四川省普通高中生物学科教学基本要求

作者:姜强发表时间:2014/12/6 16:30:43来源:教导处访问次数:5186
 

附件6

四川省普通高中

生物学科教学基本要求


四川省普通高中

生物学科教学基本要求

  

编写说明

《四川省普通高中生物学科教学基本要求》(以下简称《教学要求》)以教育部颁布的《普通高中生物课程标准》(实验稿)为依据,结合我省普通高中生物学科教学实际,对课程标准各模块的“内容标准”提出明确具体的学习要求,以及达到相应要求的教学参考建议。

《教学要求》分模块逐章编写,每章的学习要求均以表格形式呈现,每个表格的一级主题包括“内容标准”“学习要求”和“教学建议”三部分。“内容标准”分为“教材内容”和“课标要求”两部分, “教材内容”逐节罗列人教版教材的章节目录,“课标要求”呈现课程标准对此节内容的具体要求,其中 “※” 标出的是课程标准中的“建议活动”。“学习要求”分“基本要求”和“发展要求”, “基本要求”着眼于学生全面发展和终身发展的需要,是普通高中学生必须具备的共同基础,是《高中生物课程标准》中的核心内容; “发展要求” 着眼于满足学生个性特点和多样化发展的需要,是在基本要求基础上进行适度拓展的教学要求,有助于帮助学生拓展视野、增进理解、提高能力。“教学建议”主要依据课程目标,针对当前教学中的实际问题,如“教学标高”、 “教学深难度”、“课时安排”、“教材重难点处理”、“作业处理”等方面的问题,提出的教学参考建议。“教学建议” 力求具体有可操作性,同时给教师留下再创造的空间。

为了便于把握学习要求,《教学要求》中的层次划分及行为动词均与课标保持一致,具体表述如下:

目标领域

水平

行为动词

知识性

目标

了解水平

描述、简述、识别、列出、列举、说出、举例说出、指出、辨别、写出、排列

理解水平

说明、举例说明、概述、评述、区别、解释、选出、收集、处理、阐明、示范、比较、描绘、查找

应用水平

分析、得出、设计、拟定、应用、评价、撰写、利用、总结、研究

技能性

目标

模仿水平

尝试、模仿

独立操作水平

运用、使用、制作、操作、进行、测定

情感性

目标

经历(感受)水平

体验、参加、参与、交流、讨论、探讨、参观、观察

反应(认同)水平

关注、认同、拒绝、选择、辩护

领悟(内化)水平

确立、形成、养成、决定

必修1   分子与细胞

细胞是生物体结构与生命活动的基本单位,阐明生命现象的规律,必需建立在阐明生物分子结构的基础上。本模块的内容包括细胞的分子组成,细胞的结构,细胞的代谢,细胞的增殖,细胞的分化、衰老和凋亡五部分。选取的内容是细胞生物学方面最基本的知识、细胞生物学研究的新进展及相关内容的实际应用。

本模块是以“系统分析”的方法,探究最基本的生命系统——细胞,为后续模块学习生命系统的各个层次做好铺垫,是学生学习其他模块的重要基础。把细胞作为一个基本的生命系统来研究,并以此为主线建构本模块的知识体系(如下图),符合课程标准关于建立生命系统概念的要求,其中贯穿始终的系统论思想方法,对提升学生的科学素养大有裨益。同时,该主线有序地把本模块的具体内容组织起来,使本模块的知识结构化、条理化,逻辑清晰,层次分明。

            

《分子与细胞》模块教科书的知识体系

通过本模块的学习,学生将在微观层面上更深入地理解生命的本质。理解在多层次的生命系统中细胞是基本的生命系统;理解生命的物质性及生命物质的特殊性;理解生命系统的开放性,即要与周围环境进行物质和能量的交换;理解细胞的生命历程,领悟事物的发生、发展和消亡的普遍规律。了解生命的物质性与生物界的统一性,细胞各生命活动中物质、能量和信息变化的统一,细胞结构与功能的统一,生物体部分和整体的统一等,有助于帮助学生形成辩证唯物主义自然观。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展等内容,有助于学生对科学过程和本质的理解。

本模块的教学,教师应注重以问题(任务)驱动学习,引导学生在自主、探究、合作的学习过程中建立和形成核心概念之间的关系,并重视这些概念的理解和应用,从而构建科学的知识体系。

教师在教学中要切实保障实验、探究性学习活动的数量和质量,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难,使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。

教师在教学中,要构建联系现实生活的氛围,创设进一步理解和应用知识的情境,引导学生在现实生活的背景中学习生物学,为现实生活服务。

教师在教学中,应以教材中的“本章小结”、节的“练习”和章的“自我检测”,或者是根据教学内容和课程标准,选编少而精的课后习题强化学生的自我评价,使学生养成自主学习的习惯,提升自主学习的能力。

1    走近细胞

   

本模块是以“细胞是基本的生命系统”为主线来展开的,而什么是系统,什么是生命系统,生命系统包括哪些层次,为什么说细胞是基本的生命系统,这些问题都需要在本章解决,因此,本章对必修三个模块具有提纲挈领的作用,同时又是学习以后各章节的重要基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

1.1      从生物圈到细胞

简述细胞是生物体结构与生命活动的基本单位

1.举例说出生命活动建立在细胞的基础之上

2.举例说明生命系统的结构层次

3.认同细胞是基本的生命系统

1.简述各种生命活动与细胞的关系

2.指出病毒生命活动的特殊性

1.列举典型实例或阅读“资料分析” 后,由学生自行总结出生命活动与细胞的关系,教师可不直接告知结论。

22.本节的教学要求均为了解水平,意在明确必修三个模块所学的主要内容和教材的编排体系,对反射弧、种群、群落等概念,不宜在此处扩展和加深。

1.2

细胞的多样性和统一性

分析细胞学说建立的过程

使用显微镜观察多种多样的细胞

1.说出原核细胞和真核细胞的区别和联系

2.分析细胞学说的建立过程

3.使用高倍镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点

1.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程

2.关注技术进步在科学发展中的作用

3.简述细胞的多样性与统一性

4.认识生物界的统一性

1.“高倍显微镜的使用”不能只有教师讲解,必须通过学生在实验室亲手操作去总结和体会使用方法。

2.教材中观察实验不能只停留在“观察”上,要引导学生通过观察和比较不同细胞,去体会细胞的多样性与统一性。

3.比较“原核细胞和真核细胞”是为了进一步说明细胞的多样性和统一性,二者的区别在本节主要讨论细胞核与拟核的区别,其它区别不宜扩展过多。

4. 关于“自养”和“异养”两个知识点的处理可通过“举例说出”的方式适当区别,不必深入阐述概念的内涵。

5.“细胞学说的建立过程”的资料分析不能全由教师讲述,必须通过学生阅读、讨论、分析、归纳等过程的亲历,才能对“科学探究是一个开拓、继承、修正和发展的过程” 体会印象深刻。

2    组成细胞的分子

   

细胞是最基本的生命系统,生物科学的许多问题都要在细胞层面上去寻求答案,从系统分析的方法入手,我们需要先了解细胞这个系统的物质组成以及这些组成物质的结构与功能。本章介绍了组成细胞的蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机物的结构和功能,以及水和无机盐的作用,为学生以后学习细胞这个基本生命系统的结构、物质输入和输出、能量供应和利用,以及学习细胞的发生、发展和衰亡的过程奠定基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

2.1      细胞中的元素和化合物

了解生命的物质性和生物界的统一性

*检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质

1.简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的最基本元素是碳

2.说出细胞中主要化合物的种类

3.认同生命的物质性和生物界的统一性

1.从化学元素的组成和含量方面描述生物界与非生物界的统一性和差异性

2.从细胞内含量最多的有机物和无机物推测水和蛋白质对生命活动的重要性

3.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.充分利用教材中插图和表格中的数据,让学生通过分析与讨论后,才能得出结论。

2.“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验,在课标中为建议活动,但鉴于该实验的重要性,教师应该组织学生到实验室去完成。

3.本节内容的教学可以在实验室里用一个课时完成,理论学习和实验操作大约各占一半的时间。

2.2

生命活动的主要承担者——蛋白质

概述蛋白质的结构和功能

1.说明氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程

2.概述蛋白质的结构和功能的多样性

3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者

1.学会分析在氨基酸形成蛋白质过程中,与“氨基、羧基、肽键及蛋白质的相对分子质量”等有关的问题

2.说明评价食物中蛋白质成分营养价值高低的标准

3.关注蛋白质研究的新进展

1.引导学生通过观察几种氨基酸的结构,总结出氨基酸的结构通式,不宜引入过多的化学知识。

2.可利用不同“符号”代表不同的氨基酸,让学生动手画图来“类比推理”蛋白质结构多样性的原因,以增强感性认识。

3.相关练习中与蛋白质有关的计算意在理解氨基酸缩合形成蛋白质的过程,可适当选择有训练价值的简单练习题,不宜拓展过多。

2.3      遗传信息的携带者——核酸

简述核酸的结构和功能

*观察DNARNA在细胞中的分布

1.说出核酸的种类

2.简述核酸的结构和功能

1.说明DNA能贮存大量遗传信息的原因

2.说出遗传信息储存在RNA中的生物

3.尝试完成“以特定的染色剂染色,观察并区分DNARNA在细胞中的分布”的实验

1.“观察DNARNA在细胞中的分布”的实验若无法完成,教师可通过视频或其他手段让学生对实验原理、试剂、结论及方法步骤进行了解。

2.可设置问题情境(如100个核苷酸构成的DNA双链中脱氧核苷酸有多少种可能的排列顺序),通过类比推理,让学生体会核酸能贮存大量遗传信息的原因。

3.不宜将DNA的具体结构在此做过多延伸,必修二会进一步深入学习。

2.4

细胞中的糖类和脂质

概述糖类的种类和作用

举例说出脂质的种类和作用

说明生物大分子以碳链为骨架

1.概述糖类的种类和作用

2.举例说出脂质的种类和作用

3.说明生物大分子以碳链为骨架

1.比较糖类、脂质、蛋白质、核酸在元素组成上的异同

2.简述单糖、二糖与多糖之间的关系

3.关注体内脂肪过多对健康的影响

1.学习糖类、脂质的功能时,应根据学生已有的经验展开,通过列举生活中的实例来丰富学生的感性认识。

2.本节学生要记忆的东西较多,可采用学生自主学习与小组合作学习结合,教师最后以问题的形式点拨要点、巩固知识。

3.将“生物大分子以碳链为骨架”与前面“碳是构成细胞的最基本元素”进行照应,体会“没有碳就没有生命”的原因。

2.5      细胞中的无机物

说出水和无机盐的作用

1.说出水在细胞中的存在形式和作用

2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用

1.描述自由水与结合水比例的变化与新陈代谢的关系

2.说出Mg2+Fe3+ICa2+在生命活动中的重要作用

3.设计实验方案:证明某种无机盐或某几种无机盐是植物生长发育所必需的

1.通过列举生活中的现象、事实和学生的体验,来加深对水和无机盐在生命中的作用的认识。

2.通过“水对于生命活动的重要意义”与“水资源匮乏”之间的矛盾引发学生的思考,以增强节约水的意识。

3.总结生命系统不是化合物的简单堆积,而是要构成细胞后才能完成各项生命活动,为下一章学习做好铺垫。

3    细胞的基本结构

细胞中的蛋白质、糖类、脂质、核酸、水和无机盐都有重要作用,但是这些物质的简单堆积不能表现出生命活动。只有当这些分子有机地组合在一起,形成细胞的各种结构,细胞才能成为最基本的生命系统。与其它系统一样,细胞这个生命系统同样有边界,有分工合作的若干组分,有内部的调控机制。细胞的结构复杂而精巧,各种结构组分配合协调,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高效有序地进行。本章意在引导学生用系统的观点来认识细胞。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

