述叶的形态,把叶绿体比拟为制造有机物的“绿色工厂”、线粒体比喻为向 细胞供应能量的“动力工厂”等。我认为运用类比法教学,要有目的、有计 划、有针对性地进行,同时要注意以下几点:
(1)发掘教材中的类比因素,掌握丰富的类比资料。教材、教参上的类 比例子不多,教师在备课时应该有意识地发掘类比因素,把平时积累的类比 资料选入教案,有的放矢,否则只凭课堂上的灵感,随便举例、打比方,不 会产生好的教学效果。
(2)要尽量深入研究两个对象的共同特性和个性,类比要确切。类比的 举例要恰如其分地表示所要说明的事物,要求教师在讲述两个对象共性的同 时,强调指出各自的个性,以免形成错觉,混淆概念。例如,说眼球像一部 “自控照相机”,它所形成的物像,必须经过视网膜上的感光细胞产生神经 冲动传递到大脑皮层的视中枢,才能形成视觉,这是普通照相机所不能比拟 的。
(3)注意语言的严谨性。类比教学所用的语言,要生动准确、富有趣味 性,但不能庸俗化,不能喧宾夺主,分散学生的注意力。
5.自学讨论式教学法 自学讨论式教学法有各种形式。如自学指导教学法,它包括阅读、质疑、
解疑和练习四个过程。
我们根据教学大纲、教材内容编写“课堂自学指导提纲”印发给学生, 在课堂内指导学生有针对性地进行阅读。要求学生以提纲为线索进行自学, 阅读教材和摘写笔记,能够逐步正确理解课文的基本内容,学会分段,找要 点、重点、难点,概括段落大意,归纳出本节课的中心内容,在读书求知中 还要善于诱导学生多思好问。例如,在学习细胞膜的结构和功能时,首先让 学生按照“自学指导提纲”进行阅读,然后诱导学生质疑,有的学生问,细 胞膜为什么是一个选择透性膜?针对这个问题,让学生展开讨论,通过质疑、 解疑,对这一节课的中心内容、要点、难点,学生就比较容易理解和掌握了。 在学习光合作用时,通过自学指导学习,提出光反应和暗反应的特点和本质 是什么?通过分析讨论明确了光反应主要是能量的转变,而暗反应主要是物 质的转变,两者相互联系共同完成生物界最基本的物质代谢和能量代谢,这 不仅认识了光反应和暗反应的个别属性,而且对光合作用的实质有了正确深 入的理解。
其他自学讨论教学法还有:
(1)五环节教学法:观、读、思、练、讲。
(2)三段教学法:问题、探求、结论。
(3)自学讨论教学法:预习、自学、讨论、完成训练、检查自学。
(4)五段教学法:观、读、讲、议、做。 它们的共同特点是增加了学生的活动,体现学生的主体作用,调动学习
积极性。这些教学方法是否是教师、知识、学生三者辩证统一关系的最佳组 合,只有在进一步实践中去研究解决。
五、加强实验教学
生物学是一门实验科学,观察和实验是生物科学基本的研究方法。加强 实验教学不仅是为了验证知识,更重要的是使学生学会科学研究的方法,通
过观察、实验、参观、讨论、实习等教学活动,可以培养学生的学习兴趣, 启发他们学习的主动性,形成客观的、实事求是的科学态度。因此,教师在 整个教学过程中,要充分发挥主动精神,努力创造条件,完成教学大纲中所 规定的观察、实验、演示的各项要求,从而培养学生的观察、实验、思维和 自学能力,通过科学方法的训练,培养学生的科学素质。
(一)教师要练好实验操作的基本功
要提高实验教学质量,教师本身进行的实验操作必须规范、准确和熟练。 为此,教师必须将课本规定的所有实验亲手做几遍,掌握实验的全过程,发 现实验中出现的各种情况,体会实验成功的关键,做到心中有数。只有这样, 才能把实验目的、方法、步骤向学生讲解清楚,并且能够熟练地示范。此外, 还要及时发现和纠正学生在实验中出现的问题,使学生实验做得既快又好。 我在指导学生做实验时,操作一定要求规范化(包括操作规范和有关术 语的规范)。例如,在使用显微镜观察标本时,要求用左眼观察,同时右眼 要睁开。在绘细胞结构图时,细胞结构轮廓要清晰,不能有几条线交错或重 叠,细胞各部分比例要恰当。画一群连在一起的细胞中的一个或几个时,必 须画出相邻的细胞,表示是整体中的局部,细胞的明暗用细点来表示等等。 在讲解实验中,还要注意生物学术语的规范。例如,不能将载玻片和盖玻片
讲成大玻片和小玻片;玻片标本有三种,装片、切片和涂片,不能混淆。
(二)发挥主动精神,努力创造条件,完成教学大纲规定的实验内
容
现在,一般各校生物教学仪器设备都不足,教学实验经费又很少,生物
教师就更要发挥主动精神,因陋就简,创造条件,解决困难,发动师生一起 动手,按不同季节不失时机地有计划有目的地采集动植物,准备实验材料或 制成标本。多动脑筋动手制作或用其他用具作为实验仪器的代用品。
(三)实验的类型
从教学过程来看,生物实验可以分为演示实验和学生实验两类。
1.演示实验 演示实验是由教师在全班学生面前操作,使学生及时看到所学习的对象
或现象,从而验证、巩固获得的知识。
演示实验的特点是全部实验主要由教师操作,有时也有少数学生做一些 辅助操作,而绝大部分学生只是观察,不动手实验。
俗话说“百闻不如一见”。有些科学知识比较复杂或抽象,学生没有感
性知识是不能理解的。教师用演示实验来讲解或验证,学生就比较容易接受、 巩固这些知识。通过演示实验,还可以使学生了解正确使用仪器的方法和操 作原理,以后独立进行实验时,就会使用或容易学会使用这些仪器。例如, 我向学生讲解植物的蒸腾作用原理时,单靠口头讲述,学生没有蒸腾作用的 感性知识,很难相信,也不易理解。如果向学生演示绿叶蒸腾作用的实验, 学生看到从绿叶里确实散出水气,凝成水珠,就容易领会蒸腾作用的原理和 意义。以后学生可以根据教师演示的装置,独立进行实验,验证这个作用。 演示实验主要应根据教学的要求来决定,此外,在下列情况中,也往往
采用演示实验的方法:
(1)有些实验比较复杂,学生做有困难;有些实验要用复杂或精密的仪 器,或仪器很少,不能组织学生做。
(2)有些实验比较简单,由教师作演示一下就完成了,不必组织学生去
做。例如,证明呼吸时放出二氧化碳的实验,用玻璃管向石灰水里吹气,澄 清的石灰水马上变得浑浊。这类实验如都叫学生做,教学时间会明显加长。
(3)为节省试剂或材料,有些实验不叫学生去做,教师演示,也能说明 问题。例如,证明光合作用制造淀粉的实验,要用酒精溶解叶绿素,让学生 做要消耗大量酒精。
在进行演示实验时,教师既要照顾实验,又要使全班学生都能注意力集 中,看得到,看得清楚。为此,教师必须注意下列事项:
(1)演示桌要有适当的高度。如果桌子不够高,可以垫高。不要举起双 手进行演示,否则,不仅操作不方便,不能起示范作用,而且双手摇晃,会 妨碍观察。
(2)生物体微细的结构,可以用显微幻灯放大,让学生在毛玻璃上观察。 演示实验的好处一方面是和讲解或讲述内容紧密结合,讲到哪儿就做到 哪儿、看到哪儿。另一方面,演示实验,有一份材料,一套设备即可进行, 对目前材料设备的紧张状况是适宜的。演示实验如能配合启发讨论,将大大
活跃课堂气氛。
2.学生实验 学生实验是在教师的指导下进行的,绝大多数的实验是上课时在课堂或
实验室里进行,也有的要在课外进行。学生实验一般是在教师讲解新知识以
后,让学生做实验来验证和巩固新知识。例如,我在讲述了细胞的分裂以后, 让学生做“细胞有丝分裂”的实验。也可以先让学生实验,使学生获得感性 知识,再讲解新知识。例如,先让学生在显微镜下观察草履虫,然后向学生 讲解草履虫的构造和生活。学生实验有以下几种形式:
(1)边讲边实验
这种课型已经为越来越多的教师采用,也就是把独立的学生实验课内容 和新课结合起来进行,学生一面做实验,一面讨论或教师讲解,常收到事半 功倍的效果。例如,我一边讲解花的构造,一边指导学生解剖花,观察它的 构造。教师边讲新知识,边让学生观察实验,使学生能及时理解和巩固新知 识。
(2)增加学生独立实验的内容
现在教材规定的学生实验不多,应视为最低要求,可根据实际条件和教 学的进度,增加新的学生实验,特别是增加学生自行设计的实验。教师根据 教材内容提出课题,鼓励学生设计,归纳出最佳或几个不同的方案,由学生 去做,以培养学生的创造精神。例如,讲完种子萌发一章以后,我提出:“谁 能设计出一套比课本内容更好的种子萌发的实验装置?”这对学生科学素质 的培养,是极其有利的。
(3)把课外实验或学生课外活动的实验和课堂教学结合起来 这种方法适用于展示一个过程持续时间较长的实验。对操作简单,需要
的时间较长,而又不需使用特殊仪器的实验,可以要求学生在课外进行实验。 例如,我在讲完茎的输导作用后,用盆栽木本植物演示枝条的环剥实验,课 后组织学生继续观察枝条的环剥部分,看以后会不会形成瘤状突起,如果会, 又是怎样形成的。“种子发芽率的测定”、“种子萌发过程”、“蚕的发育”、 “青蛙的发育”、“果蝇杂交实验”、“甲状腺激素对蝌蚪发育的影响”等 实验,可以作为科技活动内容,要求学生把观察到的各种变化记录下来,并 将发育过程不同阶段的实物做成标本,配合教学内容在教学过程中进行报
