教学-高中生物相关概念比较

2024-08-03

教学-高中生物相关概念比较(共8篇)

篇1:教学-高中生物相关概念比较

中学生物教学资料

生物相关概念比较

乳糖与乳酸、极体与极核、芽孢与芽体、HIV与HLA、原生质体与原生质层、遗传病与传染病、胚囊和囊胚,内分泌腺和外分泌腺

原生质和原生质层、原生质体

质粒与质体

原生质是细胞内的生命物质,它的主要成分是蛋白质,脂类,核酸。原生质包括细胞膜,细胞质和细胞核,它不包括细胞壁,故一个动物的细胞就是一小团原生质。原生质层包括细胞膜,液泡膜和这两层膜之间的细胞质,它是一层选择透过性膜,与植物细胞的渗透作用有关。原生质体特指去除细胞壁的植物细胞的原生质。

生长素和生长激素

生长素,主要是由植物的顶端分生组织合成的,其化学本质是吲哚乙酸;生长激素是动物脑垂体分泌的,影响动物的生长和三大有机物的代谢,它们都具有微量高效的特点。

极核和极体

极核是植物卵细胞形成时的产生,极核,卵细胞均在胚囊中产生。极体是动物卵细胞形成过程中随之产生的一种细胞,最终退化消失。

胚囊和囊胚

胚囊是植物胚珠内部结构,内有7个细胞其中最重要的是卵细胞一个和极核2个囊胚是动物早期胚胎发育到其一阶段的一种形态。

内分泌腺和外分泌腺

外分泌腺是指分泌物经导管运输到体表或消化腺的腺体。内分泌腺是指其分泌物进入血液并随血液循环送到全身广泛与组织接触,通过改变细胞的代谢而发挥效能的腺体

性激素和性外激素

性激素化学本质为固醇有雄雌两类,功能是促进生殖器官发育和生殖细胞的成熟,激发并维持第二性征。

外激素是昆虫体表的腺体分泌物,有性外激素,聚集外激素,跟踪外激素,告警外激素等多种,作用是通过一种媒介影响同种昆虫,其他个体的活动起着个体间传递化学性息的作用,又叫信息激素,而性外激素仅仅是外激素的一种,它的功能是引诱同种异性前来接尾。

篇2:教学-高中生物相关概念比较

高中生物学概念教学

概念是生物学理论的基础和精髓,也是思维过程的核心。在人教版《全日制普通高级中学教科书·生物》(2003年6月第一版)后附录上就有211个生物概念,其中必修本有154个,选修本有57个。但近年来,人们对生物概念教学的研究却很少,基本上是关于概念教学的体会,如如何识记、辨别、掌握概念等,很少涉及有关理论指导下的概念教学研究,如前概念的剖析与矫正,概念的有效建构等。对生物学概念的本身研究更少,几乎没有涉及概念发展的过程、负载的方法和蕴涵的价值等等。[1] 鉴于此,对生物概念教学进行深入地、系统地探讨、研究,对把握和落实新课程标准精神、推动和促进当前的生物学教学改革,不无裨益。

一、生物学前概念的迁移与矫正

学生在学习任何概念性知识之前,实际上都已经有了前概念。前概念是存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知,可能是正确的,也可能是片面的或错误的。前概念的成因,主要是日常生活中的经验及正确或错误认识的积累。我们认识事物的过程,就是这样一个从前概念逐步发展到新概念的过程。无论对哪一门学科知识的学习,也无论是哪一个年龄段的认知,都有这样的特点,尤其生物学科与人类生活实际联系非常紧密,所以前概念非常丰富。奥苏贝尔(D.P.Ausubel)的同化论观点对概念的习得作了精辟论述,认为学习者头脑中已有的知识结构在新概念的习得中起着至关重要的作用,当新概念与头脑中前概念间存在某种类属关系时,若指导者能给予有效引导,使学习者能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接,将有利于学习者将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中,从而习得概念。因此,如何利用前概念进行有效的生物学概念教学,值得探讨研究。

正确的前概念是学习生物学科学概念的良好基础和铺垫,它的正迁移作用可成为生物学概念学习的资源和概念学习的新的增长点,可使学生尽快地掌握新知识和知识结构。如学生在学习生物学概念前自己对生活中的一些生命现象和规律已有所了解,如:“向日葵随太阳转”“根的向地性与茎的背地性”,能促进对“生长素”概念的理解;“人感到寒冷时会打哆嗦”“一个球向你飞来时,你会接住或躲开它”,这些都能促进对“激素调节和神经调节”概念的理解;“种瓜得瓜,种豆得豆”“一猫生九崽,连母十个样”,可促进对“遗传与变异”概念的理解。这些已知正确的前概念,一方面有助于迁移到新概念的习得和有意义的建构,另一方面,有助于激发学生进一步学习生物科学的兴趣和动机。

片面或错误的前概念会成为生物学概念学习的障碍,这些错误的前概念如果得不到及时矫正,将影响对生物学概念的同化和顺应,使学生形成错误的思维,阻碍生物学科学概念的建构。如学习“植物个体发育”概念前,学生头脑中就有农作物的“春天播种,秋天丰收”的前概念,片面地认为植物的个体发育从种子开始,这就阻碍了学生建构“植物个体发育从受精卵开始”的科学概念;由于绿色植物能吸收二氧化碳、产生氧气,学生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧气的前概念,这个错误的前概念阻碍了“呼吸作用”概念的建构。又如,前些时间媒体上猛然间刮起了“吃基因补基因”的风潮,在社会上形成“吃核酸长核酸”的错误前概念。对于这些片面、错误的前概念,必须给予矫正,否则不能建构科学的概念。例如,针对“吃基因补基因”的前概念,可以通过对核酸的消化、代谢、合成的分析,使新知识与学生的前概念产生冲突,让学生暴露出错误观念,正确看待自己原有的生活经验,把对事物表面现象观察所得到的经验与生物学知识不一致的地方提出来进行反思,找出矛盾所在,经历思想上的冲突和震撼,造成认知结构的不平衡,促成原有知识结构的顺应,用科学的概念代替原有的错误观念,实现错误前概念向科学概念的转变。

二、生物学概念的有效建构

瑞士著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)在其《发生认识论原理》中指出:“认知的结构既不是在客体中预先形成了的,因为这些客体总是被同化到那些超越于客体之上的逻辑框架中去,也不是在必须不断地进行重新组织的主体中预先形成了的。因此,认识的获得必须用一个将结构主义和建构主义紧密地连接起来的理论来说明,也就是说,每一个心理结构都是心理发生的结果,而心理发生就是从一个较初级的结构过渡到一个不那么初级的(或较复杂的)结构。”概念图的运用能较好地促进生物学概念的有意义的建构,如学习“光合作用”的概念时,指导学生利用概念图(如下图)建构光合作用的概念,不仅能拓展科学概念,还能培养学生的思维能力。它为学习者提供了一种学习科学语言的形式和建构科学知识的有效手段,有利于对概念知识的整合,有利于把握生物学概念的内涵与外延,能较好地提高学生生物学概念的结构化程度,有助于学生建立良好的认知结构。大量的研究表明:概念图可以帮助教师提高教学效率,概念图策略更适合于科学课程,且生物学上的显著性要大于化学和物理;它可以促进学习者进行有意义的学习;可以改变学习者的认知方式;有利于培养学生创造性思维。

三、生物学概念发展过程的展示

学习生物学的概念,不仅要学习概念的内涵与外延等理论知识,也要学习概念的产生、发展的演变过程。科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。其实学习生物学概念的产生发展的过程,就是学习概念的发展史。