3.1      细胞膜——系统的边界

简述细胞膜的结构和功能

1.简述细胞膜的成分和功能

2.认同细胞膜作为系统的边界,对于细胞这个生命系统的重要意义

1.简述细胞膜功能复杂程度与所含蛋白质种类和数量的关系

2.举例说出细胞间信息交流的方式

3.简述植物细胞壁的化学成分及作用

4.说明“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞的原理

5.尝试进行哺乳动物红细胞制备细胞膜的实验,体验制备细胞膜的方法

1.“体验制备细胞膜的方法”的实验效果可能不十分明显,但要注重引导学生分析实验原理,提升思维能力。

2.学习本章是体会“系统分析”这种科学方法的最好机会,要引导学生从“系统”着眼,层层深入。

3.注意前后知识的联系,为建立“蛋白质、脂质→细胞膜→流动镶嵌模型→生物膜系统”的知识体系做好相应知识的铺垫。

4.细胞膜“控制物质进出”的功能只点到为止,下一章会进一步学习。

3.2

细胞器——系统内的分工合作

举例说出几种细胞器的结构和功能

*观察叶绿体和线粒体

简述生物膜系统的结构和功能

1.举例说出几种细胞器的结构和功能

2.简述生物膜系统的结构和功能

3.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性

1.说出差速离心法分离各种细胞器的原理

2.简述细胞质基质的化学成分和功能

3.概述分泌蛋白的形成过程,说明内质网、高尔基体的具体作用

4.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

1.利用“问题探讨”创设问题情境,通过类比法,认识细胞内的各个“车间”及其分工。

2.利用教材插图加强学生对各种细胞器的直观认识,对叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网几种细胞器,可通过引导学生学画简单示意图来加深对它们形态、结构的认识。

3.叶绿体、线粒体的功能在此不需多讲,以后章节还会深入学习它们的功能。

4.引导学生利用一些具有特殊功能的细胞,体会细胞中结构与功能的统一性。

3.3      细胞核——系统的控制中心

阐明细胞核的结构和功能

尝试建立真核细胞的模型

1.阐明细胞核的结构和功能

2.尝试建立真核细胞的三维结构模型

3.认同细胞核是细胞生命系统的控制中心

1.举例说明细胞核在控制细胞代谢与遗传方面的功能

2.说明染色质与染色体之间的关系

3.说出常见模型的三种类型:物理模型、概念模型、数学模型

1.充分利用教材中的资料分析,引导学生讨论后,总结出细胞核的功能。

2.通过讨论细胞核结构与功能相适应的过程,认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。

3.“尝试制作真核细胞的三维结构模型”的活动,若学校开设分组实验有困难时,可以让学生课外利用各种可能的材料去做,课堂上展示汇报即可。

4    物质的输入和输出

细胞是最基本的生命系统,按照系统分析的基本思想和方法,本模块的第2章和第3章分别讲述细胞的物质组成和结构,第4章和第5章的内容都属于细胞的功能。细胞的功能包括物质的输入和输出、能量的供应和利用、信息的传递和识别等方面。任何层次的生命系统都是一个开放的系统,细胞也不例外,这样的系统必须与外界环境正常进行物质交换,才能保证其生命活动的正常进行。上一章学习细胞的结构时,已经知道细胞的边界是细胞膜,其重要功能之一是控制物质进出细胞,本章在此基础上进一步学习生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的几种方式。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

4.1      物质跨膜运输的实例

描述细胞吸水和失水的过程

*通过模拟实验探究膜的透性

*观察植物细胞的质壁分离和复原

1.举例说出细胞膜是选择透过性膜

2.进行关于植物细胞吸水和失水的实验设计和操作

1.说明渗透作用发生的原理和条件

2.阐述植物细胞发生质壁分离和复原的原理

3.通过 “探究活动:植物细胞的吸水和失水”体会探究活动的全过程

4.概述吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程

1.利用“问题探讨”和红细胞吸水、失水的例子,总结渗透作用发生的原理和条件。

2.“探究活动:植物细胞的吸水和失水”要让学生充分体会探究活动的全过程,尤其是尝试提出问题,做出假设。

3.利用“资料分析:物质跨膜运输的特点” ,总结吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程。

4.提出“为什么吸收水分和吸收矿质离子是两个相对独立的过程”,为第3节“物质的跨膜运输方式”做好铺垫。

4.2

生物膜的流动镶嵌模型

简述细胞膜系统的结构和功能

1.简述生物膜的结构

2.探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用

3.探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

1.解释“流动镶嵌模型”中“流动、镶嵌”的具体含义

2.通过分析科学家建立生物膜模型的过程,领悟科学探究的过程和方法

3.体会科学探究中“提出假说”的依据及其重要性

4.举例说出糖蛋白的生理作用

1.课堂中可以让学生根据不同科学家探究的结论,模拟描画生物膜的模型,直至画出“流动镶嵌模型”的简单示意图

2.利用多媒体动画,展示生物膜的流动镶嵌模型,增强学生的直观感受。

3.引导学生结合生物膜的结构与功能体会“结构与功能相适应”的基本观点。

4.3      物质跨膜运输的方式

说出物质进出细胞的方式

1.举例说明物质进出细胞的方式

2.比较三种运输方式的异同

1.阐明主动运输对细胞生命活动的重要意义

2.说明物质跨膜运输方式与生物膜的选择透过性之间的关系

3.说明“胞吞和胞吐”与生物膜流动性的关系

1.注意前后知识的联系,如生物膜的结构和功能与运输方式之间的关系、主动运输与能量供应之间的关系

2. 教师在教学中要注重多利用图表数据,分析物质跨膜运输的方式,培养学生的处理信息、分析推理、归纳演绎等能力。

3. 教师在教学中要注重与现实生活的联系,让学生理解研究物质跨膜运输的意义。

5    细胞的能量供应和利用

细胞作为最基本的生命系统,具有开放性,它不仅时刻与周围的环境进行物质交换,而且时刻从周围环境中获取能量并利用这些能量维持自身的各项生命活动。在第4章学习物质的输入和输出的基础上,本章学习能量如何输入细胞以及细胞如何利用这些能量的知识,内容包括酶、ATP、细胞呼吸、光合作用。本章是本模块的重点和难点,是理解细胞是最基本的生命系统以及生命活动都离不开细胞这两个观点的重要基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

5.1      降低化学反应活化能的酶

说明酶在代谢中的作用

*探究影响酶活性的因素

1.说明酶在代谢中的作用、本质和特性

2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断地探索和争论中前进的

3.进行有关的实验探究,学会控制变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验

1.说出细胞代谢的含义

2.用坐标曲线(数学模型)表示温度、PH与酶活性的关系

3.说明过酸、过碱、高温、低温条件下酶的活性与酶空间结构的关系

4.举例说出酶在日常生活中的应用以及相应的原理

1.教学中可利用学生化学中无机催化剂的知识基础作为切入点,引导学生进入新课学习。

2.充分利用教材上的图示,通过类比推理,让学生理解酶的作用是降低化学反应的活化能。

3.学生阅读“关于酶本质的探索”的资料前,教师应该精心设置问题,引导学生回顾揭示酶的本质的探索历程,帮助学生理解酶的本质。

4.利用“探究:影响酶活性的条件”引导学生针对不同的问题去设计不同的实验方案,提高实验设计能力。

5.2

细胞的能量通货——ATP

解释ATP在能量代谢中的作用

1.简述ATP的化学组成和特点

2.写出ATP的分子简式

3.解释ATP在能量代谢中的作用

1.简述绿色植物和动物在ADP转化成ATP时所需能量的主要来源

2.说明ATPADP的相互转化不是可逆反应的原因

3.简述糖类、脂肪、ATP等能源物质在功能上的差异

1.从糖类、脂肪中含有大量的能量,但却不能直接用于生命活动引出认知矛盾,激发学生的兴趣。

2.结合生活中存款或支票与钞票间的关系,体会脂肪和糖类与ATP间的关系。

3.通过植物、动物、细菌、真菌的细胞内,都是以ATP作为直接能源的,体会生物界具有统一性。

4.提出“糖类、脂肪中的能量是怎样通过细胞呼吸转移到ATP中” 的问题,为下节课做好铺垫。

5.3      ATP的主要来源——细胞呼吸

说明细胞呼吸,探讨其原理的应用

*探究酵母菌的呼吸方式

1.说出线粒体的结构和功能

2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同

3.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用

1.阐述有氧呼吸与无氧呼吸的每个阶段进行的场所以及发生的物质变化和能量变化(包括真核细胞和原核细胞)

2.利用有氧呼吸、无氧呼吸的化学反应式进行简单的推理和计算

3.分析影响细胞呼吸的环境因素,建立温度、二氧化碳浓度等与呼吸速率之间的关系的数学模型(坐标曲线)

4.尝试进行酵母菌细胞呼吸方式的探究

1. 教学中应注意尽量与前面线粒体、ATP等知识的联系,可板画简图认识线粒体的膜结构特点,帮助学生建立知识体系。

2.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”可将重点放在讨论实验原理和设计实验方案上,尤其是如何设置对照。

3.补充适当的练习题(包括图表曲线),提高学生分析问题和解决问题的能力。

5.4      能量之源——光与光合作用

说明光合作用以及对它的认识过程

研究影响光合作用速率的环境因素

*叶绿素的提取和分离

1.说出绿叶中色素的种类和作用

2.说出叶绿体的结构和功能

3.说明光合作用以及对它的认识过程

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素

5.说出光合作用原理的应用

6.简述化能合成作用

1.简述绿叶中色素提取的实验原理和实验结果

2.说出不同色素的主要吸收光谱并能据此解释有关的现象

3.阐述叶绿体的结构中与其功能相适应的特点

4.阐述光合作用的各阶段进行的场所以及发生的物质变化和化学变化

5.探讨影响光合作用的因素,逐步建立光照强度、二氧化碳浓度与光合作用强度之间的数学模型(坐标曲线)

6.描述化能合成作用与光合作用的异同

7.分析比较绿色植物光合作用与呼吸作用的区别与联系

1.教学中可板画简图认识叶绿体的膜结构特点,尽量注意前后知识的联系,如光合作用与叶绿体ATP、细胞呼吸等知识间的关系去构建学生完整的知识体系。

2.注意让学生以教材中展现的光合作用研究历史中的重要事件为线索,遵循科学家的探索思路,总结出光合作用的探究历程。

3.学习光合作用的具体过程时,应适当注意学科交叉,引导学生从化学变化的角度去认识水和二氧化碳是如何转变成有机物的,同时让学生理解物质变化与能量变化之间的关系。

4.学习光合作用过程时,引导学生从“卡尔文循环”出发分析光照、二氧化碳浓度改变时C3C5变化情况。

5.通过实例比较分析绿色植物分别在黑暗、光照条件下光合作用与呼吸作用之间的关系。

6.建议活动“叶绿素的提取和分离”要尽量让学生在实验室中完成。

第6章       细胞的生命历程

   