告、演示等。这不仅有利于课堂知识的理解和掌握,而且活跃了教学气氛, 使课堂学习向课外活动延伸,培养一批课外科技活动的积极分子。
实验教学并不是单纯的一种教学方法问题,而是一个教育问题,应引起 生物教师的普遍重视。
六、生物学科的课外科技活动
现代生物科学发展突飞猛进,生物学的研究已进入探索生命奥秘、揭示 生命本质的分子生物学时代,这对生物教学提出了新的更高的要求。为了进 一步提高生物学教学质量,在完成课堂教学的同时,积极开展课外生物学科 技活动具有重要意义。
(一)生物课外科技活动的目的
1.开展丰富多采的生物课外科技活动可以培养学生学习生物科学的浓厚 兴趣
丰富多采的生物科技活动符合学生的生理、心理成长的规律,有利于激 发和发展学生的多种兴趣、爱好,进一步激发学生的学习兴趣。这样由兴趣 到爱好,进一步发展为志趣,使学生的聪明才智向着有利的方向发展,对他 们今后成为具有创造性的人才有重大意义。
2.生物课外科技活动是提高学生科学文化素质的重要途径
课外科技活动比课堂教学有更大的实践性、广泛性、灵活性和主动性, 它不受现行教学计划和教材的限制,内容丰富多采,形式多种多样,具有很 强的社会性,可以培养学生自学和运用知识的能力。课外科技活动为学生提 供了进行科学实验的机会,使学生自己设计实验、自己动手操作、自己管理、 认真观察、详细记录、开动脑筋去比较分析,综合归纳并提出问题,撰写小 论文,在实践中培养了学生的观察能力、想象能力、思维能力和实际操作能 力。同时,也锻炼了学生实事求是的科学态度、严谨细致的科学作风和百折 不挠的探索精神。
3.寓教育于课外科技活动中
在课外活动中可采取多种形式对学生进行思想品德教育。可向学生介绍 伟大的生物学家达尔文以及其他科学家的生平事迹,请老一辈科学家与学生 见面,讲述他们对青少年的期望。使学生树立爱科学、学科学、用科学,将 来为祖国四化建设作贡献的远大理想。在采集动植物标本时树立生态观念, 保护生物资源,不乱采集动植物,同时还要进行遵守纪律、团结友爱的教育, 培养他们的集体荣誉感。
(二)生物学科技活动的内容和课题的选择
生物科技活动内容的安排,应注意青少年学生的年龄特征和知识基础, 做到课内知识与课外知识相结合。活动项目要来源于课内而又高于课内,不 能是课内知识的简单重复验证,应有一定的科研性。
爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。选择活动 项目时首先要从趣味、科学、实用、创新四个方面来考虑。要注意四要四不 要,即活动项目不要陈旧、要新颖;不要雷同、要变换形式;不要贪大贪多、 要切合实际;不要平淡、要重点突出。具体应从以下三个方面进行:
1.从学生的年龄特点出发选择课题 好奇是青少年学生的天性,要引导学生由好奇到发生兴趣,再发展为愿
意进行小课题的研究。中学生的主要精力仍然是完成教学大纲规定的学习任 务,开展生物科技活动主要是利用课余时间进行。因此,选择课题要是学生 力所能及,并能在较短的时间内完成课题的全过程,看到自己研究的成果, 这样能激励学生的积极性和主动性。
2.要从开发学生智力和培养学生科学素质出发选择课题 中学开展生物科技活动是给爱好科技活动的学生创造进行实验的条件,
在活动中学生用自己智慧的头脑、灵巧的双手,探索大千世界的奥秘,加深 对课本知识的理解,启发他们对科学的兴趣与爱好,开拓眼界,增长知识, 启迪思路,培养他们自觉地用科学的眼光观察周围事物,以科学的头脑思考 问题,用科学的精神处理问题等科学素质。
所以,选择的课题既不能搬用课本的实验内容,把实验搬到课外小组里 进行,也不能简单地重复前人已做过的工作,必须在课题设计、实验内容方 面有所创新。例如,“对城市进行鸟市调查,提出爱鸟的建议”,“对城市 交通噪音和排气污染的调查”,“被动吸烟危害健康的实验”,“某种昆虫
(害虫、益虫)的观察”,“某种珍贵植物的组织培养(人工种子)”等课 题都是比较新颖的。
3.选择课题与生产实践相联系 所选的课题应有一定经济效益,也就是具有社会性。例如,“对某地区
生物资源的调查”,“培育优良动植物新品种”,“外地新品种的引种”,
“害虫预测预报”,“工业废水废气、粉尘污染的调查”,“某地区野鼠生 活习性与灭鼠”等都有可能发挥一定社会效益。
为了迎接新技术革命的挑战,培养出适应现代化生产的劳动者,作为基
础教育重要组成部分的课外科技活动,其内容要不断吐故纳新。一方面要淘 汰那些已经陈旧的知识;另一方面要把新的科技成果,高、精、尖的知识和 技能引入课外科技活动中。同时,要注意在选编时,应从学生的实际出发, 选择那些为现代化建设和攀登现代科学技术高峰所必需的,又是为学生学习 现代科学技术打基础的内容。
(三)在课外科技活动中处理好主导与主体的关系
由于课外活动的特点是以学生的活动为中心,学生根据自己的兴趣和爱 好自愿参加活动,学生是课外活动的主人,在活动中尽可能发挥学生的主体 作用,教师应是课外活动的组织者和辅导者,而不是主持者。辅导教师必须 付出辛勤的劳动,要充分调动学生的积极性和主动性,要防止辅导教师的包 办代替,又要防止学生的放任自流。活动开始时,辅导教师应根据活动内容, 多放手让学生自己组织,启发学生自己制订设计活动方案,明确分工,使每 个参加活动的学生都有事可做、分工合作、互相帮助。只有充分发挥了学生 的主体作用,才能使课外科技活动活跃起来。
(四)认真作好观察记录
从实验开始至结束,应指导学生坚持进行观察记录,系统掌握实验中的 各种技能。这样,既能对实验结果进行客观的分析判断,又能培养学生的观 察能力和实事求是的作风。在观察记录前要先制订好记录表格,准备好用具。 观察记录要认真仔细,必要的实物照片都应及时拍摄,严格按标准记录有关 项目。
(五)总结分析实验结果,撰写小论文
总结分析实验结果是课外科技活动中的重点和难点。首先,指导学生将
记录的原始资料、实物标本、照片和图表整理成表格,使情况一目了然。第 二,启发学生分析表格中各项目之间的内在联系,由表及里、由此及彼地反 复分析判断,得出规律性认识,从而作出正确的结论,指导学生自己动手撰 写出科学小论文。优秀小论文的条件是“三性五要素”,三性为:科学性、 创造性和实验性;五要素是:选题的目的、实验的原始记录、实验过程、实 验结论和实验收获。一般科学小论文应具备以下四个条件:
1.科学性 科学性是科学研究的根本,科学研究的任务是探索真理,揭示事物发展
的客观规律,以便更有效地指导实践。这就要在研究的内容、方法、资料、 数据,以及得出的结论等方面,都必须符合科学性。科学性包含着三个方面:
(1)正确。就是指内容、观点要正确;资料、数据的收集要真实可靠; 研究方法要符合科学要求,其正确与否也是科学研究成败的关键。
(2)客观。在取样、收集资料时要全面、客观,实验的设计及资料的处 理不能带成见,得出的结论必须有充分的客观依据,要经得住验证和答辩, 不能主观臆断。
(3)有一定的理论高度。不能把论文写成素材的堆砌,也不能是局部经 验的总结,而必须是从足够的数据、资料中抽象出普遍的、必然的内在联系, 概括出本质的规律性内容。
2.创造性
创造性是科学研究价值的标志。科学研究是真理的探索,应当有所发现、 有所发明、有所前进。文中概念清楚,立论和分析都要有新颖可取之处。
3.实践性
实践性是研究成果的价值高低。通过科学研究获得的成果,在相应的条 件下,能够有效地指导人们的实践,并获得一定的效益。
4.通俗性
论文不只是写给自己看的,必须让多数人一看就明白。这就要求讲究语 法修辞,层次要分明,论证要合乎逻辑,尽量写得深入浅出、通俗易懂,还 要符合青少年学生的特点。
教学实录 输血和血型
一、教学目的
1.使学生初步了解人类的 ABO 型血型系统。
2.使学生初步学会检验血型的方法。
3.使学生理解输血的必要性。 二、教学重点 输血前检验血型的必要性。 三、教学难点
人类 ABO 血型的凝集反应。 四、教学方法 边实验边讲解。 五、教学用品
标准血清(A 型血清、B 型血清);消毒酒精棉球;取血针;洁净载玻片
50 片;红蜡笔;放大镜;幻灯片——ABO 型血液凝集反应图;自制幻灯片 5 片。
六、课时安排
2 课时连排。
七、课堂教学过程 师:上节课我们学习了血液的成分和功能,知道血液对维持人体的生命
活动是很重要的。如果有人受伤流血很多,就会危及生命,这时最有效的措 施,一方面要紧急止血,另一方面是什么呢?
