绿叶在光下制造淀粉探究式学习案例doc.docx
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绿叶在光下制造淀粉探究式学习案例doc
“绿叶在光下制造淀粉”的探究式教学案例分析
设计理念：
新的义务教育《生物课程标准》包括十个主题，其中科学探究被列为十个主题之首，这充分体现了科学探究在生物教学中的重要作用。
教师要组织学生进行探究式学习，并让学生有机会参与完整的探究活动，培养科学探究能力。
根据上述理念，我设计了这节课。
教学目标：
知识目标：
明确光合作用的条件和产物。
能力目标：
通过探究实验过程，使学生受到科学方法训练。
情感目标：
通过探究实验过程，培养学生实事求是的科学态度和与人合作的精神。
教学重点：
引导学生探究实验的过程。
教学难点：
引导学生设计实验方案。
教学过程：
教学环节
教师活动
学生活动
演示实验
提出问题
提出假设
设计实验
提出预期
师：
请同学们观察这样一个实验：
有3个花盆，选3株同样大小，同等健壮的酢浆草，分别种在3个花盆中，然后进行了不同的处理：
①.正常,②去掉叶子,③.罩一黑纸罩均供应等量的水、肥，土壤条件也相同，过了几天，同学们观察它们的生长状况，请一位同学给大家描述一下。
师：
我给它们提供了充足的水、肥等无机营养条件，为什么②.③生长不好？
师：
有机物的合成与光合作用有关，这节课我们就来学习光合作用的条件和产物。
（板书）
师：
根据刚才的实验和以前的知识，你来假设进行光合作用必须的条件有什么？
师：
提出假设后，要进行实验设计
投影:
A.请说出证明光合作用需要光的实验思路。
B.请说出证明光合作用需要叶绿体的实验思路。
师：
我们把银边天笠葵一半遮光，一半见光，这样就有了2组对照。
（板书：
实验：
有光、无光对照；银边、绿色对照。
）
师：
我们怎样判断它们是否进行了光合作用呢？
这就涉及到产物问题。
如果我们检测到了光合作用的产物，就能判定它进行了光合。
据已有的知识，你提出假设，光合作用的产物有什么？
师：
新的问题又出现了。
怎样判断有无淀粉产生呢？
这涉及到化学知识，淀粉有一特性：
遇碘变蓝，据此，可检验有无淀粉，（边讲边演示）
师：
请同学摘下一片光照几小时的绿叶，若叶进行了光合，则叶中应有淀粉，滴碘液，应变蓝（操作）滴碘液，等一会儿，清水漂洗一下，看看叶片的颜色。
师：
为什么没看到蓝色？
是什么因素干扰了蓝色的出现，2个同学间讨论
师：
我们滴碘液前应去除叶绿素，叶绿素有一性质，加热后可溶于酒精中，下面同学认真看老师操作，每做一步你们用一个字概括。
演示：
记住叶片上的黑纸夹位置并取下纸夹将叶片完全浸没到盛酒精的小烧杯中，将小烧杯套入盛水的大烧杯中置于三角架上的石棉网上，点燃酒精灯加热，加热至叶片变成黄白色，然后撤酒精灯，用灯盖熄灭。
师：
对去除叶绿素这步操作你们有何疑问？
（投影显示实验装置）
师：
这涉及到物理知识，酒精80℃就沸腾，产生大量易燃烧的酒精蒸气，水100℃时沸腾，隔水加热，使酒精受热温度不会超过100℃，沸腾速度减慢，这样脱色既彻底又安全，脱色至黄白色，镊子取出叶片，清洗一下，滴碘液漂洗一下，然后观察。
师：
投影，请同学预期实验结果，
师：
下面看一段录像
师：
在这段录像当中有什么不明白的问题？
师：
进行暗处理，主要是让叶内积累的淀粉消耗完，这样检测到的淀粉就是光下后新合成的
观察、思考、并回答
植物生长还需有机物
光、叶绿体（板书）
A：
一片绿叶、一半遮光、另一半见光，看是否进行光合。
B：
银边天笠葵（白菜、油菜等）同一片叶、光下看是否进行光合。
淀粉
绿色（未看到蓝色）
讨论：
叶绿素的绿色掩盖了淀粉遇碘变成的蓝色
观察、回答：
为什么把小烧杯套入大烧杯中隔水加热？
遮光部分：
不变蓝
见光部分：
变蓝
银边见光部分：
不变蓝
绿色见光部分：
变蓝
看录像
实验前为什么进行暗处理？
操作实验
分析结果
得出结论
课堂反馈
课堂小结
师：
下面同学开始进行实验
师：
（投影）与学生一起分析结果
遮光部分：
不变蓝.说明无淀粉.没有进行光合.结论：
①光合作用需要光
见光部分：
变蓝.说明有淀粉.进行了光合 ②光合作用产生淀粉
银边见光部分：
不变蓝.说明无淀粉.没有进行光合.结论:
①光合作用需叶绿体
绿色见光部分:
变蓝说明有淀粉进行了光合 ②光合作用产生淀粉
师:
请同学总结通过这个实验,我们得出什么结论?
