试析高中生物实验教学(精选10篇)
1.试析高中生物实验教学 篇一
试析如何提高中专生生物化学学习兴趣和教师教学质量论文
论文关键词:提高 中专生 教师 医学生物 化学学习兴趣教学 质量
论文摘要:生物化学是医学专业中一门重要基础课程,对该专业中专生夯实基础、学好专业、发展未来起着关健作用。本文基于长期教学及教学改革的实践,针时如何提高中等专业学校学生医学生物化学的学习兴趣和教师生物化学的教学质童方面进行论述。
生物化学是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质、阐明生命现象的科学,它主要以化学和生物学的理论和方法为主要手段来研究生物体基本物质的化学组成,结构、理化性质、生物功能和结构与功能的关系及其在生命过程中化学变化的规律[m。医学生物化学主要研究人体生物大分子及其复杂的代谢反应,它是一门重要医学基础课程,为其它医学基础课程和临床医学课程提供必要的理论基础、是医学各专业的必修课。
但是,对于中等专业学校的学生来说,由于他们的基础较差,加之医学生物化学的理论性较强,概念比较抽象,生物物质的代谢过程非常复杂,难于理解和记忆;而对于教师而言讲好生物化学这门课程,提高教学质量,也不是件容易的事情。所以,教师应该从教学方法、教学形式、教学内容等方面出发引导学生理解生物化学的基本概念和原理,理解生物分子的结构和功能的关系,掌握物质代谢的过程和物质代谢间的相互联系,使学生对生物化学的学习产生浓厚的兴趣,从而提高教师的教学质量。
1积极开展多媒体教学,改进教学方法
不断改进教学方法是提高教学质量与保证学生学习兴趣的重要前提。随着计算机多媒体技术的`不断发展,多媒体技术在教学中的应用越来越普遍,已成为一种重要的教学手段。多媒体教学图文并茂,集光、声、色、动画于一体,很好地解决了医学生物化学以往静态教学的难题,使教学活动更加形象、直观、生动,是一种全新的教学手段。中等专业学校的学生其教育对象年龄普遍偏小,知识功底比较差,他们在生理上、心理上都还没有成熟,意志薄弱、贪玩、不能克服内部和外部的各种因素的千扰,注意力较差,集中力分散,但对新的事物易接受,产生好奇感。通过多媒体教学的引入恰恰克服了孩子的这些缺点,多煤体教学使那些深奥,难懂的教学内容变得直观,易懂,从而激发这些孩子们的学习热清,提高他们的注意力。例如,利用网络下载某些三维结构的生物大分子,如蛋白质、核酸等物质。在讲解影响氧化磷酸化因素中甲状腺素的作用时,就可以下载一些患甲亢病人的图片,对幻灯片上的图片讲解该病的发生机理,发病症状:甲亢病人甲状腺素分泌增加,诱导Na-K-ATP酶的生成和解偶联蛋白的表达增加,使氧化磷酸化加快,三羚酸循环加快,营养物质分解加快。此时,由于耗氧和二氧化碳生成增加,导致病人心率加快、呼吸急促;产热和产水增加,病人会大汗淋漓;而能量生成的增加,会使这类病人异常兴奋易长期营养物质的消耗也会使它们变得消瘦。这样,一个栩栩如生的甲亢病人出现在同学们面前,使学生在不知不觉中了解了疾病,也加深了对生化知识的理解,所掌握的知识经久难忘。通过生化理论与临床病例的相互联系,使学生感觉到所学的东西不再是抽象的理论和空洞的知识,而是可以实际应用的手段和武器,使学生感到生物化学与其工作和生活息息相关。这无疑将极大地激发学生学习热情,变被动记忆为主动摄取,教学效果大大提高,教学质量得到提高。通过多媒体应用与教师讲解相结合,避免了枯燥的平面教学方式,增强学生的感官认识和学习兴趣,极大地提高了学生学习的自主性。但是,尽管多媒体教学有很多优点,但它不能取代教师的主导地位。在实际教学中,教师应以人为本是教学的原则,精心选择课件,将课件、教师的语言表达、教师的手势、教师的眼神有机结合,实现课堂教学的最佳效果。因此,以教师为主导,合理选择利用多煤体教学,即不单纯依赖多媒体技术,也不单纯依赖静态的教学方法才能真正达提高学生的学习兴趣和教师的是教学质量。
2积极开展生物化学实验教学,促进教学形式的多元化
不断加强实验室硬件建设,改进实验方法,强化实验教学手段是提高实验教学质量和学生学习兴趣的重要基础。生物化学是一门以实验为基础的学科,生物化学理论研究的深入与实验室硬件的建设,实验方法的改进、实验技术的革新息息相关首先应该重视实验室的硬件建设,面对一些中专学校实验室硬件建设条件比较薄弱的情况下,应不断加强实验室的硬件基础设施设施的建设,只有硬件条件具备了,学生们才能够完成基本的实验操作。在实验过程中注重培养学生扎实的基本技能,强调教师在第1次实验课时就给学生一个标准而又规范的示范,例如,玻璃仪器的清洗、刻度吸管及微量加样器的正确量取、离心机和分光光度计的规范操作及注意事项等等,然后再让学生实践。通过科研活动,提高了学生实验技能和手脑并用的能力,把科研项目有意识地纳人实验教学,可以丰富和更新教学内容,不仅对活跃学生思维,扩大学生视野,培养学生的创造能力,提高学生实践能力,都起到了重要作用。而且对提高教学质量,促进教学效果有重要意义。因此,开展生物化学实验教学对充分发挥学生的主动性和创新性,激发学生的学习兴趣和提高教师的教学质量都起着非常重要的作用。
3积极开展合作学习.改善教学内容
在中等职业学校开展合作学习能弥补传统教学的不足,满足学生适应未来社会发展的需要,也有利于中专学校课程改革,转变传统师生关系,打破以教师授课为核心的传统教学方法。在课堂教学上,应该留出几分钟的时间,以小组活动为基本教学形式,以小组团体成绩为评价标准,通过合作学习可以促进大家的共同学习,增强集体感,增强信心,小组合作学习赋予全体学生比传统课堂教学中更多参与学习的机会和权利。每个学生都能在小组中承担一部分任务,随着参与程度的提高,自身的潜力就能得到发挥。通过合作学习以小组为准提出问题,教师答疑,使得学生记忆深刻,理解扎实,最终达到学习的目的。合作学习有力地体现了学生参与、师生互动、加强实践、促进思维的现代教育理念,通过合作学习极大地提高了学生的学习兴趣和教师的教学质量。
总之,在生物化学教学中教师只有积极地改善教学方法、教学形式和教学内容,才能显著提高中专学生学习生物化学的兴趣和积极性,以及教师的教学质量,才能使生物化学教学充满生机和活力。
2.试析高中生物实验教学 篇二
关键词:高中生物,课堂教学,学生自主学习能力
高中生物课堂教学活动中, 教师注重对学生自主学习能力的培养, 符合素质教育的要求, 符合思维的认知规律, 也符合高中生物教学的目标。因此, 教师在高中生物课堂教学中, 应当运用恰当的措施提高学生掌握知识的能力、动手做实验的能力、观察生物现象的能力, 也就是说, 注重学生在生物学习方面的综合能力。
一、培养学生对生物的兴趣
兴趣是最好的老师。学生只有真正热爱高中生物, 才会用心学习。生物学科与我们的生活有很大的关系, 比如, 某些植物方面的知识, 完全符合学生在日常生活中的观察。教师在课堂上应当引导学生发现学习生物的乐趣。
二、教师应注意教学语言的运用
高中生物课堂上, 教师运用生动活泼、浅显易懂的语言, 能够帮助学生更好地理解知识, 他们在心理上会产生认同感, 而且有助于教师拉近与学生之间的距离, 营造和谐的课堂气氛。
三、多带领学生做实验
生物学科的实验性较强, 这就决定了在教学过程中, 实验和观察是重要的教学方法和学习方法。生物学科与其他学科不同, 有很多结论都是通过众多实验得出的。
在课堂教学中, 与教师单纯的口头教学的方式相比, 用实验的方式进行教学, 效果要好得多, 俗话说“百闻不如一见”, 正是这个道理。教师应当为学生提供实验器材, 鼓励学生自己动手做实验, 分析实验现象, 推理实验过程, 得出实验结论。学生通过自主探究获得知识, 对知识的印象会更加深刻, 而且理解起来也更容易, 并且做实验也有助于提高学生的创新能力。
现如今, 我国正在大力实施素质教育, 素质教育的手段只有进行新课程改革。素质教育和新课程改革的进行为高中生物课堂教学带来了新的挑战。它要求教师改变传统的教学模式, 运用更加科学的教学方法培养学生自主学习的能力, 引导学生主动地去发现知识、探索知识。高中生物课堂推行自主性学习不但有助于激发提高课堂教学的效率, 而且有助于激发学生学习生物的积极性。
参考文献
[1]孙洪君.高中生物课堂教学学生自主学习能力的培养探讨[J].生物技术世界, 2013 (06) .
