生物學(xué)高三復(fù)習(xí)指南大全
生物學(xué)常用記憶方法
(1)簡(jiǎn)化記憶法
即通過(guò)分析教材,找出要點(diǎn),將知識(shí)簡(jiǎn)化成有規(guī)律的幾個(gè)字來(lái)幫助記憶。例如 DNA的分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為“五四三二一”,即五種基本元素,四種基本單位,每種單位有三種基本物質(zhì),很多單位形成兩條脫氧核酸鏈,成為一種規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)聯(lián)想記憶法
即根據(jù)教材內(nèi)容,巧妙地利用聯(lián)想幫助記憶。例如記血漿的成分,可以和廚房里的食品聯(lián)系起來(lái),記住水、蛋、糖、鹽就可以了(水即水,蛋是蛋白質(zhì),糖指葡萄糖,鹽代表無(wú)機(jī)鹽)。
(3)對(duì)比記憶法
在生物學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多相近的名詞易混淆、難記憶。對(duì)于這樣的內(nèi)容,可運(yùn)用對(duì)比法記憶。對(duì)比法即將有關(guān)的名詞單列出來(lái),然后從范圍、內(nèi)涵、外延,乃至文字等方面進(jìn)行比較,存同求異,找出不同點(diǎn)。這樣反差鮮明,容易記憶。例如同化作用與異化作用、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸、激素調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)等等。
(4)綱要記憶法
生物學(xué)中有很多重要的、復(fù)雜的內(nèi)容不容易記憶?蓪⑦@些知識(shí)的核心內(nèi)容或關(guān)鍵詞語(yǔ)提煉出來(lái),作為知識(shí)的綱要,抓住了綱要?jiǎng)t有利于知識(shí)的記憶。例如高等動(dòng)物的物質(zhì)代謝就很復(fù)雜,但它也有一定規(guī)律可循,無(wú)論是哪一類有機(jī)物的代謝,一般都要經(jīng)過(guò)“消化”、“吸收”、“運(yùn)輸”、“利用”、“排泄”五個(gè)過(guò)程,這十個(gè)字則成為記憶知識(shí)的綱要。
(5)衍射記憶法
此法是以某一重要的知識(shí)點(diǎn)為核心,通過(guò)思維的發(fā)散過(guò)程,把與之有關(guān)的其他知識(shí)盡可能多地建立起聯(lián)系。這種方法多用于章節(jié)知識(shí)的總結(jié)或復(fù)習(xí),也可用于將分散在各章節(jié)中的相關(guān)知識(shí)聯(lián)系在一起。例如,以細(xì)胞為核心,可衍射出細(xì)胞的概念、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)、細(xì)胞的學(xué)說(shuō)、細(xì)胞的種類、細(xì)胞的成分、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的功能、細(xì)胞的分裂等知識(shí)。
生物備考:精選例題演練
1. 分析實(shí)驗(yàn)
1)對(duì)“觀察根對(duì)礦質(zhì)元素離子的交換吸附現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn),應(yīng)分析如下問(wèn)題:
、贋槭裁匆x用質(zhì)量濃度為0.1mg/mL的亞甲基藍(lán)溶液染色?
、跒槭裁匆谜麴s水反復(fù)沖洗染色的根?
③實(shí)驗(yàn)中有幾個(gè)“等量”?為什么?
、苋旧母谡麴s水中的一組在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么?
、菡麄(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了幾次離子的交換吸附?具體的變化是什么?
