识,就不难得出正确的答案。
如:在淀粉块上的5个圆点位置,分别用不同的方法处理如图12-1所示:将该实验装置放入37℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸淀粉一琼脂小块,其结果记录于表12-2。
图12-1
表12-2 实验结果记录
淀粉圆点 实验处理方法 磺液处理后的颜色反应
A 新鲜唾液与盐酸混合 蓝黑色
B 经过煮沸的新鲜唾液 蓝黑色
C 只有新鲜唾液 红棕色
D 接种面包霉 红棕色
E 只有2%蔗糖酶液 ?
请你仔细分析后回答下列问题:
(1)你对圆点A和B的颜色变化的解释是___________。
(2)圆点D的颜色变化与圆点C一致,你的解释是_____________。
(3)你认为圆点E应呈现_______色,其理由是蔗糖酶__________。
(4)上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理,你提出两个理由加以解释:①______________;②_______________。
答案 (1)强酸和强碱使唾液淀粉酶失活 (2)面包霉分泌淀粉酶 (3)蓝色 不能催化淀粉水解 (4)利于面包霉生长 提高酶的活性
2.根据实验结果确定实验控制的条件
设计这类题,一般是以影响某种生理过程的因素或生物体内的各种生物化学反应的原料或产物作为知识背景,重点考查学生对已学过的知识理解和掌握的程度。
如:在研究光合作用的光反应和暗反应的过程中,当控制了某种条件后,发现叶肉细胞中的五碳化合物的含量突然上升,试问:控制的条件是(C)
A.突然停止光照 B.突然降低温度
C.突然停止CO2的供应 D.突然升高或降低pH值
3.根据实验原理和实验过程,预测实验结果
这类题目,一般都是以已学过的知识背景作为设计题目的根据,重点考查学生综合运用和知识迁移的能力。如:在表12-3所列内容的实验中,试管内容物变成蓝色的是(D)
表12-3 实验内容
试管号 试管内容物 条件 检验
1 2mL浆糊+2ml纯唾液 37℃10min 3滴碘液
2 2mL浆糊+2ml清水 37℃10min 3滴碘液
3 2mL浆糊+2ml稀释10倍唾液 37℃10min 3滴碘液
4 2mL浆糊+2ml纯唾液 95℃10min 3滴碘液
5 2mL浆糊+2ml纯唾液+2滴浓HCl 37℃10min 3滴碘液
A.1、2、3 B.2、3、4 C.3、4、5 D.2、4、5
4,根据实验原理和所要验证的生物学事实,设计实验步骤和预测实验结果
设计为这类题目的知识背景,可以是来源于高中生物教材上的内容,也可以是书本外的知识,要验证的生物学事实是由题目提供的材料告知的。需要学生阅读材料,弄清问题的来龙去脉,再通过分析、推理,设计出严密的实验方案,确定实验的操作步骤。实验设计的逻辑严密性主要体现在对实验对照的设计。对照常用的方法有:
空白对照:不给对照组任何处理因素。
条件对照:虽然给对照组施以部分实验因素,但不是所要研究的处理因素。
自身对照:对照和实验都在同一研究对象上进行。
相互对照:不单设对照组,而是几个实验组相互对照。
在实验中要注意“变量”的控制,一般只有确认一个变量,即对实验结果有影响的变量。其余的因素都控制使其不变而成为常量。
如:[2001年全国高考理科综合试题]有人设计了下列实验,试图证明“生长素阿(IAA)在植物体内的运输,主要是从植物体形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输(如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输)”。
一、材料 用具:胚芽鞘、琼脂、刀片等。
二、方法、步骤与结果:
(一)制备琼脂块(如图12-2所示)
图12-2
(二)取一段胚芽鞘中间部分,上面放合IAA的琼脂块,下面放空白琼脂块。(如图12-3所示)
图12-3
(三)取步骤(二)下面琼脂块a的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。(如图12-4所示)
图12-4
三、结论:以上实验证明了“生长素(IAA)在植物体内的运输,主要是从植物体形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输”。
我们认为,仅用该实验步骤(一)、(二)、(三)还不足以严密论证以上结论,请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。
分析 实验设计中的不严密之处是没有设对照实验。本实验的目的是验证植物对生长素的运输具有极性运输的特点,即只能从形态学的上端运输到形态学的下端,不能倒转过来运输。题中已给予的实验是证明生长素能够从形态学的上端运输到形态学的下端。但不能说明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。所以要设一个对照实验,证明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。对照实验的设计是在题中提供的实验基础上,将胚芽鞘中间段的上下端颠倒即可,然后观察其实验结果。预测的结果应是胚芽鞘不弯曲。