光合作用的条件为光、叶绿体；产物有淀粉。
（板书）
师：
光合作用还需什么条件？
（投影）同学讨论.讨论：
光合作用还需适宜的温度
200多年来,世界上的许多科学家为揭开光合作用的奥秘贡献了毕生精力,不过,人们对光合作用,现在也只知道一个粗略的轮廓,要想深入地探究这一重要的自然现象的全部奥秘,还需人们长期不懈地努力,请同学课下讨论：
人类研究光合作用有何现实意义。
教学反思：
一、从教学设计角度看，教材中虽然提出了问题，但是下面的呈现方式还是验证式的实验形式。
所以，这就要求教师把它改为探究式课的设计。
对于初一的学生，很难完整设计出整个实验，所以我把问题分解为：
说出光合作用需要光的实验思路；说出光合作用需要叶绿体的实验思路，并且把光合作用的产物巧妙地揉进实验中，这样逐步引导学生设计出完整实验方案。
二、从学生学习的方式来看，探究式的设计带来了学生学习方式的改变，在本节课中体现了学生由“接受式学习”到“探究、合作”的学习方式的转变。
课题：
性别和性别决定，北京师范大学出版社生物学（八年级上册）
2004年5月第二版P108
课时：
新课1课时
教学目标：
1、说出性别是如何决定的。
2、比较男女性染色体组成的异同。
3、简述生男生女的原理。
4、尝试以数据为依据，分析社会现象。
教学重点：
1、 生男生女的原理2、性别是如何决定的
教学难点：
数据分析、社会现象的分析
教法学法：
探究法合作法
教学准备：
图片、游戏用具、课件。
设计理念：
根据儿童已有的经验创设情景，提出问题，让学生在情境中自主探究新知，在这一活动过程中，能发现学习知识的方法，还能够得到更深的情感体验。
教学内容
师生活动
设计意图
引入课题
性别差异由染色体决定
生男生女如何决定
小结
分析我国大陆人口普查的资料
请一位男生和一位女生起立，向全班同学询问二者差别。
教师发问：
性别不同的原因是什么？
学生实施“头脑风暴”（每个人都可以发表自己的看法，但是不能打断别人的发言，而且不能对他人的发言做出评价。
）
教师展示男、女染色体图。
小组对图片进行比较、分析、讨论。
其中一个小组报告结论，其他小组补充。
教师出示XY染色体图，简短讲解。
对刚才发言的小组的结论作出评价。
游戏：
每个小组的成员从两个不同的桶中分别取出一个乒乓球，记录次数和结果，在两分钟的时间内尽量多的重复这个过程。
每个小组汇总数据。
全班汇总数据。
每个小组分析本组数据和全班汇总数据，讨论，得出结论。
教师对游戏过程作出评价。
教师展示性染色体图片，提问：
生男生女怎么决定？
学生利用染色体图片模拟配子产生和配子结合的过程。
教师利用图式方式简短讲解配子产生和结合的过程。
并且说明出生男女的性别比例大约各占50%。
教师对学生的结论作出评价。
每个小组小结。
教师简短小结。
小组成员利用坐标纸，直尺、橡皮、铅笔将我国大陆历次人口普查的资料该绘成曲线图，并且对曲线加以分析，通过小组讨论得出一致的结论。
向全班同学报告本组的结论，并且对照其他组的结论找出本组需要补充的内容。
提出性别，引入课题
诱导学生思考。
在众多的思路中找出可能的性别决定机制。
找出男女染色体中不相同的一组。
力图使结论更加完善。
明确性别由性染色体决定。
模拟配子结合的过程。
从中悟出生男生女的奥秘。
利用图片更深刻理解男女性别决定的机制。
将知识系统化。
了解中国的性比基本上维持稳定，但是性比偏高，造成这种现象的原因有生物学原因，更有不可忽视的社会历史因素。
《植物对水分的吸收和利用》
“人类基因组计划”探究式创新教学案例
浙江省温州中学许晖
教材分析
教材内容选择北师大2004年6月第一版高中生物必修模块2“遗传与进化”的第六章第三节“基因治疗和人类基因组计划”。
1知识结构
1.1基因治疗
概念；SCID基因治疗个案。
1.2人类基因组计划
概述；利用互联网了解HGP的实施过程（活动）；HGP可能应用价值；讨论谁有权利知道基因检测的结果（活动）。
2教学目标
根据高中生物新课程标准，实施研究性学习，着重培养学生的科学探究和实践能力。
教会学生主动学习新知识，了解生物科学最前沿的发展动态。
充分体现新教材的精神，使学生“具有利用课本以外的图文资料和其他信息资源进一步收集和处理生物科学信息的能力”。