、轈aCl2溶液中的一半根的藍(lán)色沒(méi)有被全部交換下來(lái),可能的原因是什么?(提示:Ca2+與亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子的交換吸附形成動(dòng)態(tài)平衡,或部分亞甲基藍(lán)陽(yáng)子被主動(dòng)運(yùn)輸?shù)礁?xì)胞內(nèi)。)
2)為什么研究甲狀腺激素生理作用的實(shí)驗(yàn)中,可以用含有甲狀腺制劑的飼料喂蝌蚪,而研究生長(zhǎng)激素、胰島素等的生理作用實(shí)驗(yàn)中,不能用“飼喂法”?(提示:甲狀腺激素是含I的氨基酸,而生長(zhǎng)激素、胰島素等是蛋白質(zhì)。)
3)科學(xué)家在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸,3min后,被標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,17min后,出現(xiàn)在高爾基體中,117min后,出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡中,以后又出現(xiàn)在釋放到細(xì)胞外的分泌物中。請(qǐng)分析此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4)選取9個(gè)大小和生長(zhǎng)狀況相近的洋蔥,放在盛滿清水的廣口瓶中培養(yǎng),使其根系充分發(fā)育后備用。另取3只廣口瓶,編號(hào)為1、2、3,分別加入等量、等濃度的硫酸銨、硝酸鈉和硝酸銨溶液,并用精密pH值試紙測(cè)定1、2、3號(hào)瓶中溶液的pH值分別為X、Y、Z。然后從9個(gè)洋蔥中挑選出3個(gè)根系發(fā)育狀況相近的洋蔥,分別放在3只廣口瓶中,盡量讓根系浸沒(méi)在溶液中。把它們旋轉(zhuǎn)在25℃左右的環(huán)境里3h后,再測(cè)定3瓶中溶液的pH值。請(qǐng)分析3只廣口瓶中溶液pH值的變化情況、變化的原因,以及此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題和得出了什么結(jié)論。
5)某同學(xué)為證明某一個(gè)問(wèn)題做了如下實(shí)驗(yàn),其步驟是:①夏夜捕捉到數(shù)10只螢火蟲(chóng),用小刀逐個(gè)將其腹部末端的發(fā)光器切下,放在培養(yǎng)皿內(nèi),并干燥3h。
、趯⒏稍锖蟮陌l(fā)光器放在研缽中研成粉末。
③將粉末分成兩等份,分別裝入甲、乙2只無(wú)色透明的小藥瓶中,再分別滴入幾滴蒸餾水,使之混合。
、 甲、乙2瓶的發(fā)光器粉末與蒸餾水混合后,為什么會(huì)出現(xiàn)螢光?1min多后,螢光為什么又會(huì)消失?
、谕茰y(cè)在甲、乙2 瓶中分別加入葡萄糖液和ATP溶液后,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?
、勰惩瑢W(xué)做此實(shí)驗(yàn),試圖證明什么問(wèn)題?你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象說(shuō)明了什么問(wèn)題?
生物學(xué)教學(xué)強(qiáng)化知識(shí)間邏輯聯(lián)系的意義和策略
摘要本文多角度分析了中學(xué)生物學(xué)教學(xué)強(qiáng)化知識(shí)之間邏輯聯(lián)系的必要性,并以高中生物新課程的部分教學(xué)內(nèi)容為例,分析了章與章之間、節(jié)與節(jié)之間知識(shí)上的邏輯聯(lián)系,從導(dǎo)入、展開(kāi)和小結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)提出了強(qiáng)化知識(shí)間邏輯聯(lián)系的教學(xué)策略。
關(guān)鍵詞生物學(xué)教學(xué)知識(shí)邏輯聯(lián)系
在觀摩課和研究課中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況:新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)播放豐富多彩的視頻資料,配以優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè),營(yíng)造出情趣盎然的課堂氛圍,但是從內(nèi)容上看與已經(jīng)上過(guò)的課沒(méi)有什么關(guān)聯(lián),新課仿佛從天而降一般,即便生動(dòng),也很突兀;教學(xué)過(guò)程中名詞概念一個(gè)接一個(gè)地羅列,都交待得很清楚,卻缺少思維上的連貫性。這樣的現(xiàn)象引發(fā)筆者對(duì)強(qiáng)化知識(shí)性教學(xué)內(nèi)容之間邏輯聯(lián)系的思考,現(xiàn)不惴淺陋,略述管見(jiàn),供大家參考。
一、強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)容之間邏輯聯(lián)系的必要性
以往很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),中學(xué)生物課程的教學(xué)內(nèi)容中描述性內(nèi)容居多,原理和規(guī)律性內(nèi)容較少,這就容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)以識(shí)記為主,思維得不到應(yīng)有的鍛煉,對(duì)知識(shí)的記憶也難以持久。自20世紀(jì)90年代以來(lái),這一狀況正在逐步改變,主張“生物課程是理科課程,理科應(yīng)講理”的呼聲越來(lái)越高,這里所說(shuō)的“理”其實(shí)就是邏輯和邏輯聯(lián)系。