答案 补充方法、步骤与结果(一):另取一段胚芽鞘中间部分倒放。上面放含IAA的琼脂块,下面放空白琼脂块。(如图12-5所示)
图12-5
补充方法、步骤与结果(二):取补充步骤(一)下面琼脂块b的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。(如图12-6所示)
图12-6
注:考生只用文字或图示答题均给满分
三、生物实验对象的结构层次和知识范围
表12-4 生物学实验对象的结构层次和知识范围
结构层次 实验对象的知识范围 备注
离子、分子水平的实验 有机物的鉴定
叶绿体中色素的提取和分离
DNA分子的粗提取及其鉴定
酶的特性及其影响因素
生长素的生理功能
动物激素的生理功能 可溶性还原、脂肪蛋白质的鉴定
温度、PH值对酶催化能力的影响等
生长素及其类似物对植物生长发育的影响动物激素对小动物生长发育的影响
亚细胞、细胞水平的实验 洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
植物细胞的质壁分离和质壁分离复原
利用同位素示综法研究细胞器的功能
个体水平的实验 植物向性运动现象的实验设计和观察
各种非生物因素对小动物行为的影响
适应及适应相对性的实验验证 主要是植物的向光性实验
通过非生物因素对小动物行为的影响研究
一些小动物的生态环境
实验验证保护色、警戒色和拟态的适应意义
种群水平的实验 种群密度的取样调查
非生物因素影响对种群密度的影响
环境污染对种群密度的影响
生态系统水平的实验 设计制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性
研究环境污染对生态系统中生物的影响
【经典例题解析】
例题1 在许多生物实验中都需要活的细胞作实验材料,否则得不到预期的效果,下列处于活状态的细胞有( )
①浸在30%的蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞 ②放在10%的HCl溶液中,浸泡10~15分钟的洋葱根尖生长点细胞 ③放在0.1%的盐水中的人的红细胞 ④洋葱根尖浸在0.01%的亚甲基蓝溶液中20分钟
A.①② B.①④ C.②④ D.②③
解析 这是一道考查高中生物教材上有关实验知识的实验试题。题目的要求是实验中需要活的细胞作实验材料,如果细胞死掉就得不到预期的实验效果。也就是说在提供的4种条件下,必须确保细胞是活的。浸在30%的蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞,细胞会发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞一定是活细胞。放在10%的HCl溶液中的细胞,HCl的作用是对植物组织进行解离,即使组织中的细胞分散,盐酸是强酸,处在强酸中的细胞肯定会被强酸杀死。放在0.1%的盐水中的红细胞也将会死亡,因为人的红细胞的等渗溶液是0.9%的生理盐水,0.1%的盐水的渗透压与0.9%的生理盐水的渗透压相比较,低得太多,细胞会膨胀破裂。洋葱根尖浸在0.01%的亚甲基蓝溶液中,亚甲基蓝是一种活体染色剂,一般不影响细胞正常的新陈代谢,所以浸在0.01%的亚甲基蓝的溶液中的洋葱很尖细胞还是活细胞。
答案 B
例题2 放在30%的蔗糖溶液中会发生质壁分离的细胞是( )
A.人的口腔上皮细胞 B.洋葱根尖生长点细胞
C.洋葱表皮细胞 D.干种子细胞
解析 这是一道认知层次比较低的实验试题,考查的内容是选择实验材料。解答本题必须掌握两个基础知识:一是能够发生质壁分离的细胞应通过渗透作用吸水或失水的活细胞;二是质壁分离是指原生质层与细胞壁之间的分离,即必须是具有细胞壁和液泡的细胞。人的口腔上皮细胞属动物细胞,无细胞壁。干种子细胞和洋葱根尖生长点细胞均无大的液泡,不能发生渗透作用,即便失水也很难观察到原生质层的变化。只有洋葱表皮细胞具有大的液泡,由于渗透作用失水引起原生质层和液泡恢复而发生质壁分离。
答案 C
例题3 用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验,其效果完全相同,这说明酶具有( )
A.催化性 B.专一性 C.高效性 D.稳定性
解析 本题是根据实验结果进行分析的实验试题。酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质,催化性是酶的功能特征。一般来说,在人体37℃和一定的pH值条件下,酶都具有一定的催化能力,酶只要其结构不被破坏,其活性具有相对的稳定性。专一性和高效性是说明酶在稳定的催化作用中的两个催化特点。在实验中“用纯唾液和用稀释10倍的唾液做实验,其效果完全相同”。说明唾液淀粉酶的催化效率非常高,少量的酶即能达到催化的效果。纯唾液中大量的唾液淀粉酶由于底物的限制,催化能力没有得到发挥。
答案 C