确定教学目标如下。
2.1知识目标
解释基因治疗的原理；简述HGP。
2.2能力目标
使用多种媒体搜集HGP相关信息，学会选择、处理和分享信息。
2.3情感态度与价值观目标
对我国参与HGP的状况有一定的认识，增强发展我国生物科学的使命感和责任感。
正确理解STS之间的关系，运用HGP知识和观念参与后基因组时代社会事务的讨论。
3教学重点及落实方法
3.1教学重点
基因治疗的概念；HGP可能应用价值。
3.2落实方法
以严重联合免疫缺陷症（SCID）ADA基因治疗个案治疗过程的动画演示，帮助学生理解较为抽象的基因治疗概念。
通过学生自主讨论和辩论活动，拓展学生对生命科学发展最前沿的了解，加深学生对HGP可能应用价值的理解。
4教学难点及突破策略
4.1教学难点
基因治疗的过程
4.2突破策略
以严重联合免疫缺陷症（SCID）ADA基因治疗个案治疗过程的动画演示，引导学生理解基因治疗的过程。
5教学方法
5.1课前准备
研究性学习，收集资料。
5.2教学方法
计算机辅助教学（CAI）、直观教学、启发引导。
5.3学生学法
图文转换、自主讨论和探究、创新思维。
5.4教具准备
计算机辅助教学设备及ppt课件。
5.5教学课时
1课时。
教学过程
导课
材料1《Science》论文研究发现：
超过80％的人对音高的判断能力来自于遗传。
父母给子女的遗传物质将最终决定音乐才能。
材料2英国精神健康学家乔纳森·堤文博士和戴维·纳特教授找到了一种自杀的基因。
有“自杀基因”者并不意味着他一定会自杀，但自杀者一定带有“自杀基因”。
引言
随着生命科学的飞速发展，人们已经意识到，对人类自身的了解太少了。
人类只有真正地掌握了自身遗传结构，才有可能更好地为人类造福。
人类基因组计划应运而生。
HGP所获得的信息对于个体，家庭和社会都有着深远的影响。
教学目标达成
1HGP。
什么是HGP？
我请一位同学来为大家做个简短的讲座。
（学生播放、讲解HGP实施过程材料的ppt。
）
2讨论HGP的研究成果还可能有哪些应用。
随着HGP开始解读这部难懂的生命天书，研究成果开始得到应用。
人们普遍认为，后基因组时代已经到来。
（抛砖引玉）
①人类基因组是生物进化最高级、最复杂的信息库，HGP将支撑建立人类全新医学。
②将来，我们可能会有自己的基因图谱，遗传分析师还可以查你基因信息的老底，预测遗传疾病发生。
③基因武器：
研究不同种族、不同人群的特异性基因，可进行选择性毁灭。
（学生活动、教师课堂评价。
）
下面我们来轻松一下，看看一位同学的畅想未来：
未来，个体基因信息可被刻录在纽扣大小的金属板上，它将像杀毒软件般进行实时监控，并准确地把检测到的病毒扼杀在摇篮中。
当然，病毒总会进化，这时，我们便需要“软件升级”了。
我们还可以把自己的基因完全植入任何生物里，做一只鸟，一条鱼，一棵草，什么都行。
因此，不要惊讶于路上的狗突然叫你的名字，砧板上的鱼会突然跳起来变回人。
当我们做厌了这些时，还可以变回来，想想还是做人好。
也许，我们可以将自己的基因信息加以改变，体力超常，身体熔点超高，耐磨性超强，开着敞蓬宇宙飞船在空间遨游。
或许将来有一天，它们真的会实现！
3HGP研究成果的应用。
①建立个体DNA档案。
法医鉴定，案件侦破，紧急救治。
如9.11遇难者身份确认。
②追踪疾病基因，估计遗传风险，用于优生优育。
至少30个以上的疾病基因通过序列图准确定位。
③用于基因治疗。
谈家桢：
“21世纪的医疗革命将取决于基因治疗研究的成功。
”
到目前为止，绝大多数疾病治疗还需要依靠药物和外科手术。
随着分子生物学的飞速发展，基因治疗已经成为现实。
4基因治疗概念。
基因治疗是一种实验性医学干涉，可以通过改造活细胞中的遗传物质，抵抗疾病。
方法之一就是为细胞补上丢失的基因，或改变病变的基因。
也称分子外科。
5严重联合免疫缺陷症（SCID）ADA基因治疗个案。
引导：
该如何制定治疗方案呢？
6讨论围绕人类基因治疗有哪些社会和伦理问题。
①基因治疗费用昂贵或相对便宜，其社会影响相同吗？
如：
会成为富人和有权者奢侈的享受。
会导致人类基因多样性减小。