從課程標(biāo)準(zhǔn)的要求看,必修模塊的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,知識(shí)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)目標(biāo)分為了解、理解、應(yīng)用三個(gè)水平,其中理解水平的內(nèi)容占大多數(shù)。而所謂理解水平就是要學(xué)生能夠“把握內(nèi)在聯(lián)系”。學(xué)生只有在認(rèn)識(shí)和把握了概念之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系后,才能真正理解所學(xué)知識(shí),才能將知識(shí)內(nèi)化形成一定的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
從學(xué)習(xí)心理學(xué)的角度看,學(xué)科的內(nèi)容結(jié)構(gòu)并不等同于學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),換言之,學(xué)科的內(nèi)容結(jié)構(gòu)不能直接強(qiáng)加于學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)中。要讓學(xué)生形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu),一方面要保證教學(xué)內(nèi)容具有良好的結(jié)構(gòu)性,為學(xué)生形成、完善和擴(kuò)展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)打下良好的基礎(chǔ),另一方面要把握好內(nèi)容結(jié)構(gòu)與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)(知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力結(jié)構(gòu)等)之間的關(guān)聯(lián)性,使學(xué)科的內(nèi)在邏輯與學(xué)生的心理邏輯統(tǒng)一起來(lái),以便讓學(xué)生通過(guò)同化和順應(yīng)等心理過(guò)程,使二者實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)接①。上面所說(shuō)空降式的新課導(dǎo)入模式,既沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)科的內(nèi)容結(jié)構(gòu)(與前面章節(jié)的邏輯聯(lián)系),也沒(méi)有考慮到學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)(已經(jīng)學(xué)習(xí)的概念和原理等),其缺陷當(dāng)然不言自明了。俗話說(shuō)“溫故而知新”,從學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)入手,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,合乎邏輯地提出新問(wèn)題,從而導(dǎo)入新課,能夠有效地喚起學(xué)生的求知欲。
從科學(xué)和科學(xué)教育的性質(zhì)看,強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)容間的邏輯聯(lián)系也是生物學(xué)教育的應(yīng)有之義。生物學(xué)無(wú)疑屬于科學(xué),生物學(xué)教育無(wú)疑屬于科學(xué)教育。科學(xué)意味著以理性的態(tài)度和理性的思維來(lái)認(rèn)識(shí)客觀世界的本來(lái)面目,弄清楚一個(gè)接一個(gè)的“WHAT”、“HOW”和“WHY”。英國(guó)科學(xué)哲學(xué)家波普爾說(shuō)過(guò):“科學(xué)和知識(shí)的增長(zhǎng)永遠(yuǎn)始于問(wèn)題,終于問(wèn)題──愈來(lái)愈深化的問(wèn)題②”。這句話中“始于”的問(wèn)題與“終于”的問(wèn)題是有著非常緊密的邏輯聯(lián)系的,前一個(gè)問(wèn)題解決后,后一個(gè)問(wèn)題的提出就成為邏輯的必然。以基因?yàn)楹诵牡默F(xiàn)代遺傳學(xué)的發(fā)展就是最好的例證?茖W(xué)既是如此,科學(xué)教育中呈現(xiàn)在學(xué)生面前的科學(xué)自然也應(yīng)如此?茖W(xué)是如此波瀾壯闊,跌宕起伏,問(wèn)題層出不窮,研究永無(wú)止境。如果我們的科學(xué)教育只是靜態(tài)地、孤立地呈現(xiàn)一個(gè)個(gè)研究的結(jié)果和結(jié)論,未能體現(xiàn)提出問(wèn)題的邏輯、研究過(guò)程的邏輯、得出結(jié)論的邏輯、提出新問(wèn)題的邏輯,那么學(xué)生學(xué)習(xí)的還是真實(shí)的科學(xué)嗎?這樣的科學(xué)教育是不是偏離抑或尚未觸及科學(xué)教育的本質(zhì)呢?