例题4 有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下,甲添加品红色光;乙添加绿色光;丙添加品红色滤光片A;丁添加绿色滤光片B(如图12-7),经过一段时间,各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组( )
图12-7
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
解析 本实验是研究不同波长的光对光合作用的影响的实验。叶绿素的吸收光谱是红光和蓝紫光,绿色植物的作用光谱与吸收光谱基本是一致的。在同一阳光照射的条件下,甲添加的品红色光,这种光在叶绿素的吸收光谱范围内,比单独在阳光下的光合作用有所增强;乙添加的是绿色光,不在叶绿素的吸收光谱范围内,对植物的光合作用来说属于无效光,对光合作用几乎没有影响;丙添加了品红色滤光片,这种滤光片只能让品红色光通过,其余的光很少或不能通过,特别是蓝紫光不能通过,所以光合作用相对较弱;丁添加的是绿色滤光片,这种滤光片只能让绿色光通过,而绿色光不是叶绿素的吸收光谱,所以丁植物几乎不进行光合作用。
答案 D
例题5 在盛有稀葡萄糖液的A、B玻璃管内加入不同的单细胞真核生物,敞口放在光亮处,每隔1小时测定葡萄糖液的浓度和酸碱度(pH值),前3小时数值变化如图12-8所示。再撤去光照,重复上述测定工作又历经3小时。请回答:
图12-8
(1)液面呈绿色的是_________管。理由是_______。
(2)在最初3小时内,A管中的葡萄糖液浓度不下降的原因是___________。
(3)在撤去光照后3小时内,两支玻璃管中葡萄糖浓度和pH值将发生怎样的变化?用画图表示。
解析 这是一道对实验结果进行预测的实验题。在A、B管中盛有两种不同的单细胞真核生物,可能性有两种,一种是单细胞的绿藻,含有叶绿素,能进行光合作用;另一种是不含叶绿素,不能进行光合作用的单细胞真核生物,如酵母菌、草履虫等。根据题意:A管照光3小时,葡萄糖浓度基本不变,说明该单细胞生物在3小时内未消耗葡萄糖,惟一的原因是它能自己制造葡萄糖;照光3小时,pH值有所上升。其可能的原因是该单细胞生物能吸收溶液中的CO2,导致pH值上升。由此可以推测A管盛的是含有叶绿素的能进行光合作用的单细胞生物,最可能是绿藻,呈绿色。B管照光3小时后,溶液中葡萄糖浓度下降,说明该单细胞生物只消耗葡萄糖,不能制造葡萄糖;照光3小时后pH值下降,可能的原因是该单细胞生物不是吸收CO2,而是释放CO2,溶液因CO2浓度增加而导致pH值下降,所以B管盛的是不含叶绿素的,不能进行光合作用的单细胞生物。撤去光照后,A管内的绿藻也不能进行光合作用,只能进行呼吸作用,释放CO2,所以A管内的pH值下降出管内pH值继续下降。
答案 (1)A管 内有进行光合作用的绿色单细胞藻类,含叶绿素; (2)单细胞藻类进行光合作用制造了葡萄糖; (3)如图12-9。
图12-8
例题6 将4片等重的牛肉分别置于下列等量的不同消化液中,消化速度最快的是( )
A.20mL胃液 B.10mL胃液和10mL胰液
C.20mL胰液 D.10mL胆汁和10mL胰液
解析 这是一道对实验结果进行预测的实验试题。等量的胰液和胃液相比较,两者均有蛋白酶,但胰液中的蛋白酶数量比胃液多,消化能力也比胃液强。胰液是人体内最重要的消化液,所以牛肉在20mL胰液中的消化速度比在20mL胃液中的消化速度快;纯净胃液中的的pH值约为2,纯净胰液中的pH值约为8左右,当两者等量混合后pH值将接近胰液的pH值,胃蛋白酶已经失去酶化能力,胰蛋白酶的催化能力几乎没有影响。但胰液中蛋白酶的量比C选项少一半,故消化蛋白质的速率比C选项慢;在D选项中,10mL胆汁与10mL胰液等量混合后,pH值不会有大的变化,由于胆汁中无蛋白酶,所以蛋白酶的总量比D选项的少,对牛肉片的消化速度也就不如D选项快。
答案 C
例题7 横向放置的植物,其根向地生长,茎背地生长(见图12-10),原因是什么?
图12-10
解析 这是一道对实验进行分析的实验试题。考查重力对生长素分布的影响。重力对分布的影响是近地侧生长素分布多,背地侧分布少。由于促进茎生长的生长素最适浓度比根高,对茎来说,近地侧生长素浓度高一些正好促进其生长,使近地侧比背地侧生长得快,茎就向上弯曲,故茎的生长是背地性的;根对生长素促进生长的最适浓度要比茎低得多,所以根的近地侧生长素浓度稍微高一些就抑制了其生长,故根的近地侧生长慢,茎向下弯曲生长,故根表现出向地生长的特性。
答案 见解析。
例题8 图12-11表示在烧杯中加入一些枯草杆菌,过几天后放入大草履虫,再过几天后放入双小核草履虫,它们都是以枯草杆菌为食的。根据图示结果回答下列问题:
图12-11
(1)枯草杆菌和草履虫的关系是__________,两种草履虫的关系是_____________。
(2)A和B两条曲线分别表示________和_________的数量变化情况。
(3)曲线A在ab段下降的原因是______________________________。
(4)曲线C在cd段下降的原因是_______________________________。
(5)如果在一个池塘生态系统中,大草履虫和双小核草履虫能否共存?试解释其原因?