3.试析高中生物实验教学 篇三
关键词:高中生物;试验设计题;基本解法
一、确定生物实验类型
(一)验证性实验类型。验证性实验是要对研究对象有一些的了解,从而可以根据自身的认知情况提出假说,为了验证这一假说或者自身的认知从而进行的一种实验方式,验证性实验更加注重的是实验的一个演示和证明的活动,通过分离科学知识和过程,除去背景的影响,更加注重了探究的结果,并不是探究过程。验证性实验式传递了更加注重实验操作和观察的技能,强调的是从试验中验证真理获得生物知识。
(二)探究性实验。探究性实验式不知道实验的结论,通过实验的分析,求证假设是否正确额度一种实验方式。探究性实验式就是通过实验来回答来解答一个感兴趣的问题,不仅激发了学生的好奇心,培养了科学的探究的能力。
二、生物实验设计原则
(一)平行重复原则。每一个实验都要求能够重复实验,不然的话相关的试验就失去了它存在的意义,平行重复原则就需要通知自变量的变化,在无关变量一定的情况下,要求多次重复试验,从而观察自变量和实验结果的关系。
(二)科学性原则。科学性原则就是选择相应适合的试验材料,通过正确的试验原理和方法,得出符合逻辑的试验结果或者结论。这就需要我们在实验的时候要结合相关的科学资料,通过运用自身的试验原理,使用教材中的实验方法。
(三)单因子变量原则。单因子变量原则就是要简易化实验过程中的各种影响关系,可使得结果的说服力更强,一般会分为两个组,一个是实验组,一个是参考组,两组中只有一个变量,其他的影响因素相同,这样得出相应的試验结果之后,对比两组实验数据和现象,从而判断不同结果,是由于哪一个变量的影响,因此在试验设计的时候要确定和控制好其中的这一个变量。
(四)对照性原则。一般来说,实验中有很多的影响因素,无关的因素也很多,假如要研究变量对于实验结果的影响,就需要保证其他的影响因素不变,这样就需要做对照实验,通过对照试验去除其他干扰变量对于实验结果的影响。实验组和对照组的区分,正常情况下,一般对照组就是正常状态的一组,而实验组就是改变实验变量的一组,举例来说就是比如验证“钙元素是植物生长过程中的必须的矿物质元素”实验就分为两组,第一组的培养液中添加钙元素,而第二组的培养液中不添加钙元素,那么第一组就是实验组,第二组就是对照组。对照的类型一般分类有自身对照、相互对照、空白对照、条件对照。
三、实验设计步骤
(一)清楚题目的要求。学生在考试的时候一定要看清楚题目的要求,因为有的时候通过对考试题的分析,就可以找到答案的线索,同时也可以了解到题目考试的具体的内容,以及相关的答题要求。
(二)分清楚实验的目的和类型。在考试时候,学生一定要仔细阅读实验设计题目的试验目的,确定实验的类型,弄清楚实验需要解决的问题,可以通过一些比较关键的词汇来判断,比如“证明”“探究”“研究”等一般都是和实验目的相互关联的。
(三)描述实验原理,完成实验设计。实验完成之后,就需要根据实验的现象和数据等等信息,描述出实验中所需要理论依据,并且能够结合自身学到的生物实验理论知识给予实验现象作出合理的解释,完成的过程中还需要描述出相应实验仪器的使用方法,所以实验设计题一般就考核学生比较多的理论知识,并且还能够根据相应的理论,作出分析,完成实验设计题目的要求。
(四)完成实验步骤。一般来说需要特别注意以下几个方
面:首先是选取材料,选择材料的时候要求按照实验的要求,注意保持相同条件,其次就是要进行分组编号为了方便观察、比较和统计实验,实验可以进行分组,并且对于每一组进行标记。
(五)预测实验结果,分析实验结论。对于这个步骤,第一步要做的就是要分清楚实验的类型,假如为验证性实验的话,只需要看下实验结果和实验的目的是否是一样的结论,但是验证性实验值得注意的是要求实验结果、目的以及结论的一致,实验的结果是通过实验得出的试验成果;探究性实验预测的结果或者结论,可能是一个预测结果,根据实验的实际情况预测出相关的结论。
4.试析高中生物实验教学 篇四
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。
5.高中生物生物教学总结 篇五
本学期本人担任学校生物实验室实验教学工作,以及高二(3)班生物教学工作。生物是一门以实验为基础的学科,开展好实验教学,是学好生物的前提条件。本学期高二的生物要完成选修1和选修3二本书的教学,教学任务重。本学期实验是量多,特别是初一和高一,还有就是高二生物技术实践课。现就本学期的工作总结如下
一、实验室工作
1.在实验教学工作中,首先要熟悉教材,了解教材常规的实验内容,掌握分组实验和演示实验与教师任课的大致进度和时间,在开学做好本学期的生物实验计划,为实验顺利进行做好准备工作。在每一个实验中, 药液的配制、选材都将预先实验,取其最佳的实验效果,达到实验的目的。根据任课教师开出实验通知单,或在特殊情况下,提前告知要做的实验(但在实验后要及时补填实验通知单),充分准备好仪器、药品,做到准、净、齐和及时,确保实验一次成功。对有些实验,实验教师应事先亲自试验,若有改进的实验或利用自制教具进行教学的,向课任教师说明使用方法和注意事项,确保万无一失。在实验过程中要协同教师随堂巡视,发现问题及时解决,或者帮助任课教师进行实验课的指导。生物实验中指导年黄倩倩进行实验准备和教学。
2.实验室管理。我行了一个全面的整理维护和维修。实验室的贵重仪器特别是显微镜,进行维修;如显微镜箱体、目镜物镜污染、镜筒下滑等情况,本人利用无课的间隙对其进行修理。很多仪器藏污纳垢严重,也一并进行了清理清洗工作。实验室的仪器使用以后防锈防尘工作是必不可少的,特别是较精密的显微镜等仪器,每使用后,要认真清理和擦试镜头和有关活动的部件,然后装入箱内保存,定期进行检查,发现问题立即采取措施。玻璃仪器使用完毕以后应该及时清理清洗的,玻璃仪器重新进行清洗整理和贴签,分类分规格放置,这样使用起来方便,便于管理。不能无序放置。备用的玻璃仪器不能都拿出来使用。对实验室的仪器用品,要象对待自己家的东西样爱护,仪器做到常清点,常保养,常维修,随取随用随维护,药品使用注重节约,用多少配多少,用剩的药品集中放置。玻璃器皿、玻片标本的破损给予相应的记录。熟炼地操作使用生物实验室的仪器,并介绍给课任老师使用。在学期结束前,将仪器进行全面清理和维修,做好记录,并进行盘点。做好实验室的水电管理工作和防火、防毒工作,及时排除安全隐患,提高学生的安全意识,把实验室的安全工作落实到实处。按时打扫实验室卫生,确保室内外的整洁。
3.认真做好实验台帐的管理,对新进仪器的进行录入仪器帐目表中。对实验通知单,分组演示实验和仪器使用维护和维修等做好记录。对仪器柜贴签,对玻片标本盒帖签,对滴瓶帖签,对应配已配仪器录入电子文档,对仪器药品进行盘点并录入电子文档,做到购物有登记,帐目清楚,帐物卡三对应工作。
4.优质服务,提高实验效率。生物实验室更新了仪器柜,仪器的摆放既要科学合理,看上去又要使人有一种舒适美观的感觉,我开学后首先利用无课的间隙,对实验室内的仪器进一点重新安置,按照仪器的类别,分柜摆放,根据仪器大小规格,移动仪器柜内活动隔板的位置,将仪器放在合适的位置上。对仪器柜门和抽屉贴小标签,将仪器进行分门别类分层分柜。仪器、药品存放做到分类存放,定橱定位,取用方便,效率较高。实验所用仪器药品在实验结束,也应及时清洗、整理、归放。
二、高二生物教学工作
1、本学期的高二已经完成了生物已经完成学业水平考试,文理已经分科,对理科生而言生物是一门主科,新课教学内容主要是选修1和选 修3,选修内容也是高考的内容,因此必须加以足够的重视。在学期初,就制订好全学期的教学整体计划,并告诉学生,使师生紧密配合好。
2.注重新课学习,重视基本概念基本原理的教学,构建知识网络。生物学基础知识教学是学业水平的基本要求,打好了基础能力才会提高。模块学习必须立足课本,以大多学生己有知识水平为教学起点,面向全体学生,并根据开始确定的临界生分层教学。教学内容要细而全,要有层次。基础知识的教学以课本基础题为水准,把深刻、精确、熟练作为教学目标。在方法上可运用概念图和图解,让学生对所学知识进行分类、比较、归纳、整理和分析,构建学科知识体系,形成一个完整系统的知识结构和知识网络图。引导学生学会识记的一些方法。强化新知识的消化吸收,给学生多练的机会,如绘制概念图,绘制图解等,听写默写概念,背诵朗读基本原理等等,划出课本中重要的句子段落等。布置适当的作业。重视课前的复习巩固。进行章节复习小结。遵循学习规律,“学识习之”。利用图解和概念图有助于形象识记,动员学生的运用多个感官,如手写口读,眼看心记,克服遗忘。3.以课本为主进行,选修1 能做的实验尽量完成,给学生充分动手的空间。使学生产生兴趣。对课本中何涉及到很生僻的概念,领导学生读,学会读书是个不错的方法。引导学生从中体会到构建学科知识体系完善知识结构的重要作用,也让学生体会到“题在书外,答案在书内”。规范训练答题,注重表达能力的培养。教给学生解题方法:审题时,看准关键词语,找到解题的突破口,重视题干中的指向性条件;分析时,要突破思维定势,利