從美學(xué)和美育的角度看,生物學(xué)的美絕不僅僅表現(xiàn)在形形色色的生物身上,更蘊(yùn)涵在艱難曲折又精彩絕倫的研究過(guò)程中,蘊(yùn)涵在從問(wèn)題到結(jié)論再到新問(wèn)題,從建構(gòu)概念、探明原理和發(fā)現(xiàn)規(guī)律到建構(gòu)整個(gè)學(xué)科知識(shí)體系的內(nèi)在邏輯聯(lián)系中。將外在的形式美與內(nèi)在邏輯美統(tǒng)一起來(lái),才是比較完整的科學(xué)美,這樣的美育才是比較完整的科學(xué)美的教育。從小學(xué)到初中再到高中,科學(xué)(生物學(xué))課程的美育內(nèi)容中內(nèi)在邏輯美的比重應(yīng)當(dāng)不斷提升。
二、知識(shí)內(nèi)容之間的邏輯聯(lián)系例析
盡管生物學(xué)早已超越了描述性科學(xué)的階段,還是有不少人認(rèn)為它就是對(duì)生物從外到內(nèi)、從結(jié)構(gòu)到功能、從現(xiàn)象到規(guī)律等方方面面的描述,課堂教學(xué)中抽絲剝繭單純描述的做法也不鮮見(jiàn),結(jié)果導(dǎo)致教學(xué)枯燥無(wú)味,學(xué)生死記硬背。實(shí)際上,中學(xué)生物課程中相關(guān)知識(shí)內(nèi)容之間的邏輯聯(lián)系比比皆是,需要整理和挖掘。下面以人教版普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容為例來(lái)分析。
1.章與章之間的邏輯聯(lián)系
《分子與細(xì)胞》模塊第一章初步闡明了細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)!凹(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”這一命題既是貫穿本模塊各章的主線,也可以看作本模塊內(nèi)容結(jié)構(gòu)的邏輯起點(diǎn)。為什么說(shuō)細(xì)胞是系統(tǒng)?是因?yàn)榧?xì)胞是一個(gè)由各個(gè)組分相互作用、密切聯(lián)系所形成的有機(jī)整體。為什么說(shuō)細(xì)胞是生命系統(tǒng)?是因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)是有生命的。對(duì)“有生命”的理解關(guān)鍵在“生”字!吧敝辽儆腥龑雍x:第一層是從無(wú)到有叫生(無(wú)中生有),比如生孩子的生,生生不息的生;第二層是“活”的意思,也就是跟外界進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換,或者說(shuō)能夠進(jìn)行代新陳代謝、有應(yīng)激性;第三層是“長(zhǎng)”的意思,也就是從小長(zhǎng)大,廣義一些還應(yīng)該包括發(fā)育、衰老和死亡,因?yàn)榘l(fā)育和衰老是“生”的過(guò)程,死亡是
“生”的終點(diǎn)。為什么說(shuō)細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)?因?yàn)樗菢?gòu)成更高層次生命系統(tǒng)(生物體)的基本單位,還因?yàn)樗歉鱾(gè)層次生命系統(tǒng)中最微小的。由此可見(jiàn)“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”這一命題由一條概念鏈形成的(圖1左側(cè)),其中“系統(tǒng)”是“生命系統(tǒng)”的上位概念,“生命系統(tǒng)”又是“基本的生命系統(tǒng)”的上位概念。
第一章確立“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”后,接下來(lái)各章要依次從不同角度來(lái)深入分析為什么說(shuō)細(xì)胞是一個(gè)基本的生命系統(tǒng):組成它的物質(zhì)與非生命系統(tǒng)有什么不同?──第二章;組成它的各種結(jié)構(gòu)(細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞核)是如何緊密聯(lián)系形成一個(gè)有機(jī)整體的(即系統(tǒng))的?──第三章;它是怎樣與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換(即“活”)的?──第四、五章;它是怎樣產(chǎn)生(增殖)、生長(zhǎng)、衰老和死亡(即“生”的第一層和第三層含義)的?──第六章。換言之,第一章確立“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”這一基本命題,第二章分析其物質(zhì)基礎(chǔ),第三章論證它是系統(tǒng),第四、五、六章論證它是生命系統(tǒng)。