生(齐):用输血来救人。
师:在输血时是否任何人的血都能输给失血的人呢?为什么?
[板书:二、输血和血型
(一)人体内血量变化情况与健康]
[让学生自学阅读课本第 41~42 页,同时进行指导,并投影显示字幕] 正常人的血量约为体重的 ,储备血量是指 等处的毛 细血管里的血,如果一次失血超过体内血量 ,生命活动就有困难;超
过 ,就有生命危险。一个健康成年人一次献血 ,是不会影响健 康的,这是因为丧失的血浆、水分和无机盐,可以在 小时内,由
渗入血管内而得到补充。血浆蛋白的浓度也可以在 恢复,红细胞一般
也可以在 完全恢复正常。
[板书:(二)检验血型]
[在课前培训小组长,让他们学会检验血型的方法,课堂上由他们分组指 导同学们做血型检验的实验]
[投影字幕]
检验血型的方法和步骤如下:
1.将标准血清 A 和标准血清 B,分别吸入注射器内(已安针头)。拿一 载玻片,用腊笔在载玻片两端划直径为 1 厘米的 2 个圈,分别在圈上方标 A 标准血清、B 标准血清。用吸有标准 A 型、B 型血清的注射器分别在 A 圈内滴 一滴 A 型血清,在 B 圈内滴一滴 B 型血清。
2.用酒精棉球把无名指指尖消毒,待酒精干后,用消毒的针刺一下,用
力把无名指尖的血挤出,分别在载玻片两端 A 和 B 圆圈内各滴一滴血。取血 完毕,用消毒棉球擦拭取血部位。当血与标准血清混合约 5 分钟后可进行观 察。
[让学生自学阅读课本第 42 页]
[投影字幕]
人体红细胞含有 和 两种凝集原,血清中含有 和
凝集原,每个人的血清中都不含有与自身红细胞 相对抗
,凡是红细胞只含有 为 A 型血型,只含有 是 B 型血型, 含有 是 AB 型血型, 是 O 型血型。A 型的人血清中含有 ,
B 型的人血清中含 ,AB 型血清中 ,O 型血型中 。
3.检定血型。通过自学理解 ABO 型系统的血型概念,鉴定血液发生凝集 反应,用放大镜观察自己的血液凝集现象。
[投影 ABO 血型系统凝集反应图,让学生对照图中凝集现象来鉴定自己的 血型]
师:如果发现载玻片两端的血清不出现凝集现象的是什么血型?两端都 出现凝集现象的是什么血型?只凝集 A 型标准血清的是什么血型?只凝集 B 型标准血清的是什么血型?
[板书下表]
项目
血清凝集现象
血型鉴定
两端血清
两端血清
A 型标准血清
B 型标准血清
师:通过对血型的鉴定,同学们是否明确了 ABO 型血型系统各种血型的
特点?
生(齐):明确了。
师:现在我们一起来填写下表。
[边板书边师生共同回答,由教师把答案写下]*
血 型
红细胞凝集原
血清凝集素
A 型
( A )
抗 B
B 型
( B )
抗 A
AB 型
( A 、 B )
无
O 型
无
抗 A 、抗 B
师:现在请一位同学用所了解的血型特点来解释,为什么人体自身的血
液不会发生凝集?
生:人体自身血浆中不含有与自身红细胞所含凝集原发生反应的凝集 素。例如,A 型血的人,体内的血浆中含抗 B,而不含抗 A。
师:以你鉴定血型的依据,当你作为献血者时,能给哪些血型的人输血?
当你作为受血者时,能接受哪些血型的人的血?用图表说明输血的原则是什 么?
[让学生先自己练习一会儿,再投影出下表]
ABO 型之间的相互关系
献血者红细
胞含凝集原
受血者血清凝集素
A 型抗 B
B 型抗 A
AB 型无
O 型抗 A 抗 B
A 型( A )
B 型( B )
-
+
+
-
-
-
+
+
献血者红细
胞含凝集原
受血者血清含凝集素
A 型抗 B
B 型抗 A
AB 型无
O 型抗 A 抗 B
AB 型( A , B )
O 型(无)
+
-
+
-
-
-
+
-
师:(总结)从上表看来:
1.输血的时候,主要是考虑献血者的红细胞与受血者的血清之间是否会 发生凝集反应。
2.输血时应以输入同型血为原则,异型之间输血,只有在紧急情况下, 不得已才采用。
3.异型间输血不能输得太快太多,以免输入进来的凝集素来不及稀释, 而引起凝集反应。
[布置作业]
师:课后请同学们完成课本第 44 页的复习题第 1、2、3 题。
染色体变异 一、教学目的
1.使学生掌握染色体组,二倍体、多倍体和单倍体的概念。
2.使学生了解单倍体的特点、原因及应用。
3.使学生明确多倍体的特点、原因及应用。
4.使学生了解我国科学工作者的成就,培养爱国主义思想。
二、教学重点 染色体组,多倍体,单倍体。 三、教学难点 区分单倍体和二倍体或多倍体的依据。 四、教学方法
引导探索法。
五、教具准备 投影仪;自制幻灯片 7 片。 六、课时安排
2 课时连排。
七、教学过程 师:上节课讲了生物的变异,指出变异是指亲、子两代或子代各个个体
之间的变异。但由于引起变异的原因不同,变异可分成两大类。请同学们回
答:仅由环境引起的变异属于哪类变异? 生:不遗传变异。 师:由遗传物质变化引起的变异属于哪类变异? 生:能遗传的变异。
师:这两种变异中,有实用价值的是遗传的变异,而这种变异又有三个 方面的来源。请回答:由自由组合引起的是哪类变异?
生:基因重组。 师:由基因结构改变引起的是哪类变异? 生:基因突变。 师:下面再介绍由染色体的变化引起的变异。
[板书:二、染色体变异]
师:每种生物的染色体无论结构或数目都是相对稳定的。但是,由于某 种自然的或人为的影响,染色体也会发生改变,包括:
[边板书边讲授]
师:这些变异中,较普遍的是数量的改变,较有利用价值的是倍数的改 变。所以,我们今天只讲倍数中的多倍体和单倍体。这首先要了解染色体组。
[板书:(一)染色体组]
[投影:幻灯片演示雌、雄果蝇的染色体] 师:请同学们回答,果蝇的生殖细胞中,会出现哪些染色体? 生:1、3、5、7 或 2、4、6、8。 师:这些染色体在形态、大小方面是否相同? 生(齐):不相同。
师:这就是一个染色体组。
[板书:染色体组:生殖细胞中的全套染色体,叫一个染色体组(形态、 大小各不相同)]
师:果蝇体细胞中含几个染色体组?
生:两个组。
师:这叫二倍体。
[板书:(二)二倍体]
师:一般的说,体细胞中含有两个染色体组。生物界的生物一般是二倍 体,但也有不是的。
[投影:幻灯片演示香蕉、马铃薯、普通小麦的染色体]
师:例如,香蕉含三个染色体组叫三倍体,马铃薯含四个染色体组叫四 倍体,普通小麦含六个染色体组叫六倍体,这些植物又叫多倍体植物。
师:那么,什么叫多倍体?