用逆向思维和发散思维,落实好与题目契合的知识点及其相互联系;组织答案时,要特别注意答案的科学性、精确性、逻辑性、创新性,正确使用生物学专业术语,全面考虑,答全要点,行文要简洁流畅。要规范训练和提高解答选择题的精确性,做到一次性不失误或少失误;训练学生解答简答题时,除加强解法指导、重视解题思路分析外,要注重表达能力的培养。
4.注重探究式学习和在课堂上进行有效教学,以学生为主体,注重课堂内的师生互动式,强调自主、合作与探究式学习,在有效教学中,教学活动是学生通过教师的指导,学生自主活动、主动建构学习的过程。在有效教学中,教师是以研究者的心态致力于教学的,以研究者的目光审视和分析生物学教学中的多种问题,反思教学中的自身行为,对学生中出现的多种问题进行反思,及时总结和提升已有的认识,进,使课堂教学达到“教得有效,学得愉快,考得满意”的效果。开展研究式学习,拟定研究性学习的题目,指导学生学会研究性学习的方法,提高学生的学习兴趣。和学习生物的科学素养。
5.平时我也积极参与听课、评课,虚心向同行学习教学方法,博采众长,提高教学水平。三人行,必有我行焉。我注意平时和其他老师交流,向有经验的教师学习,学习教学方面的好的经验、方法,学习管理学生方面的好的办法,本学期取他人之长对我的帮助不小。本班在中考中取得了好的成绩,感觉非常圆满。
6.高中生物教学的生物建模探索 篇六
高中生物课程具有趣味、新奇等特性,但是也有抽象、复杂等特性,生物建模是对生物知识一种具体的、现实的模型构建方式,为学生未来的学习、工作培养了一项十分重要的能力。
一、高中生物教学中生物建模的意义
(一)有利于激发学生的学习兴趣
教师在生物教学中运用生物建模的方式,有利于营造趣味的课堂氛围,激发学生的学习兴趣,生动的模型展示能够给学生留下深刻的印象。生物建模是将抽象知识具体化,复杂知识简单化。学生还可以在建模后收获喜悦感和成就感,提高学生学习的积极性[1]。
(二)有利于学生新型学习方式的实现
在生物教学中,建模这一过程应该由学生自主完成,学生通过教师提供的建模背景,自主建模或者同组建模,给学生充分发挥的时间和空间,培养学生自主思考的能力。学生自主、合作解决问题,实现学生自身能力的提高,同时加深了同学之间的感情,加固了班级的凝聚力。
(三)有利于培养学生的创新能力
学生在建模的过程中可以培养自己的创新能力和创新思维,建模的过程伴随着学生的思考,学生自己提出模型构建想法、构建模型、阐述模型,通过这一系列的活动,学生的学习能力大幅度提高,加深对知识的掌握,提高了学生的动手能力。
二、高中生物教学中生物建模遇到的困难
(一)生物建模过多
生物建模的建立是为了简化抽象的生物知识点,部分教师在建模过程中,建立了过多的生物模型,让学生在进行建模时进行套用,但由于数量过多让学生无从下手,找不到模仿的重点,加大了学生的学习难度,没有发挥出生物建模简化抽象知识点的作用。教师对课程重难点没有加以突出,一味的建模,让学生找不到课程的侧重点,难以将知识吸收利用。
(二)侧重传授模型
教师在生物课程中,忽略了学生的主体地位,将生物知识灌输给学生,将模型建好给学生套用,没有培养学生的建模思维和建模能力,只是为学生传授建模的理论基础,没有对学生自己建模进行有效的引导。学生处于被动学习的状态,学习积极性不高,学习成绩无法提高。教师和学生的交流不多,没有理解学生的建模思维,无法为其指出错误,消磨了学生的学习热情[2]。教师过分压抑了学生的自创能力,没有做好知识传授和技术传授的统一。
(三)教师建模缺乏思考过程,说服力低
教师有着充足的生物知识,多年的建模经验,可以随意建模,然后对模型进行知识点讲解,但是各位学生的能力不同,有时部分学生无法理解教师的建模意图,找不到课程的中心点,教师的建模缺乏科学性、严谨性,造成学生对模型理解困难的局面,降低了学生的学习效率,拉低了教师的教学质量。
三、高中生物教学中生物建模发展策略
(一)精确建模
教师在生物教学中,要让学生明确生物课程的重难点,梳理出生物知识的主次层次,构建出自己的生物知识网。建模适当,具体问题具体分析,将建模与理论知识融为一体,教师在建模过程中可以了解学生对哪些建模方式掌握的不熟练,再进行新的建模,减少学生学习的难度。
(二)重视建模思维
教师在生物教学时要尊重学生的主体地位,引导学生自主建模,培养学生的建模思维和建模能力,教师要给予学生充分的肯定,增强学生建模的信心,与学生积极交流,解析学生的建模思维,为其建模指出不足,并为其提出解决措施,提高学生的学习热情。这样有利于师生之间感情的培养,促进了教师的教学效率,也提高了教师的教学效果[3]。
(三)平易化建模过程
教师在建模过程中要从生活中引模,增强学生对知识的认同感,减轻学生的理解难度,例如,教师在讲解生态系统时,可以从生活举例子。小草是生产者,蚯蚓是分解者,鸡鸭等家禽是消费者,这三者都是日常生活中最常见的。教师在建模时,学生可以轻而易举联想到这几者之间的关系,加深了学生对知识点的记忆程度,提高了学生的学习兴趣。
四、结语
7.试析高中生物实验教学 篇七
一高中物理习题教学存在的问题
第一, 重视习题数量, 轻视习题质量。有些物理教师认为学生解决问题的能力与所练习的题量成正比。尤其是高三的教室里, 每天试卷满天飞, 教师让学生进行大量的习题练习, 影响他们对知识形成过程的理解, 使得结果事倍功半。
第二, 重视习题的难度, 轻视习题的基础性。忽视物理习题的基础性, 造成学生的基础不牢固, 知识结构不完善, 造成学习中的“难而不化”。
第三, 重视习题的结论, 轻视解题的过程。这些只看结果不看过程的方式, 并没有使学生掌握基本的解题方法, 只要题目形式稍加变换, 错误又会出现。
第四, 重视理论学习, 轻视联系实际。教师在教学中过于强调解题的思路、方法与技巧, 认为这是一种能力的体现, 忽视学生建模能力的培养。虽然学生掌握了某些解法与技巧, 但对于物理问题的认识仍停留在课堂、习题训练的层面上, 对生活中的物理问题往往视而不见。
二高中物理习题教学有效策略优化
1. 加强提高教师习题教学素养的培训
教师是课堂的主导, 学生是课堂的主体。要想提高习题教学的效果, 必须要加强对教师的培训。教师的教学理念要与时俱进, 时常更新。教师的教学理念决定着教师的教学方法, 学校可以抽时间集中组织教师进行学习。教师也可以通过中学继续教育网在线学习新课程理论, 提高自身的业务水平, 及时关注教育成果和新课程理念。在教研组每周一次的教研活动中, 大家应针对新课程标准和考试大纲对现阶段的教学内容做详细分析, 探讨依据教材应该怎样配备优质习题, 使大家能有统一的认识。新课程理念下的习题教学绝不能以讲代练, 更要重视习题教学的质量, 教师要注重引导, 做到习题教学的精心准备, 精讲精练。
2. 充分挖掘教材习题资源
习题教学研究不能只研究习题, 更应当重视研究教材。教材是学科知识的浓缩和再现, 是学科知识的载体, 教材的价值在于“规范”和“控制”教学。教师要以教材为依托, 深入挖掘其内涵, 灵活地、创造性地、个性化地运用, 使之能够更适合于具体的教育教学情境, 服务于学生的需要, 这有利于学生将教材内容转化为自己知识结构的组成部分。
充分挖掘教材中的知识是提高习题质量的有效途径, 这不仅注重了习题的针对性, 也提高了习题的基础性, 避免了习题太偏太难, 使习题教学源于教材, 又更好地服务于教学。
3. 重视学生探究、合作能力的培养
习题教学过程中, 只重视结果解答的习题教学是很难培养学生的探究能力的, 教师要放开手, 给学生时间和空间, 让学生勇于自主探究、同学之间相互合作学习。这样既可以减轻教师的教学压力, 又能帮助学生掌握知识, 使学生在独立思考的过程中总结物理规律, 达到不仅会做题, 还能知道习题所考查的知识点的要求, 并能清楚地向其他同学表达出来。