细胞像生物体一样,也要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程。本章按照细胞的生命历程的发展变化顺序,依次讲述细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和凋亡,最后一节所讲述的细胞的癌变实际上是细胞生命历程出现异常可能导致的一种严重后果。通过本章的学习,学生会比较深入地认识细胞这个系统的产生、发展和消亡的过程,为后续的必修模块和选修模块打下基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

6.1      细胞的增殖

简述细胞的生长和增殖的周期性

*模拟探究细胞表面积与体积的关系

描述细胞的无丝分裂

观察细胞的有丝分裂并概述其过程

1.说出真核细胞增殖的三种方式

2.简述细胞生长和增殖的周期性

3.观察细胞的有丝分裂并概述其过程

4.描述细胞的无丝分裂

1.比较动物细胞与植物细胞有丝分裂的异同

2.说出有丝分裂的结果和意义

3.说明有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA的规律性变化

4.观察细胞有丝分裂过程,识别不同时期,比较不同时期的时间长短5.模拟探究细胞大小与物质运输的关系,探讨细胞不能无限长大的原因

1.利用模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验,让学生明确模拟的方法也是重要的科学研究方法。

2.将传统教学方式与现代教学手段相结合,尽可能利用多媒体动画,让学生感受细胞分裂过程的动态性和连续性。

3.教师要引导学生通过归纳动植物细胞有丝分裂的共同特征理解有丝分裂的实质,并进一步理解有丝分裂各个时期的变化,都是围绕染色体的复制与均分来进行的。

4.对无丝分裂和减数分裂的处理,按教材内容讲述即可,不宜过多发挥。

6.2

细胞的分化

说明细胞的分化

举例说明细胞的全能性

*搜集有关干细胞研究进展和应用的资料

1.说明细胞的分化

2.举例说明细胞的全能性

1.简述细胞分化的原因

2.简述植物组织培养的原理和基本过程

3.进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料搜集和分析

1.引导学生从个体发育过程中各种组织、器官、系统形成的角度去理解细胞分化的重要意义。

2.“植物组织培养”是证明已经分化的植物细胞仍然具有全能性的实例,不要在技术细节上花过多时间。

6.3 

细胞的衰老和凋亡

探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系

1.描述细胞衰老的特征

2.简述细胞凋亡与细胞坏死的区别

1.描述个体衰老与细胞衰老的关系

2.关注细胞衰老原因的各种学说

3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系

4.进行与社会老龄化相关问题的资料搜集和分析

1.本节内容简单,完全可以通过学生自学后进行归纳总结,教师适当点拨来达成教学目标。

2.可以将本节和第四节合在一个课时内完成。

6.4      细胞的癌变

说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治

*搜集恶性肿瘤防治方面的资料

1.说出癌细胞的主要特征和致癌因子

2.讨论恶性肿瘤的防治,选择健康的生活方式

1.简述癌细胞容易转移扩散的原因

2.描述细胞癌变的本质原因

3说出细胞癌变与细胞分化之间的关系

4.说明老年人和艾滋病病人易患癌症的原因

1.可让学生课前广泛搜集与癌症及其防治有关的材料,课堂上分小组进行汇报。

2.可要求学生编写一份生物小报,反映细胞学研究的最新成果。

3.倡导健康的生活方式、珍视生命应成为本节教学的另一重要主题。


必修2   遗传与进化

本模块主要阐述生命的延续性和发展、演化。其内容包括分子水平的遗传变异,如基因的本质及表达、基因突变等;细胞水平的遗传变异,如减数分裂和受精作用、基因在染色体上和染色体变异等;个体水平的遗传变异,如孟德尔的杂交实验、遗传基本规律和伴性遗传等;种群水平的遗传变异,如现代生物进化理论、物种形成及生物多样性等。同时包含了“假说—演绎、模型建构、类比推理”等科学研究的基本方法。所以本模块不仅要求学生理解生命在各个层次的延续和发展,而且要学会科学的研究方法,同时树立起正确的自然观。

随着生物科学的迅猛发展,人们对遗传和进化的认识已经深入到分子水平的探讨。从本质上来说,遗传是基因的代代相传;变异是基因结构和组成的变化;进化过程中物种的形成是种群基因频率在自然选择中的定向改变。因此本模块内容的落脚点始终在基因水平,这是教材内容编排的第一个特点。

教材编排的第二个显著特点是按遗传学的发展历史进行编排,即从孟德尔到摩尔根再到沃森和克里克等;从拉马克到达尔文再到现代生物进化理论。这样既展示了科学的过程和方法,又体现了遗传学知识的内在逻辑联系;既能引导学生不断地发现问题、提出问题、分析和解决问题,尝试像科学家那样进行演绎和推理,又能感悟众多科学家表现出的科学精神、科学方法及其它优秀品质。其体系如下图:

人类是怎样认识到基因的存在的?

遗传因子的发现(第1章)

基因在哪里?

基因和染色体的关系(第2章)

基因是什么?

基因是怎样行使功能的?

基因在传递过程中怎样变化?

生物进化过程中基因频率如何变化?

基因的本质(第3章)

基因的表达(第4章)

基因突变及其他变异(第5章)

从杂交育种到基因工程(第6章)

人类如何利用基因?

现代生物进化论(第7章)

文本框: 遗传与进化            

《遗传与进化》模块教科书的知识体系

本模块的教学,首先要高度重视课标“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”。“假说—演绎法”的素材主要体现在《遗传因子的发现》和《基因和染色体的关系》、《基因的本质》、《基因的表达》等四章内容中;模型建构侧重于物理模型和数学模型,如DNA分子的双螺旋结构模型、减数分裂中染色体数目和行为变化的模型和种群基因频率变化的数学模型。

如何利用好教科书中的这些内容,对学生进行假说-演绎、建立模型等科学方法的学习是实施本模块教学的重要任务。其次在教学中,应以教材中的“本章小结”、节的“练习”、章的“自我检测”,或者是根据教学内容和课程标准选编的课后习题,强化学生的自我评价,使学生养成自主学习的习惯,提升自主学习的能力。同时在教学中,还应该认真对待学生创造性思维能力的培养,鼓励学生搜集有关遗传和进化研究热点和应用方面的信息,加深科学、技术、社会相互关系的认识,并追求科学素养与人文素养的结合。

1    遗传因子的发现

本章教学内容是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,由现象到本质层层深入展开,突出了科学史和科学研究方法的教育。即首先介绍了孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象(提出问题),然后对分离现象进行分析(提出假说),进而设计测交对分析进行验证(验证假说),最后归纳总结分离定律和自由组合定律(总结规律)。在呈现方式上,对实验过程采用问题串的形式,层层深入地引发问题和分析问题,在分析和解决问题的过程中建构知识框架。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

11  孟德尔的豌豆杂交实验(一)

分析孟德尔遗传实验的科学方法

阐明分离规律和自由组合规律

*模拟植物或动物性状分离的杂交实验

1 1.说出孟德尔选择豌豆作为实验材料的优点

  2.概述一对相对性状的杂交实验

  3.使用遗传分析图解解释遗传现象

  4.简述测交的概念及应用

5.尝试假说—演绎法

6.阐明分离定律,并运用分离定律解释遗传现象

1 1.进行性状分离比的模拟实验

2.熟练运用遗传图解分析遗传学问题

3.学会利用分离定律来解决多对基因自由组合问题

4.熟悉表格、曲线、直方图等多种数据处理的形式及转换

5.尝试设计遗传学实验

1. 利用学生对遗传学知识的简单了解,结合本教材,引导学生区分亲本、子代、杂交、自交等遗传学基本概念。

2. 孟德尔的遗传实验是学习假说-演绎法很好的素材,编者意图是让学生认识遗传定律的同时,领悟假说-演绎法,所以二者同等重要,教学中不能偏离。

3.深刻领会编者意图,不宜过早用“基因”代替“遗传因子”。

4.教师要使用好课后练习来巩固基础知识、进行思维训练。由于学生初步学习遗传学,教师不宜在概率计算等方面拓展过深。

5.本章课后拓展练习相对较难,可根据学情选择使用。

12 孟德尔的豌豆杂交实验(二)

1.阐明两对相对性状的杂交实验

2.规范使用遗传分析图解解释自由组合现象

3.学会用测交方法确定F1基因型和未知个体的基因型

4.阐明自由组合定律,并运用自由组合定律对简单的遗传现象进行解释和推断

5.概述孟德尔遗传实验中的思想和方法(由简到繁、运用统计学方法、运用假说-演绎法等)

2    基因和染色体的关系

本章继续依照科学史的顺序,寻找孟德尔提出的遗传因子(即基因)在细胞中的位置。萨顿发现染色体在减数分裂和受精作用中的行为与孟德尔假设的遗传因子在亲子代之间传递的行为有着惊人的相似,因而类比推理提出假说:基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的。萨顿的假说通过摩尔根的果蝇杂交实验得以证实。摩尔根的果蝇杂交实验不仅把一个特定的基因和一条特定的染色体─X染色体联系起来,验证了基因位于染色体上,而且揭示了伴性遗传现象,又是假说-演绎法的完美“演示”。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

21  减数分裂和受精作用

阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化 

举例说明配子的形成过程

*观察细胞的减数分裂

  1.概述减数分裂的概念和基本过程

  2.辨别同源染色体与非同源染色体,比较有丝分裂与减数分裂中染色体行为的异同

3.比较精子和卵细胞形成过程中的异同点

4.通过观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段及其染色体变化。

5.描绘减数分裂过程中染色体和DNA(数量、行为)的变化特点和规律

1 1.运用多种方式描述减数分裂过程中染色体和DNA(数量、行为)的变化规律,并能用于解决新问题

2.类比同源染色体的行为与基因传递的相似性

1. 充分利用教材“问题探讨”中果蝇染色体示意图,来分析魏斯曼的预言,引出减数分裂的概念。

2.本节内容较难,教师要循序渐进、化繁为简,使用各种直观手段,如,利用好教材图解或挂图或多媒体动画,让学生绘制精子形成过程中染色体变化示意图等,引导学生通过观察、对比、模仿、想象, 总结减数分裂的过程。

3. 引导学生回顾有丝分裂过程中“染色体和DNA变化”等知识,对比减数分裂过程中相关变化,实现知识的迁移。

举例说明受精过程

*搜集有关试管婴儿的资料,评价其意义及伦理问题

1.运用模型建构法模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化。

2.解释配子染色体组合多样性形成的原因

3.描述受精作用的概念、概述受精作用的过程

4.阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要意义

1.比较减数分裂与有丝分裂过程中,染色体数目和行为变化的异同。

2.分析减数分裂中非同源染色体的自由组合,建立配子多样性的数学模型

1. 充分运用“建立减数分裂中染色体变化的模型”建构活动,在实践中理解配子中染色体组合的多样性。不具备条件让学生进行建构活动的,老师也要做好演示。

2. 灵活运用表格、曲线和细胞图像等多种形式,比较减数分裂与有丝分裂过程中,染色体数目和行为变化的异同。

22 基因在染色体上

总结人类对遗传物质的探索过程

1.简述基因位于染色体上的假说,体验类比推理的科学研究方法

2.阐明基因在染色体上的实验证据

3.运用基因和染色体的关系,分析遗传规律的实质

4.认同摩尔根等人大胆质疑、勤奋实践和丰富想像力等科学研究品质

1.利用类比推理推断基因与DNA长链的关系

2.熟练运用遗传分析图解分析遗传学问题

3.分析摩尔根的假说-演绎法

4.评述孟德尔遗传规律的适用范围

1. 利用教材图2-9雌雄果蝇体细胞染色体图解,辨清常染色体、性染色体等概念,再图示说明常染色体与性染色体上基因写法的不同(AXA

2.教师以“假说-演绎法”为主线,设计问题串,引导学生分析摩尔根等人证明 “基因在染色体上”的过程,如:果蝇的白眼基因位于什么染色体上?几种情况?怎样验证假说?怎样进行测交?后代分离比应为?预期实验结果如何?