[板书:(三)多倍体]
[下面边板书边讲授]
1.概念:一般地说,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,称 为多倍体。
2.自然成因:当细胞分裂时,染色体已经复制并分裂加倍,但由于环境
条件剧烈变化,使细胞分裂受阻而停止分裂。
3.特点:用二倍体水稻(24 个染色体)和四倍体水稻(48 个染色体)比 较:
(1)体形大:茎粗,叶大,花、果均大;
(2)营养物质含量增高;蛋白质、糖含量增高;
(3)有的发育迟缓,结实率低。
师:在生物界还有染色体组减少一半的生物,叫单倍体。
[板书:(四)单倍体]
[投影:用二倍体水稻(24 个染色体)和单倍体水稻(12 个染色体)相 比较]
师:在二倍体生物中,生殖细胞含有的染色体是体细胞中染色体数目的 一半。那么,什么是单倍体呢?
[下面边板书边讲授]
师:1.概念:体细胞中只含有本物种配子染色体数目的个体,称为单倍 体。这里注意:单倍体不一定是一倍体。
2.自然成因:精细胞、卵细胞未结合直接发育成的个体。例如,蜜蜂中 的雄蜂是单倍体动物;玉米的花粉粒直接发育的植株是单倍体植物。
3.单倍体的特点:
[投影:幻灯片演示棉花的多倍体和单倍体相比较]
(1)植株弱小:植株矮小,茎秆细弱;
(2)高度不育,无法进行减数分裂。
师:单倍体植株小,而且不育,有什么用处?
[板书:4.育种]
师:这方面,已有许多实例。从 70 年代起,仅几年,我国就培育出 20 多种单倍体植物。世界上共培育出 40 多种,我国占 1/2,为国争光,为人类 作出了贡献。
[板书:
(1)方法:常用花药或花粉的离体培养
(2)优点:大大缩短育种年限,速度快,单倍体植株染色体人工加倍后, 即为纯合二倍体,后代不再分离,很快成为稳定的新品种]
[投影下表,表中空格由学生完成]
种 名
水稻
棉花
普通小麦
普通西瓜
染色体数目
24
52
22
染色体组数
2
6
一个染色体组的染色体
13
7
11
单倍体的染色体数
师:(小结)通过这节的学习要掌握:
1.四个概念:染色体组、单倍体、多倍体、一倍体。
2.两个区别:单倍体和多倍体的特点和成因。
3.应用:单倍体育种中的应用和特点。
4.我国在这方面的成就。 至于多倍体在育种中如何应用,无籽西瓜又如何培养,将在下节详细介
绍。
谈谈中学植物园的 建设与应用
○冯振飞
冯振飞 1949 年生,辽宁省凤城市人。大专文化。1974 年参加教育工作 至今。1986 年 1 月被评为辽宁省生物特级教师,1987 年 8 月被评为中学生物 高级教师。现任辽宁省农村实验中学校长。自参加教育工作以来,长期工作 在教育、教学第一线,潜心钻研教育科学和生物、农业教学工作,成绩显著, 先后被评为:丹东市特等劳动模范,辽宁省优秀教师,辽宁省劳动模范,辽 宁省有突出贡献专家,辽宁省功勋教师,全国优秀青少年科技辅导员,全国 优秀教育工作者,并荣获全国“五一”劳动奖章,1989 年 9 月 28 日出席全 国劳模大会,被国务院授予“先进工作者”称号(与全国劳动模范同级),
1994 年 12 月被评为“全国十杰中小学中青年教师”和“国家有突出贡献的 中青年科学、技术、管理专家”。学术造诣高,是本部门带头人和学科建设 的骨干,被国家教委聘为全国教育科学规划领导小组基础教育组成员,被中 央教育科学研究所聘为兼职研究员。经国务院批准,从 1994 年 10 月起享受 政府特殊津贴。
谈谈中学植物园 的建设与应用
植物园,顾名思义是种植植物的园地。一般的植物园是为了研究和普及 植物科学而设置的。中学植物园应怎样建设与应用,现结合我十几年的教学 实践,略谈浅见。
一、建园的原则
中学植物园是为教学服务的“绿色教室”;是扩大学生视野,培养学生 兴趣,开展课外活动的场所;是普及生物学知识,开展科学实验的基地。建 园实践使我认识到,中学植物园的建设应坚持以下几个原则:
(一)为教学服务的原则
植物园是中学生物课教学的“绿色教室”。因此,园地内容必须适应教 学要求,为教学服务,为培养人才服务。根据初中生物学和农业课的教学内 容,我校在植物园设置了标本区、实验实习区、树木果树区、花卉区、苗圃 区、温室区,各区力求规范化,以体现鲜明的直观性,为提高教学质量,培 养学生兴趣提供条件,为教学提供大量实物标本,成为活的直观教学的基地。
(二)科学性原则
生物学是一门基础科学,这门学科的教学,不仅要通过课堂教学获得, 更要依赖于课外观察、实验、实习,就中学来说,植物园是一个极为重要的 场所。为此,植物园要有科学性原则,其科学性的原则主要体现在园地的规 划上。既要反映植物的多样性、系统性,认识生物与环境、结构与功能、遗 传与进化,生物与人类的相互关系,又要认识人类如何改造生物、利用生物, 使其为人类服务。
(三)教育性原则
园地是普及生物学知识的场所,每次活动,都要使学生受到教育。从园 地的规划开始,就要贯彻这一原则。为了教育学生,要考虑学生在园地中进 行观察、实验、实习的材料,考虑到现场教学和课外活动的地方和道路的布 局。每一种植物都应有学名标牌,使每个学生一进植物园就感到新颖,受到 教育和启发。园地的教育性还体现在,学生应成为园地建设和活动的主体。 学生在园地的管理、活动中,可得到生物学的知识,看到我国丰富的植物资 源,培养学生的爱国主义思想,以及基本技能和劳动观点。
(四)同当地农、林、果、蔬生产和学校绿化、美化结合的原则
为使学生学有所得、学用结合,园地在为教学服务的前提下,根据教学 大纲和教材的内容,采用先进科学技术,使园内栽培的植物、树木、果树、 花卉在质量和单产上,起示范作用,成为先进农业技术的“推广站”,为“专 业户”、“科技户”提供新品种、新技术,为农业现代化推波助澜;在校内 开展植树造林、种植花草、观赏植物,对绿化、美化学校环境发挥积极作用。
(五)自力更生、勤俭节约的原则
建设植物园要从学校的实际出发,自力更生、勤俭节约,分段、分期建 设,逐年提高、完善。我校植物园的大多数材料都是我和其他老师从各地采 集获得的。必要的引种,从科研、生产单位引入,所得到的栽培植物的果实, 除用于改善师生生活外,还将部分果实和良种出售,既增加了收益,又推广 了良种,为当地农业生产作出了贡献。
上述五个原则,是相辅相成的,不可偏废。要在以育人为主的前提下,
从提高生物学、农业课教学质量出发,把教学、科学实验、生产、社会服务 和经济效益统一起来。
二、植物园的规划与建设
我校位于辽宁东部凤城市草河乡,依山傍水,地势平坦,土质肥沃。校 园呈长方形,占地 108 亩。自 1979 年学校恢复以来,植物园的建设就作为基 本建设来抓,由学校统筹规划建设。由于领导的重视,生物教师的努力,经 过几年的辛勤劳动,校容焕然一新,青葱翠绿,百花争艳,成为大植物园。 校内现有植物 119 科 195 种,根据其形态特征和教学要求,我们因地制宜分 门别类,分区规划进行种植。
(一)标本区
按生物学教材内容,收集和种植各种代表植物 28 科 54 种,为学生观察 研究植物的根、茎、叶、花、果实和种子的形态结构和生理功能及植物分类 创造了条件,提供了资源;为教学提供了大量实物标本,成为活的直观教学 基地。
(二)实验、实习区
按教学、科学实验和当地生产的需要,可划分品种对比、嫁接、扦插、 有性杂交、高产栽培、新技术应用等实验、实习区,促进理论与实际相结合, 手脑结合,发展智力,培养学生的兴趣、爱好、特长和实际操作能力,使学 生掌握植物资源的价值,及合理利用其价值的方法,为振兴经济、发展生产 服务。
(三)树木、果树区
着重栽植辽宁省东部山区常绿及落叶、阔叶乔灌木、果树 42 科 84 种。
既绿化了校园,普及了园林知识,又为师生学习、工作提供了良好环境。
(四)花卉区
栽种各种花草 16 科 42 种,既美化了环境,提高了学生的审美观点,又 紧密配合了教学。
(五)苗圃区
繁殖各种优良果苗、树苗和各种花木,为绿化、美化校园提供了物质基 础,为学生实习、实践创造了条件。
(六)温室区