4. 构建学生的知识网络
一般来说, 个人掌握的知识越多, 知识结构越合理, 相应的创造能力就越强。教师在习题教学过程中, 一定不能就题讲题, 那样学生学到的只是零碎的、片面的知识点, 会造成知识结构上的薄弱点。教师在讲题的过程中不仅要能把一道题讲好, 还要善于帮助学生归纳总结, 让他们把知识点穿成线, 把知识线连接成网, 变成一个有序列、有层次的整体的知识网络。有了合理的知识网络之后, 在解题的时候就能选择合适的方法对症下药, 避免了解题思维的混乱、生搬硬套公式和解题方法。
5. 通过实验促进提高习题教学的效果
物理习题教学涉及物理教学的各个方面。物理概念、规律的掌握需要习题的训练来巩固, 物理实验原理、方法的考查也需要通过习题教学来进一步熟练。反过来, 通过实验也能促进提高习题教学的效果。小实验不但能活跃课堂气氛, 还能有效地帮助学生建立物理图境, 顺利地掌握物理规律和方法。课堂上能直接做的实验就在课堂上演示, 比较复杂的实验可以播放Flash动画演示等, 这样学生便会很容易明白一些现象的原理, 在习题的解决中, 学生的思维就有据可循, 避免学生遇到习题时不能清晰地建立物理图境而感到无从下手。
6. 改革习题教学评价机制, 促进学生和教师的发展
教育评价是教育领域中一种最基本的活动, 它是有效教学的一个基本方面。几乎所有的教师每天都在有意或无意地评价自己的学生, 同时学生也在默默地评价着教师。但这种评价并没有被拿出来研究, 以促进师生的发展。因此, 通过改进教师和学生的评价机制, 使教师和学生都能清楚地认识到自己的缺点与不足, 能够有效地促进习题教学策略的优化。可以针对教师在习题教学认识上的误区、教法上的缺点和学生解答问题的误区, 制作一个评价表格, 定期地有针对性地进行评价, 并对结果进行分析研究。
三结束语
总之, 通过新的习题教学评价体制, 使教师在教学过程中更加注重提高自身的教学素养和丰富自己的教学方法;学生在学习过程中, 不仅能答对题, 也更加注重自身思维能力的锻炼, 从而有效地提高物理习题教学的有效性。
参考文献
[1]王景元.浅谈物理学史在中学物理教学中的重要作用[J].教育探索, 2000 (1)
[2]阎金铎、田世昆.中学物理教学概论[M].北京:高等教育出版社, 1991
[3]俞红珍.论教材的“二次开发”[D].华东师范大学, 2006
8.试析有效初中生物教学方法 篇八
关键词:初中生物 生物教学 课堂
中图分类号:G424文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)01(c)-0062-01
作为一名成功的生物教师,不但要“教”,而且还要“会教”。在生物课堂教学中不断激发学生学习生物的兴趣,让学生能快乐的学习生物,这样有利于提高生物课堂教学质量,让学生学到更多的生物知识。以下是笔者根据自己的工作经验做出的简要论述,愿与读者共同探讨。
1 课下认真备课
作为一名教师,我们不但要备课,而且要认真的备课,要做到有效利用教材,而且要“再度开发”教材,教材可以说是众多学者以及专家心血的结晶,是经过精挑细选并且不断洗练的。教师必须要非常重视,有效的利用它,进行教学设计。可是传统的教材里面,教师通常主要是分析本节内容在本章中的重要性、教材重难点、以及同前后知识的联系等。而有效备课就要更强调教师根据学生的实际水平和学习态度对教材进行“再度开发”。也就是对教材内容作以重新的选择、组织及其排序,即教师要用教材并不是去教教材。
2 课上认真讲课,激发学生学习兴趣
要做好生物教学,不但要认真备课,而且要在课堂上认真讲课,首先要在课堂上吸引学生的注意。其次要给学生指明学习的重难点,在传统的教学中,教师只有在提到重难点内容的时候,才会提醒一下。最后,要保持适当的节奏,优秀的教师总是保持一定的节奏,保持和学生学习接收能力相适应的“教学节奏”,此节奏既能使教师的“讲授”变得很轻松,并能使学生借助某种暗示效应从而更有效的记住,理解某些知识而形成相应的价值观。人们常说好的开头就是成功的一半。导入新课,是课堂教学的必要环节。假如一堂课设计些和学生的生活有关或与课堂教学内容有关的相关趣事,引起学生们兴趣的疑问,使学生急于想知道其中的原因和道理,激发学生的好奇心和兴趣,使学生被悬念紧紧黏住,真正进入学生的角色去学习。比如在第一节课,要采用“先松后精”的办法。先来段带精神头的开场白,讲“含羞草”等神奇的奇花异草,或者动物的某些特殊行为和仿生学在军事和民用的发展前景,其间适当添加一些生物学家的趣闻轶事,这样旁证博引,深入浅出,让学生整个身心都融于生生不息,奥秘无穷的生物科目当中,学生理所当然的会对生物学产生浓厚的兴趣。亦如,在讲解免疫和计划免疫的时候,提问“你们是不是想知道如果一个病人因肾脏功能衰竭而急需肾移植时,医生可否将任何一个健康人捐献的肾脏移植至病人呢?学了免疫与计划免疫这一课之后,你们就会知道答案了。”这样引入新课,教师提出的问题就能引起学生的共鸣,创设出良好的学习意境,对课堂教学的展开和发展起到有效的推动作用。
3 注重教学方法
(1)要准确的抓好生物概念、生物规律等基础知识的教学,在具体课堂教学上,要分清生物要领的形成过程,讲清生物的一些概念、含义和特性等等,必要时要通过举例、作图等手段让学生加深对抽象生物要领的理解。对生物规律的讲课中,要注意引导学生经过分析、概括、抽象、推理、归纳等思维活动引出结论,同时要说明生物规律的适用条件和范围及生物规律中各生物量之间的联系,必要时对其相关的概念规律要进行比较区别。
(2)要理论联系实际,注重应用,这既是生物学科特点的必然一步,又是适应素质教育的迫切需求的表现。在课堂讲授中,教师要尽量列举较多的生活、生产中的例子,介绍给学生一些现代科技知识,这样能够拓展学生的视野,提高认识问题和分析判断问题的能力。另外,在习题的讲解中,选例除了要注重习题的典型性之外,还要注重习题的实用性,以及渗透相关学科知识的结合性。加强课堂演示实验教学,除了课本上必做的演示实验外,教师还要经常观察,挖掘生活实例中的生物原则,设计出实验装置在课堂上演示给学生,使他们更有兴趣学习这一科目。
(3)要根据课程结构设计生物科内容特点、课型特征和学生的实际教学环境,运用灵活多变的教学方法以及手段,达到最好的教学效果。知识方法教学要灵活,在课堂上,教师要根据不同的课时采用不同的教学方法,思维方法训练要灵活。在解决生物问题过程中,教师一定要引导学生,从问题的不角度、不同方面去分析考虑,做到一题多思,一题多变,一题多解,多题一解,教师要有目的对学生进行多种思维锻炼。
4 培养学生的观察和动手能力
在生物学教学过程中,提倡探究性学习有助于培养学生的观察能力。因为探究始于问题的发现,而问题的发现又多数来自于观察。要有效培养学生的观察能力,首先,教师要用高超的教学艺术激发学生观察事物的兴趣,使学生不但要主动观察而且要乐于观察、勤于观察。其二,观察要有明确的目的和详细的计划。同时,在观察时,要实事求是地做出记录。最后,观察时,要有积极的思考,要求学生对所观察到的现象积极地加以分析。
生物学是一门以實验为基础的实践性较强的学科,培养学生的动手实验能力,对学习生物学和从事生物学研究必定是非常重要的。生物新课程中安排了一套的科学探究活动。其中绝大部分已经给出了实验设计方案,主要培养学生的动手操作能力和对实验结果的分析判断。有的探究活动,如“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”只给学生提出问题,其余部分如制定方案,实施方案,实验结果分析,得出结论等都要求学生独自解决,这主要是培养学生的综合实验探究能力。提倡探究性学习有很多的好处。当然,探究性学习活动不仅仅是全部的教学方法。教师要结合具体的教学内容,学生的特点和教师自身的修养,采用不同的教学策略和教学方法,以做到很好的教学目的。
5 结语
笔者认为,生物教师必定要具备较高的生物科学素养,应教育他们的学生时常留意身边的生物科学。生物学科是自然学科中和我们日常生活关系最为密切的学科之一,要让学生认识到我们的身边和周围中处处有生物,处处是生物,处处都有生物科学的意识。
参考文献
[1]谢文静,马黎明,吴娟.初中生物的有效教学分析[N].中国教育报,2009(6).