《遺傳與進(jìn)化》模塊包括七章內(nèi)容,每章分析一個(gè)中心問(wèn)題,七章就構(gòu)成了由七個(gè)中心問(wèn)題組成的大問(wèn)題串,這七個(gè)中心問(wèn)題之間存在著緊密的邏輯聯(lián)系。在孟德?tīng)栔,人們不知道決定遺傳的內(nèi)在因素是什么,有人甚至猜想人的受精卵中就有一個(gè)器官齊全的微縮的小人。人類是怎么認(rèn)識(shí)到基因的存在的呢?這是第一章《孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)》要解決的問(wèn)題。孟德?tīng)柕倪z傳因子理論讓人們認(rèn)識(shí)到對(duì)遺傳和變異起決定作用的是遺傳因子(后來(lái)改稱為基因),但是人們還不知道它到底是某種非實(shí)體的因素還是物質(zhì)的實(shí)體。如果它是一種物質(zhì)實(shí)體,必定存在于細(xì)胞中一定的位置,那么基因到底在哪里呢?這是第二章《基因和染色體的關(guān)系》要解決的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題解決后,知道了基因位于染色體上,但是染色體是由蛋白質(zhì)和DNA兩種物質(zhì)組成的,基因到底是什么呢?這是第三章《基因的本質(zhì)》要解決的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題解決后,人們知道了基因是有遺傳效應(yīng)的DNA的片段,那么基因是怎樣控制性狀的呢?這是第四章《基因的表達(dá)》要研究的問(wèn)題……抓住了這些在邏輯上環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題,再在每章的教學(xué)中將章的中心問(wèn)題逐層分解成更加具體的問(wèn)題,以問(wèn)題來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí),就能真正體現(xiàn)生物學(xué)“作為探究的科學(xué)”的特點(diǎn),也有利于學(xué)生通過(guò)探究性學(xué)習(xí)來(lái)建構(gòu)知識(shí),形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2.節(jié)與節(jié)之間的邏輯聯(lián)系
教材節(jié)與節(jié)之間的邏輯聯(lián)系有的是內(nèi)在的,有的是外在的。
《分子與細(xì)胞》模塊第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》是體現(xiàn)知識(shí)之間內(nèi)在邏輯聯(lián)系的實(shí)例。
本章分四節(jié):第一節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》,第二節(jié)《細(xì)胞的能量通貨──ATP》,第三節(jié)《ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸》,第四節(jié)《能量之源──光與光合作用》。本章的邏輯起點(diǎn)是細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用都要經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)(圖2)。分子一般是穩(wěn)定的,要讓它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng),往往需要將分子活化,以克服分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能障。克服能障的辦法不外乎兩種:一種是讓反應(yīng)物分子獲得足夠的能量,使它能自己跳過(guò)“門(mén)檻”,如加溫、加壓等;一種是使化學(xué)反應(yīng)需要的活化能降低,即降低“門(mén)檻”,也就是加催化劑。細(xì)胞內(nèi)是不可能有高溫高壓等劇烈條件的,其化學(xué)反應(yīng)只能在溫和的條件下進(jìn)行,所依靠的催化劑就是酶。酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?它與無(wú)機(jī)催化劑相比有什么不同的特性?這是第一節(jié)要探究的問(wèn)題。從能量角度來(lái)看,細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之分,不同的化學(xué)反應(yīng)之間如何建立起能量的聯(lián)系呢?這就猶如買(mǎi)賣(mài)東西需要貨幣一樣,細(xì)胞中不同結(jié)構(gòu)、不同化學(xué)反應(yīng)之間能量聯(lián)系的建立要靠能量的“通貨”──ATP。ATP是什么樣的物質(zhì)?它為什么能夠充當(dāng)細(xì)胞內(nèi)能量的“通貨?這是第二節(jié)要探究的問(wèn)題。第二節(jié)明確了ATP是為細(xì)胞直接提供能量的物質(zhì),那么,ATP中的能量來(lái)自哪里?主要來(lái)自細(xì)胞呼吸,即細(xì)胞中的有機(jī)物氧化分解,將其中的能量釋放出來(lái),使ADP形成ATP。這是第三節(jié)要研究的內(nèi)容。細(xì)胞中有機(jī)物中的能量又是來(lái)源于哪里呢?對(duì)絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō),最終來(lái)源都是光合作用固定的太陽(yáng)能,這就是第四節(jié)要探究的問(wèn)題。這樣的邏輯聯(lián)系理清之后,諸如“為什么先講細(xì)胞呼吸后講光合作用?”之類的問(wèn)題就迎刃而解了。
例2.《遺傳與進(jìn)化》模塊第六章《從雜交育種到基因工程》是體現(xiàn)知識(shí)之間外在邏輯聯(lián)系的實(shí)例。