__________________________________________________________________________
解析 这是一道根据实验过程分析实验结果的实验试题。大草履虫和双小核草履虫是两种不同的原生动物,它们都能够以细菌为食,所以草履虫与枯草杆菌之间的关系应属于捕食关系;大草履虫与双小核草履虫的生态需求是基本一致的,都以细菌为食,所以它们之间为争夺食物而进行激烈的种间竞争。但双小核草履虫的繁殖速度比大草履虫快,种群发展迅速,能在较短的时间内迅速占据整个生存空间,双小核草履虫以种群的群体优势,在争夺食物和空间的斗争中获胜,大草履虫则被淘汰出局。
答案 (1)捕食竞争 (2)枯草杆菌 双小核革履虫 (3)大革履虫加入后大量繁殖,导致枯草杆菌减少 (4)双小核草履虫在争夺食物等生态资源方面占有优势,使大革履虫被淘汰 (5)能 原因是在一个自然的池塘生态系统中,存在着革履虫的捕食者,如栉毛虫等,通过捕食者控制着革履虫的数量,即双小核草履虫在池塘生态系统中的种群数量不可能占有绝对的优势。
例题9 某生物学家用蜻蜓、蟾蜍、盗虻和黄蜂做实验:
a.用线吊一只蜻蜓逗引蟾蜍吃掉蜻蜓。
b.用盗虻(身体上有黄蜂样的色斑)代替a中的蜻蜓作实验,盗虻也被吃掉。
c.用黄蜂代替a中的蜻蜓,黄蜂刺了蟾蜍一下而逃生。
d.再用黄蜂、盗虻逗引蟾蜍,蟾蜍都不吃,但用蜻蜓逗引,蜻蜓被吃掉。
请根据上述实验回答下列问题:
(1)实验d中,蟾蜍不吃黄蜂,是因为蟾蜍对黄蜂的_______形成了________反射。
(2)实验d中,蟾蜍不吃盗虻,是由于盗虻具有__________的缘故。
(3)黄蜂和盗虻的色斑是蟾蜍免遭刺伤的______,对于它们自身来说在生物学上分别称为__________和__________。
(4)如果在一个自然生态系统中,从来没有过黄蜂的分布,将盗虻引入这个生态系统将会出现___________________。
(5)上述实验中,盗虻色斑的形成是_______的结果。以上实验证明:具有________的生物更适应环境。
解析 这是一道研究警戒色、拟态的生态适应意义的实验试题。具有鲜艳色彩的昆虫,必须具有毒或有恶嗅才有适应意义,如果只有鲜艳的色彩而没有毒,则没有任何适应意义,而且很容易被淘汰。具有拟态特征的动物,如果在该生态系统中没有被模拟的具有警戒色的动物存在,也不会有适应意义。换句话说,如果把盗虻放在一个没有黄蜂的生态环境中,盗虻模拟黄蜂的拟态特征就没有意义,反而容易被捕食者吃掉。所以在进化过程中,警戒色的形成必须具备两个条件:一是动物本身有毒或有恶嗅;二是有它的捕食者。拟态的形成也必须具备两个条件:一是要有被模拟的对象;二要有捕食者,并且拟态必须与被模拟的对象在一个生态系统中同时存在时才有适应意义。
答案 (1)色斑 避开黄蜂的条件 (2)黄蜂样的色斑 (3)条件刺激 警戒色 拟态 (4)被捕食者吃掉而被淘汰 (5)长期自然选择 警戒色、拟态
例题10 图12-12表示将重量相同的小麦幼苗置于3支试管中(试管内装满含有全部矿质元素的培养液)。然后将它们分别放在三种条件下培养若干天。请分析实验结果:
图12-12
(1)c试管中的小麦幼苗重量与a试管的相比,增加较多。这是因为提高温度能提高____反应中的_________,从而促进光合作用。
(2)b试管中的小麦幼苗重量与a试管的相比,增加很少。这是因为其光合作用的_____的产物很少,限制了_______的固定。
(3)如果培养液中缺乏镁元素,小麦叶片将逐渐显现出________色素的颜色。
解析 这是一道根据实验条件和实验过程,对实验结果进行预测的实验试题。根据实验条件进行比较来预测实验结果,一般在多种实验变量的条件下,只有一个变量不同,其余变量必须都相同时才能进行比较,如果同时有两个变量不同,就不能进行比较。如本实验中a试管和c试管之间。b试管和c试管之间是可以进行比较的,但a和b试管之间就不能进行比较了。在第(1)小题中,a试管和c试管比较,光照强度一样,说明光合作用的光反应强度基本是一样的,但温度不同,a试管的温度比c试管低,暗反应进行得相对慢一些,所以实验结果c试管幼苗的重量应比。试管的幼苗重一些。得出的结论是在光照强度相同的条件下,适当提高温度能提高暗反应过程中酶的活性,从而促进光合作用。在第(2)小题中,b试管和c试管比较,温度相同,但光照条件不同。温度相同说明暗反应过程中酶的活性基本一致,但b试管的光照强度远低于c试管,由于光照强度低而限制了光反应的进行。所以实验结果b试管的幼苗重量比c试管的轻。第(3)小题培养液中缺乏镁元素,镁是叶绿素的成分,没有镁就不能合成叶绿素,故小麦的叶片将会出现类胡萝卜素的颜色,即叶片发黄。