[2]齐丽明,刘亮.初中生物的一些反思[J].教学与管理,2008(6).
[3]王玲玲,齐明昌.突出主体地位尝试分层推进—— 生物教学[M].北京教育出版社,2009(8).
9.高中生物实验 篇九
高中生物实验 一周强化
主讲: 主讲:黄冈中学高级教师 张玉祥 一,一周知识重难点 1,考试内容: 分类层次 实验名称 1,生物组织中还原糖,脂肪,蛋白 质的鉴定 实验要求 学会 探索类 离子, 2,比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化 学会 效率 分子 学会 3, 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 水平初步学会 4,温度对酶活性的影响 实验 学会 5,叶绿体中色素的提取和分离 初步学会 6,DNA 的粗提取与鉴定 7, 高倍显微镜的使用和观察叶绿体 细胞 水平实验 8,细胞质流动的观察 9,观察植物细胞的有丝分裂 10,观察植物细胞的质壁分离与复 原 学会 学会 学会 学会 探索类 探索类 验证类 验证类 实验方法 验证类
验证类 验证类 验证类 验证类 设计类 设计类 实习类
11,植物向性运动的实验设计和观 初步学会 察 初步学会 个体水平12,设计实验,观察生长素或生长 实验 素类似物对植物生长发育的影响 初步学会 13, 学习微生物培养的基本技术(培 养基制备,接种培养等技术)种群水 14,调查人群中的遗传病 初步学会
调查类 调查类 设计类
平实验 15,种群密度的取样调查(实习)初步学会 16,设计并制作小生态瓶,观察生 初步学会 生态系统 态系统的稳定性(实习)水平实验
17,调查环境污染对生物的影响 18,观察 SO2 对植物的影响 2,考纲解读:
初步学会 初步学会
调查类 验证类
本考查点的内容大致与去年相当,但今年删除了制作类,调查类,收集类中的六个实验,实习考点,不再作为考试 要求,考生在备考时要作相应的调整.《考试大纲》对本专题的要求可划分为两类:一是理解实验及实习的目的,原理,方法和操作步骤,掌握相关的操 作技能,进一步理解有关的生物学知识;二是能独立完成实验和实习,理解探究性实验的基本过程,初步学会探究性实 验的一般方法.具体的是能用恰当的语言对实验结果及方法作出科学描述和解释(包括用图表,数据),用恰当的方法 验证相关的生物学事实,能在新情境下运用已有的技能,方法,原理解决新问题.高考对考生实验能力的要求体现在考查的内容上,由于在高考中考查实验操作技能目前还难以实现,因此考查的内 容主要集中在实验原理,目的,材料用具,方法步骤,操作要领以及实验程序,实验现象,实验结论的分析,归纳和总 结上.通过实验方法创设新情境,侧重考查实验思维能力成为命题趋向.从近几年出现的高考题分析,实验设计和分析是一个热点,主要考查考生是否理解实验原理和能否分析实验结果, 是否具有灵活运用实验知识的能力及在不同情境下对知识的迁移能力.而研究性学习是新出现的一种实验题型,具有一 定的开放性.今后实验题有可能在以下两个方面有所突破:①开
放性(题目,材料,方法步骤一个环节),②对实践中 一些具体实验数据的处理,分析,表达和描述.3,规律,方法和技巧(1)实验,实习和研究性学习的分类 中学生物课本中的实验,实习和研究性课题按其实验方法可分为以下几种类型 Ⅰ,验证性实验:特点是验证前人的科学研究过程和结论,而这种结论在理论课中已讲过.例如:生物组织中还原 糖,脂肪和蛋白质的鉴定;观察植物细胞的有丝分裂;观察植物细胞的质壁分离和复原;叶绿体中色素的提取和分离等.这类实验重点理解实验原理,掌握实验步骤,解释实验结果产生的原因.Ⅱ,探索类实验:这类实验的特点是实验目的和实验结果带有不确定性,要经过实验或研究得出结论.例如:比较 过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率;探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用;探索温度对淀粉酶活性的影响等.在这类实验中 应注意实验变量的控制,实验步骤的正确与否,这样才能得到正确的结论.Ⅲ,模拟类实验:其特点是所用材料全是非生物材料和替代材料,通过对实际研究过程相似的情景,模拟实际研究 过程.例如:性状分离比的模拟实验;制作 DNA 双螺旋结构模型.通过此类实验同学能理解掌握科学研究的一般方法, 加深对课本相关知识点内容的理解.今年高考不涉及此类实验.Ⅳ,调查类实验:其特点是研究的对象是客观存在的事实,现象,通过对客观事实和现象之间联系的了解,得出结 论,提出自己的观点.例如:种群密度的取样调查;调查环境污染对生物的影响.Ⅴ,设计类实验:其特点是根据学过的生物学原理设计完整的研究过程,包括仪器,材料,用具和方法,步骤等.例如, 植物向性运动的实验设计和观察, 设计实验观察生长素和生长素类似物对植物生长的影响, 设计并制作小生态瓶,
观察生态系统的稳定性等.(2)中学生物实验包含的基本技术 Ⅰ,玻片标本的制作:一般制作的是临时装片.A 压片法(如洋葱根尖细胞的有丝分裂).压片的一般过程是:a 取材;b 固定;c 解离(对不易分散的材料用 HCl 处 理);d 染色;e 压片;f 观察.B 装片法(如高倍镜下观察叶绿体和细胞质的流动).a 将材料在载玻片水滴中展平;b 放盖玻片时应从一侧慢慢盖在 水滴上,防止气泡产生;c 染色时或改变溶液浓度时,从一侧滴染色液或溶液,另一侧用吸水纸吸引.C 涂片法(如血涂片制作,现行高中生物实验中未使用).涂片时要注意:a 载玻片必须清洁;b 涂层要均匀;c 染色细 菌可用亚甲基蓝染色;d 血液用瑞氏染液.Ⅱ,显微镜使用的基本技术:包括低倍镜和高倍镜的使用技术.使用低倍镜时应注意正确对光和焦距的调节(粗, 细准焦螺旋的调节).高倍镜的使用方法包括:a 低倍镜下找到物像并移至视野中央;b 转动转换器,
,使高倍物镜镜正 对通光孔;c 调节细准焦螺旋至物像清晰.Ⅲ,纸层析技术(如叶绿体中色素的提取和分离):具体方法:a 制样液;b 制备滤纸条;c 点样液;d 层析,观察 实验结果.Ⅳ,比色法(如生物组织中还原糖,脂肪和蛋白质的鉴定):是利用生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用, 能产生颜色反应的原理,可以根据颜色反应鉴定生物组织中某些有机物的存在.Ⅴ,恒温技术(如探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用):a 水浴,b 恒温箱.此项技术主要用于酶的催化反应或 细菌的培养等.Ⅵ,研磨,过滤技术(如叶绿体色素提取),研磨过程中加入 SiO2 是为了研磨充分,色素提取时加 CaCO3 是为了 避免色素被破坏.其原因是叶绿体基质呈弱碱性,细胞液呈酸性,加入 CaCO3 是为了让弱碱性的 CaCO3 中和细胞液的弱 酸性,使色素分子在叶绿体破裂后仍处于弱碱性环境中,使色素的结构和性质维持稳定.Ⅶ,设置对照:很多实验都要设置对照.设置对照的方法很多,有的以不处理为实验组的对照(如组织中还原糖的 鉴定时留一些组织样液作为比色对照);有的以常规品种或常规浓度作为对照;有的实验是相互对照.无论哪一种对照 都必须遵循单因子变量原则.(3)实验设计的常见方法: a.化学物质的检测方法如: ①淀粉——碘液 ②还原性糖——斐林试剂,班氏试剂 ③CO2——澄清石灰水或酸碱指示剂
④乳酸——pH 试纸 ⑤O2——余烬复然 ⑥无 O2——火焰熄灭 ⑦蛋白质——双缩脲试剂 b.实验结果的显示方法如: ①光合速度——O2 释放量或 CO2 吸收量或淀粉产生量 ②呼吸速度——O2 吸收量或 CO2 释放量或淀粉减少量 ③原子途径——放射性同位素示踪 ④细胞液浓度大小——质壁分离 ⑤细胞是否死亡——质壁分离,细胞质流动情况 ⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量,发育速度,动物活动状态,动物体温变化等 ⑦生长激素作用——生长速度(体重变化,身高身长变化)⑧胰岛素作用——动物活动状态 ⑨菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度 c.实验条件的控制方法 ①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物 ②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水 ③除去容器中 CO2——NaOH 溶液(KOH 溶液)④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境(饥饿处理)⑤除去叶中叶绿素——酒精加热 ⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光(黑暗处理)⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光 ⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠 ⑨线粒体提取——细胞匀浆离心