(一)学习概念的发展过程是生物学科教学的需求

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)中建议安排的学习概念发展史有两类。一类是必修或选修课本中以课文形式呈现的史料,如学习“细胞”概念时,要求分析细胞学说建立的过程;学习“光合作用”概念时,要求说明光合作用及其对它的认识过程;学习“遗传物质”概念时,要求总结人类对遗传物质的探索过程;学习“生长素”概念时,要求概述植物生长素的发现和作用;学习“基因工程”概念时,要求简述基因工程的诞生过程;等等。另一类是建议学生自行搜集的相关资料,如学习“DNA”概念时,建议学生搜集DNA分子结构模型建立过程的资料;学习“进化”概念时,要求学生搜集生物进化理论发展的资料;学习“免疫”概念时,要求学生搜集有关干细胞研究进展的资料。除此之外,教材有些专题内容还涉及科学家进行探索的经典实验及资料,如孟德尔定律的发现、核酸是遗传物质的实验分析等。

(二)学习生物学概念发展过程有助于理解概念的科学知识

科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。学习概念发展过程不仅有助于了解概念的演变过程,而且有助于学生深刻地理解和牢固地掌握生物学概念的内涵与外延,从而理解生物学概念的科学本质。如在学习“光合作用”的概念时,让学生学习“光合作用”的发展史:古希腊学者亚里士多德提出,土壤是构成植物体的原料;1642年赫尔蒙特(J.van Helmont)栽培的柳苗试验,证明柳树营养生长物质不是来源于土壤,而与空气和雨水相关;1771年普利斯特利“绿色植物—烛—小鼠”实验,证明植物光合作用可以更新空气;1864年萨克斯“叶片半遮光—碘蒸气”实验,证明光合作用可能产生淀粉,并需要光;1880年恩吉尔曼“水绵—好氧性细菌”实验,证明光合作用产生O2,叶绿体是绿色植物光合作用场所;上世纪30年代鲁宾和卡门同位素标记实验,证明光合作用产生的O2全部来自H2O。通过概念发展史的学习,学生自然得出光合作用概念的实质,把无机物(CO2和H2O)转变成有机物,把光能转变成化学能,同时也清晰地掌握光合作用的物质变换的过程及场所。

(三)学习生物学概念发展过程有助于学生形成科学的观念

英国的“国家科学课程”中对于引入科学概念的解释为:学生应该理解科学概念随着时间而改变、发展的方式,理解这些概念及其应用是如何受社会、精神和文化背景影响的。由此不难看出,生物学概念的发展史中,不仅记载着生命科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造思维方式和灵活多样的科学方法,体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度,以及勇于创新、善于合作和无私奉献的科学精神。所以学习生物学概念的发展史,不仅有利于更好地理解、掌握生物学概念,而且有利于学生形成科学的观念,提高生物学科学素养。

四、生物学概念负载研究方法的渗透

生物学是一门自然科学,也是一门实验科学。在生物学的发展过程中,尤其是实验生物学出现以后,研究手段和方法一直起着非常重要的促进作用。有些研究技术和方法的出现,甚至使生物学产生了飞跃性的发展,如显微镜技术和基因工程技术等分别导致了近代和现代生物学的产生。没有研究技术和方法的不断进步,也就没有生物学今天的巨大发展。所以学习生物科学,不仅要学习生物学的概念,还要了解生物学概念所蕴涵的科学技术和研究方法。

(一)渗透传统的生物学研究方法

生物学传统的方法较多,如观察法、调查法、显微镜法、放射性同位素示踪法、解剖法、实验法等,它们不仅是生物学积累事实材料的基本手段,而且是检验假说和理论的重要途径。如学习“生物体的化学元素”的概念时,渗透“放射性同位素示踪法”;学习“矿质元素”概念时,渗透“土培法”“沙培法”“水培法”;学习“叶绿素”概念时,渗透“层析法”和“光谱法”;学习“动物激素调节”的概念时,渗透临床观察法和动物实验法(如腺体摘除法、腺体移植法、结扎法、注射法、口服法等);学习“种群”概念时,渗透“标志重捕法”。

(二)渗透模型方法

美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点,并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。《标准》依据国际科学教育的发展,将模型和模型方法列入了课程目标。所谓“模型”,是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式。它不再包括原型的全部特征,但能描述原型的本质特征。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。如在高中生物课程中经常使用的物质模型有实物模型如生物体结构的模式标本,模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等;思想模型是物质模型在思维中的引申,根据构建模型的思想方法的不同,又可以分为两类。一类是以形象化方法(或称为意象思维方法)构建的具象模型,它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征,如DNA分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等。它能使研究对象直观化,既可以促进研究,又可以简略描述研究成果,使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法(或称抽象思维方法)构建的模型,是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的,例如,呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型,食物链和食物网等系统理想模型。[2]《标准》很重视模型和模型方法。例如,“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替”和“设计并制作生态瓶”,都是运用模型的探究。所以,生物学教学中,要结合生物学概念的教学,不断地渗透模型的方法,这不仅能完善学生对生物学概念的认知结构,而且能提升思维能力。

(三)渗透数学方法

数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预测的方法。目前,数学在生物学、医学等领域正起着越来越重要的作用,数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻。高中生物课程对数学方法的使用主要有三个方面。第一,用数学式来定义抽象的生物学概念。《标准》没有明确要求用数学式定义概念,但“稳态与环境”模块中,列举“种群的特征”这个知识点,如果涉及种群密度,年龄结构和性别结构,出生率和死亡率等,就是用数学式定义的概念。这类定量的概念以数学方法揭示事物的本质及其发展变化规律,为研究工作提供一种简明精确的形式语言,具有重要的科学认识论价值和方法论价值。第二,用数学方法对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。如以条形图、曲线图、统计图等来表现某一生命现象的统计数字大小及其变化。第三,用统计方法来研究随机现象的规律性变化。统计方法在生物界广泛存在,学习“遗传定律”时,渗透孟德尔是如何使用描述统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量观察和数据分析,依据统计方法从样本到总体的推理,才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象。

(四)渗透系统分析方法

现代生物学的分析性研究已深入到分子、量子水平,但为了揭示生命运动的奥秘,还必须从生命系统的各个组成部分的联系和相互作用中,从它们和外界环境的相互联系和相互作用中了解整体。这就需要进行系统分析。现代系统分析包括定性分析和定量分析,高中生物学教育一般只能做定性分析,如同美国《国家科学教育标准》所要求的“学会从系统的角度思考和分析问题”。例如,学习“细胞器”的概念时,要让学生明白每个细胞器都具有一定功能,而且它们的结构与功能一般相互联系,但要完成某个具体功能时,细胞必须是一个完整的结构,否则就不行。又如,生物膜也是一个系统,它包括细胞膜、核膜、液泡膜、线粒体模、叶绿体膜、内质网膜、高尔基膜等,它们的组成成分是一样的,但具体的功能不同,它们是相互联系、相互制约、不可分割的统一的整体。又如“生态系统”的概念,是一个宏观的系统,它们的组成及营养结构组成一个典型的系统。

五、生物学概念蕴涵价值的体现

生物课程中的价值观具有丰富的内涵,价值观不仅强调对个人价值的判断,更强调对社会价值、科学价值、人文价值的判断。在生物学概念的教学中,要充分挖掘概念所蕴涵的价值因素,并有意识地贯穿于教学过程之中,这样才能使情感态度与价值观有机地渗透到课程教学内容中去。