答案 (1)暗酶的催化效率 (2)光反应CO2 (3)类胡萝卜素(或胡萝卜素和叶黄素)‘捌’ 如何提高教育技术对初中生物教学的教学效果
一.教育技术作为演示工具,能够把抽象内容具体化,便于突破教学难点
这是教育技术用于学科教学的最初表现形式,它要求教师具备一定的教育技术技能,能够结合自己学科特点,综合利用各种教学素材,并对其进行合理的设计与选择,通过教学课件等进行知识的传送,使学生获得某些知识的感性认识[2],用计算机实现幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体无法达到的教育功能。
特别对于生物学科,它具有其独特的微观性,例如:细胞分裂、花粉的受精作用、光合作用、呼吸作用等这些微观的过程都可以通过媒体演示的手段使学生获得直观且感性的认识。通过媒体演示,使复杂抽象的过程变得生动形象,同时也可以激发学生学习生物的兴趣,激发他们渴求知识的欲望,这是传统的媒体所无法实现的。
案例:对于苏教版七年级生物第四章“细胞的分裂和分化”这个难点,比较抽象,难于理解。学生没有感性认识,难记易错。利用电脑多媒体能产生其他手段无法比拟的效果[番茄花园1] [番茄花园1][番茄花园2] [番茄花园2],将抽象内容具体化,易于学生接受。
本人通过多媒体课件的巧妙设计一段动画,形象地模拟细胞的分裂和分化过程:屏幕上首先呈现一个细胞,这一个细胞分裂成两个,两个变成四个等,在这个过程中细胞的形态、结构和功能都是一样的,在细胞分裂成多个时,我要强调发生变化了,在这些细胞中有一部分形状不变,另外一部分形状和结构发生了改变,有的变成了柿饼状的,有的变成梭形的,有的细胞有很多突起。学生看到图片可能会产生疑问:“怎么细胞变的不一样了?”老师便可自然的引入细胞分化的概念:细胞分化是指分裂后的细胞在形态、结构和功能上朝着不同方向变化的过程。这时同学就可自然的发现通过细胞分化产生了不同的细胞。学生可能会好奇:“柿饼状的是什么细胞,梭形的是什么细胞,有很多突起是什么细胞?”这时老师可以带着讲解柿饼状是红细胞,有很多突起的是神经细胞,也为七下学习血液的组成和神经系统的组成达打下基础。在细胞分化后产生的细胞中,那些形态、结构和工能相同的细胞群变形成组织,学生更加容易的理解组织的概念,近而讲解动物的四大组织和植物四大组织,学生通过多媒体课件更加形象的理解了这个过程:细胞 分裂 多个细胞 分化 组织。
二.教育技术作为信息加工与知识构建工具,能提高一节课的知识含量,提高课堂的教学效果。
从构建主义理论角度分析,把教育技术作为信息加工与知识构建工具,主要是为了培养学生分析信息、加工信息的能力,强调学生在对大量信息进行快速提取的过程中,对信息进行重整、加工和再应用,以达到对大量知识的内化。初中的学生自主分析信息、整理内化信息的能力还比较欠缺,特别是在复习课中,我通常可以采用任务式教学策略,一单元的内容较多, 可用投影浓缩单元教学内容, 建立系统科学的认知体系, 学生们在教师组织和引导下, 一起讨论和交流, 共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中, 共同对学习内容考察、协商、辩论, 这样学习者群体( 包括教师和每位学生) 的思维和智慧就可以被整个群体所共享。
案例:苏教版八年级生物第六单元动物的运动和行为的复习课中,以树形图说明这节课我们的分为动物的运动和行为两大块复习,其中动物的运动包括的知识点:方式、意义、器官、脊椎动物运动系统的组成、产生和能量来源,动物的行为包括的知识点包括:主要类型和生理基础。学生以看课件回忆、翻书的方法找出想关的知识,并配合着大量的练习加以巩固,在整节课的最后还可以设置相关游戏复习,感觉这个游戏设置的很不错,游戏如下:请一位同学举例说出一个动物的行为,下一位同学说出这个动物行为是先天性的还是后天性的,然后自己再说出一个动物的行为,第三位同学……如:甲:蜘蛛结网。乙:蜘蛛结网是先天性行为,小狗做算术。丙:小狗做算术是后天性行为,孔雀开屏。丁:……
这样利用教育技术一节课将第六单元的所有知识点都复习到位,树形图的知识框架简单明了,学生抢答完成大量的练习,以知识点的游戏结束本节课,摆脱了过去复习课的枯燥,让学生在兴趣中学习,在快乐中学习,充分体现教师的主导和学生的主体地位。
三. 教育技术作为提供教学资源的工具,可以激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。