3.通过把基因标在染色体上的示意图,联系减数分裂中染色体的行为,点拨学生对孟德尔遗传定律作出解释,使学生理解遗传规律的实质。

23 伴性遗传

概述伴性遗传

1.解释伴性遗传的概念

  2.概述人类红绿色盲(伴X隐性)的遗传特点

3.举例说出伴X显性遗传的特点

  4.举例说明伴性遗传在实践中的应用

5.尝试使用遗传系谱图解释遗传学问题

1.总结伴性遗传的特点

2.举例说明ZW型的性别决定和伴性遗传

3.关注近亲婚配对人口素质的危害

1.依据“性染色体上的基因”,透彻分析“与性别相关联”的含义,让学生理解伴性遗传的实质。

2. 利用教材“问题探讨”和遗传图解,让学生在观察、填图或绘遗传分析图解等活动中,理解伴X遗传的主要特点

3.可补充适量练习题来提高学生的应用能力,但应侧重于对遗传方式的判断、显隐性分析、基因型表现型的推断等,切忌在计算方面增加难度

4.本章的拓展题能力要求较高,涉及许多变异的知识,应根据学情,选择使用。

3    基因的本质

本章讲述DNA是遗传物质的实验证据,DNA分子的结构和复制功能,以及基因的概念等内容,是从分子水平进一步阐述遗传的物质基础和作用原理。使学生更深入地理解和认识DNA和基因的有关结构、DNA和基因之间的关系以及在遗传上的作用等方面的知识,也为构建以基因为核心的分子遗传学知识体系奠定基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

31  DNA是主要的遗传物质

总结人类对遗传物质的探索过程 

  1.简述脱氧核苷酸的化学组成和种类

  2.概述肺炎双球菌转化实验

3.阐明噬菌体侵染细菌的实验

1 1.简述烟草花叶病毒侵染烟草的实验

2.通过遗传物质的探究,形成从特殊到一般的思维能力

3.总结人类探索遗传物质的主要实验技术和主要实验思路

1.以科学家对遗传物质不懈的探索历程为线索, “重走探索之路”,引导学生依次分析科学家的研究成果,同时体验过程和领悟方法。

2. 本节相关实验难度大,学生不易理解,可采用直观形象的媒体、动画呈现实验的主要过程,化解教学难点。而且教学中重在对实验原理、方法、过程、现象的简单分析,不必挖掘过深过繁。

3.教师可例举“细胞、DNA病毒、RNA病毒”,分析生物体中作为遗传物质的核酸类型,帮助学生准确理解“DNA是主要遗传物质”。

32 DNA分子结构

概述DNA结构的主要特点

*制作DNA双螺旋结构模型

*搜集DNA分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流

1.讨论“DNA双螺旋结构模型的构建”的历程

2.概述DNA分子的结构的主要特点

3.说明碱基互补配对原则

4.制作DNA双螺旋结构模型

1.用数学方法,分析DNA中与碱基相关的数量关系

2.通过评述DNA双螺旋结构模型的构建故事,领悟“假说—演绎法”和“模型法”在科学研究中的作用

3.简述DNA分子杂交技术的原理

1.指导学生阅读教材47-48页,自学沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事,分析研究方法,总结相关知识。

2.指导学生分组完成“制作DNA双螺旋结构模型”建构活动,总结DNA分子结构特点,培养学生的空间想像能力。

3.有关碱基的计算意在引导学生理解双螺旋结构中碱基互补配对原则,相关习题应该以推导为主,切忌本末倒置。

33 DNA的复制

概述DNA分子的复制

1.简述对DNA半保留复制的推测

2.概述DNA分子复制的过程和意义

1.分析DNA半保留复制的数量关系

2.认识精确复制及其相对性,探讨复制错误的影响

1.借助动画、模型等手段,让DNA的复制动态化,加深对DNA复制的理解

2.利用简笔画,结合简单计算,让学生体会半保留复制的特点

3.对于选学内容“DNA半保留复制的实验证据”,可指导学有余力的学生自学。

34 基因是有遗传效应的DNA片段

说明基因和遗传信息的关系

  1.举例说出基因与DNA的关系

2.运用数学方法解释DNA的多样性和特异性

3.阐明基因的概念

4.概述染色体、DNA、基因与遗传信息之间的关系

1.通过基因与DNA的关系实例,运用资料分析法,寻找本质规律

2.强化结构与功能、多样性与共同性相统一的观点

3.通过介绍DNA指纹的应用,体现STS教育

1.充分利用教材“资料分析”,引导学生归纳出基因与DNA的关系。

2.通过DNA结构简图,引导学生运用排列组合知识,可轻松分析DNA多样性的原因,同时体会了学科间的综合。

3.可利用本节教材拓展题,辨清基因的内涵和外延

4    基因的表达

   本章的核心是从分子水平阐明“遗传物质如何起作用?”即遗传信息转录和翻译的过程,接着呈现了“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分总结性内容。这是对同一个问题不同认识水平上的表述,使学生可以更切实感受到科学知识的层次性。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

41 基因指导蛋白质的合成

概述遗传信息的转录和翻译

1.描述三种RNA,指出RNADNA的区别

2.说明转录的概念、描绘转录的过程

3.说出密码子的概念、识别密码子表及其与氨基酸对应关系

4.说明翻译的概念、描绘翻译的过程

5.通过所有生物共用一套密码子,认同生物界的统一性

1.通过数学分析碱基和氨基酸的对应关系,领悟“假说—演绎法”

2.举例说明密码的简并性及其意义

3.建立数学模型,分析基因的碱基、mRNA的碱基和氨基酸三者的数量对应关系

4.评述遗传信息在转录和翻译过程中的损失

1.注意从场所、细胞器等与模板、碱基配对、密码子、缩合等两个方面,引导学生认识转录和翻译,使过程更清晰。

2.把握准主干知识(转录和翻译)的教学基本要求,充分了解学情,不宜随意拔高到发展要求

3.可以利用教材63页和66页插图,让学生通过图文分析找出每步的关键词(如转录:解旋→配对→聚合→释放),充分训练析图能力

4.利用本节拓展题,对照密码子表,引导学生在析表中,明确密码子与碱基、密码子与氨基酸对应的数量关系,进而理解密码的简并性及相关问题

42 基因对性状的控制

举例说明基因与性状的关系

1.解释中心法则

2.举例说明基因、蛋白质和性状的关系

3.从中心法则的完善,认同科学发展无止境的观点

1.举例说出单基因、多基因、质基因对性状的控制

2.举例说出基因、环境与性状的关系

3.说明基因表达与细胞分化(基因选择性表达)的关系

4.选学遗传密码的破译

1.利用“资料分析”让学生补全教材“中心法则图解”,感受科学不断发展的过程。

2.采用问题串先从遗传现象(豌豆粒形、白化病等)层层剥离深入本质(基因的改变),再绘出从本质到现象的过程图解,“深入浅出”突破“基因、蛋白质与性状的关系”

3.多基因控制性状应该是单基因控制性状的简单扩展,避免习题中过分加深。

4.环境对性状的影响是“基因→蛋白质(酶)→性状”的必要补充,引导学生回顾环境因子对蛋白质结构(酶活性)的影响,不难理解环境对性状有影响

5.细胞质基因仅作了解,学有余力的学生可稍加分析

5    基因突变及其他变异

本章从“遗传物质的相对稳定”转到对“遗传物质发生变化”的论述,分析了基因突变及其他变异对生物体的影响(包括遗传病对人类的影响),以及在生物进化过程中所具有的重要意义。解决了“基因在代代相传的过程中,会不会发生变化?为什么会发生变化?怎样变化?发生的变化对生物会产生什么影响?”等问题。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

51 基因突变和基因重组

举例说明基因突变的特征和原因

1.简述基因突变的实例

2.阐明基因突变的概念

3.概述基因突变的原因、特点和意义

1.分析基因突变与性状改变的关系

2.分析诱发突变因素,认同健康生活方式

1.利用“问题探讨”的“错码类比推理基因突变,化抽象为形象,进而激发学生的学习兴趣。

2. 采用实例分析,先从现象(镰刀型红细胞)层层剥离深入本质(基因碱基的改变),再绘出从本质到现象的过程图解,突出基因突变与性状改变的联系。

3. 引导学生自学基因突变的原因和特点,讨论基因突变和基因重组的意义。

4.通过练习基础题12)的讨论,初步分析基因突变与性状改变的关系。

举例说出基因重组及其意义

举例说出基因重组的概念、原理、意义

用数学方法分析基因重组的结果

52 染色体变异

简述染色体结构变异和数目变异

*低温诱导染色体加倍的实验

1.说出染色体结构变异的类型及后果

2.说出染色体数目变异的含义,简述染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的特点及其成因

3.列举染色体数目变异在生产中的应用

4.尝试低温诱导植物染色体数目的变化

1.阐明染色体组的概念,区别单倍体、二倍体、多倍体

2.概述多倍体育种和单倍体育种

1.引导学生先分析“染色体结构变异示意图”,找出图文关键词,教师再运用简笔画强化染色体结构变异类型

2.可用辨(绘)图、五对手指示范五对同源染色体等直观方式加深对染色体组概念的理解。

3.通过概念辨析,在对比中使学生认识单倍体、二倍体、多倍体

4.引入流程图简述多倍体和单倍体育种

5.利用本节拓展题“三倍体无籽西瓜的培育”强化多倍体育种

5.3人类遗传病

列出人类遗传病的类型(包括单基因病、多基因病和染色体病)

*调查常见的人类遗传病

1.指出常见的人类遗传病及其所属类型

  2.初步学会调查人群中的遗传病

1.总结遗传病的类型及其特点

2.通过调查人群中的遗传病,培养学生接触社会及获取资料的能力

通过调查、自学和讨论的形式了解人类常见遗传病的类型。

探讨人类遗传病的监测和预防

*收集基因诊治方面的研究资料,进行交流

  简述遗传咨询、产前诊断的内容和步骤,探讨遗传咨询、产前诊断对预防遗传病的作用

1.运用所学知识开展遗传咨询模拟活动

2.收集基因诊断等产前诊断手段的资料

1.分析遗传咨询的内容,列举简单病例(色盲或白化病,),可师生合作进行一次遗传咨询的角色扮演。

2.可用小组讨论、角色模仿、资料分析等多种方式学习本节

关注人类基因组计划及其意义

*收集人类基因组或基因诊断的研究资料,进行交流

1.关注人类基因组计划及其意义

  2.探讨人类基因组计划对科学、健康、社会等方面所产生的影响

关注人类基因组计划与科学、技术、社会的关系,认同科学的道德伦理观

采用小组合作,从科学、伦理、法律等方面,通过讨论、辩论、裁定、资料分析等多种形式,生动活泼地开展人类基因组计划与人体健康的学习

6    从杂交育种到基因工程

本章内容围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开,通过截取三个具有代表性的阶段,即杂交育种、诱变育种和基因工程,再现了人类应用遗传学原理和规律对其他生物利用和改造的历程,体现了科学与技术的互动。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