学校建设温室两个,塑料大棚一个。其中,塑料薄膜温室占地 220 平方 米,用于苗木繁殖和蔬菜育苗,冬季主要生产新鲜蔬菜;另一个玻璃结构温 室占地 80 平方米,1/3 面积展览、繁殖花卉 25 科 39 种,2/3 面积栽培蔬菜; 塑料大棚占地 666.7 平方米,栽培各种蔬菜。既为冬季生物学和农业课教学 提供了条件,又使学生掌握了冬季温室蔬菜生产和花卉管理的实际本领。
我校植物园还有两个植被层群落,有地被植物层、草木层、灌木层、乔 木层,收集植物 10 科 20 多种。还有池塘两处,有沉水植物、挺水植物、浮 水植物近 10 科 20 多种。其目的是紧密结合生物学教学,培养学生爱护植被 和自然资源。意义在于:第一,植被资源是一个地区一个国家的重要物质资 源;第二,植被能保证自然界生态平衡,能涵养水源、蓄水供水、调节气候、 净化空气、保持水土、防风固沙、保护良田,减少自然灾害。
三、植物园的应用
中学植物园是师生“教”与“学”的重要基地。怎样充分发挥其作用, 十几年来我做了以下几点尝试:
(一)“绿色教室”
根据生物学和农业课的教学要求和教材顺序,分别采用“先讲后看”、 “先看后讲”、“边讲边看”、“观察实验”等形式,取得了良好的效果。
1.“先讲后看”
初一新生入学后第一节生物课对激发学生学习兴趣有重要作用。为使学 生打开生物学兴趣的窗口,我在讲了第一节生物课后,便组织学生到植物园 参观,使学生产生新奇感,以开阔学生的视野,激发学生学习生物学的兴趣, 从而渗透了学习目的教育,为今后学好生物学打下了良好的基础。
2.“先看后讲”
生物学关于花的这部分教学内容,如果不组织学生先看,等到讲花的内 容时(进入冬季)就看不到花了(温室除外),为了弥补这个不足,增强学 生的感性认识,我在百花盛开的季节,组织学生到植物园先看各科中各种植 物的花。既观察了花的结构,又看到了花的种类,了解了各科花的基本特征, 弥补了今后教学中的不足,提高了教学效果。
3.“边讲边看” 例如,生物课的“裸子植物”这一节,松的生殖是教学中的一个难点。
为了解决这个难点,使学生真正理解松的生殖,我在春天松树开花的季节, 带领学生到植物园树木区进行现场教学。边讲边组织学生观看松树雌、雄花 的形态、结构与果实。这样的观察引人入胜,理解深刻,容易记忆,兴趣和 能力都得到增强。不少学生课后还写了关于“松树的花”的科普文章。
4.“观察实验” 生物学是以观察实验为基础的科学。现在学生学习这门科学知识,当然
需要通过观察、实验来证实。在观察中既培养了学生的观察能力,又在实验 中培养了操作能力。例如,关于根的形态,尽管课堂有挂图、模型,但只能 看到挂图、模型,摸不到实物,印象就不深刻。我们将一年级四个班分成两 组,一组是教师在课堂上演示菜豆和小麦根的形态后,便组织学生到植物园 实际观察各种植物的根系;二组是教师在课堂上用挂图和模型讲根的形态。 结果考查成绩很不一样。一组平均成绩 86.5 分,二组平均成绩 69.3 分,一 组比二组平均成绩提高 17.2 分,提高率为 24.8%。一组不但成绩高,而且 能认识观察过的实物,又能分辨见过的各种根形;二组只能口述两种根系的 概念,但不能分辨出更多的植物根系类型。一星期后,在事先不进行通知的 情况下,教师要学生面对 10 种根系实物(玉米、水稻、大豆、葱、白菜、萝 卜、甘薯、菟丝子、葡萄、丁香),让学生识别出根的形态、特征、种类来, 测验结果如表 1。
表 1 学生识别植物根系能力比较表
识别植物根系的人物
组别 班级 全 部 认出
认出 9 种
认出 认出
8 种 7 种
认出 认出
6 种 5 种
认出 认出
4 种 3 种
一( 1 )
8
11
10
8
4
2
2
1
一组
47 人
一( 4 )
9
12
9
5
6
0
2
1
44 人
一( 2 )
0
0
2
4
3
8
14
10
二组
46 人
一( 3 )
0
0
3
2
5
4
15
14
46 人
实践证明:如果学生没有去接触、观察植物体,只停留在挂图、模型等阶段
是不能揭开生命的本质的。离开了生物实体去空谈生物知识,那是无源之水、 无本之木,学生获得的知识,也是一些脱离实际的死知识,是难以运用到实 践中的。通过观察能使学生动眼、动脑、动手,学生得到直接知识,使死知 识转化为活知识,印象深刻,记忆持久,效果很好。又如,我在植物园组织 学生开展了“无机盐在植物生活中的作用”的实验,通过实验,学生验证了 理论知识的真实性,提高了学习兴趣,加强了对知识的理解,主动地掌握了 知识,并培养了实际操作技能。
(二)开展课外活动的场所
我们充分利用植物园的有利条件,组织学生开展各种课外活动。例如, 植物栽培小组开展马铃薯、甘薯栽培试验,经过辛勤栽培,马铃薯的亩产达
4130 公斤,甘薯的亩产达 4727 公斤;马铃薯单株最高产量 2.4 公斤,最大 的一个薯有 0.7 公斤;甘薯单株最高产量 5.6 公斤,最大的一个薯有 2.8 公 斤。植物标本小组在植物园采集植物标本 218 种,每采到一种他(她)们不 认识的植物,都如获至宝,送到老师面前辨认。花卉小组精心管理花卉区, 见草就拔,遇上旱天就主动浇水??这些课外小组活动不仅巩固加强了生物
学、农业课的基础知识,并使学生学到了课堂上学不到的知识,开阔了视野, 扩大了知识领域,受到了一些实际锻炼;同时培养了学生学习的兴趣和爱好, 树立了热爱生物、农业科学的志向。
(三)开展科学实验的基地
中学植物园在以为教学、育人服务为主的前提下,面向生产,特别是农 村中学植物园面向农、林、蔬、果生产,开展科学实验是一项有价值、有意 义的工作。几年来,我们在植物园实验、实习区开展了新品种引进、植物栽 培、杂交育种、土壤肥料等 16 项科学实验,有 12 项取得较好成果。其中, 大豆地膜覆盖栽培连续 4 年亩产超过 300 公斤;水稻地膜覆盖栽培试验达到 了省内先进水平,最高亩产达到 484.1 公斤,此项成果获辽宁省重大科技成 果三等奖,被北京科教电影制片厂拍入科教片《地膜覆盖》中,并在全国、 省、市有关会议上交流经验;氮磷钾不同量配比、微量元素合理使用等试验, 为农业生产提供了科学施肥、经济施肥的依据??这些试验不但丰富了生物 学、农业课的教学内容,提高了教学效果,培育了人才,而且为农业生产提 供了新技术、新品种。当地农民纷纷到学校植物园实验、实习区参观,起到 了先进农业技术“推广站”的作用,普及了生物、农业科学知识,为当地农 业生产作出了贡献。由此,学校曾连续两年获得全国“小星火杯”奖。我被 评为全国优秀青少年科技辅导员。
教学实录 两栖动物——青蛙
一、教学目的
1.使学生理解青蛙与两栖生活相适应的形态结构和生理特点。
2.使学生了解青蛙的生殖和发育过程。
3.使学生学会观察青蛙的外部形态;学会解剖青蛙的方法和认识其内部 结构①。
二、教学重点
1.青蛙的形态、结构、生理与环境相适应的特点。
2.解剖青蛙的方法和认识青蛙的内部结构。
三、教学难点
1.青蛙的循环系统(心脏的结构,双循环及生理)。
2.青蛙的发育过程。
3.解剖青蛙的方法和认识其内部结构。
四、教具准备
青蛙捕食过程挂图;青蛙内脏结构挂图;青蛙血液循环示意图(见教材 中的插图);青蛙脑的浸制标本;青蛙发育过程挂图和浸制
①1994 年新调整的教学大纲,将“解剖蛙,观察内部主要结构和心脏的 跳动”的学生实验改为演示实验。标本。
五、实验材料用具 青蛙(用乙醚麻醉);解剖剪;镊子;解剖盘;大头针;细玻璃管。 六、教学方法
讲述法、谈话法和解剖观察相结合。
七、课时安排
2 课时连排。
八、课堂教学过程 师:我们在“鱼类动物”一章中学习了有关鱼类的知识,请大家想一想,
鱼类的主要特征是什么?
生:终生生活在水中;身体表面大多覆盖着鳞片;用腮呼吸;用鳍游泳; 心脏有一心房和一心室。
师:回答正确,请坐(下同)。鱼类是终生生活在水中的低等脊椎动物, 它的形态结构和生理功能都与这种水生生活相适应。从这节课起我们要学习 从水生开始向陆生过渡的脊椎动物类群——两栖动物。
[板书:第九章两栖动物]
师:什么是两栖动物?两栖动物的生活环境是怎样的?两栖动物的形态 结构和生理功能有哪些与其生活环境相适应的特点?下面,我们就以青蛙为 代表来学习两栖纲的动物。
[板书:青蛙]
师:青蛙,俗名叫田鸡,分布很广。请同学们根据日常生活中的观察, 思考并回答有关青蛙生活习性的几个问题。
[板书:一、生活习性]
师:第一,一年中,最早看见青蛙是什么时候?