教师可以借助教育技术给学生提供和创造一个自主学习的外部环境。书本上的教学资源是非常有限的,丰富的生物学知识也不是靠几册书就可以完全概括,老师可以创建生物教学资源的平台,扩充和加深书本上的知识,也可以为学生提供了一些链接的网址,丰富的教学资源可以使学生的学习完全按照个人的需要进行,学习的内容、时间及方式都可以按学生的意愿或需要进行选择。这种新的教学资源环境可以适应教师和学生角色的转变:教师是教学的主导,给学生以正确的引导、启发;学生是教学过程的主体。这种整合的形式可以使课堂教学活动由课内延伸到课外[3]。
案例七年级第一章第一节《我们周围的生物》这节课中我带领学生调查了学校里的生物,然而四十五分钟的时间非常短暂,学生不可能将校园里的所有大部分生物都调查清楚,有很多生物他们也不认识,此时我建立起一个网站,按照科属分类介绍校园内的生物并粘贴上每种生物的照片等一些链接网址,让学生认识更多的常用绿化植物,学生可以自主充分利用这些资源自主进行学习。
四.教育技术作为探究学习工具,可以推动探究式学习。
对于学生来说,探究学习是一种较高层次的认知活动,现代教育技术正在为它提供越来越有力的支持。根据生物教学的需要,我经常创设一定的探究情境,让学生在这些情境中进行探究、发现。
案例:在进行《植物种子的萌发》这一节中的探究实验《种子萌发需要的外界条件》时,我让学生分小组自行查阅资料提前一个礼拜在课外进行探究,我要求学生按照探究的四步骤,提出问题,作出假设,实验和得出结论四个步骤进行。
(1)提出问题: 影响种子萌发的外界条件有哪些?
(2)作出假设:种子萌发需要水、空气、和适宜的温度。
(3)实验:设计实验:每组选择其中一个条件进行实验设计,设计对照实验。
学生通过自身生活经验以及查阅资料,小组探究种子萌发需要的外界条件,让他们在探究的情境中进行探索、发现,课堂上只是汇报他们的探究成果,这样有利于加强学生对种子萌发需要的外界条件理解并且真正意义上提高了他们的学习能力,甚至有的学生会发现种子萌发不仅仅需要外界条件,还需要自身条件:必须是完整的有活力的胚。
最后教师带领学生一起归纳,总结,完成相应的课件,甚至要以种子萌发的外界条件的动画加以巩固,这样就将学生的注意力和兴趣引到我在教学媒体创设的情景中来了,然后,我边演播刚才的实验过程边描述实验所产生的现象,让学生边观察边思考,感受多媒体所呈现的情景,尽量让学生自己对情景的认识从感性上升到理性,从而加深对本课知识的记忆与理解,也培养学生的独立思考、控制与参与能力。
对多数学生而言,教育技术环境下的教与学可以在强化认知, 增加学习兴趣和动力, 强化学习效果等方面产生显着影响,促进他们的自主多样化发展。相信随着我们教师自身的信息素养的不断提高,一定会从不同的学生的实际出发, 努力创造多种多样的促成教育技术与生物学科整合的机会,更好的达成生物新课程的三维目标——知识、能力和情感态度价值观。‘玖’ 求份研究性学习的个人总结,课题是《高中生生物学习研究报告》
所谓“研究性学习”,是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择并确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。研究性学习改变了学生以往单纯地以接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力。 课题的提出 概念的界定 本课题所说的“研究性学习”涵盖了两种含义。即广义和狭义。从广义上理解,它泛指学生探究问题的学习,是一种学习方式、一种教育理念或策略。它可以渗透于学生学习的所有学科、所有活动中,主要是指研究性学习方式,同时也包括学科内的专题研究活动。从狭义上理解,它是一种专题研究活动,是指学生在教师指导下,从自身生活和社会生活中选择并确定研究专题,以类似科学研究的方式主动地获取知识,应用知识,解决问题的学习活动。 课题研究的价值和意义 研究性学习,以学生的自主学习、直接体验和研究探索为基本方式,以培养学生的创新精神、实践能力和个性养成教育为归宿的学习活动,它实现了知识、能力、态度的三位一体,极大地体现了素质教育的深层内涵;它有利于学生学会学习、学会研究;它为学生个性化发展提供了台阶。 课题研究的基本内容 挖掘生物学科中研究性学习的素材和信息; 生物课堂教学中进行研究性学习的课堂模式; 生物学科开展研究性学习的基本方法; 与生物教材相对应的各阶段研究性课题等。 研究的基本原则、方法和步骤 基本原则: 全员性原则:面向全体学生,使每一名学生都在学习中获得乐趣。 