(一)实用价值

生物学与人们的衣食住行、卫生保健以及环保密切相关。生物学对人类生活的实用价值是人类发展史上一个古老的话题,但在今天却被赋予新的意义。例如,在学习“细胞的分裂、分化、癌变、衰老”“生殖、发育”等概念时,可以让学生了解目前生物学在植物组织培养技术、克隆技术、生殖技术、器官移植、恶性肿瘤治疗等方面的应用价值;在学习“植物新陈代谢”概念时,可以让学生了解生物学在解决我国目前社会经济发展的一大热点——“三农”问题中的重大作用;学习“发酵”概念时,让学生了解利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素,利用微生物发酵生产药品,如人的干扰素、胰岛素和生长激素等方面的应用价值。

(二)科学人文价值

人们常说,21世纪生命科学将成为带头科学,这一方面指生物科学技术的发展正在极大地影响着人们的生活和经济、技术的发展,另一方面指生物科学的发展正在深刻地改变着人类的思想和思维方式。生物学不仅具有科学价值,还具有巨大的人文价值。在生物学概念教学中,渗透人文性和科学性的统一,能拓宽学生的学科视野,使学生的抽象思维和形象思维协调发展,既有利于学生全面发展,又有利于培养学生创新的思维品质。例如,在学习“酶”的概念时,让学生了解有关酶的诺贝尔奖获得者及成就,同时,还可以讲解其中一些科学家不畏艰难、不畏权威,勇于攀登的科学精神。这样不仅能激发学生以后从事科学研究的动机,而且能激发学生形成勇往直前的精神。

(三)美育价值

从提高生物学教育的价值这个角度思考,美育是一个几乎未曾开发的处女地。生物学概念教学体现的美育价值,重点在于提高学生的审美能力。中国传统的审美方式重在感悟式的直觉思维,而生物学教育作为科学教育的一部分,应以严谨的理性分析为主。生物学中美的存在主要有两种,一种是生命美,生命世界给人类提供了无限广阔的审美领域,我们可以把它们统称为生命美。在学习“细胞”的概念时,可以让学生感悟各种细胞形态所蕴涵的形态美;在学习“生态系统”的概念时,可以讲生命本身的形式美,如生物体的色彩、线条、形状、声音美及生物界的和谐美。另一种是生物科学美。生物科学中的科学美包括理论美和实验美等,是生命世界本身的美学特征在生命科学中的体现。例如,学习“化学元素”和“细胞”概念时,可以让学生感悟生物界与非生物界的统一美和生物界细胞结构生物的统一美;在学习“细胞分裂”概念时,可以让学生感悟细胞分裂的规律美;在学习“DNA”概念时,让学生感悟DNA双螺旋结构模型的对称性体现了结构美。还可以让学生感悟噬菌体侵染细菌实验的新奇美,因为这个实验以奇妙的构思,确证了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。

篇3:高中生物概念教学初探

(1)概念的组成。概念是事物本质属性或共同特征的概括, 是事物在人脑中的反映。在高中生物学习过程中,概念是学习的基础,正是大量的概念构成了庞大的知识体系,使学生在日积月累的学习中得到进一步的升华。周继莲在生物学概念的教育研究中将概念分成名称、定义、例证、属性四个方面。以“光合作用”为例,名称为光合作用;定义为植物吸收光能,利用水和二氧化碳,制造淀粉并放出氧气的过程;例证是植物;属性为吸收二氧化碳,释放氧气。蒋永玲研究了生物学概念教学的有效方法, 把概念分成名称和内容、例证、内涵和外延。范成明在生物学概念教学中把概念分成内涵与外延。其实,不管怎样分类,其宗旨在于把握整个概念,使学生不仅了解概念的表层含义,还要以实事求是的态度了解并掌握概念的本质。

(2)概念的类型。由于概念始终贯穿在整个学习中,量大而又分门别类,因此,不少国内外研究者研究了概念的分类,并取得诸多成效。1)日常概念和科学概念。日常概念即生活经验所得,通过个人实践加以综合辨析形成;科学概念是科学家研究成果的总结,系统而符合逻辑。所以,日常概念较科学概念而言, 缺乏科学依据性,有时的结论正确,有时未必全面得当。换言之, 科学概念更有理有据,更有说服力。2)初级概念和二级概念。初级概念就是在阐述概念时,不断地举例,反复强调说明,突出了概念的关键特征。而二级概念则从概念定义出发,深究概念,进而发现能揭示它本质的特征。二级概念比初级概念更抽象、难解。3)易下定义和难下定义的概念。大多数概念可以用提炼关键字词的方法进行概念教学,但诸如生物圈的稳态、生态系统等不易用某种固定的规则来表述,就是难下定义的概念。4)具体概念和抽象概念。人们通常喜欢把概念分为具体概念和抽象概念。当概念描述的事物是可以直接通过观察所获得的,就是具体概念。反之,若事物没有具体实例,只能靠语言或文字加以概括则为抽象概念。在初等教育的教材中,具体概念较多,随着年级的增高,抽象概念相应增加。这反映了学习中由具体向抽象进化的过程。

二、概念教学的步骤

概念教学是运用多种教学方法,把概念更简易地呈现出来, 使得学习效率提高,达到事半功倍的效果。概念教学是整个教学活动中最不可缺少的基础部分,通常分为概念的引入、概念的形成和概念的巩固和深化三步骤。

(1)概念的引入。概念的引入,可以通过日常实际经验、挂图、模型及实验等形式出现,做到符合学生的年龄、心理特征和认知规律。例如,在阐述DNA的概念时,可以结合电视里看到的例子———父母为了验证孩子是否亲生而去医院做亲子鉴定,用生活中的例子引入抽象的概念。

(2)概念的形成。在概念形成过程中,会出现一些影响因素, 只有突破可能产生的干扰,才能真正掌握概念,让学生在观察、 思考、讨论和归纳中,从感性认识上升为理性认识,将概念牢牢记忆。所以,在概念的展开过程中,应该明确概念、分析概念、提炼概念,应该复习旧概念,衔接新概念。

(3)概念的巩固和深化。在学习新概念时,通常印象是不深刻、不完全的,容易与旧知识混淆。因此,强化概念的深化和巩固非常重要,同时还可以尝试运用科技前沿与课堂教学知识相互渗透的方法来实施。通过不断的练习与反馈,使学生在大脑中牢记概念。其次,可以适当引入我国的新科技,例如,从月球上带回的辣椒发生基因突变———外形发生变化,这不仅能增强学生的爱国主义热情,还能引发探究兴趣,并且丰富课堂知识。

三、概念教学的方法

实现教与学的转化是概念教学的难点。如何教,如何让学生独立自主地理解和掌握概念,是教学过程中需要思考的问题。

(1)抓住要点。在整个概念中,要掌握关键字词,强化理解。 如学习遗传定律时,其本质是同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。关键词是等位基因和非等位基因,学生学会了区分,也就把握了遗传的核心。

(2)逐点分析。在生物学教学过程中抓住要点,逐点分析。 以“主动运输”为例,列出四个要点:物质运输走向(什么浓度到什么浓度);是否需要载体(是或否);是否消耗能量(是或否);意义(满足细胞生命的需要,选择性吸收所需营养物质,同时排除产生的代谢废物)。这样,就能把主动运输和被动运输区分开了。

(3)列概念图。概念图是把一些概念用图形的方式有机结合起来,整合成知识的网络概念体系。在实际的教学应用过程中,用附图“动物的物质运输的概念图”展示说明概念,可以看出,概念图把一个比较复杂的过程简单化、形象化了。实际教学中的概念图应用,可提高学习效率,减轻学生的学习负担。

篇4:高中生物几组易混概念的比较

1、呼吸作用和呼吸的比较

呼吸作用是发生在每一个活细胞中的有机物氧化分解、释放能量并生成高能化合物ATP的过程。呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。