⑩骨的脱钙——盐酸溶液 学生除了要熟悉以上这些常见的实验方法外,还要学会如何针对一个具体的设计题去恰当地选用实验方法,这一方 面可围绕实验目的来选择,另一方面可
通过分析题目要求和材料用具来确定.(4)实验内容应融于构建的知识体系中 生物学是一门实验科学,高中生物学中的学生实验和教材中的演示实验及生物学发展过程中一些重要发现的研究过 程,是生物学知识体系中的一个重要组成部分.复习实验内容应以知识体系为基础,并与知识体系有机地融合在一起.例如“观察植物细胞质壁分离和复原”的实验就可证明植物细胞是一个特殊的渗透系统,证明渗透作用的原理.在复习时 应抓住渗透作用发生的条件:半透膜和膜两侧溶液具有浓度差.再结合具体问题分析某些实验步骤为什么这样做?为什 么会出现这样的变化?如为什么要选择紫色洋葱鳞片的表皮细胞做观察材料?“质壁分离”中的“质”和“壁”分别指的是什 么?分离发生后液泡中的紫色发生怎样的变化?教材中关于孟德尔发现和证实两个遗传规律的杂交测交实验,是“遗传 变异”的知识体系中的重要部分,其中问题的提出,实验的设计,实验现象的表述,对实验结果分析的假设,对假设的 验证,实验结论的得出和表述等内容是复习的重点.这部分内容的分析将有助于学生逐步提高分析实验和设计实验的能 力.此外噬菌体侵染细菌的实验,细菌的转化实验,生长素发现的实验,DNA 半保留复制等一些经典实验,都应结合 知识体系的构建,复习实验设计的思路,程度,方法,原理及实验现象和结论等.复习时将实验知识与理论基础知识融为一体,为分析,解决新的实验问题和设计新的实验,形成一定实验能力,奠 定知识基础.(5)关于实验应注意的几个原则: a.科学性原则 b.可行性原则 c.单一变量原则 d.实验对照原则 e.可重复性原则 f.简约性原则 其中 c 和 d 是我们要特别注意的两个原则.--
10.高中生物实验 篇十
1.实验原理
(1)放大倍数的计算,显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(2)放大倍数的实质:放大倍数是指放大的长度或宽度,不是指面积或体积。
(3)高倍显微镜的作用:可以将细胞放大,更清晰地观察到细胞的形态、结构,有利于区别不同的细胞。
2.操作步骤
[深度思考]
(1)如何区分目镜与物镜,其长短与放大倍数之间存在怎样的关系?
提示 目镜无螺纹,物镜有螺纹。物镜越长,放大倍数越大;目镜越长,放大倍数越小。
(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察?
提示 低倍镜下视野范围大,而高倍镜下视野范围小,如果直接用高倍物镜观察,往往由于观察的物像不在视野范围内而找不到。因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野中央,再换高倍物镜观察。
(3)如何把物像移到视野中央?
提示 物像在视野中偏向哪个方向,装片就向哪个方向移动,简称“偏哪移哪”。
(4)若视野中出现一半亮一半暗;观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清,出现上述两种情况的可能原因分别是什么?
提示 前者可能是反光镜的调节角度不对;后者可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。
(5)若所观察视野中有“污物”,应如何判断“污物”位置?
提示:
[方法技巧]
1.关注显微镜使用的“4”个易错点
(1)必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,然后再换用高倍物镜。
(2)换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮,再调节细准焦螺旋。
(4)观察颜色深的材料,视野应适当调亮,反之则应适当调暗。
2.显微镜下细胞数目的两种计算方法
若视野中的细胞为单行,计算时只考虑长度和宽度;若视野中充满细胞,计算时则要考虑面积的变化。
(1)若视野中为一行细胞,高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数。
(2)若视野中充满细胞,则高倍镜下细胞数量与低倍镜下细胞数量之比等于其放大倍数之比的倒数的平方。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理
2.实验步骤
[深度思考]
(1)上述实验选材的标准是什么?
提示 ①被检测物质含量丰富;②材料接近无色;③易取材,易操作等。
(2)实验中,在加相应试剂之前为何要留出部分组织样液?
提示 作为对照,以便与鉴定后的样液颜色作对比,增强实验的说服力。
(3)鉴定还原糖时使用的斐林试剂为何要现配现用?
提示 因为斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀,所以应将甲液和乙液分别保存,使用时现配现用。
(4)蔗糖溶液中加入斐林试剂后呈现什么颜色?
提示 蔗糖属于非还原糖,不与斐林试剂发生颜色反应。观察到的现象不是无色,而是蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(5)在使用双缩脲试剂时,为什么要先加入试剂A,后加入试剂B?
提示 先加入试剂A,造成碱性环境,只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。
(6)鉴定蛋白质时,加入试剂B后,如果没有产生紫色反应,可能的原因是什么?
提示 可能加入的双缩脲试剂B过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
(7)脂肪鉴定实验中为什么用50%的酒精洗去浮色,而不用清水?
提示 因为苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ易溶于有机溶剂酒精中,而不溶于清水中。
[技法提炼]
1.利用“一同三不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂
“一同”是指都含有NaOH和CuSO4两种成分,且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。
“三不同”分别指:(1)使用原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液,双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2+。
(2)使用方法不同。鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用;鉴定蛋白质时先加A液1 mL摇匀,然后加B液4滴,振荡摇匀。
(3)CuSO4溶液的浓度不同。斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL,双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL。
2.三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖检测,且必须水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)混合后加入——斐林试剂;分别加入——双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。
三、观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同:甲基绿+DNA→绿色;吡罗红+RNA→红色。
(2)盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA和染色剂结合。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)实验选材时,为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞?