综合性原则:使学生在教师指导下,在系统学习课本知识的基础上,将学生的学习从学科的学习带向综合的学习,综合应用学科知识,解决生活中的问题,以期有所收获。 自主性原则:学生的学习内容是在教师指导下,学生自主确定的研究课题,主动地提出问题,积极地寻找解决问题的方法。 探索性原则:学习的方式不是被动地记忆、理解知识,而是敏锐地发现、主动地提出问题,积极地寻找解决问题的方法,探求结论的学习过程。 研究方法:实验法 研究过程: 第一阶段:准备阶段。 主要任务是学习理论,设计方案。在此阶段中,我们生物组组织教师学习了有关研究性学习的理论,掌握了研究性学习的基本方法以及如何去指导学生。研究性学习说到底是学会学习的方法。因此,教师在教学中应自始至终进行学法指导,使学生学会学习。教师的作用不是“教”而是“导”,指导、启导、诱导、疏导,教师应成为教育教学过程中的“导演”,而不是讲台上的“演员”。 第二阶段:实施阶段。 具体任务是: 根据研究内容和目标,在生物学科教学中设置问题情境,激发学生学习兴趣,通过学生的自主探索性学习,获取知识,提高能力。 在此阶段中,我们课题组成员认真研究教材,挖掘出生物必修本二册书中有关研究性学习的大量素材,并组织全组老师在平时的生物教学中进行实施,几乎在每节课中我们都进行了教法和学法的改革,加入了研究性学习的内容,使过去的“教会”学生,变为现在的学生“学会”知识。 积极探索生物学科教学研究性学习问题情境的课堂模式及生物学科开展研究性学习的基本方法。我们课题组在网络课、信息技术整合课、复习课、新授课等都普遍进行研究性学习的教学模式。我们还探索出许多适合生物科研究性学习的基本方法。 开展与教材相对应的各阶段研究性课题的具体实施。 第三阶段:总结阶段。 对课题进行全面总结,形成成果,申报验收。 研究成果: 本课题组共写出研究性学习教案120节,论文2篇,挖掘出课本中研究性学习素材62处,另外还搜集了课本外与生物科学密切相关的大量信息,并应用于生物教学。学生共完成研究性学习作业3节,教师上研究性学习汇报课2节,有包前辉的《调查媒体对生物科学技术发展的报道》、薛莲的《生物多样性及其保护》。 通过研究性学习活动的开展,我们体会到,研究性学习与传统意义上的“学习”相比,有如下一些鲜明特点: 学习的综合性 研究性学习并不构建学科知识的篇章节次,也不是简单的把不同学科的知识重叠垒加,而是以学生的现实生活为根本,以学生的直接经验为基础,对各学科知识进行综合的运用。这就要求学生不仅能够贯通学科内的纵向联系,还要能够发现不同学科知识之间的横向联系,使学生在分析问题和解决问题的过程中,对学到的知识有更深切的体验和感受,使之真正成为自己的东西。 学习的开放性 研究性学习的方法,学生不再是一味的倾听教师课堂传授,教师也不再是不管个人喜好对全班学生传授同一内容,而是在确保学生个性自主发挥的基础上,尊重每一位学生独特的兴趣、爱好,让学生自己来选择所研究的方向,自主地选择学习的目标、内容及方式,因此具有开放性。只有开放,才能将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位;只有开放,才能为学生自主性的充分发挥开辟广阔的空间。 学习的独立性 研究性学习强调的能力,不只是对课堂上教师讲授的书本知识的背诵、理解、掌握、复述的能力。它要求学生能从多种渠道去寻找自己所需要的信息资料,能对各种资料进行分析、归纳、整理和提炼,并从中发现有价值的信息,能了解科学研究的一般流程和方法,能规范地撰写科研小报告,能准确地表达自己的见解和观点等。 学习的情感性 研究性学习的情感目标的主体,也把重点转移到激发学生的探索激情和创造精神。研究性学习的过程是小组合作学习的过程,因此,在学习中,学生学会了与各种人群交往和团队协作;在协作中,学生懂得了尊重和欣赏别人的劳动;在研究中,培养了学生处世的计划性和责任心,并且从中体会到了科学态度和科学道德的深刻内涵,从而更加热爱科学,尊重科学。2、当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济初见端倪,这对培养和造就具有创新精神和实践能力的一代新人提出了更加迫切的要求。二十世纪末,在“以学生发展为本”的素质教育理念指导下,上海市启动了二期课程教材改革,并提出了“研究性学习”的学习方式,这对于推进基础教育的改革具有重要的理论和实践意义。