2、芽和芽体的比较

芽是植物体处于幼态还未伸展的枝、花或花序,即枝、花或花序尚未发育前的雏体,属于植物的营养器官。芽体则是在低等生物(如水螅、酵母菌等)的出芽生殖中,从母体的一定部位上长出的幼小个体,芽体长大以后,就从母体上脱落下来,成为与母体一样的新个体。

3、细胞质和细胞质基质的比较

细胞质是指在细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质,包括细胞质基质、内含物和各种细胞器。细胞质基质是细胞质中除了细胞器外的液态部分,内含水、无机盐离子、脂类、糖类、氨基酸和核苷酸等,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

4、胚孔和珠孔的比较

胚孔存在于动物的原肠胚,当囊胚发育成为原肠胚时,植物半球细胞分裂后卷入囊胚腔,形成的环状裂隙叫胚孔。珠孔是植物胚珠的珠被未完全闭合而留下的孔隙,它是花粉管进入胚囊的门户。

5、芽殖和芽接的比较

芽殖是出芽生殖的简称,常见于酵母菌和水螅的一种生殖类型。芽殖时在母体一定部位长出芽体,芽体脱离母体后,能长成完整的新个体。芽接是植物嫁接方式的一种,属于营养繁殖。人们将植物枝条上的芽连同树皮和小块木质部削成接穗,嫁接到砧木上,接穗将来长成新枝条,接穗不能像芽体那样脱离母体(砧木)自然长成新个体。

6、性激素和性外激素的比较

性激素是由高等动物性腺分泌的类固醇类激素,分雌性激素和雄性激素两大类,有促进性器官发育、性细胞生成、激发并维持第二性征等作用。性外激素是由昆虫腹部末端或其他部位的腺体分泌的酯类、醇类、有机酸类物质,散布于周围环境,能引诱同种异性昆虫前来交尾,是昆虫的催情剂。

7、极体和极核的比较

极体是卵原细胞在减数分裂过程中形成的。由于极体内细胞质很少,缺乏营养物质,因此不能发育,被母体吸收,从而保证了卵细胞内大量的胞质储备,确保早期胚胎发育的营养物质。极核是胚囊母细胞经有丝分裂得来的,是游离于被子植物胚囊中的两个游离核,与精子结合后形成受精的极核,将来发育成胚乳,以供幼胚发育所需的营养物质。

8、转录和逆转录的比较

转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则,合成RNA的过程,该过程是在细胞核内进行的。逆转录是指某些RNA为遗传物质的病毒在合成蛋白质的过程中,以RNA为模板合成DNA的过程。催化逆转录反应的酶称为逆转录酶。逆转录现象的发现,是对中心法则的重要补充。

9、遗传信息和遗传密码的比较

遗传信息是指子代从亲代所获得遗传性状的讯号,是以染色体上DNA的脱氧核苷酸的顺序为代表的。基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸的顺序称为遗传信息。遗传“密码”是指信使RNA中决定1个氨基酸的3个相邻的碱基,它决定蛋白质中的氨基酸的排列顺序。二者的区别为:一是存在位置不同,遗传信息是基因中的脱氧核苷酸的排列顺序,密码子是信使RNA上核苷酸的排列顺序;二是作用不同,遗传信息决定氨基酸的排列顺序,仅是间接作用,而密码子则是直接控制蛋白质中的氨基酸的排列顺序。

10、染色体组和染色体组型的比较

染色体组是指二倍体生物配子里的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫一个染色体组。例如,二倍体生物含2个染色体组,三倍体生物含3个染色体组。染色体组型是指生物体的一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。而不同生物的体细胞中可能含有不同个数的染色体组。例如,人的体细胞染色体组型是46条染色体的大小和形态特征。

11、极体和极核的比较

(1)来源上不同:极体在动物卵巢中,减数第一次分裂产生次级卵母细胞的同时产生第一极体,减数第二次分裂产生卵细胞的同时产生第二极体;而极核在被子植物胚珠中,由大孢子母细胞经减数分裂得大孢子,大孢子经3次有丝分裂得8个核,其中有1个卵细胞和2个极核。(2)去向上不同:动物产生的极体以后都退化消失,而植物胚珠的两个极核能与一个精子融合成受精极核,将来发育成胚乳。(3)名称的由来不同:极体体积小,总附于另一细胞的一极,故称“极体”。大孢子第一次核分裂形成的2个核分别移向胚囊的两端,再经2次有丝分裂各得4个核,两极各有1核移向胚囊的中央,这两个核就得名“极核”。

12、半透膜和选择透过性膜的比较

半透膜是指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。它往往是只能让小分子物质透过,而大分子物质则不能透过,不具有选择性,不是生物膜。选择透过性膜是指水分子能自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的生物膜。像细胞膜、液泡膜和原生质层都属于选择透过性膜。这些膜具有选择透过性的根本原因,在于这些膜上具有运载不同物质的载体。不同的植物对同种离子的吸收量不同,同种植物对不同离子的吸收量不同,都证明细胞膜具有选择透过性。当细胞死亡后,膜的选择透过性便消失,从而说明了选择透过性膜是具有生物活性的。

13、细胞核移植和动物细胞融合的比较

细胞核移植与动物细胞融合是相似的,都是形成一个细胞,但是,两者之间也有许多不同点:①动物细胞融合是两个细胞形成一个杂种细胞;细胞核移植不是两个细胞融合成一个细胞,而是两个不完整的细胞组合成一个细胞,它取自一个细胞的细胞核和另一个细胞的细胞膜和细胞质(这两部分合称为胞质体),由细胞核和胞质体重新组合成一个细胞,这个细胞一般叫重组细胞。②这种重组细胞中的核基因由细胞核提供,质基因由胞质体提供;动物细胞融合成的杂种细胞,核基因和质基因都分别由两个细胞提供。③染色体数目变化不同,重组细胞中的染色体数保持本物种的染色体数,而杂种细胞中的染色体数是两个细胞中染色体数之和。

14、植物体细胞杂交和杂交育种的比较

两者的相同点是通过改变细胞内的遗传物质,达到改变植物体的性状,培育出符合人们要求的新品种。两者主要的不同点在于:①基本原理不同。杂交育种的基本原理是基因重组,通过基因重组产生新的基因型;植物体细胞杂交原理则不一样。②杂交性质不同。用于杂交育种的精子和卵细胞是有性生殖细胞,即有性杂交;而用于植物体细胞杂交的细胞是体细胞,即无性杂交。③染色体数目变化不同。杂交育种产生的后代染色体数与亲代相同,而体细胞杂交得到的杂种植株染色体数目与亲代不同。④杂交亲本来源不同。杂交育种的亲本是同种的,得到的是种内杂种,而植物体细胞杂交除得到种内杂种外,还可以得到种间杂种或属间杂种。⑤育种年限不同。杂交育种一般要4年~5年,植物体细胞杂交一般需1年~2年。

15、光能利用率和光合作用效率的比较

光能利用率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与照射到此地的光能总量的比值。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与照射到此地被植物吸收了的光能总量的比值。从计算公式比较,两者的分子是完全相同的,而分母不同,光能利用率的分母要远大于光合作用效率的分母,因为照射到某地的光能有的根本没有照在植物体上,而是照在裸地上,就照射到植物体上的光能而言,也不会全被植物吸收,有的被叶片反射掉了。从农业生产上看,我们要提高粮食产量,就是要设法提高农作物的光能利用率,其方法有延长光合作用时间(如轮作、套种)、增加光合作用面积(如合理密植)和提高光合作用效率。提高光合作用效率的方法又包括:(1)光照强弱的控制。阳生植物在强光下生长发育好,光合作用效率高,阴生植物在弱光下生长发育好,光合效率高;(2)保证必需矿质元素的适量供给,即合理施肥;(3)控制好温度(如白天适当提高温度,夜晚适当降低温度,有利于有机物积累,提高光合作用效率);(4)增加二氧化碳浓度;(5)合理灌溉。总之,提高光合作用效率是提高光能利用率的措施之一,不能将两者等同起来。