61  杂交育种与诱变育种

搜集生物变异在育种上应用的事例

1.举例说明选择育种、杂交育种、诱变育种的原理和方法、优点和不足

2.选出恰当的育种方法解决生产实践中的问题

3.关注我国育种技术的发展及国际竞争力,认同育种技术解决世界粮食危机的重要性

总结选择育种、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等的原理、过程、方法、特点及局限性

1.通过杂交育种实例,运用遗传图解,引导学生分析在不同育种目的(获取显性纯合、隐性纯合、杂种或新性状)下,杂交育种显现的优缺点。

2.结合基因突变的知识,可带着学生自学诱变育种的内容。

3.设计表格,让学生通过填表,总结选择育种、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等的原理、过程、方法、特点及局限性。可课堂提示、课后完成。

62 基因工程及其应用

关注转基因生物和转基因食品的安全性

1.简述基因工程的概念、原理、工具和一般步骤

  2.举例说出基因工程的应用

3.关注转基因生物和转基因食品的安全性问题

收集基因工程相关资料,形成自己对转基因生物和转基因食品安全性的观点

1.本节的侧重点是基因工程的原理,不必引入过多的专业术语和详细的操作技术,切忌增加学习难度。

2.对基因工程的应用、转基因生物和转基因食品的安全性的学习,可以充分发动学生阅读教材、查找资料、制作画报、展板、PPT等形式,并组织评比,强化STS教育。

7    现代生物进化理论

生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论,也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论。人们普遍接受以自然选择学说为核心的现代进化理论,它较为深入地揭示了生物繁衍过程中物种形成和更替的原理,指出生物进化的实质是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变,反映出生物与环境在大时空尺度下的发展变化和对立统一。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

71现代生物进化理论的由来

探讨生物进化观点对人们思想观念的影响

  1.说出拉马克的进化学说

  2.简述达尔文的自然选择学说

3.探讨生物进化观点对人们思想观念的影响

评述达尔文自然选择学说的主要观点及其局限性

1.小组收集整理进化学说方面的资料,在课堂上交流,比较各种进化学说的不同观点。

2.回顾初中达尔文自然选择学说的主要内容,引导学生分析教材111页的解释模型,理解该学说的核心观点(先变异、后选择、再积累)。

72 现代生物进化理论的主要内容

说明现代生物进化理论的主要内容

*用数学方法讨论基因频率的变化

1.解释物种、种群、基因库、基因频率、隔离、生殖隔离等概念

  2.用数学方法讨论种群基因频率的变化

  3. 概述现代生物进化理论的主要观点

  4. 解释隔离与物种形成的关系

通过数学方法解释种群基因频率的变化

1.要特别重视本节的概念教学,并以当地学生熟悉的生物为例进行概念教学,能有效降低种群、基因库、物种、生殖隔离等概念的学习难度。

2.利用“思考与讨论”中所设计的表格进行基因频率的数学分析,学生更易理解本质,但不宜拨高要求。

3.本节时空跨度大,内容非常丰富,引导学生结合本章小结,才能准确归纳总结出现代生物进化论的主要内容(参考教材128页)。

概述生物进化与生物多样性的形成

*搜集生物进化论发展的资料

1.举例说明共同进化的概念

2.简述生物多样性的层次,认同生物多样性的形成历程

搜集生物进化论发展的资料,形成生物进化论在发展的观点

1.用丰富的图片或视频资料,展示生物“共同进化”的实例,拓展学生视野,形成生物“共同进化”的观点。

2.回顾初中生物多样性的层次,利用教材生物进化的历程示意图和“思考与讨论”,让学生自学“生物多样性的形成”,再通过小组讨论,总结出“生物多样性经过漫长的进化而形成的”

必修3  稳态与环境

     本模块主要是从“生命系统”的系统性观点出发,着重阐述个体及其以上层级生命系统在同环境相互作用,以及通过自我调节维持自身稳态并适应环境的一般机制。内容包括:植物的激素调节、动物生命活动的调节、人体的内环境与稳态、种群和群落、生态系统、生态环境的保护共6个部分。这些内容是选取了有关生命活动的调节与稳态的知识、生物与环境的知识,促使学生理解生命活动的本质,了解系统分析的方法,提高对生命系统与环境关系的认识,并为学生树立人与自然和谐发展的观念、形成生态意识和环境保护意识奠定基础。

    本模块的教学内容是以生物个体、种群、群落和生态系统各个层次系统的稳态的维持为主线编排的,突出了生命系统稳态与环境的关系,强调了人体稳态的调控与健康,以及人类活动对生态系统稳定性的影响。

稳态与环境

个体水平的稳态

群体水平的稳态

植物体的激素调节

动物生命活动的调节

人体的内环境与稳态

种群的数量变化

群落的演替

生态系统的稳定性


通过本模块的学习,学生将从生命系统的细胞、个体、群体、生态系统等各个层次,认识和理解不同生命层次的物质和结构基础、认识生命系统的发展和变化规律,认识生命系统各个组成部分之间的相互作用,认识系统与环境之间的相互作用,从而建立以稳态、调节和环境等核心概念的知识体系。

同时,本模块强调“领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用”,重在领悟系统分析的思想方法,初步学会从系统的整体出发,分析整体与局部、部分与部分、整体与外部环境之间的相互关系。并且,引导学生学会建立数学模型的方法,领悟并尝试运用建立数学模型的方法。

   1    人体的内环境与稳态 

“人体的内环境与稳态”是模块3的核心内容之一,探讨了人体这个复杂的生命系统是如何维持内环境的相对稳定性。而本章的教学内容仅仅涉及到课程标准中1个具体内容标准“说明稳态的生理意义”。其目的是首先引导学生从个体水平上认识什么是稳态,个体维持稳态的意义,从而为学习个体(植物、动物和人体)稳态的调节打下基础,也为学习种群、群落、生态系统及其稳定性奠定基础。同时,稳态概念的形成可以使学生从整体上认识生命的本质,树立生命整体性的观点,为学习和掌握系统分析的思想和方法做好铺垫。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

1.1      细胞生活

的环境

说明稳态的生理意义

*利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持。

1.概述内环境的概念及其组分

2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

3.举例说明内环境理化性质的相对稳定状态

1.尝试建构人体细胞与内环境之间进行物质交换的模型

2.运用构建模型的方法,概述消化、呼吸、循环、泌尿等系统在维持稳态中的作用

1.以教材的图示1-1为依托,以血液循环、淋巴循环的知识为基础,建立组织液、血浆、淋巴之间的关系;可引导学生构建组分之间的关系模型。

2.利用教材的图示1-4,引导学生回忆有关呼吸、血液循环、消化、泌尿的基础知识,为建立内环境与外界环境进行物质交换的模型奠定基础(将教材的内容进行重新组合,打破章节界限)。但是不宜补充过多的循环、消化、泌尿等系统的结构与生理知识。

1.2

内环境稳态的重要性

1.解释稳态的概念

2.举例说明内环境稳态的意义

3.说出稳态的调节机制

4.关注维持内环境稳态与健康的关系

1.pH为例,说明内环境的稳态是通过神经激素调节实现的

2.认同生物体是统一的整体

1.可布置学生课前搜集体检的检查结果,或者是作“体温的日变化规律”的家庭调查。通过实例,认识人体的内环境保持着稳态。

2.学生对内环境的稳态缺乏感性认识,不易理解内环境稳态与生命活动的关系。最好结合教材中的“思考与讨论”中的问题,引导学生分析人体出现异常的生理或病理变化时的情况,从而认识保持内环境稳态的意义。

3.以内环境与外界环境进行物质交换的模型为基础,讨论内环境稳态的意义。

2章 动物和人体生命活动的调节

本章内容包含了课程标准中两个单元的内容要求,即“动物生命活动的调节”的全部内容,以及“人体的内环境与稳态”的大部分内容。目的是引导学生从个体水平的层面,认识生命系统的整体性和稳态,并从个体水平稳态的维持认识生命系统内部的调节机制与环境之间的关系。

本章教学内容包括神经调节、体液调节以及免疫调节的知识,要求学生认识神经调节、体液调节及免疫调节的基本原理,明确人体在调节机制的作用下,成为一个整体,完成各项生命活动,进而认识神经调节、体液调节及免疫调节与人体健康的关系。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

2.1      通过神经系统的调节

概述人体神经调节的结构基础和调节过程

说明神经冲动的产生和传导

概述人脑的高级功能

*收集有关利用神经调节原理的仿生学资料

1.概述神经调节的结构基础

2.阐明反射的概念

3.说明兴奋传导的基本原理

4.概述神经系统的分级调节

5.举例说明人脑的高级功能

1.举例说明反射弧结构完整性的重要意义

2.说出检测神经冲动的基本方法

3.概述突触的结构及其功能

4.比较兴奋在神经纤维上的传导与在神经元间传导的区别

1.通过学生熟悉的生活实例,结合初中已有知识,建立反射的概念。

2.指导学生观察反射弧的基本结构图,认识神经系统的相关结构。

3.以缩手反射为例,分析反射活动的过程,引导学生思考兴奋在反射弧上传导的原理与过程,建立“电信号→化学信号→电信号”的转换过程,可突破本节内容的难点。

4.适当补充练习题,通过训练及其评讲,指导学生理解神经调节的知识。

5.对于神经纤维的电位变化及其检测,不宜加深知识的讲解及练习的难度。

2.2

通过激素的调节

描述动物激素的调节

描述血糖调节

探讨动物激素在生产中的应用

1.描述动物和人体的激素调节

2.说出人体主要的内分泌腺及其所分泌的激素与作用

3.描述血糖调节

4.概述甲状腺激素分泌的调节

1.设计实验验证相关激素的生理功能

2.建立血糖调节的模型

3.举例说明动物激素的反馈调节

4.建立激素分泌的反馈调节模型

1.引导学生从糖类代谢的途径出发,通过阅读教材内容,自主构建血糖调节的模型,领悟建立模型的方法。

2.通过学习血糖调节和甲状腺激素分泌的调节,归纳得出反馈调节的机制。

3.对于教材图2-8的教学,不宜补充相关人体激素功能和激素分泌失调病症的知识。

2.3

神经调节与体液调节的关系

举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用

描述体温调节、水盐调节

1.比较神经调节和体液调节的特点2.描述水盐调节和体温调节

3.说出神经调节和体液调节的关系

4.说明神经、体液调节在维持稳态中的作用

1.举例说出水盐平衡的重要意义

2.探讨神经调节与激素调节之间的关系

3.概述血糖调节、体温调节、水盐调节的调节机制

1.利用教材图示,适当补充一些知识,讲解体温调节、水盐平衡调节的机制。然后引导学生构建体温调节、水盐平衡调节的概念图。

2.通过甲状腺激素分泌的调节、体温调节、水盐平衡调节的过程,归纳神经调节与体液调节的关系。

3.体温调节、水盐平衡调节的知识不宜加深(比如肾上腺素的分泌等),内容仅限于教材。

2.4

免疫调节

概述人体免疫系统在维持稳态中的作用

关注艾滋病的流行和预防

*调查青少年中常见的免疫异常

1.列举人体抵御病原体的防线

2.说明人体免疫系统的组成及功能

3.概述体液免疫与细胞免疫的过程及二者的关系

4.说出艾滋病的发病机制和病症

5.关注艾滋病的预防方法

1.说明抗原、抗体的来源、本质和作用

2.建立体液免疫与细胞免疫的免疫应答模型

3.说明体液免疫与细胞免疫的相互关系

4.举例说出常见免疫功能失调病症

5. 列举免疫学的应用(预防、诊治、器官移植等)