研究性学习是指在教学的过程中创设一种类似于科学研究的情景和途径,让学生通过主动的探索、发现和体验,学会对信息的收集、分析和判断,从中培养学生发现问题、提出问题、解决问题能力的一种学习方式。这种学习方式更强调引导学生关注自然、关注社会、关注生活;强调联系实际、解决实际问题的能力。改变传统的、脱离现实生活实际和偏重于知识传授的倾向,构建有助于学生投入社会生活、亲历实践过程的教学体系。使学生形成对知识主动探究,并重视解决实际问题的积极的学习方式。这是顺应时代对学校教育改革的要求,也有利于学生的终身发展。笔者在近几年的教学实践中,尝试对高中生物学课堂教学实施研究性学习作了初步的探索。
一、创设问题情景,引导学生主动学习
问题是思维的起点。教学中发现:学生带着问题进入课堂,其学习的积极性、主动性大大加强。所以,备课、上课时我很注重运用提问的策略,给学生创设问题的情景,引发学生积极思考,让学生积极投入主动学习。
例如,有一次学校组织学生参观野生动物园,当时海狮的精彩表演煞是吸引学生。身旁的同学好奇地问我:海狮怎会“听懂”人的话?训兽员为什么不停地给它投食?我说,这是经训兽员长期训练而形成的条件反射;投食是不断强化它。对此,学生是比较迷惑的。但当时被海狮的精彩表演一闪而过,一笑了之。不久,在学到“脑的高级调节机能——条件发射”时,我把这个话题提出来,同学们一下被吸引住了,急切想知道是什么道理。我就带着这个问题引入新课,和学生一起探究条件反射的形成机理——强化,将教师要讲授的内容很自然地转化为学生想要学习的内容,从而大大增强学生学习的主动性。
又如,我校初中部有一患白化病男生,头发白、眉毛白、阳光下眯起双眼,在校内煞是引人注目。认识该生的高二学生问我:患者的父母均正常,为什么会生出白化病孩子?在学遗传之前,我当初的回答“这是遗传的”,想必同学们是不会满意的。学遗传规律时,通过生活中这一实例的引入,同学们感到,遗传规律其实离我们并不遥远。在教学这一实例过程中,课堂上提问很热烈,纷纷列举出人类的许多遗传病来。当然,同学们列举的例子,其遗传机理不尽相同:有的属伴性遗传(如人的红绿色盲);有的属染色体畸变(如21—三体综合症),这也为以后的教学埋下了伏笔。让问题进入课堂,一方面可以促使教师与学生共同进行研究性学习,另一方面也能够放手让学生自主地提出多元的见解。形成师生互动,学生学得主动,教师也不再苍白地唱“独脚戏”,努力体现“以教师为主导,学生为主体”的素质教育理念。
二、注重实验设计,变验证性实验为探索性实验
生物学是一门以观察和实验为基础的自然科学,而实验课的模式对学生素质的培养起着重要作用。高二《生物》第一册“水分的吸收”这一教学内容前,教材上安排了“植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验。我在教该实验时,除了按教材用30%蔗糖溶液作渗透剂进行实验外,我还设计用5%、10%、15%Nacl溶液;35%、40%、50%蔗糖溶液作渗透剂分别进行分组探索性实验,让学生在探索中自己寻求答案。同学们纷纷跃跃欲试,自己小组所用浓度实验完毕后,各小组间还热烈讨论、交流结果。这节课上,学生的团结协作精神、科学精神得到了充分的体现。还如,“生物组织中化学成分的鉴定”、“水质污染对生物的影响”等实验,都可设计成探索性实验,让学生独立探究,积极思考,自行发现并掌握原理,从而完成知识的迁移和能力的转化。
三、关注社会热点,重视学科与现实生活的联系
当今社会已迈入高速发展的信息社会,许多与人类自身有关的生命科学信息通过各种渠道映入我们的眼帘:克隆、转基因、神舟号飞船搭载植物种子(基因突变)、人类基因组计划(人的遗传信息)、癌症、洪水爆发、赤潮(富营养化)、苏州河综合治理、人口问题、环境污染等等。我很重视这些信息的来源,平时做一个有心人,自己或布置学生做一些生物学知识方面的剪报、做一些文摘卡片等,讲课时适当穿插,引出话题或展开讨论,学生感到有现实感,教师上课也不再感到空洞无力。另外,我还结合当地实际,让学生关注生活中的生物学,指导学生撰写小论文,如《人民将水质污染的原因和建议》、《海洋鱼类资源的现状与思考》等,同学们通过调查、实验研究、查阅文献等方法,初步学会科学研究的方法。通过研究性学习,拓展、延伸了生物学的教学空间。通过教学反思,我感到:培养学生的创新精神和实践能力,必须从根本上转变学生的学习方式。为学生创设主动探索、发现和体验的情景,培养学生研究性学习能力,是当前基础教育必须关注的重要课题,也是当前二期课改中革命性的改革,这将有利于学生的终身发展。但是,研究性学习与接受性学习并不是对立的,它们各自适应了教育中继承与发展的两种不同的需要,应当将两者恰当地应用于教学中,改变教师灌输式的教和学生接受式的学的现状;同时,研究性学习的实施对教师也提出了更高的要求,平时须不断收集信息、积累知识,树立终身学习的观念。