(责任编辑赵平)

本刊讯:今年高考结束后,编辑部邀请了有关高考研究专家,针对今年高考试题进行了分析,并就明年的高考命题趋势进行了研讨。按照研讨会上专家的建议,编辑部将在《中学生数理化》(高考版)上重点策划一系列命题趋势分析方面的文章,希望能在创新题型的研究方面做出努力,以便更好地配合高考。

在研讨会上,专家们对高考版配合今年高考所做的统计一一进行了认证,专家们一致认为《中学生数理化》(高考版)在趋势把握上高屋建瓴、在命题研究上深刻入微,许多题型与高考题基本相同,希望能把统计结果做得再详细些。为此编辑部决定在第9期上刊登具体对照表。

篇5:高中生物概念教学四种方式

高中生物概念教学四种方式

摘 要:随着义务教育新一轮课改的推行,高中生物概念教学已经成为大势所趋。本文主要介绍高中生物教学过程中,如何在突出基本概念的教学时,实施以基本概念为中心,不断运用概念,引申概念,加强知识内部的联系,适时地地进行渗透,然后在多种联系和不断渗透中突出重点,回到最基本的概念、原理的概念教学,所以本文结合教学案例与实践,从四个方面阐述了高中生物概念教学的方式。

关键词:高中生物 概念教学

引言:2011年修改后的《义务教育生物学课程标准(2011年版)》正式出台,课程标准要求课程要凸显科学本质,强调重要概念,关注概念学习,重视概念知识,并在课标内容标准中筛选并呈现了50个重要概念。这50个核心概念就是学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,凸显了学科主干部分。

在高中生物学习过程中,不乏听到学生如此抱怨:生物有大量的概念、定义、生物学现象需要记忆,就算是背诵了的东西也不知道如何去处理和综合运用,由此教学中就形成了一种老师不断重复、讲解迫使记住学生事件和信息,学生努力地记忆孤立的事实和概念,可几天后又忘的循环往复的现象。那么在高中生物学习过程中,如何有效地开展生物概念教学,让高中学生高效地掌握生物学的概念,理解概念、把握概念间的联系,并形成知识网络结构等的能力也应该成为每一个高中生物老师值得深入研究的问题。

生物学概念学习是意义学习中最基本的类型,掌握生物学概念是学生学习生物学、了解生命现象及其活动规律、解决问题乃至进行创造的必要前提。本人认为在突出基本概念的教学时,以基本概念为中心,不断运用概念,引申概念,加强知识内部的联系,适时地地进行渗透,然后在多种联系和不断渗透中突出重点,回到最基本的概念、原理的概念教学,既让学生掌握了重点知识,又可以使学生学习起来更容易、理解更深刻、学习效果更理想。

一、理解基本概念的内涵,让学生学会剖析概念本身的构成要素

从逻辑上讲,概念是指在某一领域中因具有共同特征而被组织在一起的特定事物。生物概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征。准确理解概念的内涵是掌握概念的先决条件。例如:酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。“活细胞产生”、“催化作用”、“有机物”是酶概念的内涵,体现了酶的本质属性:只有活细胞(又指全体活细胞)能产生与无机化学催化剂功能相同的有机物。“蛋白质”、“RNA”从化学成分上界定了酶的范围(酶一般为蛋白质,RNA也能起到酶的作用)。在具体对酶的概念考查运用过程中,通常变化的形式就可以很多,但基本围绕内涵展开命题的,如“能够催化水解脂肪酶的物质是什么?”,学生通常凭第一感觉从字面意思上直接选择脂肪,实际上只要学生能抓住核心点“脂肪酶的本质”是蛋白质,那么问题就迎刃而解。

又如:“环境容纳量”的概念──在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,其中有三大要素:环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题:“种群的K值变不变呢?”教师联系之前讲解的“种群的存在受气候、食物、空间等多种因素影响”,在教师的引导下,让学生分类讨论,什么情况下可能变大,什么情况下可能变小,通过这样的剖析,学生就容易理解并掌握环境容纳量的概念。

掌握概念的内涵还可以尝试其它不同的方法,如把概念进行对比记忆。例如:生长素与生长激素;原生质、原生质层与原生质体;赤道板和细胞板;先天性疾病和遗传病;;DNA连接酶和DNA聚合酶;启动子和起始密码子;终止子和终止密码子等等。

二、搭建知识网络,形成完整的知识系统

科学概念反映客观事物的内在联系,越是基本的概念,它所反映事物的联系就越广泛、越深刻。在对概念的理解,运用和深化的过程中,教师可以根据学生和当地的实际情况改革教材,对原有教材重新进行调整和组合,使教材有一个更好的知识结构,让学生能通过核心概念的中心作用,不断把有关知识联系起来,以纲带目,以点带面,形成知识网络。例如:通过构建以内环境组成为中心的概念图,可以清晰地反映出内环境的组成成分以及成分间的相互关系,细胞通过内环境与外界进行物质交换的过程,以及内环境稳态的理化特性等。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识,使知识概念经验化、直观化,有助于学生记忆和理解,还可以反馈学生对内环境概念的认识。

其实进一步拓展此图,可以把人体体温调节的基本过程(体液调节的主要过程、分级调节、反馈调节的特点等)、血糖调节的具体过程、体液酸碱平衡的维持方式等内容结合进来形成一个更大的概念图。也就是说知识网络图的构建其关键是抓准核心概念,以核心概念为中心按照一定的线索构建纵横交织的概念联系。当然并不是说所有的概念图必须是如此交织的,若通过某种单一的层递式分析能把某一概念讲述清楚的话,那么此分析方式也是值得推广的一种构建方法。又如,现代生物进化理论相关知识一直是学生梳理过程中的一个难点,支离的概念让学生难以形成知识系统,我相信下面的表格对学生理解自然选择学说有一定的帮助。

三、概念的运用与延伸,通过生活体验的方式来传递概念

联系学生的日常生活,举出学生所熟悉的具体事例,把一些抽象的生物概念和具体的实例联系起来,逐步引入概念。学生在通过实例获得比较丰富的感性认识后,要及时引导他们进行比较、分析、综合、抽象、概括等,以便形成科学概念。

教材上说“反馈调节:在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节,包括正反馈调节和负反馈调节。”、“类比推理:由两个或两类对象在某些属性上相同的现象,推断出它们在另外的属性上也相同或它们之间有联系的一种推理方法。”学生觉得这些概念非常枯燥而且很难理解,但借助学生经常碰到的现象来解释,往往能收到难以预料的效果。比如:甲同学考试考的很好,看到自己的努力没白费,他更加努力了,考的更好了──正反馈调节;乙同学考试考的很好,觉得自己很聪明,骄傲了,考差了──负反馈调节;“加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事,受到政敌的攻击,说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说:”你们是喝牛奶长大的。“于是有些同学就回答:你们身上一定有牛的血统。

很显然通过这些事例教学,学生已经把”反馈调节“方式的判断、”类比推理“等概念了然于心。

四、概念的渗透,加深对概念的深层理解

在学习过程中,有些知识前后联系不紧密,有些新知识跨越程度比较大,学生不容易掌握,成为知识的难点。这就需要在新旧知识之间,架起联系的桥梁,这种在前面学习时为后面学习某些知识的”架桥“工作,也就是为学习某些新知识作了准备,就是渗透。