生:春天。 师:第二,每年什么时候看不见青蛙,它们到哪里去了? 生:冬天看不见青蛙,它们冬眠了。
[板书:春天开始活动,冬天冬眠]
师:第三,青蛙的幼体叫什么?它们生活在什么地方? 生:蝌蚪,生活在水中。 师:第四,青蛙生活在什么地方? 生:稻田,池塘的水边,水沟里。
[板书:蝌蚪生活在水中,成蛙水陆两栖]
师:青蛙的幼体生活在水中,成体生活在潮湿的陆地,有时也在水中游 泳,像青蛙这样的动物就是两栖动物。青蛙的形态结构和生理活动特点是与 这种生活习性相适应的。我们先来观察青蛙的外部形态。
[板书:二、外部形态]
师:在每张实验桌上的解剖盘里放一只麻醉的青蛙,请同学们认真观察 青蛙的外部形态,并思考课本中“看一看,想一想”栏目提出的问题。
师:青蛙有什么样的体色?这种体色有什么作用?
生:青蛙的背面呈草绿色,有斑纹,腹面白色,有保护作用。
[板书:1.体色:草绿色,有保护作用,有利于捕食]
师:生活在不同环境中的青蛙体色是不同的。生活在水草丛生的湖边、 池塘里的青蛙体色是草绿色;生活在没有绿草的沟渠里的青蛙体色是灰棕色 的。青蛙的这种体色变化,对它的生活有什么意义?
生:不容易被敌害发现,有保护作用。 师:把青蛙握到手里有什么感觉?青蛙的皮肤与鱼的皮肤有什么不同? 生:青蛙粘滑,没有鳞片。
[板书:2.皮肤:裸露,分泌粘液]
师:青蛙的体表没有鳞片和其他覆盖物,皮肤裸露,能够分泌粘液。青 蛙皮肤的这种分泌功能对它的水、陆两栖生活有什么作用?
生:减少在水中游泳时的阻力,在陆地生活时可保持皮肤湿润。
师:大家观察青蛙的头部,看一看头部的感觉器官。青蛙头部的前端有 什么感官?
生(齐):有一对鼻孔。
师:青蛙的鼻孔是青蛙的呼吸通道。青蛙的眼睛位于头部的什么地方? 有什么特点?
生:位于鼻孔的后方、头的两侧,大而突出。
师:青蛙的眼睛与鱼类的不同,青蛙的眼睛具有眼睑,可以闭合。蛙眼 只对活动着的物体感觉非常敏锐。在青蛙两眼的后方各有一个什么结构?
生:圆形的膜。
师:这两个圆形的膜叫做鼓膜。它能传导声波,是青蛙的听觉器官。这 是与复杂的陆栖生活相适应的。
[板书:3.头部:有鼻孔、眼、鼓膜等感官]* 师:大家观察青蛙的四肢,注意比较它的前、后肢有什么不同? 师:青蛙的前肢有什么特点和作用? 生:短小,有四趾,趾间没有蹼,有支撑身体的作用。 师:青蛙的后肢有什么特点和作用? 生:发达,有五趾,趾间有蹼,适于跳跃和游泳。
[板书:4.四肢:前肢短小,无蹼;后肢发达,有蹼]
师:(小结)青蛙的体色有保护性;皮肤能分泌粘液,保持湿润;头部 的感官较发达,眼有眼睑,可以闭合;后肢发达,趾间有蹼,适于跳跃和游 泳。这些外形特点都是与青蛙的水陆两栖生活相适应。
师:青蛙主要以什么为食物?
[板书:三、青蛙的捕食]
生:昆虫。 师:请同学们掰开青蛙的上下颌,用镊子翻出蛙的舌,观察舌的特点。 师:青蛙的舌着生在什么部位?有何特点? 生:青蛙的舌着生在口腔底部的前端,舌尖分叉,伸向口腔的后方。舌
的表面有粘液。
师:青蛙是怎样用舌捕食的呢?[示青蛙捕食挂图]青蛙捕食时,舌尖突 然翻出口腔外面,将飞虫等食物粘着,卷送到口腔中。
[板书:用舌捕食,食物主要是农业害虫]
师:青蛙的上颌和口腔的上方生有齿,这些齿没有咀嚼作用,只起防止 食物滑脱的作用。
师:青蛙的食物主要是蝗虫、蝼蛄等农业害虫,每只青蛙每天大约吃六 十多只害虫,在一年的七、八个月中,能消灭一万多只害虫。青蛙是对农业 有益的动物,我们要保护青蛙,不能随意捕捉它。
下面我们来解剖青蛙,观察其内部结构。
[板书:四、内部结构]
师:要求大家按老师指导的方法步骤进行操作。解剖方法如下:
1.放置蛙体:把蛙体放在解剖盘的中央,腹面向上。
2.固定四肢:把青蛙的四肢拉直,用大头针与蛙体成 45°角斜插。
3.剪开皮肤:左手用镊子夹起青蛙的皮肤,右手用解剖剪沿腹中线偏左 向前剪到下颌,再按实验指导的插图中 2、3、4、5 所示的位置横向剪开。
4.剥离皮肤:左手用镊子夹起皮肤,右手用解剖刀把皮肤和肌肉分开, 翻向两侧、注意观察皮肤内壁上分布的毛细血管。
5.解剖肌肉:把腹部肌肉壁剪开,摘除胸骨和锁骨。
6.固定皮肤和肌肉:用镊子把肌肉翻向两侧,连同皮肤,用大头针固定 好,青蛙的体腔就完全打开了。
师:我们先观察血液循环系统。[板书:(一)血液循环系统]在体腔的 上部可隐约地看到心脏在一个薄膜囊(这叫心包膜)内跳动。用镊子小心地 夹住包膜,把心包膜剪开,心脏就完全暴露出来了。结合插图和挂图来观察, 青蛙的心脏有两个心房和一个心室。心脏上部的两个囊状结构就是心房,心 房间有间隔,互不相通。左边的叫左心房,右边的叫右心房。两个心房都与 下部圆椎状的心室相通。在心脏里血液从心房流向心室。
师:青蛙心脏的跳动是有节律的。我们可以看到,跳动着的心脏,它的 心房与心室的颜色是交替着由白变红的。请仔细观察心房和心室是怎样有规 律地交替收缩的?
生:开始是心房收缩,心室舒张;接着是心室收缩,心房舒张;然后心
房和心室一起舒张。心房和心室的交替收缩,促使血液在心脏和血管内流动。
师:心房和心室都与大的血管相通。用镊子拨开心脏,可以看到这些大 血管。
[板书:2.血液循环途径——双循环]*
师:[指图解]从图上可以看到,与左心房相通的是肺静脉;与右心房相 通的是体静脉;心室和肺动脉、体动脉相通。从心脏发出的动脉、静脉和分 布在身体各组织细胞之间的毛细血管形成了一个封闭的管道。血液就在这管 道中循环流动。血液是沿什么途径循环的呢?与鲫鱼的血液循环途径不同, 青蛙血液循环的途径有两条[指图解],即肺循环和体循环。肺循环的途径是: 血液从心室流入肺动脉进入肺,血液中的二氧化碳与肺里的氧气进行交换, 血液经肺静脉流入左心房,再进入心室。
师:在肺循环中,血流的成分在什么地方发生了什么变化?
生:由静脉血变成动脉血,在肺部。
师:体循环的途径是:
师:血液从心室流入体动脉,经全身各部分的毛细血管,流进体静 脉,经右心房回到心室。当血液流入各部分毛细血管时,血液带来的氧气和 养料就与细胞内的二氧化碳和代谢废物进行了交换。
师:在体循环中血液成分发生了什么变化? 生:动脉血变成静脉血。 师:从两条循环途径来看,血液循环的生理功能是什么? 生:运输氧气和养料,二氧化碳和废物。
[板书:3.血液循环的生理功能:运输氧气和养料,二氧化碳和废物]
师:从血液循环途径来看,肺循环流入心室的是什么血?体循环流进心 室的是什么血?