1.指导学生通过观察图示和阅读教材,师生共同建构体液免疫、细胞免疫的流程图,初步掌握免疫的过程。然后可引导学生列表归纳总结体液免疫、细胞免疫的特点。

2.教师应该讲解清楚相关免疫细胞、免疫物质在体液免疫和细胞免疫中的作用,引导学生通过比较,区别不同的免疫细胞、免疫物质在免疫中的作用,并通过练习巩固和强化。

3.本节的概念、术语较多,要引导学生注意区别,可结合练习加以辨析。

3   植物的激素调节

本章是在个体水平层面上阐明植物生命活动系统的调节,具体阐述了植物激素及其对植物生命活动的调节作用,以及植物激素或植物生长调节剂在生产上的应用。

本章所包括的教学内容,分别从不同角度对学生进行科学思想、科学思维、科学方法的教育,以及科学探究能力的训练。特别是“植物生长素的发现”的教学内容,呈现了科学家们研究生长素的过程、方法、成果,展示了科学家的思维过程和思维方式,可使学生体验科学家的探究历程,领悟其探究思想和方法。而“植物生长素的生理作用”可以引导学生开展数据处理、数据分析、建立数学模型的学习活动,接受科学方法的训练。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

3.1     

植物生长素的发现

概述植物生长素的发现

1.描述植物的向光性现象及其机理

2.概述植物生长素的发现过程

3.体验发现植物生长素的过程和方法

4.描述生长素的产生、运输和分布

5.简述植物激素的概念

1.学会评价实验设计和结论

2.学会发现生长素的研究方法,领悟科学家的思维方式,并能将这些思维方式和研究方法用于其它研究中

1.教师可将生长素发现的过程,设计成实验探究的过程,引导学生设计实验、或分析实验结果得出实验结论,从而学习和领悟科学研究的方法,接受科学方法和研究技能的训练。

2.教学过程可采用师生互动式,借助于多媒体或图解,通过启发学生思考与学生自主处理相关资料相结合的方式,开展学习。

3.本节课的核心是科学思想的感悟、科学方法的训练,不能把发现史当成单纯的学科知识进行传授。

4.重在训练学生利用已有知识和生物学事实进行逻辑推理得出正确结论的推理能力。对于实验设计的改进应该鼓励学生放开思路,不要用“唯一答案”局限学生的思维。

3.2

生长素的生理作用

概述植物生长素的作用

*探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

1.概述生长素的生理作用

2.说明生长素作用的特点

1.尝试建立植物生长素作用两重性的数学模型

2.应用生长素生理作用及其特点,解释自然现象,解决实际问题

1.可采用资料分析的方法,引导学生认识植物生长素的生理作用。

2.本节的难点是生长素作用的两重性,可利用教材中的图解,引导学生认识同一株植物的不同器官对生长素浓度的敏感度不同,从而使学生理解生长素对植物生长发育的作用具有两重性。

3.利用植物的顶端优势、茎的背地生长与根的向地生长等实例和教材题图中的曲线理解植物生长素生理作用原理的二重性。对“抑制”的含义一定要点拨到位。

3.3

其他植物

激素

列举其他植物激素

评述植物激素的应用价值

1.说出其他植物激素的类别、产生部位和主要作用

2.列举植物激素相互作用、共同调节的实例

3.举例说明植物激素或植物生长调节剂在生产上的应用

1.归纳植物激素的共同特征

2.说明植物激素的相互关系

3.搜集植物激素或植物生长调节剂在实际中应用的资料,评述植物生长调节剂的应用

1.指导学生阅读教材中的资料,归纳得出植物激素的类别、生理作用、产生或分布部位。

2通过多种植物激素的生理作用的分析比较,引导学生归纳、总结出植物激素的共同特征。

3.查阅、分析相关资料,讨论、评述植物激素或植物生长调节剂在实际中的应用。关注植物激素对食品安全的影响,渗透STS教育。

4   种群和群落

    本章将开始从群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律,探讨生物与环境的关系,从而揭示宏观领域的稳态及其调节规律。本章包括种群生态学、群落生态学的内容,是学习第五章生态系统生态学内容的基础。其中,种群生态学是生态学研究的基础,是学习和认识群体水平稳态的起点;而群落生态学的内容可以将种群生态学与生态系统生态学有机的联系在一起。

    在本章的学习过程中,可引导学生开展相关的调查、探究活动,结合进行相关的数据分析,建立数学模型。通过学生的亲身体验活动,提高其实验操作技能,发展科学探究能力,初步领悟系统分析、建立数学模型的思想和方法。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

4.1     

种群的特征

列举种群的特征

1.解释种群的概念

2.列举种群的特征

3.概述研究种群各特征的意义

1.说出种群密度的含义及其调查方法

2.尝试用样方法调查种群密度

3.尝试制订种群密度调查计划

1.引导学生回顾生命系统的各个层次,理解种群与个体间的关系。

2.本节教材的显著特点是将科学研究方法放在非常突出的位置。教学中应设置真实的问题情境让学生体会种群密度的估算方法至关重要。

3.如果进行室外调查,需要制定周密的计划,组织学生分组并设计好实验方案、制定切实可行的实验计划。调查过程中一定要注意安全、有序,调查后一定要对实验过程进行合理的评价。

4.2

种群数量的变化

尝试建立数学模型解释种群的数量变化

*探究培养液中酵母种群数量动态变化

1.说出种群研究的核心问题是种群数量变化

2.说明建构种群增长模型的方法

3.概述种群增长的两种数学模型

4.用数学模型解释种群数量变化

1.探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型

2.分析影响种群数量变化的因素

3.运用种群增长的数学模型,说明环境容纳量

1.通过实验研究或者是案例研究,尝试构建种群增长的数学模型,引导学生通过对“问题探讨”的分析逐步总结出建构数学模型的一般步骤:提出问题→提出假设→数学表达→检验修正,同时引导学生理解每个步骤的实际含义。

2.本节重点在于引导学生体会构建种群增长数学模型的方法,在学习J型、S型曲线时,重在理解曲线的形成原因及影响因素,不宜将种群增长率、种群增长速率等问题做过多延伸和拓展。

3.教会学生运用种群增长的数学模型,解释和解决生产生活的实际问题,明确种群增长的研究在实际中的应用。

4.探究活动“培养液中酵母菌种群数量的变化”操作困难、耗时很长,建议引导生物兴趣小组的学生利用“研究性学习”时间去完成,或者将该活动移到高二下期学习微生物实验时一起进行。该活动重在让学生经历探究的全过程,体验建构数学模型的方法和步骤,对活动的评价应重点评价探究的过程。

 4.3

群落的结构

描述群落的结构特征

*土壤中动物类群丰富度的研究

*调查当地自然群落中若干种生物的生态位

1.举例说出群落的概念

2.说出群落的特征

3.解释并区别生物的种间关系

4.描述群落的结构特征

1.举例说明群落的空间结构及其在实际中的应用

2.尝试进行土壤中动物类群丰富度的调查

1.结合初中的知识分析实例,认识生物的种间关系。

2.剖析具体的生物群落,归纳得出群落的空间结构及其在实际中的应用。

3.利用现实生活中的实例让学生理解“个体→种群→群落”的层次关系,并了解不同群落在物种组成上存在的明显差异。

4.学习“群落水平上研究的问题”,重在让学生体会“系统分析”的科学研究方法,应该引导学生从系统的组分(群落的物种组成)、各组分间的关系(种间关系、空间结构)的角度去认识群落水平上研究的问题。

4.4

群落的演替

阐明群落的演替

*探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替

1.解释群落演替的概念

2.区别初生演替与次生演替

3.说明群落演替的过程

4.关注我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草政策

1.举例说明人类活动对群落演替的影响

2.尝试探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替

3.说明我国实行退耕还林、还草、还湖,退牧还草政策,对生态环境的影响

1.从问题探讨切入,引导学生分析、推理一个自然区域内,群落中可能发生的生物种类变化,引出群落演替的话题。

2.以“弃耕农田上的演替”过程,推理演绎出生物群落演替的过程。围绕着生物与生物之间、生物与环境之间的联系和相互作用,以动态发展观引发学生对群落演替的本质的思考,从而深入理解群落演替的过程。

3.利用贴近学生现实生活的实例引发学生关注“人类活动对群落演替的影响”,引导学生正确看待人类的生存和发展与群落演替的良性发展之间的关系,从而认同我国的退耕还林、还草、还湖政策。

5   生态系统及其稳定性

   本章是从宏观层面引导学生认识、理解生命系统的本质,是在研究生物与生物之间的关系基础上,进一步研究生物与生物、生物与无机环境之间的关系,以使学生深刻接受系统论的思想,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识,形成生态学的意识和观点。从而树立人与自然和谐发展的观念,为形成环境保护意识奠定基础。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

5.1     

生态系统的结构

讨论某一生态系统的结构

1.举例说明生态系统的概念

2.概述生态系统的组成成分

3.阐明生态系统的营养结构

1.尝试建构生态系统的结构模型

2.归纳概括生态系统的营养成分

3.分析生态系统的营养结构与生态系统功能的关系

1.在生态系统概念的基础上,以特定的生态系统为例,利用“系统分析”的方法分析其组成成分、各种组成成分间的关系,然后引导学生逐步建立起生态系统的结构模型。

2.列举实例引导学生分析营养级与生产者、各级消费者之间的关系,以及分解者的作用。

3.关键是引导学生在初中所学知识的基础上,从整体观的角度建立生态系统的概念。

5.2

生态系统的能量流动

分析生态系统中的能量流动的基本规律及其应用

*调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动

1.分析生态系统能量流动的过程和特点

2.说明能量逐级流动的数量和效率3.描述能量金字塔

4.概述能量流动的意义

1.尝试建立生态系统能量流动模型

2.运用能量流动规律,解决生产和生活中的实际问题

3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况

1.利用教材图5-65-7中,从定性的角度认识能量流动过程。注重引导学生分析能量流动过程中能量总量守恒,能量流动遵循能量守恒定律,能量不能无端产生和消失。每一营养级能量输入的总量与能量输出的总量相同,只是能量的输出会有多种渠道。

2.根据赛达伯格湖能量流动图解,定量分析能量流动,体会各营养级之间能量的数量关系,归纳出能量传递效率及能量流动逐级递减的特点。

3.要引导学生结合生物体的能量代谢过程,归纳生态系统的能量流动过程及其特点。

 5.3

生态系统的物质循环

分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用

1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环

2.概述生态系统物质循环的概念

3.描述生态系统中物质循环的特点

4.说明生态系统物质循环与能量流动之间的关系

5.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系

1.尝试探究土壤中微生物的分解作用

2.以碳循环为例,建立生态系统物质循环的模型

3.运用生态系统物质循环与能量流动的理论,尝试建立生态农业的模型

1.观察碳循环的图解,构建碳循环的模型。

2.引导学生分析、讨论能量流动与物质循环的关系,并进一步运用生态系统功能的知识,解决实际问题。

3. 引导学生分析“与社会的联系”,理解正常的自然状态下,碳在生物群落与无机环境之间是动态平衡的,但由于人类的活动,尤其是化石燃料的大量燃烧打破了这种平衡,使大气中的二氧化碳浓度迅速增加,导致温室效应加剧,进而分析提出人类缓解温室效应的具体措施。