如教材在讲述”基因重组“概念时提到:基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不 同生物性状的基因的重新组合。这样”基因重组“概念当然就包括两方面内容了:一方面,减数第一次分裂时发生的基因的自由组合;另一方面,减数第一次分裂发生在联会时期的交叉互换。但教材接下来又介绍了”重组DNA技术“这一与有性生殖无关的高科技生物技术,就其本质而言,”重组DNA技术“仍应属于”基因重组“内容。教师在教学中讲授”重组DNA技术“时,搭建”重组本质“这样一个桥梁,学生就能明白”基因重组“的另外一种情况(与有性生殖无关),这样就保证了学生对生命规律认识上的完整性,而且有利于生物学知识的系统性。

教材在介绍某一生物学规律(概念)时,有时为了保持教材本身前后内容的照应,而将某些规律(概念)归纳成了在前述某个内容限制下的规律,忽略了规律之外仍存在的可能情况,如二倍体生物与多倍体生物的分辨方法强调从个体起源开始,但在讲到育种方法的运用时,秋水仙素诱导染色体加倍的生物个体又可以直接称为多倍体生物;又如减数第二次分裂的具体过程、分裂时间、每阶段的主要特点,在必修与选修教材中说法不统一等,老师要把这部分内容给学生解释明了,必须搭建好一个桥梁让学生平稳过渡,在之前的概念教学中适时地予以渗透,比如说秋水仙素诱导多倍体的形成此技术的前提是人类充分掌握生物体染色体加倍的可能,此技术主要诱导染色体组数加倍,那么让学生充分理解此概念的前提是”染色体组“,所以染色体组的概念就是解决此问题的”桥梁"。当然渗透要注意时机,要自然地、内容适度地使学生通过迁移顺利地掌握新知识。

篇6:教学-高中生物相关概念比较

细胞凋亡是人教版新课标教材新增加的内容,人教教材对这部分内容介绍的比较简略,给许多老师造成“这部分知识不重要”的错觉,课堂上让学生自己阅读后,随便讲一讲就“糊弄”过去了。实际上,在细胞的生命历程中,细胞凋亡与细胞增殖有着同等重要的作用,机体通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数量的稳定。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持机体内环境的稳态以及抵御外界各种因素的干扰都起到非常重要的作用。在教学中,老师大多会对教材内容做适当拓展,但拓展到什么程度,以什么形式拓展却不好把握,下面笔者谈一谈自己的体会。1 细胞凋亡与细胞坏死

人的一生要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后的死亡的生命历程。活细胞也一样,细胞总是会死亡的。细胞是怎么死亡的呢?科学家在显微镜下观察到图1所示的两种细胞死亡的途径,1→2→3→4为甲途径,1→5→6为乙途径。请分析:(1)两种细胞死亡的途径中,细胞膜的变化是否相同?(2)两种细胞死亡的途径,那一种更为有序?(3)那种死亡途径对周围细胞影响较小?(4)你觉得机体内,细胞的正常死亡应该是那种途径?

通过对以上问题的思考和教师的引导,学生能够抓住两种细胞死亡方式的主要区别:甲种途径,细胞膜始终保持完整,细胞内容物没有逸散,细胞是很“卫生”的死,死的“干干净净”。乙种途径,细胞膜破裂,细胞内容物释放到组织液,会对周围细胞造成影响,会引起炎症反应。

此时,介绍细胞凋亡和细胞坏死的的概念,水到渠成。细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程,主动而有序。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也被称做细胞程序性死亡。细胞坏死是指极端的物理化学因素刺激引起的细胞损伤和死亡,被动而无序。现在,同学们能体会细胞凋亡中“凋”的含义吗?“凋”有凋落、凋零的意思,如花瓣凋零,树叶凋落,强调这是一种自然的生理过程。如果把细胞坏死比喻为“他杀”,把细胞凋亡比喻为“自杀”,你觉得有道理吗? 2 细胞凋亡的实例 明确细胞凋亡的概念和特点之后,补充一些实例,可以进一步加深学生对概念的理解,并为总结细胞凋亡的意义做准备。以下资料用PPT展示。

资料1:蝌蚪有尾巴,而发育成青蛙后,尾巴消失;人的胚胎发育时期,要经历有尾的阶段;鸡的胚胎发育中过程中,趾间存在蹼状物,但破壳而出的小鸡却没有蹼状物。

资料2:在脊椎动物的胚胎发育过程中产生了过量的神经细胞,这些神经细胞竞争肌肉细胞产生的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经细胞才能生存,其他的都发生凋亡。有机体通过这种方式来调节神经细胞的数量,建立正确的神经网络联系。神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡。如果用基因敲除术将小鼠有关基因敲除后,神经元不发生凋亡,小鼠大脑发育异常,胎死腹中。

资料3:用某种药物处理大鼠,其肝细胞收到刺激开始分裂,导致肝体积增大。当药物作用停止后,发生凋亡的肝细胞数量会明显增加,使得一周之内大鼠的肝就恢复到原来的大小。健康成人的骨髓和肠中,每小时约有10亿个细胞凋亡。

资料4:机体内的正常细胞被病毒感染后,免疫系统中的一种杀伤性T淋巴细胞能分泌一种细胞因子—Fas配体作为死亡信号,与被感染细胞表面的受体结合,启动被感染细胞内的凋亡程序,致使被感染细胞发生凋亡。一些细胞在受损伤或受胁迫的情况下能够同时产生Fas配体和相关受体,结果导致自身的凋亡。3 细胞凋亡的意义

学生阅读完上述资料后,可让学生尝试总结细胞凋亡的意义,如资料1和2说明细胞凋亡有何意义?资料

3、资料4又能说明什么问题?当然,直接让学生总结是比较困难的,如果学生有困难,则可用下面的提问形式来降低难度。

细胞凋亡有以下三种意义,请分析上述的那些资料与之相对应。(1)细胞凋亡保证生物体的正常发育和器官的形态建成;(2)细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对稳定;(3)细胞凋亡是细胞的自我保护机制。

篇7:教学-高中生物相关概念比较

陶杨娟(浙江省绍兴市柯桥区柯桥中学 312030)

手机:*** Email:taoyangjuan@hotmail.com

摘 要

根据本节“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”的概念较多的特点,应用5E教学模式,引导学生开展探究性学习活动,促进学生新旧概念的认知冲突,帮助学生自主建构、理解并应用新概念,提高核心概念教学的有效性。关键词

5E教学模式;核心概念;高中生物;遗传信息的表达

《普通高中生物课程标准(实验篇)》要求学生要“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”,而在2011年最新修订的《义务教育生物学课程标准》将基于重要概念的教学理念引入到中学课堂,进一步强调“面向全体学生”、“提高生物科学素养”以及“倡导探究性学习”的要求,因此,以讲授策略为核心的传统教学也相应发生变化,突出学生主动探究及概念转化式的学习方式。

5E教学模式是基于建构主义理论和概念转变理论所开发的一种教学模式,该模式将课程分为参与(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、拓展(elaboration)及评价(evaluation),简称5E教学模式。此教学模式强调学生的主体性,遵循学生的认知规律,通过探究活动解决学生对新旧概念的认知冲突,使得学生能主动进行科学概念的构建及错误概念的转化。现以“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”一节教学为例,阐述5E教学模式在高中生物学教学中的实践探究。