提示 紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡,叶肉细胞含叶绿体,易对实验结果造成颜色干扰。
(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么?
提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,没有DNA。
(3)制片时,为何滴加0.9%的NaCl溶液?
提示 0.9%的NaCl溶液可以保持口腔上皮细胞的正常形态。
(4)水解之前,为何用酒精灯烘干载玻片?
提示 烘干可迅速杀死并固定细胞,否则细胞内的溶酶体会对核酸造成破坏。
(5)观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中,用缓水流冲洗载玻片的目的是什么?
提示 防止细胞被水流冲走。
(6)由上述实验得到的实验结论是什么?
提示 DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
[易错警示]
观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的注意事项
(1)吡罗红甲基绿染色剂:混合使用,且现用现配。
(2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故结构中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
四、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1.实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需染色,制片后直接观察。
(2)线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。
2.实验步骤
(1)观察叶绿体
(2)观察线粒体
[深度思考]
(1)观察叶绿体时,为什么常用藓类叶片?
提示 藓类叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,可以直接用来制作临时装片。
(2)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料,为什么要撕取带少许叶肉的下表皮?
提示 叶绿体主要分布在叶肉细胞中,叶表皮处无叶绿体,接近下表皮处为海绵组织,细胞排列疏松,易撕取。
(3)观察线粒体时,为什么选健那绿染液进行染色,观察叶绿体为何不需染色?
提示 健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料,染色后不影响细胞的生命活动;叶绿体本身含有色素,不需染色即可观察。
(4)观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么?
提示 保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中。否则,细胞失水收缩,将影响对叶绿体形态的观察。
[易错警示]
走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区
(1)观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞,不能选择绿色组织细胞。
(2)观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。
(3)观察叶绿体时需保持叶片有水状态,防止失水。
(4)制作观察线粒体的临时装片时,是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色,而不是滴一滴生理盐水。
(5)叶绿体不仅随细胞质的流动而流动,还随光照方向的改变而旋转,一般叶绿体以正面朝向光源,以利于接受更多光照。
五、观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验原理
(1)成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。
(2)细胞液具有一定的浓度,能渗透吸水和失水。
(3)原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗?
提示 不一定。但紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素,使液泡呈现紫色,更有利于观察。
(2)为什么选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮?根尖分生区的细胞能否作为该实验的材料?
提示 紫色洋葱鳞片叶外表皮具有紫色的大液泡,便于观察;根尖分生区的细胞无大液泡,不发生质壁分离,不能作为该实验的材料。
(3)选择试剂时,为什么选用0.3 g/mL的蔗糖溶液而不用0.5 g/mL的蔗糖溶液?
提示 使用浓度过高的蔗糖溶液(0.5 g/mL),质壁分离现象明显,但不能复原,因为溶液浓度过高导致细胞过度失水而死亡。
(4)适宜浓度的KNO3溶液或尿素、甘油、乙二醇等能否作为该实验的试剂?为什么?盐酸、酒精、醋酸等行吗?为什么?
提示 K+和NO3
-
可被细胞吸收,从而使细胞液浓度增大,所以细胞先发生质壁分离后又自动复原,不适于作为该实验的试剂(尿素、甘油、乙二醇等现象同上)。盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞,不能作为质壁分离实验的试剂。
(5)该实验无独立的对照组,为什么还叫对照实验?
提示 该实验中,实验组和对照组在同一装片中先后进行,属于自身对照。
[归纳整合]
1.关于细胞质壁分离和复原实验的注意点
(1)本实验存在两组对照实验
(2)引发质壁分离的两种原因
(3)本实验是教材中涉及“显微观察”实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。
2.植物细胞质壁分离及质壁分离复原的拓展应用
(1)判断成熟植物细胞是活细胞还是死细胞
(2)测定细胞液浓度范围
(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
六、探究影响酶活性的因素
1.实验原理
(1)探究温度对酶活性的影响
①反应原理:淀粉淀粉酶――→麦芽糖
碘↓液 碘↓液
蓝色 无蓝色出现
②鉴定原理:温度影响酶的活性,从而影响淀粉的水解,滴加碘液,根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(2)探究pH对酶活性的影响
①反应原理(用反应式表示):
②鉴定原理:pH影响酶的活性,从而影响氧气的生成量,可用带火星的卫生香燃烧的情况来检验O2产生量的多少。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)为什么不用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?
提示 过氧化氢酶催化的底物是H2O2,H2O2在高温时分解,这样实验中就存在两个变量,使实验结果受到干扰。
(2)在探究温度对酶活性的影响实验中,能否用斐林试剂来检测实验产物?
提示 不能。斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才有砖红色沉淀生成,而该实验需严格控制不同的温度。
(3)探究温度、pH对酶活性的影响实验中,自变量和因变量分别是什么?
提示 探究温度对酶活性的影响实验中,自变量是温度,因变量是淀粉水解程度。探究pH对酶活性的影响实验中,自变量是pH,因变量是过氧化氢的分解速率。
(4)整个实验过程中,除温度或pH之外,其余的变量为什么相等或相同?
提示 实验设计遵循单一变量原则,这样可以排除无关变量对实验结果造成影响。
(5)在探究温度或pH对酶活性影响的实验中,控制条件的步骤和酶量控制的步骤为什么一定不能颠倒顺序?
提示 若控制条件的步骤和酶量控制的步骤颠倒顺序,会在调节温度或pH的过程中,酶先将底物分解,导致实验失败。
[归纳整合]
1.用梯度法确定酶的最适温度和pH
设计思路:常用“梯度法”来探究酶的最适温度(或pH),设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论——酶促反应时间最短的一组所处的温度(或pH)即为最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测得的最适温度(或pH)就越精确。
2.酶实验探究的两种方法
(1)试剂检测探究酶的本质
①设计思路:从酶的化学本质上来讲,绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。在高中教材中常见的一些酶,如淀粉酶、蛋白酶等,其本质都是蛋白质。所以,对酶本质的验证常常是变相地考查蛋白质的鉴定方法。因此,使用双缩脲试剂进行鉴定即可。
七、探究酵母菌的呼吸方式
1.实验原理
2.实验步骤
(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示。
(3)检测酒精的产生:自B、D中各取2 mL酵母菌培养液的滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。
3.实验现象
4.实验结论
(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
(2)在有氧条件下产生CO2多而快,在无氧条件下产生酒精,还产生少量CO2。
[深度思考]
(1)为什么选酵母菌作为实验材料?
提示 酵母菌在有氧、无氧条件下都能生存,可通过测定其细胞呼吸产物来确定酵母菌细胞呼吸方式。
(2)为什么先将空气通过10%的NaOH溶液后,再进入酵母菌培养液中?
提示 10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,以保证用于检测产物的锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2导致的。
(3)用于测定无氧呼吸的装置中,为什么将酵母菌培养液封口放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶?
提示 酵母菌将锥形瓶中的氧气消耗完毕后再进行检测,以确保通入澄清石灰水中的CO2是由无氧呼吸产生的。
(4)实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?
提示 此实验为对比实验,对比实验不设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对比得出实验结论。
(5)实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?
提示 煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
[方法技巧]
1.运用液滴移动情况探究酵母菌呼吸方式的方法
(1)欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如前面5题中的图所示(以发芽种子为例)。
(2)实验结果预测和结论(见下表):
2.细胞呼吸速率的测定
(1)实验装置
(2)实验原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。
(3)误差的校正
①如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
八、绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理
(1)提取:绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水,可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。
2.实验步骤
提取色素:称取5 g的绿叶,剪碎,放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇
↓ →研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口
制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长和直径的滤纸条,将滤纸条一端剪去两角,
↓ 在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线
画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,
↓ 再画一两次
分离色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中→
↓ 用棉塞塞紧试管口,装置如图所示
观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带
[深度思考]
(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料?
提示 新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?
提示 叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充分,以保证提取较多的色素。二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞?
提示 防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)滤纸为什么需预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一端的两个角剪掉?
提示 干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散;剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。
(5)为什么画滤液细线要直、细、匀,而且待滤液细线干燥后再重复画一两次?
提示 画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠;滤液细线干燥后再重复画一两次,使分离出的色素带清晰分明。
(6)在层析时,为什么不能让滤液细线触及层析液?