5.4

生态系统的信息传递

举例说出生态系统中的信息传递

1.举例说出生态系统中的信息传递2.说出信息传递在生态系统中的作用

3.描述信息传递在农业生产中的作用

1.归纳生态系统中信息的类型

2.应用信息传递的知识指导生产实践

3.认同物质、能量、信息三位一体,共同维持生态系统的存在与发展

1.本节是新教材新增加的内容,目的在于让学生进一步理解生态系统内部各种成分间是一个有联系的有机整体,这种联系除了物质循环和能量流动而外,还有各成分间的信息传递。信息传递对个体的生命活动、种族的繁衍和生态系统的稳定都有着十分重要的意义。

2.充分利用教材中的“资料分析”或师生搜集的其它有关资料(视频、图片等)进行分析,让学生在大量事实依据的基础上归纳并深入理解信息传递在生态系统中的作用。

3.重视“信息传递在农业生产中的应用”的教学,体现学以致用的思想,培养学生在新情境中利用所学知识解决实际问题的能力。

5.5

生态系统的

稳定性

阐明生态系统的稳定性

1.描述生态系统稳态的特征

2.阐明生态系统的自我调节能力

3.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别

4.阐明生态系统稳定性负反馈调节的原理

5.认同生态系统稳定性的重要性

1.运用生态系统稳定性的原理指导生产实践

2.设计、制作生态缸,观察其稳定性

3.拟定提高生态系统稳定性的措施

1.根据生态系统的结构与功能,推理得出生态系统稳定性的概念。

2.依据生态系统食物链、食物网的特点,分析生态系统中生物数量变化的调节,阐明生态系统的调节能力。

3.例举实例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性,以及二者的区别。

4. 制作活动“设计并制作生态缸,观察其稳定性”,建议布置给学生利用课余时间回家完成,鼓励学生亲自动手利用废旧塑料瓶或废旧玻璃缸尝试制作,体验制作的过程比结果重要。

6    生态环境的保护

本章是全模块的结尾,是在生态系统相关知识的学习后,运用生态学的知识和观点,认识全球性的资源和环境问题,共同探讨解决全球性环境问题的方法和措施。实现人与自然和谐发展的思想,处理好人与环境、人与资源之间的关系。

本章知识的学习,涉及到对生态学知识的全面运用,同时,更强调引导学生热爱生命、珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义,树立可持续发展的观念。最终形成正确的情感态度价值观。

内容标准

学习要求

教学建议

教材内容

课标要求

基本要求

发展要求

6.1      人口增长对生态环境的影响

探讨人口增长对生态环境的影响

1.描述我国的人口现状与前景

2.探讨人口增长对生态环境的影响

3.关注我国人口增长过快带来的问题

1.调查、搜集我国人口增长的资料,分析人口增长过快对当地环境造成的影响

2.尝试建立生态农业的模型

1.运用种群数量增长曲线,分析人口增长的模式。结合生态系统的稳定性,分析人口过度增长对环境造成的压力等。

2. 搜集典型案例,尝试建立适合我国可持续发展的模式。

3. 本节属于社会热点问题,起点高但落点低,学生具备足够的知识来学习本节,所以本节教材内容可采取学生自学的方式。

6.2

保护我们共同的家园

关注全球性生态环境问题

概述生物多样性保护的意义和措施

形成环境保护需要从我做起的意识

*调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划

*搜集应用生物技术保护生物多样性的实例

1.举例说出全球性的生态环境问题

2.简述生物的多样性

3.举例说出生物多样性的价值

4.概述保护生物多样性的意义和措施

1.搜集资料,了解目前存在的全球性生态环境问题

2.查阅资料,了解我国应用生物技术开展生物多样性保护的状况

3.形成生态学和可持续发展的观点

1.以案例教学的方式,开展典型案例的分析,了解目前存在的全球性主要生态环境问题的类型,以及自己的家乡存在的环境问题。

2.通过资料的搜集和分析,采取研究性学习或综合实践活动等方式,引导学生在体验中形成正确的情感态度价值观。


选修1  生物技术实践

本模块内容包括“微生物的利用”、“酶的应用”、“生物技术在食品加工中的应用”和“生物技术在其他方面的应用”四部分。专题──课题形式展开,共分6个专题,依次是:传统发酵技术的应用,微生物的培养与应用,植物的组织培养技术,酶的研究与应用,DNA和蛋白质技术以及植物有效成分的提取。各个专题之间相对独立,没有严格的顺序关系。每个专题下设23个课题,大体上也相对独立,以利于师生选择课题,根据我省普通高中实际教学状况,建议将来倾向学习理工类专业或学习生物科学类专业的学生学习本模块。在学习本模块时,建议从以下11个实验中选做57个实验。

本模块要求学生通过事先自学有关的基础知识,然后在教师的指导下,自己设计实验方案和进行实验操作,收集和整理相关资料,在与同伴进行合作学习和讨论交流中,最后完成实验报告。

教师所起的作用是组织学生进行探究性学习活动,充分发挥“导”的作用。即:不仅给学生提供充分的实验条件及必要的参考资料等,引导学生自己学会搜集资料和设计和进行实验;以合作者的身份参与学习、参加讨论,对学生进行恰当的辅导,还要帮助学生了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用,注意密切联系必修123模块的有关知识,对学生进行STS教育,并对选择学业(或职业)方向提供指导。

本模块对实验室的硬件要求较高,各中学要积极加强实验室的硬件设施建设,尽快配齐必需仪器、药品等,并作好实验仪器的清洁与维护工作,以保证实验的正常开设。在目前现有实验室条件下,要提高实验室的利用率,如:适当调整课时,合理分配实验室的使用时间;作好实验计划、提前布置实验课目和实验的准备工作,缩短实验室的运转周期等。

专题1传统发酵技术的应用

1.1果酒和果醋的制作

课标要求

运用发酵食品加工的基本方法

学习要求

基本要求

1. 简述发酵的原理

2.说出制作果酒、果醋的相关微生物及其代谢特点

3.尝试利用简单装置制作果酒和果醋的过程

发展要求

设计并安装简单的生产果酒及生产果醋的装置

教学建议

课时建议

该专题需用4课时完成,其中:教师简要讲述、安排活动1课时;学生自学、讨论和交流1课时;学生分组操作或在家操作1课时;学生汇报、共享活动成果1课时

实验建议

1. 介绍我国传统发酵技术时,可安排学生查找资料;引导学生回顾“必修模块中原核生物和真核生物的结构和功能、有氧呼吸和无氧呼吸的原理和条件”等基础知识;教师提供相关微生物及其代谢特点的必备知识。

2. 在“果酒与果醋的制作”时,可先组织学生讨论有关问题:①在发酵过程中如何保证发酵中不受污染?②如何控制好温度、溶氧量等发酵条件?

在学生了解大致制作流程后,教师应及时提示其中的关键操作步骤:①制作果酒和果醋时,要注意对实验用具清洗并消毒,不要对葡萄反复多次冲洗;②最好选用塑料瓶;③注意调控温度和溶氧量等发酵条件;④为了提高制作速度,促进酒精发酵,在发酵前,并加入少量蔗糖;在果酒发酵过程中,应在瓶口安装装有水的弯曲玻璃管,既可防止氧气与杂菌进入,也可以使瓶中产生的CO2气体出去,以减少发酵瓶中的压力;安装果醋发酵装置时,要注意连接口的密封性,以免被杂菌感染,同时要注意进口处与出口处的流速,以保证醋酸的充分氧化;在醋酸的发酵过程中,要注意经常用pH试纸检测流出液中的pH值,以监控发酵过程的进行等,再让学生按步骤设计和操作实验。

3.这是本模块的第一个教学内容,教师既要规范实验程序,又要鼓励学生积极动手、参与实践,培养他们对生物科学的学习和探究兴趣。

说明

实验将安排在秋季的9月或10月进行。因为这段时间内正值收获季节,葡萄的价格便宜,品种多样;此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强,发酵酿酒的效果好;温度适宜,发酵现象非常明显。

1.3制作泡菜,并检验亚硝酸盐含量的变化

课标要求

测定食品加工中可能产生的有害物质

学习要求

基本要求

1.说出泡菜制作的原理   2.尝试制作泡菜的过程

3.简述比色法原理

4.尝试用比色法测定食品中亚硝酸盐含量的变化

发展要求

讨论相关的食品安全问题

教学建议

课时建议

4课时(原理的自学、讲解2课时、学生完成制作泡菜1课时、录像课和交流1课时

实验建议

1.联系日常生活实际调动学生的兴趣,以学生自学和操作为主。

2.在进行实验设计时,先给学生展示泡菜制作及测定亚硝酸盐含量的实验流程,让学生依据实验流程设计制作泡菜的实验步骤,并学会检测泡菜中亚硝酸盐的方法。

3.在泡菜的腌制过程中应注意条件的控制,防止出现腐烂现象。

4.亚硝酸的测定可用光电比色法定量。如果学校实验条件有限,可以由教师进行测定,让学生通过观察,感受到亚硝酸的存在。

说明

在制作泡菜并检测亚硝酸盐含量的操作时:制备样品处理液时,过滤操作花费时间较长,用离心的方法进行过滤,可以缩短过滤时间,经三次离心后,滤液变得无色透明。

专题2微生物的培养与利用

2.1微生物的实验培养

课标要求

进行微生物的分离和培养。

学习要求

基本要求

1.简述培养基的用途和种类    2.说出培养基的基本成分

3.简述无菌技术的概念含义    4.说出消毒与灭菌的区别

5.尝试制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

6.尝试纯合大肠杆菌的基本操作技术

发展要求

说明大肠杆菌培养的条件和实验原理。

教学建议

课时建议

4课时(课堂2课时;操作及分析2课时)

实验建议

1. 联系分子与细胞模块中相关知识内容,让学生分析培养基的基本成分,用实物认识培养基的种类增进学生的感性认识。

2.注意强调无菌操作,这是进行微生物实验必备操作要求,也是本模块多数实验的基本要求,应该让学生形成无菌操作的行为习惯。

3.应创造条件让学生动手操作尝试纯化大肠杆菌

4.菌落和菌种的辩认,教会学生能大致区分细菌、放线菌与酵母菌菌落,有些用肉眼不能判断的菌落也可借助显微镜进行观察推断。

说明

微生物实验操作中应加强操作安全和环境安全的安全教育。

2.2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

课标要求

探讨微生物的利用

学习要求

基本要求

1.说出利用培养基筛选分离分解尿素的细菌的原理

2.简述对照的设置3.尝试对微生物数量的测定

4.尝试从土壤中分离分解尿素的细菌

发展要求

讨论这类微生物的应用价值,形成无菌不在的概念,养成讲究卫生的习惯.

教学建议

课时建议

3课时(课堂讲1课时;操作及分析2课时)

实验建议

1.教学中,联系生产生活实际,使学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识,从而激发学生探究的热情.