一、分析教学内容,把握核心概念

“遗传信息的表达——RNA 和蛋白质的合成”是浙科版高中生物教材《遗传和进化》第三章第四节内容,本节中提到的概念可用陈述句表述为:蛋白质是生命活动的主要承担者;转录是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程;转录的产物RNA分为信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等种类,这些RNA分子都是以DNA上的基因区段为模板转录而来的;在真核生物中,遗传信息的翻译是以mRNA为模板,利用细胞质中的各种氨基酸,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程;生物性状的遗传信息是由核酸中核苷酸的排列方式决定的(以概念图形式见图1)。

经图1分析,本节的最上位的概念即重要概念:真核细胞中,细胞核中DNA上的遗传信息指导蛋白质的合成,即DNA上的脱氧核苷酸排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。

二、应用5E教学模式,开展核心概念教学

1、激发学生参与学习

学生参与教学活动的形式是多种多样的,可以是教师口头提问、用幻灯片提供问题情境、展示实物模型等方式,主要目的在于吸引学生的注意力和激发学生学习兴趣。学生通过对前面几节内容“核酸是遗传物质的证据”和“遗传信息的传递”的学习,已经明确基因和遗传信息的概念和关系,但这两个概念在学习“转录”概念时存在隐蔽性,所以在教学中教师应该让学生主动发现并暴露这些已有知识。

在新课导入时,教师可用情境导入法,以对转基因荧光鼠的介绍引起学生的注意力,激发学生学习兴趣,导入课题。学生对基因主要位于细胞核内而蛋白质的合成在细胞质中已经有了一定的认识,必定产生疑问:细胞核中的基因如何控制细胞质中蛋白质的合成呢?然后以预设的问题组织学生开展课堂讨论,实施探究活动,教师应在讨论过程中注意倾听学生暴露的错误概念,最后再一并指正。

2、实施探究活动

《课程标准》倡导探究性学习,促进学生在师生互动、生生互动的过程中不断完善、重组和细化自己的最初认识,使得某学科概念的认识更加清晰与准确。但是在教学实践中,某些科学探究活动由于受实验材料和条件的限制,我们无法开展对DNA指导蛋白质合成的探究实验,所以只能以问题驱动引发学生学习兴趣,再加资料讲解的形式重现当年的研究过程,让学生自主建立核心概念。

[活动1]针对转基因荧光鼠的例子,引出两个名词——转录和翻译,将遗传信息的表达过程分为转录和翻译两个过程。让学生带着问题去阅读教材:①转录和翻译的场所在哪里?②细胞核中DNA上的基因在指导细胞质中蛋白质的合成过程中,是DNA出来还是核糖体进去?③转录和翻译的产物是什么?

引发学生思考后,学生结合已学细胞器知识,细胞核中没有核糖体的分布及DNA主要存在于细胞核中,可以解答以上问题。再提供事实材料,如DNA分子的直径约2nm,核糖体直径约23nm及核孔直径0.9nm等,此事实材料一方面巩固学生的认知,另一方面为活动2作铺垫。

[活动2]教师布置任务:整理从DNA指导蛋白质合成过程的逻辑事件图,以mRNA为发射点,提出若干问题。

问题1:转录产物mRNA在遗传信息的表达过程中起什么作用?

展示资料:1955年布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行的实验,他用核糖核酸酶(RNA酶)分解细胞中的核糖核酸(RNA),蛋白质的合成就停止。而如果再加入从酵母中抽提的RNA,蛋白质的合成就有一定程度的恢复。同年,戈尔德斯坦(Goldstein)和普劳特(Plaut)观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。因此,人们猜测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。后人将此类RNA称为信使RNA(mRNA)[1]。

问题2:如何用实验证明mRNA来自细胞核?

展示资料:拉斯特的变形虫实验,先将A组变形虫置于含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中培养,B组变形虫置于不含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中,一段时间后,发现标记的RNA首先在A组细胞核中出现,过一段时间在其细胞质中也出现,而B组中均未出现相应标记。随后取A组变形虫的细胞核移植到未标记的B组去核变形虫的细胞质中,得到重组变形虫(C组),用未标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中培养,结果原先没有标记的细胞质中出现了有标记的RNA。此资料表明:是RNA在细胞核中合成并将核中DNA的遗传信息带到细胞质。问题3:mRNA在连接DNA和蛋白质之间究竟起什么样的作用呢? 请学生复习必修2第54页课外读“DNA和RNA的化学成分比较”,通过让学生分析DNA与RNA的不同,可知RNA分子比较小,而且往往是单链结构,能通过碱基与DNA链配对,故也能储存遗传信息。而在合成蛋白质时,核糖体特殊的结构,可容纳mRNA、tRNA及进行氨基酸结合等反应。

问题4:请你猜测DNA指导蛋白质合成过程。

学生通过对上述提示的思考,初步认定RNA是在DNA指导下合成,穿过核孔到达细胞质的核糖体上,与核糖体结合后合成蛋白质。但是对具体过程表述比较模糊,教师可引导学生观看遗传信息表达过程视频,并指导学生阅读教材第66-68页,对文中的语句表述进行解释。

随后,师生共同梳理这个过程:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成了具有一定碱基排列顺序的RNA,转录时,RNA聚合酶结合在基因的启动部位,合成的RNA,也就是说细胞核中DNA上基因的碱基排列顺序决定了RNA上碱基排列顺序,此过程类似于磁带翻录,故名转录,而形成的产物称为信使RNA(mRNA)。mRNA在细胞核中加工后,通过核孔与细胞质中的核糖体结合,进行翻译。这样mRNA上的碱基排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。

问题5:既然mRNA是指导蛋白质合成的模板,但mRNA由4种核糖核苷酸组成,而蛋白质却由20种氨基酸组成。4种碱基是如何排列组合起来以决定每一种氨基酸的呢?这就是分子遗传学中著名的“遗传密码”问题。

1954年,美籍俄裔理论物理学家莫夫(G·Gamow)应用排列组合计算来研究遗传密码,如果1个碱基为1个氨基酸编码,只能决定4种氨基酸,若2个碱基,则能决定16种氨基酸,若3个则能决定64种,因此提出了遗传密码的三联体假说。1961年,克里克用吖啶黄引起的移码突变证明遗传密码确实是三联体。美国科学家尼伦伯格与霍拉纳,尼伦伯格先合成了一条全部由尿嘧啶核苷酸(U)组成的多核苷酸链,即UUU„„,然后将这种多聚U加入到含有20种氨基酸以及有关酶的缓冲液中,结果只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽链。于是第一个遗传密码诞生了:与苯丙氨酸对应的遗传密码是UUU。后来又陆续破译了其他密码子。在这64个密码子中,有3个并不编码任何氨基酸,而是作为蛋白质合成的终止信号(“句点”),称为终止密码子。

教师小结:mRNA上每3个相邻的碱基叫做密码子。

此时教师应指导学生阅读课本第67页第二段文字,介绍同样在细胞核中合成,经加工进入细胞质中发挥作用的RNA,其单链比mRNA分子还小,结构比较特别,经加工后折叠似三叶草的叶形,一端能携带氨基酸,另一端有3个碱基为反密码子,与mRNA上的密码子互补,此RNA既有搬运氨基酸功能,又有识别密码子功能,称为tRNA。

为帮助学生梳理对所学知识的理解,教师可通过视频动画对转录和翻译过程中的模板、原料、产物、酶、碱基配对、信息传递方向等相关问题进行对比,还可以跟DNA复制作比较,加深对遗传信息表达过程的理解[2]。

3、引导学生解释概念

解释是5E教学模式的关键环节,是考验探究性学习过程有效性的阶段,使新概念过程或方法明确化和可理解化的过程。教师可以通过学生练习、解释等形式,给学生表达其对核心概念理解的机会,从而了解学生对核心概念的掌握程度。