本章分兩節(jié):第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》,第二節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》。雜交育種、誘變育種和基因工程育種都是人類根據(jù)自己的需要對(duì)生物的基因組成進(jìn)行人工干預(yù)的過(guò)程。作為同一范疇、目前現(xiàn)實(shí)中并用的技術(shù),它們之間的邏輯聯(lián)系與其說(shuō)是知識(shí)之間內(nèi)在的聯(lián)系,不如說(shuō)是人類社會(huì)的需要所賦予的外在聯(lián)系。這一章的邏輯起點(diǎn)是人類可以運(yùn)用知識(shí)和技術(shù)來(lái)改變生物的基因組成,培育新品種。遠(yuǎn)在基因理論提出之前,人類就通過(guò)汰劣留良來(lái)進(jìn)行選擇育種,但是選擇的周期很長(zhǎng),只能在不同品種之間取舍,不能將不同品種的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)品種上。孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)兩個(gè)遺傳基本定律之后,雜交育種被廣泛應(yīng)用,可以將兩個(gè)或多個(gè)不同品種的優(yōu)良性狀集中在一起,獲得新品種。但是雜交育種具有明顯的局限性:后代出現(xiàn)性狀分離,育種時(shí)間長(zhǎng),不能跨越物種間的障礙,只能實(shí)現(xiàn)已有性狀的組合(不能創(chuàng)造新性狀),等等。隨著人們對(duì)基因突變的認(rèn)識(shí)加深,發(fā)明了誘變育種技術(shù),用人工方法提高突變率,短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出不少新品種,但是這種技術(shù)又有盲目性大等缺點(diǎn)。隨著對(duì)基因的結(jié)構(gòu)和功能研究的日益深入,基因工程應(yīng)運(yùn)而生,使人類有可能按意愿直接定向地改變生物,培育新品種,當(dāng)然它也不可能是完美無(wú)缺的,也會(huì)給人類帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。育種技術(shù)的.發(fā)展史表明,科學(xué)的進(jìn)步會(huì)催生新的技術(shù),新技術(shù)的應(yīng)用能夠提高生產(chǎn)力,推動(dòng)人類社會(huì)向前發(fā)展;但是任何技術(shù)都不是完美無(wú)缺的,人類應(yīng)用一種技術(shù)后,很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的局限性,這就產(chǎn)生對(duì)新技術(shù)的渴求,對(duì)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生外部驅(qū)動(dòng)力;科學(xué)的發(fā)展又催生新的技術(shù)來(lái)滿足人類的新需求……如此循環(huán)往復(fù),科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)在互動(dòng)共同發(fā)展。本章兩節(jié)其實(shí)就是用三種育種技術(shù)作為實(shí)例來(lái)演繹科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的這種互動(dòng)關(guān)系,也就是說(shuō),三種技術(shù)的知識(shí)之間的邏輯聯(lián)系不是知識(shí)本身內(nèi)在的,而是靠科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系而串起來(lái)的,估且稱之為外在的邏輯聯(lián)系。
知識(shí)內(nèi)容之間外在的邏輯聯(lián)系還可以用個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈的內(nèi)容來(lái)說(shuō)明。研究合理的捕獲量、害蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律等,僅在個(gè)體水平上研究是不夠的,必須將種群作為一個(gè)整體來(lái)研究;研究一個(gè)水體中放養(yǎng)的魚(yú)類的種類和數(shù)量、物種入侵等問(wèn)題,僅研究種群就不夠了,必須要考慮種間關(guān)系、不同種群的空間分布、種類豐富度等因素,即需要在群落水平上去研究。同理,生態(tài)系統(tǒng)和生物圈的研究也是非常必要的。教學(xué)時(shí)如果能將這些外在的邏輯聯(lián)系凸顯出來(lái),就能強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)的價(jià)值,進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
三、強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)容之間邏輯聯(lián)系的策略
強(qiáng)化知識(shí)內(nèi)容間的邏輯聯(lián)系,首先要認(rèn)真鉆研課程標(biāo)準(zhǔn)和教材,宏觀上將每一本教材作為一個(gè)整體來(lái)分析,微觀上將每一章、每一節(jié)作為一個(gè)整體來(lái)分析,弄清楚不同知識(shí)間的內(nèi)在或外在邏輯聯(lián)系。然后,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和認(rèn)識(shí)規(guī)律,每節(jié)課的教學(xué)按導(dǎo)入、展開(kāi)、小結(jié)等環(huán)節(jié)分別確定強(qiáng)化知識(shí)間邏輯聯(lián)系的策略。