提示 滤纸条上的滤液细线触及层析液,会使色素直接溶解到层析液中,结果使滤纸条上得不到色素带。
(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。
提示 不同种类的色素在绿叶中的含量不同,含量多的色素带宽,反之色素带窄。
(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示,分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
提示 ①色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
②溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b。
[归纳整合]
1.绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
②使用放置数天的叶片,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠:滤纸条上的滤液细线接触到层析液。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线或没有提取出色素。
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。
2.实验设计的四大基本原则
(1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
(2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其余因素都相同),以便减小实验误差。
(3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
(4)科学性原则:指在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
九、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)取材时为什么只能剪2~3 mm,而不能过长?
提示 若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。
(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么?
提示 ①若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,则使细胞核等其他部分充满染色剂,无法分辨染色体。
(3)实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换?并说明原因。
提示 不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸,有利于碱性染料的着色,若二者顺序颠倒,解离液中的盐酸会影响染色的效果。
(4)在制片时两次用到载玻片,作用分别是什么?
提示 第一次是放置根尖;第二次是在盖玻片上加一片载玻片,然后用拇指轻轻按压,目的是使细胞均匀分散,避免压碎盖玻片。
(5)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
提示 ①解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。
(6)使细胞分散开的操作措施有哪三种?
提示 ①解离;②镊子尖弄碎根尖;③拇指按压载玻片。
[易错警示]
观察有丝分裂实验的3个易错点
(1)不清楚“解离”的作用原理,误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
(2)不清楚细胞具有的相应结构,误认为赤道板也能观察到。
(3)对取材原理不清楚,误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象,实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。
十、观察细胞的减数分裂
1.实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验步骤
(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察
[深度思考]
(1)本实验宜选用雄性个体生殖器官,其原因是什么?
提示 ①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数;②在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。
(2)制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些?
提示 精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
(3)视野中减数第一次分裂中期的细胞内,染色体一定位于“一条线”的位置吗?
提示 从细胞侧面看,中期时染色体排列在细胞“一条线”的位置,从细胞极面看,染色体分布在细胞各处。
[实验拓展]
观察减数分裂实验的关键提醒
(1)临时装片制作时应特别注意的几个关键环节
①为了更加清晰地观察染色体形态,在解离前,一般要对动物组织进行低渗处理,其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀,染色体铺展,同时可使黏附于染色体的核仁物质散开,以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
②低渗处理后再进行解离固定,将细胞杀死并去除细胞之间的黏连物,使细胞彼此分开,经压片,细胞会彼此分散开,解离后进行漂洗,去除解离液对染色效果的影响,染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色,染色完成后进行制片并压片。
(2)确定中期细胞的类型:睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子,精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于分裂中期的细胞应该包括:减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期,产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。
十一、调查人群中的遗传病
1.实验原理
(1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。
(2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)调查时,为何最好选择单基因遗传病?
提示 多基因遗传病易受环境因素影响,不宜作为调查对象。
(2)能否在普通学校调查21三体综合征患者的概率?
提示 不能,因为学校是一个特殊的群体,没有做到在人群中随机调查。
(3)遗传病发病率与遗传方式调查的区别
十二、低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理
低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
2.实验步骤
[深度思考]
(1)为什么选用洋葱(或大葱、蒜)作实验材料?除此之外还可以选用哪种植物?
提示 选用实验材料的原则是既要容易获得,又便于观察;常用洋葱(或大葱、蒜)的染色体是2n=16条;若用蚕豆(2n=12条)染色体更便于观察。
(2)比较实验中所用试剂的使用方法及作用
[易错警示]
关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的3个易错提醒
(1)细胞是死的而非活的:显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)材料不能随意选取:误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体加倍的情况。
(3)着丝点分裂与纺锤体无关:误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。着丝点是自动分裂,无纺锤丝牵引,着丝点也分裂。
十三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化
1.实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
2.实验流程
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)培养液中酵母菌数量的增长只受一些环境因素(如培养液成分、温度等)的影响
(2)一定容积的培养液中酵母菌的数量增长呈“S”型()
(3)在取样液前要将培养液振荡,目的是使酵母菌均匀分布()
(4)酵母菌的数量随时间的变化情况只能用“S”型曲线的形式表示()
(5)重复实验次数可以减少实验的误差()
2.从试管中吸出培养液进行计数之前,为什么要轻轻振荡几次?
提示 使酵母菌均匀分布,计数准确。
3.该探究需要设置对照及重复实验吗?
提示 酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照,所以无需设置对照实验。但要获得准确的实验数据,必须进行重复实验,求得平均值。
4.若一个小方格内酵母菌过多,难以数清,采取的措施是什么?
提示 可增大稀释倍数后再计数。
[归纳整合]
探究培养液中酵母菌数量的动态变化实验的注意事项
(1)我们测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的,与自然界中的种群数量变化有差异。
(2)在进行酵母菌计数时,由于酵母菌是单细胞生物,因此必须在显微镜下计数,且我们不能准确计数,只能估算。
(3)在显微镜计数时,对于压在小方格界线上的,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
(4)从试管中吸取培养液进行计数前,要轻轻振荡试管几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(5)每天计数酵母菌数量的时间要固定。
十四、土壤中小动物类群丰富度的研究
1.实验原理
(1)土壤条件:不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些小动物的良好栖息场所。
(2)取样方法:许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力,可用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)统计方法:记名计算法和目测估计法。
2.实验流程
(1)提出问题:不同区域土壤中,物种丰富度相同吗?
(2)制订计划:包括步骤、时间、地点、内容、方法、备注等。
(3)实施计划
①准备:制作取样器,记录调查地点的地形和环境的主要情况。
②取样:选取取样地点,用取样器取土壤样本,并标明取样地点、时间等。
③采集:从土壤样本中采集小动物。
④观察和分类:对采集的小动物分类并做好记录。
⑤统计和分析:设计数据收集的统计表,分析所收集的数据。
(4)得出结论
①组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。
②一般来说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)调查土壤小动物类群丰富度时,应将表层土上的落叶轻轻拨开,将取样器来回旋转按入土中进行取样()
(2)调查时既可调查某处土壤中小动物类群丰富度,也可以通过调查来比较不同土壤中小动物类群丰富度()
(3)在同一地块不同时间或不同深度土层,调查结果应一致()
(4)吸虫器主要用于采集体型较大的小动物()
(5)采集的小动物应一律放于70%的酒精中()
2.如图表示的是两种采集土壤中小动物的装置。甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是什么?利用该装置采集主要利用了小动物的什么习性?乙装置采集的小动物保存的主要方法是什么?
提示 甲装置的花盆壁丙和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通。甲装置主要是利用土壤动物避光、避高温、趋湿的习性采集。用乙装置采集的土壤动物可放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中。
[归纳提升]
土壤中小动物类群丰富度研究的注意事项
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组进行统计比较。
(4)识别命名要准确,并进行分类。
(5)远离危险地带,不要破坏当地环境。
十五、DNA的粗提取与鉴定
1.实验原理
(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。
(3)DNA与二苯胺沸水浴加热,呈蓝色。
2.操作流程
(1)材料的选取:选用DNA含量相对较高的生物组织
(2)破碎细胞(以鸡血为例):鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液
(3)去除杂质:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质
(4)DNA的析出:将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液
(5)DNA的鉴定:在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂,混合均匀后将试管置于沸水中加热5 min,溶液变成蓝色
[诊断与思考]
1.判断下列说法的正误
(1)进行DNA粗提取和鉴定实验时,加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨()
(2)洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度()
(3)将制备的含有DNA的滤液加入60~75 ℃的恒温水浴箱中保温10~15 min,可以将DNA析出()
(4)本实验可以用哺乳动物的成熟红细胞作实验材料()
(5)本实验中两次使用蒸馏水的目的不同()
2.下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作,请仔细观察并分析①~④操作的目的分别是什么?
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。
提示 ①是使鸡血细胞吸水涨破释放出核物质 ②是析出DNA,去除溶于酒精的杂质 ③是使DNA溶解在2 mol/L NaCl溶液中 ④是稀释NaCl溶液使其浓度接近0.14 mol·L-1,去除溶于低浓度NaCl溶液的杂质
[技法提炼]
DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、3、4”
加蒸馏水2次
①加到鸡血细胞液中,使血细胞吸水涨破;②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物质的量浓度稀释到0.14 mol/L,使DNA析出
用纱布过滤4次
①过滤血细胞破裂液,得到含细胞核物质的滤液;②过滤用2 mol/L的NaCl充分溶解的DNA,滤去溶液中的杂质;③滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物);④过滤溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液
用NaCl溶液4次
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