如在本节中,教师可用根据课本中的核心概念,以判断题的形式,要求学生判断并解释:①转运氨基酸的tRNA是基因的表达产物;②合成该蛋白质时,相应的rRNA的碱基排列顺序发生了变化;③核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码,选择相应的氨基酸合成多肽链。对于①,学生可利用课本第68页关于基因表达的概念,“基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程都称为基因表达”,判断此话是正确的。而②和③可根据对翻译概念的理解,判断②是错误的,③是正确的。

4、促进概念迁移

学生初步掌握了真核细胞中转录和翻译过程涉及到的几个核心概念后,教师应创设问题情境,让学生明确核心概念的内涵和外延,促进概念的应用与迁移,教师应将教材中的几个材料整合并呈现于学案中。

材料1:多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作。„(必修2第67页)

材料2:(在原核细胞中)DNA与周围的核糖体直接接触,并通过RNA传递信息,由核糖体合成所需要的多肽。(必修1第44页)

教师引导学生对材料进行分析,材料1展示了翻译过程中的一种现象,即多聚核糖体,一般来说,mRNA的长度越长,上面可附着的核糖体数量就越多。由于这些多肽链的合成都是以同一条mRNA为模板合成的,所以可以在短时间内合成大量相同多肽链。需要注意的是,多聚核糖体只是让很多核糖体可以一起工作,以增加肽链的合成效率,每条肽链还是只能有一个核糖体来合成,所用时间并没有缩短,只是“同时性”提高了翻译的效率。

材料2展示在原核细胞中,基因可以边转录边翻译,这样同样也可以增加效率。从中我们是否也可以得出原核细胞的mRNA不需要加工直接可作为翻译的模板呢?事实确实如此,除原核细胞的mRNA,其他RNA分子,包括真核细胞的3种RNA和原核细胞的rRNA、tRNA都要经过加工才能成为成熟有功能的分子,这个过程叫做“转录后的加工”或“RNA的成熟”。

通过引导学生对课本材料的阅读,一方面体现了教师“用教材教”,另一方面帮助学生实现了概念的迁移。

5、评价概念学习

经过上述4个环节的教学,学生对于遗传信息的表达过程中涉及的核心概念及其统领的普遍概念的理解已经较为深刻,这时可以精选几道练习题观察学生对所学概念的理解,并综合评价,一方面保证概念教学目标的达成,另一方面也有助于改进概念教学。

题1:下列有关蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成

题2:图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()

A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译

D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 5E教学模式注重学生在课堂上的主动参与,积极构建活动,以生为本,要求学生在与学习内容、教师和其他同学等互动过程中构建、重组与修正自己对生物学概念的认识,这种互动不仅仅是动手活动,还包括动脑思考,最终达到提高学生生物素养这一核心目标。

主要参考文献

篇8:小议高中生物概念教学

一、在课堂教学中合理使用多媒体, 活化概念教学

在生物学习中, 学生会遇到一些比较抽象的概念, 他们常感到无从下手, 理解起来也非常困难。在遇到这样的问题时, 教师可以试着使用多媒体教学设备和资源, 以比较直观的形式将抽象的概念形象化, 使原本枯燥难解的概念变得形象生动, 而且学生的学习兴趣也会调动起来。例如, 在讲授“基因的表达”时, 转录和翻译是比较难解的概念, 并且转录和翻译的过程也容易让学生和其他概念混淆。如果我们利用多媒体技术, 制作一段动画, 形象具体地展示在真核细胞中, 细胞内的DNA分子先进行解旋, 然后以解旋后的一条DNA链为母本模板, 合成出相应的m RNA分子, 这一过程就是转录。当学生看到这样的动画就会在脑海中形成清晰的转录过程, 而且转录概念的理解为随后的翻译理解提供了基础。之后, 教师可以利用多媒体制作的动画展示翻译的过程。其过程为, m RNA从DNA分子上剥离开来, 通过细胞核核孔进入到细胞质中, 与核糖体结合, 作为翻译过程中的模板合成蛋白质, 这就是翻译的过程。在转录和翻译概念教学的过程中, 教学内容以动态的形式生动形象地展示出来, 代替了原来枯燥无味的讲述, 不但使学生更容易理解概念而且加深了他们的记忆。

二、采用比较分析的方法辨清概念

在日常教学中, 我们经常会发现有生物学生对于一些相似概念的理解会产生概念的混淆。在遇到这样的情况时教师要采用有效的教学方法, 帮助学生利用分析比较的方法理解概念的内涵。例如, 在学习种群密度和丰富度的概念时, 我们就可以利用分析比较的方法解决学生对概念产生混淆的问题。种群密度指的是种群在单位面积或体积的个体数, 而丰富度是指生物群落中物种数目的多少。教师在讲授这两个概念时要引导学生对概念进行分析和区别, 种群密度是种群在单位面积或单位体积的个体数, 而丰富度是指生物群落中物种数目的多少, 一个是个体数、一个是物种数目的多少;一个是在种群水平上研究, 另一个则是在群落水平上进行研究。通过对比, 知识点中的关键环节得到突破, 学生就会对概念与概念之间容易出现的混淆问题形成清晰的认知。

三、及时总结利用概念图, 强化概念之间的联系

所谓概念图就是以核心概念为中心, 以知识与知识之间的联系作为脉络形成的概念网。让学生学会构建概念图有利于他们对知识形成整体的、全面的认知, 形成完整的知识网络。高中生物新课程标准对概念教学有了更高的要求, 教材的每一个章节后都添加了章节知识梳理的概念图练习题, 这种改变注重知识的层次性和联系性, 为学生梳理和总结知识提供了便利条件。当然, 教师也不能一成不变地按照课本教程的设计开展教学, 在教学一些比较复杂的概念时, 教师也可以对小范围内的知识进行概念图的建构, 为学生理解和记忆知识提供便利。这种概念的总结可以和课堂小结结合起来进行, 锻炼和培养学生对知识的整理和梳理能力, 为学生自主学习提供方法。

四、设计有针对性的习题, 及时进行练习, 巩固概念知识

在课后或课堂中及时进行知识达标检测, 是新课程标准提倡的一个教学环节。科学有效的达标检测训练, 一方面可以及时反馈学生的学习效果, 另一方面可以帮助学生及时巩固所学知识。因此, 在概念教学的过程中, 教师要要及时地进行检测复习, 要设计具有针对性的习题。一方面, 习题的设计不但要关注知识的难易程度, 还要遵循知识的基础性与考查性相结合的原则。一方面, 教师要对习题的设计进行有梯度性的预设, 不能只是对重点知识的训练, 因为基本知识是概念掌握的基石, 我们不可能建设空中楼阁。

总之, 任何一种教学方法都有其优势和不足, 如何很好地把多种教学方法结合使用, 找到适合学生的方法是我们努力追求的目标。高中生物新课程标准要求我们教师及时改变原有的教学方法, 更好地进行概念教学, 这是我们要面对和研究的一个新话题。相信在广大教师的努力下, 我们一定可以找到生物概念教学的最佳方法, 为课程改革注入活力。

摘要:高中生物教学中会涉及很多概念, 有些概念比较复杂, 也比较抽象, 很难在短时间内让所有学生理解和掌握。因此, 生物概念教学是教学的难点和重点, 如何在教学过程中很好地进行概念教学, 是我们一线生物教师要面对的一个问题, 值得我们进行深入的研究和探讨。

关键词:生物概念,分析法,减数分裂,染色体,多媒体

参考文献

[1]八年级生物 (上.下册) [M].南京.江苏教育出版社, 2006.

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