1.導(dǎo)入策略──“溫故而知新”
在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生回憶前面章節(jié)所學(xué)知識(shí),再呈現(xiàn)新的情境,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,從而引出新課要研究的問(wèn)題,這樣可以幫助學(xué)生在頭腦中初步建立新舊知識(shí)之間的邏輯聯(lián)系,為激發(fā)興趣、建立知識(shí)結(jié)構(gòu)打下較好的基礎(chǔ)。下面以《基因突變及其他變異》一章為例來(lái)說(shuō)明。
在此章之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)基因的本質(zhì)、基因的表達(dá)等內(nèi)容,知道基因是有遺傳效應(yīng)的DNA的片段,DNA是化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的物質(zhì),因此可以保證遺傳信息在親子代傳遞的穩(wěn)定性;還學(xué)過(guò)DNA的復(fù)制,半保留復(fù)制機(jī)制保證了親代DNA的遺傳信息能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地傳給子代DNA。在通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生回憶這些知識(shí)后,可出示親子代間有明顯性狀差異的圖片,提問(wèn):“既然如此,為什么后代總是跟親代有一定的性狀差異呢?”學(xué)生可能會(huì)說(shuō),因?yàn)樽哟幕蚴莵?lái)自父母雙方的而不是一方的,基因的自由組合會(huì)使后代產(chǎn)生變異。這時(shí)可接著提問(wèn):“在生物繁殖過(guò)程中,除基因的自由組合會(huì)使后代產(chǎn)生變異外,基因本身會(huì)不會(huì)改變呢?DNA復(fù)制過(guò)程是不是都能保證百分之百地精確無(wú)誤呢?復(fù)制出了差錯(cuò)會(huì)怎么樣?”接下來(lái)還可以把話題轉(zhuǎn)到染色體方面:“染色體是基因的載體,染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的穩(wěn)定對(duì)于生物的遺傳非常重要,減數(shù)分裂和有絲分裂保證了后代的染色體數(shù)目與親代一致。那么,后代的染色體數(shù)目總是與親代一樣嗎?如果出現(xiàn)增加或減少又會(huì)是什么后果?這就是我們從今天開(kāi)始要研究的問(wèn)題──基因突變及其他變異”。
2.展開(kāi)策略──設(shè)計(jì)問(wèn)題串
導(dǎo)入環(huán)節(jié)明確了本節(jié)課的中心問(wèn)題后,應(yīng)該將這一中心問(wèn)題分解成若干個(gè)邏輯上緊密聯(lián)系的小問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生逐個(gè)分析,讓學(xué)生沿著問(wèn)題串的思路建構(gòu)知識(shí)。
教材中有不少章節(jié)設(shè)計(jì)了問(wèn)題串,教師在教學(xué)中可以參考。還有一些章節(jié)沒(méi)有現(xiàn)成的問(wèn)題串,需要教師深入挖掘知識(shí)間的邏輯聯(lián)系,設(shè)計(jì)問(wèn)題串。例如,關(guān)于細(xì)胞的有絲分裂,教材是按前、中、后、末四個(gè)階段依次描述的,涉及的名詞比較多,顯得比較抽象。如果設(shè)計(jì)成問(wèn)題串的形式,就不會(huì)那么枯燥了?梢韵却_定這樣一個(gè)邏輯起點(diǎn):“細(xì)胞通過(guò)有絲分裂形成的子細(xì)胞,染色體數(shù)目與親代細(xì)胞相等”(討論如果不相等會(huì)怎么樣)。從這一邏輯起點(diǎn)出發(fā),可以設(shè)計(jì)如下問(wèn)題串:通過(guò)有絲分裂,一個(gè)細(xì)胞變成兩個(gè)子細(xì)胞,染色體數(shù)目為什么不減少一半呢(間期復(fù)制)──染色體復(fù)制后,細(xì)胞核中含有兩套染色體(染色質(zhì)),怎么保證兩個(gè)子細(xì)胞各自得到完整的一套染色體呢?是細(xì)胞核簡(jiǎn)單地縊裂成兩個(gè)嗎?(核仁解體、核膜消失,染色體散亂地分布在細(xì)胞質(zhì)中央)──兩套染色體怎么才能分別移動(dòng)到細(xì)胞的兩極呢?(在紡錘絲牽引下,染色體在赤道板“排好隊(duì)”,著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi)各自成為一條染色體,在紡錘絲牽引下移向兩極……)
3.小結(jié)策略──繪制概念圖
在小結(jié)環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)將所學(xué)知識(shí)內(nèi)容之間的邏輯聯(lián)系進(jìn)行梳理,繪制概念圖不失為一種有效的方法。
繪制概念圖的活動(dòng)最好由學(xué)生自己完成。可以先由學(xué)生個(gè)人繪制,再經(jīng)過(guò)小組討論進(jìn)行修改,最后由教師進(jìn)行評(píng)價(jià)和完善。