2.实验时应先复习课题1学习过的知识,主要包括培养基的配制、无菌操作、制作平板、微生物接种等,联系必修3培养液中酵母菌种群数量的变化土壤微生物的分解作用两个探究课题的基础上再设计实验开展实验探究。

3.鼓励学生利用课外时间对教材中提供的自已感兴趣的探讨课题进行探究。

说明

实验中可设置两种对照,一种是选择培养基不接种,看有没有杂菌的污染,这样就排除了实验组除了接种尿素菌以外的因素,证明实验组的菌落确实是尿素菌形成的;本实验还可以设置牛肉膏蛋白胨培养基上接种,排除了实验组除了氶素的选择作用外其他因素的干扰,证明实验结果确实由尿素的选择作用引起的。

2.3分解纤维素的微生物的分离

课标要求

测定某种微生物的数量

学习要求

基本要求

1.尝试从土壤中分离纤维素分解菌的基本实验操作技术

2.说出分离纤维素分解菌的原理。

3.尝试用染色法筛选分离纤维素分解菌的方法.

发展要求

收集分解纤维素的微生物在生产和生活中的应用.

教学建议

课时建议

3课时(1课时;操作及分析2课时)

实验建议

1.纤维素的知识,联系必修模块《分子与细胞》中多糖的知识并安排学生通过阅读进行自学,学生自学后应该能够说出纤维素的化学组成以及在生物圈中的分布状况。关于纤维素酶的作用,可通过演示实验使学生对纤维素酶的作用留下深刻的印象。

2.结合本专题课题12介绍选择培养基的有关内容,进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。

3.实验时首先引导学生理清实验操作程序,再组织学生思考和讨论实验的基本原理和规范要求,在设计完成实验操作.

说明

实施评价时,应指导学生重点观察未接种培养基在恒温箱中保温12d后有无菌落生长,以判断培养基的制备是否成功;重点观察培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小是否基本一致,以判断接种操作和划线纯化是否成功。

专题3植物的组织培养技术

3.1菊花的组织培养

课标要求

尝试植物的组织培养。

学习要求

基本要求

1.说出植物组织培养的基本原理

2.简述影响植物组织培养或花药培养的各种因素

3. 尝试培养基制备、外植体消毒、接种、培养、移栽以及栽培等基本操作技术。

发展要求

植物组织培养技术在生产中的应用

教学建议

课时建议

5课时(2课时;操作及分析3课时

实验建议

1. 让学生回忆必修1细胞的全能性和让植物细胞全能性表达的外界条件是什么?简述组织培养的过程,帮助学生形成网络化的知识结构。

2.植物组织培养是一项操作复杂而精细,操作难度较大的实践活动,其操作流程包括:配制母液、培养基配制与灭菌、外植体选择和消毒、接种、形成愈伤组织、诱导丛芽和生根、组培苗移栽等操作环节,在具体的教学中老师可以先准备让学生在课堂上观察,得点学习组培的基本原理和进行外植体接种操作为主。

3.植物组织培养中关于植物激素的使用,可以引导学生阅读课本旁栏有关植物激素的介绍,还可以回顾高中必修教材《稳态与环境》模块中有关植物激素调节的内容。

4.为使实验正常完成可成立课外活动小组,培养学生中的积极分子十分重要。

说明

本课题耗时较长,需要提前做好计划。有关培养基母液的配制、培养基高压灭菌、组培苗的培养和继代以及栽培管理等工作,可在课下进行。如果课时紧张,外植体的消毒和接种也可以在课下进行。课上学生只需做一些关键步骤的操作,如愈伤组织的继代、分化转瓶、丛芽继代、生根转瓶等

专题4酶的研究与应用

4.1果胶酶在果汁生产中的应用

课标要求

探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用

学习要求

基本要求

1. 概述果胶酶的作用    2. 说出鉴别果胶的简易方法

3. 检测果胶酶的活性

4. 探究温度和pH对果胶酶活性的影响以及果胶酶的最适用量

发展要求

收集果胶酶其它方面利用的资料。

教学建议

课时建议

3课时(1课时、操作及分析2课时)

实验建议

1.在必修模块的学习过程中,学生曾参与“影响酶活性的条件”一组探究实验。本实验的原理和操作基本步骤相对容易些,可让学生在阅读教材的基础上,确定下列实验流程及操作:

2.酶活力的测定的重点是通过对果胶酶作用最佳pH和最佳温度的探究,了解酶的功能。实验时,让学生设计实验方案和实验流程,并通过研讨和评价,确定和实施实验方案。

3.关于酶的存在与简单制作方法内容,重点是通过对果胶酶作用的实验来了解酶的功能。可以由学生自主学习完成,通过资料查询、网络课件演示、小组合作研讨等,让学生认识到酶的研究、生产和应用对于人类生活的重要性。实验时让学生自己动手榨取果汁,分组进行实验,然后通过学生的讨论、交流,研讨果胶酶的作用。

4.在该实验中,教材所用的果实是苹果或山楂,教师也可根据当地情况及时令选择适宜的水果,如葡萄、杨梅或樱桃等,最好能与当时、当地的丰产水果吻合。

说明

1.与其他工业用酶基本相同,果胶酶的适宜温度范围也比较宽泛,因此,可以选用10 ℃作为温度梯度,设置的具体温度为10℃20℃30℃40℃50℃60℃等,也可以尝试以5℃作为温度梯度。

2.苹果、橙子和葡萄等水果都可以作为反应物,水果不用去皮。如用苹果为原材料,一般可按每个中等大小的苹果

4.2探究加酶洗衣粉效果

课标要求

探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用

学习要求

基本要求

1.简述加酶洗衣粉去除衣服污渍的原理

2.尝试去除衣物上油渍、汗渍、血渍的方法,验证加酶洗衣粉洗涤效果     3.探究不同温度条件下加酶洗衣粉的洗涤效果

发展要求

研究并试验将有油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的方法

教学建议

课时建议

3课时(1课时、操作及分析2课时)

实验建议

关于探究加酶洗衣粉去除衣服污渍的效果,可以将学生分成若干实验小组,分别围绕比较加酶洗衣粉和无酶洗衣粉的洗涤效果探究加酶洗衣粉的适宜水温比较不同加酶洗衣粉的洗涤效果寻找去除油渍、血渍的适宜加酶洗衣粉等实验课题,分别制定不同的实验方案,然后组织实施实验方案,交流实验结果。

说明

一般认为,采取5℃(相当于冬季,下同)、15℃和25℃(春季和秋季)、35℃(夏季),这4个水温形成温度递度是比较符合实际情况的,对现实也有指导意义。

4.3酵母细胞的固定化

课标要求

尝试制备和应用固相酶

学习要求

基本要求

1.简述固定化酶、固定化细胞的应用、原理和意义

2.说出制备固定化酶、固定化细胞的一般方法

3.尝试用包埋法制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行发酵

发展要求

探讨固相化酶的应用价值。

教学建议

课时建议

4课时(1课时、操作1课时、操作及分析2

实验建议

1.重视用典型实例(高果糖浆的生产)的剖析来引导学生认识固定化技术的应用价值。

2. 在尝试用包埋法制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行发酵的实验中,难点在于制备固定化酵母细胞,而加热溶化海藻酸钠是操作中最重要的一环,教师一定要及时提示操作要求。

3. 关于课题成果评价,可以引导学生通过观察凝胶珠的颜色和形状、观察发酵的葡萄糖溶液来进行。若凝胶珠颜色过浅,则说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;若凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。如果实验操作规范,最后利用固定化酵母细胞发酵时,可以看到产生了较多的气泡,同时会闻到酒味。

说明

制作固定化酶的技术要求比较高,中学生难以掌握,因此只要求学生制作技术难度较低的固定化酵母细胞,对于固定化酶的作用、原理及其在生产中的应用,主要是让学生通过生产实例来了解。

专题5   DNA和蛋白质技术

5.3血红蛋白的提取和分离

课标要求

尝试蛋白质的提取和分离。

学习要求

基本要求

1. 简述蛋白质提取和分离的基本原理  

2. 说明凝胶色谱法的原理和方法。  

3. 说出电泳的基本原理和方法  

4. 进行样品的预处理    

5. 尝试蛋白质的提取和电泳分离

发展要求

体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法

教学建议

课时建议

5讲解3课时,实验2课时

实验建议

1.这部分内容虽然在中学课程中首次出现,但在科学研究与应用过程中是经常运用的技术,例如,在人类基因组计划的完成过程中,人类已跨入了后基因组和蛋白质组的时代,经常需要从复杂的细胞混合物中提取和分离高纯度的蛋白质。

2.在教学中可以利用图书报刊或网络获得丰富的参考资料,结合教材提供的资料让学生自学,或让学生查阅资料并进行讨论交流。同时,对于重点和难点知识和实验技能,教师应给予适当的指导,确保学生学习效率和学习质量的提高。

3.教师在指导学生实验的过程中,要给学生充分的自主发挥的空间。由于实验原理和实验操作都有一定的难度,因此教师要引导学生深刻理解与实验有关的基础知识,明确实验操作中的精细化要求,学会分析实验结果,接受老师和同学给予的客观评价。

4.由于大多数学校缺乏相应的实验设备,操作难度较高,因此,本实验可由教师以讲清实验原理和演示操作为主,并配以相应的实验录像进行教学。

说明

SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳可以不做

专题6   植物有效成分的提取

6.1植物芳香油的提取

课标要求

研究从生物材料中提取某些特定成分。活动建议:设计一种简单装置,从植物材料中提取特定成分。

学习要求

基本要求

1.举例说出常见芳香油的名称和作用。

2.说出提取植物芳香油的常见方法和基本原理。

3.尝试根据常见的实验材料选择恰当的提取方法。

4.设计一种简单装置,从芳香植物材料(如橘皮、玫瑰花、薄荷叶等)中提取芳香油的实验操作

发展要求

养成求实、创新和勇于实践的科学精神和科学态度

教学建议

课时建议

4课时(2课时、操作及分析2课时)

实验建议

1. 先自学有关基础知识,弄清原理,再引导学生通过各种途径收集资料设计实验,教师对实验设计方案要进行审核,提出修改意见。

2.加强了学科间的横向联系,利于学生理解科学的本质、科学统一思想和方法,建立科学的自然观。

说明

根据原料特点的不同,采用适宜的提取方法

6.2胡萝卜素的提取

课标要求

“研究从生物材料中提取某些特定成分”。活动建议:设计一种简单装置,从植物材料中提取特定成分。

学习要求

基本要求

1.说明有关胡萝卜素的基础知识和提取胡萝卜素的基本原理。

2.初步学会胡萝卜素的提取技术和纸层析的操作方法,并初步了解有机溶剂的相关知识。

发展要求

探索提取有效成分的最佳条件。

教学建议

课时建议

42课时、操作及分析2课时)

实验建议

1.本课题是必修1《叶绿体色素提取与鉴定》的深化,提取和鉴定的基本原理相同,只是具体方法更复杂一些,技能要求更高一些。

2. 本课题以学生自学为主,教师指导为辅。难点不在基础知识教学,在于实验设计和操作过程,由于学生对萃取、蒸馏、纸层析等技术了解甚少,设计和操作都会显得茫然。所以教师在指导前应该反复进行实验,获得一些技术经验和数据,才能指导学生。

说明

如果萃取样品中出现了和标准样品一样的层析带,说明提取胡萝卜素的实验成功(如果具有胡萝卜素标准样品)。由于提取物中含有杂质,萃取样品的颜色可能比标准样品的颜色浅,我们也可以通过颜色的比较,初步确定提取的胡萝卜素的量。

四川省中学生物学科组

20111120