生:肺循环流入心室的是动脉血,体循环流入心室的是静脉血。
师:由此看来,心室内既有动脉血又有静脉血,心室内的血是混合血, 这种血输送氧气的能力较弱。由于蛙体产生的热量不多,又没有保温的羽毛 等结构,青蛙的体温随着外界温度的变化而变化,是变温动物。
[板书:4.变温动物,冬眠]*
师:冬季,青蛙就钻入水边泥土中进行冬眠,冬眠是青蛙对不良陆地生 活的一种适应。肺是主要的呼吸器官。下面我们来研究肺。
[板书:(二)呼吸系统 1.结构:肺]
[解剖:用解剖剪剪开两侧的口角,掰开上下颌,可以看到口腔后端有两 个开口,前面一个是喉门,后面一个是食道的开口。用细玻璃管插入喉门内 吹气,可以看到位于心脏两侧的肺膨胀起来]
[边观察,边谈话:青蛙的肺是什么形状的?什么颜色的?为什么呈红
色?肺的功能是和它的结构相适应的]
师:两栖动物有肺,是它能在陆地生活的一个重要原因。但是,由于肺 的结构简单,交换的氧气不能满足生理活动的需要,因此,还需要靠皮肤进 行辅助呼吸。
[板书:2.功能:气体交换的场所
3.呼吸方式:以肺呼吸为主,皮肤辅助呼吸] 师:青蛙的皮肤为什么能进行气体交换? 生:皮肤内密布毛细血管,经常保持湿润。冬眠时,蛙几乎全靠皮肤呼
吸维持生命。
师:通过循环系统输送到各器官的养料是靠消化系统吸收的。现在,我 们就来学习青蛙的消化系统。
[板书:(三)消化系统]
师:[指内脏结构挂图]消化系统由消化道和消化腺组成。消化道由口 腔、咽、食道、胃、肠、泄殖腔和泄殖孔组成。消化腺有肝脏和胰腺。肝脏 可分泌胆汁,胆汁贮藏在胆囊里。胰腺分泌胰液。胆汁和胰液流入肠内消化 食物。
[板书:1.组成
(1)消化道:口腔、咽、食道、胃、肠、泄殖腔、泄殖孔
(2)消化腺:肝脏、胰腺
(3)功能:消化食物,吸收养料]
[指导学生观察:肝在心脏的下方,呈红褐色,在肝的中部有一绿色、圆 形的胆囊。胰腺位于胃肠间,是一条淡红色(或黄白色)的管状腺体。
用镊子拨开肝脏,可看到弯曲、膨大的胃,胃的上端相连的是食道,食 道较短。胃的下端与肠相连,肠细而曲折,肠的末端粗大,通向泄殖腔。
解剖:摘除循环、呼吸的消化器官,放在解剖盘右上角,就可以看见生 殖器官了]
[板书:(四)生殖和发育
1.生殖系统(1)雄蛙:精巢(一对),产生精子(2)雌蛙:卵巢(一 对),产生卵细胞]
[指导学生观察:如果解剖的是雄蛙,可看到一对长形淡黄色(或灰色)
的精巢,精巢能产生精子。如果解剖的是雌蛙,可看到有一对表面呈不规则 颗粒状的卵巢。生殖期间,卵巢里面充满了黑色的卵。卵巢外侧有一对长大 而迂回的输卵管]
师:春天,雌雄蛙抱对后,雌蛙排出成熟的卵细胞,这时,雄蛙也排出
了精子,在水中完成体外受精,形成受精卵。受精卵经过一系列发育形成青 蛙。[出示青蛙发育过程图]从图中可以看出,蛙的发育过程是:受精卵孵化 出蝌蚪,蝌蚪发育成幼蛙,幼蛙发育成成蛙。有一个时期的蝌蚪很像鱼:外 腮消失,出现内腮;心脏只有一心房一心室,血液单循环;出现侧线;无四 肢,靠尾运动。
[板书:2.发育
(1)过程:受精卵——蝌蚪——幼蛙——成蛙]
师:从青蛙的发育过程来看,它的幼体和成体在外形、结构、生活环境 等方面差异都很大,青蛙的这种发育属于哪种发育类型?
生:变态发育。
师:哪位同学能根据青蛙的发育过程,总结一下青蛙发育的主要特点?
生:发育在水中完成,是变态发育。
[板书:(2)特点:水中完成,变态发育]*
师:最后,我们来学习青蛙的神经系统。[板书:(五)神经系统由脑、 脊髓、神经组成]青蛙的神经系统包括脑、脊髓和神经,比鲫鱼的更完善。青 蛙通过比较发达的神经系统调节内部生理活动和与外界环境的关系。
[解剖:我们把青蛙的生殖器官摘除下来,就可以看到脊柱的两侧的一条 条的白色神经。这些神经是由脊柱内的脊髓发出的,叫脊神经。
观察:分小组观察青蛙脑的浸制标本和青蛙发育过程浸制标本。注意识 别脑的浸制标本上的大脑和小脑]
师:(小结)今天,我们通过做“观察和解剖青蛙”的实验,学会了解 剖观察青蛙的方法,理解和掌握了青蛙的外部形态和内部结构。
最后,请同学们清理好实验材料和用具。下课。
浅谈中学生物教学 中的若干问题
○吕灿良
吕灿良 1933 年生,浙江省诸暨市人。1954 年浙江师范学院生物专修科 毕业,同年参加教育工作。1960 年获北京市教育系统先进工作者称号,1986 年被评为北京市特级教师。现任北京市生物教学研究会常务理事,《生物学 通报》期刊常务编委,北京市科普作家协会会员,北京市西城区科学技术协 会委员,生物学会理事长等职。长期致力于中学生物教学和研究工作,业务 知识宽厚,教学严谨,经验丰富,教法灵活,富于启发,善于总结,业绩卓 著。个人、与他人合作编著了《特级教师谈生物学习》、《中学生物的重点 难点疑点》等十余部书,教学论文百余篇,科普作品多篇,并多次获奖。教 学“严而活”是他突出的特色和风格。
浅谈中学生物教学中 的若干问题
在 40 多年的中学生物教学和研究生涯中,我深感要当好一个称职的、优 秀的生物教师,提高生物教学质量,可不是件轻而易举的事。这里,我想就 当前中学生物教学中的若干问题,结合自己的教学实践,谈点粗浅的看法, 谨与同行们共同探讨。
一、生物学基本概念的教学
(一)什么是基本概念
我认为基本概念既是基础知识结构的基本单元,又是人们思维活动的基 本形式之一,同时它也是思维活动的结果。知识的理解、能力的培养、智力 的发展,总是要以理解和掌握基本概念为前提的。因此,通过教学,如何让 学生准确地掌握生物学的基本概念,是一个很值得重视的问题。
那么,何谓基本概念?基本概念是怎样形成的呢?简而言之,所谓基本
概念是人脑对客观事物的一般属性或本质属性的反映。也就是说,人们在认 识客观世界的过程中,能够把感觉到的事物的共同特点抽象出来,加以概括, 就形成了基本概念。
例如,地球是由生物和非生物构成的。生物和非生物的主要区别是什么 呢?人们从数百万种形形色色、深邃丰富的具体生物中,把它们的共同特点 抽象出来,加以归纳,就构成了生物的基本特征:生物体都具有严整的结构
(除病毒外),都是由细胞构成的,细胞是生物体的结构和功能的基本单位; 生物体都有新陈代谢作用;生物体都有生长现象;生物体都有应激性;生物 体都能生殖和发育;生物体都有遗传和变异的特性;生物体都能适应一定的 环境,也能影响环境。凡具有上述特点的,统称为生物,否则便是非生物。 这就是“生物”的基本概念。
又如,动物界种类繁多的要数昆虫,大约有 100 多万种。常见的有蝗虫、 菜粉蝶、蜻蜓、蜜蜂、蝉、蚊、蝇等等。人们从众多的具体的昆虫身上抽象 出它们主要的特征,诸如它们的身体分头、胸、腹三部分,头部有触角一对、
复眼一对、口器一个,胸部有足三对、一般有翅一对。凡具有这些特征的动 物,便叫昆虫,“昆虫”的基本概念便由此得出。对虾、河蟹、蜘蛛、蝎子、 蜈蚣、蚰蜒等貌似昆虫,而并不具有昆虫特点的,就不能称之为昆虫。
从教育心理学的角度而言,具体到一个生物学的概念,由哪些部分构成 呢?一般地说,一个基本概念总是由“内涵”(即基本概念的本质)和“外 延”(即基本概念的对象范围)两部分构成的。例如,光合作用是绿色植物 通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储藏能量的有机物,并且释放 出氧气的过程(初、高中教材均如此叙述)。不难看出,在光合作用这个基 本概念里,“绿色植物”是属于基本概念的“外延”部分,其余部分便是“内 涵”部分了。
(二)学生学习基本概念时的种种弊病
中学生物课本的基本概念是很多的,如果学生对基本概念不很清楚,那 么,培养能力、发展智力,就纯属一句空话。而恰恰在生物基本概念的理解 和掌握上,存在着不少问题和弊病。在多年的教学实践中,我把它归纳为如 下五种:
1.学生对概念所包含的内容想象过宽 不妨举几个实例来说明:
例 1 构成人体内环境的主要成分是血浆、组织液和淋巴(还可包括脑脊
髓液),常有学生把血浆写成血液。血液包括血浆和血细胞——红细胞、白 细胞和血小板。血细胞哪能属于内环境的成分哩!血细胞的内环境是血浆嘛!