繪制概念圖時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)圖中任意兩個(gè)概念通過(guò)連接詞都能構(gòu)成一個(gè)有意義的命題。對(duì)于理論性強(qiáng)、概念多、層級(jí)多的概念圖,如果直接將所有的概念羅列出來(lái),再畫(huà)箭頭、填寫(xiě)連接詞,往往導(dǎo)致圖形凌亂。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生首先抓住最核心的思路,或者找出最基本的命題,確定概念圖的主鏈,再圍繞主鏈補(bǔ)充相關(guān)的概念(節(jié)點(diǎn))和連接詞。
繪制概念圖的策略并非對(duì)所有內(nèi)容的總結(jié)都最有效,表格、流程圖、模型圖、結(jié)構(gòu)或過(guò)程示意圖等都有其獨(dú)特的作用,需要根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容的需要合理運(yùn)用。
主要參考文獻(xiàn)
、倥徭纺龋F(xiàn)代教學(xué)論(第一卷).北京:人民教育出版社, 2005: 185~186
②胡志強(qiáng),肖顯靜. 科學(xué)理性方法. 北京:科學(xué)出版社,2002:59
高中生物必修3:用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞
1、顯微鏡的使用:取鏡→安放→對(duì)光→壓片→觀察→收放。
(1)低倍鏡使用:(觀察任何標(biāo)本都必須先用低倍鏡,且標(biāo)本應(yīng)透明)
(2)高倍鏡使用:
先使用低倍鏡確定目標(biāo)→移動(dòng)裝片,使目標(biāo)位于視野中央→轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,換用高倍鏡→
調(diào)焦(轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋)(視野較暗,可調(diào)反光鏡或光圈)
2、顯微鏡使用注意事項(xiàng):
(1)成像特點(diǎn):放大倒立的虛像。
(2)放大倍數(shù)計(jì)算:物鏡的放大倍數(shù)×目鐿的放大倍數(shù)。放大倍數(shù)指的是物體的長(zhǎng)或?qū)挕?/p>
(3)物像的移動(dòng)方向與裝片的移動(dòng)方向相反。
(4)低倍鏡下成像特點(diǎn):物像小、細(xì)胞數(shù)目多、視野亮。
高倍鏡下成像特點(diǎn):物像大、細(xì)胞數(shù)目少、視野暗。
(5)物鏡和目鏡的判斷方法:物鏡有螺紋,目鏡無(wú)螺紋。
(6)放大倍數(shù)的判斷方法:
目鏡:鏡頭長(zhǎng)放大倍數(shù)小,鏡頭短放大倍數(shù)大。
物鏡:鏡頭長(zhǎng)放大倍數(shù)大,鏡頭短放大倍數(shù)小。
物鏡與裝片之間的距離:距離近放大倍數(shù)大,距離遠(yuǎn)放大倍數(shù)小。
(7)顯微鏡的有關(guān)性能參數(shù)。最重要的性能參數(shù)是分辨率,而不是放大倍數(shù)。
1.高倍鏡的使用時(shí)注意
(1)低倍鏡使用過(guò)程中,下降鏡筒時(shí)必須雙眼側(cè)視鏡筒,防止鏡頭撞到玻片。
(2)低倍鏡找到物像后,換上高倍鏡時(shí),觀察過(guò)程中只能使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。
高中生物遺傳學(xué)解題之掌握基本方法
1、最基礎(chǔ)的遺傳圖解必須掌握:一對(duì)等位基因的兩個(gè)個(gè)體雜交的遺傳圖解(包括親代、產(chǎn)生配子、子代基因型、表現(xiàn)型、比例各項(xiàng))例:番茄的紅果—R,黃果— r,其可能的雜交方式共有以下六種,寫(xiě)遺傳圖解: P ①RR × RR ②RR × Rr ③RR × rr ④Rr × Rr ⑤Rr × rr ⑥r(nóng)r × rr★注意:生物體細(xì)胞中染色體和基因都成對(duì)存在,配子中染色體和基因成單存在▲一個(gè)事實(shí)必須記。嚎刂粕锩恳恍誀畹某蓪(duì)基因都來(lái)自親本,即一個(gè)來(lái)自父方,一個(gè)來(lái)自母方。
2、關(guān)于配子種類及計(jì)算:
A、一對(duì)純合(或多對(duì)全部基因均純合)的基因的個(gè)體只產(chǎn)生一種類型的配子
B、一對(duì)雜合基因的個(gè)體產(chǎn)生兩種配子(Dd D、d)且產(chǎn)生二者的幾率相等 。
C、 n對(duì)雜合基因產(chǎn)生2n種配子,配合分枝法 即可寫(xiě)出這2n種配子的基因。例:AaBBCc產(chǎn)生22=4種配子:ABC、ABc、aBC、aBc 。
3、計(jì)算子代基因型種類、數(shù)目:后代基因類型數(shù)目等于親代各對(duì)基因分別獨(dú)立形成子代基因類型數(shù)目的乘積(首先要知道:一對(duì)基因雜交,后代有幾種子代基因型?例:AaCc ×aaCc其子代基因型數(shù)目? ∵Aa×aa F是Aa和aa共2 種 [參二、1⑤] Cc×Cc F是CC、Cc、cc共3種 [參二、1④] ∴答案=2×3=6種 (請(qǐng)寫(xiě)圖解驗(yàn)證)
4、計(jì)算表現(xiàn)型種類:子代表現(xiàn)型種類的數(shù)目等于親代各對(duì)基因分別獨(dú)立形成子代表現(xiàn)型數(shù)目的乘積[只問(wèn)一對(duì)基因,如二1①②③⑥類的雜交,任何條件下子代只有一種表現(xiàn)型;則子代有多少基因型就有多少表現(xiàn)型]例:bbDd×BBDd,子代表現(xiàn)型=1×2=2種 , bbDdCc×BbDdCc ,子代表現(xiàn)型=2×2×2=8種。
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