例 2 通过神经系统对外界和内部的刺激所产生的反应,叫做反射。有些
学生往往写成应激性。反射是具有神经系统的动物所具有的,它属于应激性 的范畴,而应激性是针对任何生物体对刺激能产生反应而言的,不具有神经 系统的植物和单细胞的动物都有应激性,它是生物区别非生物的基本特征之 一。
例 3 人体和哺乳动物的运动系统是由骨、骨骼肌和骨连结三部分构成
的。有的学生把骨胳肌说成肌肉。肌肉有三种:平滑肌、骨胳肌和心肌。平 滑肌分布在胃、肠等器官的管壁里;心肌是心脏所特有的肌肉;骨胳肌是附 着在骨胳上的肌肉。构成运动系统的肌肉只有骨胳肌,哪能把平滑肌和心肌 扯到里面!
例 4 同种生物个体之间由于食物、栖息场所、选择配偶等矛盾,而发生
的残酷的斗争现象,应是种内斗争,不少学生认为是生存斗争。生存斗争的 范围是很广的,它包括生物与自然之间的斗争,以及生物个体之间的相互斗 争。生物个体之间的相互斗争又包括种间斗争和种内斗争。种内斗争仅仅是 生存斗争的一个方面罢了,哪能把种内斗争扩之为生存斗争!
例 5 绿色植物是自养生物,有的学生会写成植物是自养生物。绿色植物 从同化作用类型上看,它能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身 的组成物质,并储存能量,因此,说绿色植物是自养生物(生产者),那是 正确的。而把植物统称为自养生物,就不妥了。因为植物既包括绿色植物, 又包括非绿色的植物,如菌类植物中的细菌、放线菌、真菌(酵母菌、霉菌、 蘑菇、木耳等),都是非绿色植物,均不是自养生物,而是异养生物。
2.学生对概念所包含的内容理解过窄 下面再举几个实例:
例 1 核酸是一切生物的遗传物质,或者说一切生物的遗传物质是核酸,
这是毫无异义的,而写成 DNA 是一切生物的遗传物质,就不对了。我们知道, 核酸分为两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称 DNA;另一类是核糖核酸,简
称 RNA。绝大多数生物既有 DNA 也有 RNA,DNA 主要存在于细胞核中,RNA 主 要存于细胞质中。但有的生物体内只有 RNA,没有 DNA,如烟草花叶病毒,在 这种情况下,RNA 便成了烟草花叶病毒唯一的遗传物质了。
例 2 人体各器官系统之所以能够密切地配合,协调地活动,使人体成为 一个统一的整体,是由于神经和体液的调节作用,特别是神经的调节作用, 这无疑是正确的。可总有不少学生把体液调节写成激素调节,这就不对了。 因为体液调节包括激素调节、二氧化碳调节和乳酸调节等。诚然,激素调节 是体液调节的主要方面,但激素调节并不就是体液调节!
例 3 真核细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体,这是对的,而写成细 胞进行呼吸作用的场所是线粒体,就不相宜了。理由很简单,呼吸作用包括 有氧呼吸和无氧呼吸两类。无氧呼吸始终是在细胞质的基质里进行的。而有 氧呼吸进行的过程较为复杂,其全过程分为三个阶段,反应式如下:
上述三个阶段中,第一阶段是在细胞质的基质内进行的,第二、第三阶 段才是在线粒体内进行的。因此,笼而统之说细胞进行呼吸作用的场所是线
粒体,就不妥当了。
例 4 组成蛋白质的每种氨基酸至少有一个氨基(-NH )和一个羧基(-
COOH),写成每种氨基酸都由一个氨基和一个羧基组成,这是不妥的。为什 么?那是因为有的氨基酸分子有两个氨基,如赖氨酸;有的氨基酸分子有两 个羧基,如谷氨酸。它们的分子结构简式如下:
由此可见,概念所包含的内容窄了。
3.对概念所包含的内容常常混淆 学生对概念所包含的内容混淆不清,可以说是他们理解和掌握概念的通
病。
例 1 在细胞有丝分裂过程中,使细胞内染色体数目增加一倍,应该是细 胞周期分裂期中的后期,模糊地理解为细胞周期中的分裂间期就错了。实际 上,分裂间期主要是完成组成染色体的 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合 成。复制的结果,每个染色体都形成两个完全一样的染色单体。由于两条染
色单体有一个着丝点相连,因此,从染色体数目上说,仍是一个染色体,只 是这个染色体由两条染色单体构成罢了。分裂期的后期,由
于着丝点一分为二,使每个染色单体都有一个着丝点,此时染色单体便 成为染色体了,染色体数目就增加了一倍。染色体和染色单体一混淆,
问题便出现了。
例 2 人劳动一天后会感到很疲劳,当血液里的二氧化碳含量增多时,会 刺激脑干的呼吸中枢,使呼吸运动加快,甚至出现打“哈欠”,这应属于体 液调节,不少学生答成神经调节,这在概念上又混淆了。乍一看,二氧化碳 刺激了脑干的呼吸中枢,是属于神经调节的了。其实呢,二氧化碳这种刺激 物是通过体液传递的。理所当然是属体液调节的,怎能是神经调节呢?!
例 3 构成种子的胚,是胚根、胚芽、胚轴和子叶四部分。常见学生把子 叶写成胚乳的,这就在概念上模糊不清了。为什么会产生这种模糊呢?我想 主要是想当然的缘故。你想,一说胚的组成,有的学生就不加思索地答出带 “胚”字的结构名称(胚芽、胚轴、胚根、胚乳)来。殊不知这样回答是不 对的。因为从被子植物的个体发育上分析,种子里的胚是由受精卵在胚珠中 发育成的;种子里的胚乳则是由受精极核发育来的。根本是两码事,硬是放 在一起,哪有不错的。
例 4 胎儿在母体子宫内发育时,是通过脐静脉获得母体血液里的各种养
料和氧的,把脐静脉写成脐动脉,仅一字之差,概念又混淆了。我们不妨先 看看下面人体胚胎发育营养的获得和废物的排出图解(见图 1)。
从图解中明确几个具体的问题:
(1)胚胎在母体子宫内发育时,在胎膜与子宫内壁之间产生一块有丰富 血管的组织(或叫器官),叫做胎盘。
(2)胎儿和胎盘之间有一条脐带相连,脐带里有两条脐动脉和一条脐静
脉。动脉和静脉是以胎儿的心脏为中心分的,远离心脏的血经过的血管叫动 脉;流向心脏的血经过的血管叫静脉。有不少
图 1 人体胚胎发育营养的获得和废物的排出图解
学生正好在此弄颠倒了。
(3)脐动脉和脐静脉在胎盘内分出许许多多的毛细血管,这些毛细血管 浸浴在胎盘空隙的血液中,并不是跟母体的血管直接连通的,也就是说,胎 儿和母体的血液循环,是两个独立的循环体系。如误认为是一个循环体系, 那就错啦!
(4)胎儿和母体之间通过毛细血管的扩散、渗透作用,彼此间不断地交
换物质:通过胎盘由脐静脉把从母体血液中吸收来的营养、氧气输送给胎儿; 胎儿代谢产生的废物和二氧化碳通过胎盘中脐动脉输送到胎盘进入母体血液 里,再由母体排出体外。
我想,经过上述分析,就不至于把脐动脉和脐静脉的作用弄颠倒了。
4.学生对概念所包含的内容存在理解错误 在学生中,对概念的理解错误要比对概念理解模糊更严重。
例 1 把大、小两个种的草履虫分开培养,它们都能正常生长,可是把两 者放在一起培养,经过 16 天,其中的一种全部死亡,而另一种却仍然生长正 常。这是种间关系中的竞争,不少学生却错误理解为种内斗争,以为是大个 草履虫把小个的草履虫吃了。实际上被“吃”的是大草履虫,生长正常的是 小草履虫。大、小草履虫是两个不同的种!
例 2 把青蛙的心脏完整地剪下来,用生理盐水(0.7%的 Na-Cl)灌注心 脏,该心脏仍能有节律地持续搏动几个小时的现象,只能说明心肌具有垐动 而有节律地收缩的特性(或特点)。有些学
生错误地理解为心跳是可以不受神经支配的。动物和人的各个器官系统 的生理活动都是受神经支配的,心脏岂能例外?!
例 3 把绿色植物的光合作用错误理解为呼吸作用,说什么“植物在白天 吸入 CO 呼出 O ,夜里吸入 O 呼出 CO ”,又说什么“植物的呼吸作用与动物
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的呼吸作用正相反,植物吸入 CO 呼出 O ,动物吸入 O 呼出 CO ”。错!光合
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