人人都想做音乐家、科学家、伟人。
②如果区分了优秀基因和低劣基因，会不会出现新的歧视呢？
如：
基因歧视。
7辩论。
随着HGP研究深入，不可避免地会出现一些社会学和伦理学方面的新问题。
我们该怎样面对呢？
比如说，完全公开个人基因信息，利大于弊，还是弊大于利？
6位学生分成正方和反方2个小组辩论。
结课
首先，感谢几位同学为我们带来了精彩的辩论，使我对人类基因组计划的理解更加深入了，相信在座的同学们也有同感。
的确，科学是一把双刃剑，既可以为人类造福，也可能带来负面影响。
曾经有人悲观地预言：
“人类基因组计划真正完成的时候，就是人类灭亡的时候！
”同学们，我们将继续密切关注！
高中生物“基因在染色体上”教学案例分析
*背景：
为推进并深化平谷区的高中生物课堂教育教学改革，区教育科研中心在北师大平谷附中举办了高二生物教师参加的“新课程背景下的引导探究式教学研究”现场会，以真实的课例为载体，探讨在新课程背景下的课堂教学如何加强教师在探究教学中的引导，促使学生进行有效的探究式学习活动。
本节课的教学内容为人教版第二章的第二节，是“总结人类对遗传物质的探索过程”的一部分，教学难点较多，是培养学生思维能力的好素材。
1.主题
探讨在新课程背景下的课堂教学如何加强教师在探究教学中的引导，促使学生进行有效的探究式学习活动。
2．教学方式
任务驱动式、引导探究式。
3.教与学过程
3.1教学环节一：
情景创设，引入课题。
（此环节意在引导学生关注染色体与基因的关系）
师设疑：
孟德尔所说的基因控制着生物的性状，在体细胞中成对存在，通过配子传给子代，其遗传遵循基因的分离规律和自由组合规律。
基因在哪里呢？
大家注意：
体细胞中的同源染色体也是成对存在，在减数分裂过程形成配子时，成对的染色体分开进入不同的配子，那么基因与染色体有什么关系吗？
3.2教学环节二：
运用类比推理方法引导学生发现事实，提出假说，布置任务：
完成学案上的尝试分析基因与染色体的关系。
①一个基因型是AaBb的个体，可产生几种类型的配子？
②一个体细胞内有两对同源染色体（1与2、3与4）的个体，在减数分裂时产生多少种类型的性生殖细胞（配子）？
③填表
学生完成上述任务并评价后，师导引：
能否用一句话描述基因与染色体的关系？
学生：
基因和染色体行为相似。
师：
如果你就是科学家，怎样解释基因与染色体之间具有相似或者说具有平行关系这个事实？
学生讨论后达成共识：
基因在染色体上。
师述：
上述过程是将两个相似的事物进行对比，得出假说。
这种方法就是科学研究中的类比推理。
1903年，美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，也发现了等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似，于是运用类比推理提出假说:
基因在染色体上。
学生得知自己具有科学家的思维，非常兴奋。
（学生通过自己参与的活动，提出与萨顿假说相似的观点，体验到了成功的喜悦）
3.3教学环节三：
运用引导探究式教学方式，引导学生分析基因位于染色体上的实验证据，为教学的重点和难点。
流程是：
问题诱发、探究引领→分析推理、提出假说→设计实验（领悟假说——演绎）→实验验证→结论：
基因在染色体上。
师：
假说仅仅只是一种推理，并不等于事实，假说要成为事实，还必须经过什么环节？
生：
实验的验证。
师：
萨顿假说的证明是由另一个科学家摩尔根通过一个著名的实验实现的。
展示摩尔根的头像及所用的实验材料——果蝇。
设疑：
为什么选择果蝇作为实验材料？
简介特点：
个体小易饲养、繁殖快、后代多、相对性状明显，便于观察和统计，而且染色体数少。
展示雌雄果蝇的染色体组成图解：
引导学生识别雌果蝇的染色体组成、雄果蝇的染色体组成，分析比较区别，总结概述性染色体与常染色体的概念。
请学生关注XY的差异。
（意在强化实验材料的选择对于实验的成功至关重要）
师出示摩尔根的红白眼果蝇杂交实验:
P 红眼（雌）×白眼（雄）
↓
F1 红眼（雌、雄）1237只
↓ 自交
F2红眼（雌）2459只红眼（雄）1011只白眼（雄）782只
引导分析：
（1）红眼、白眼这对相对性状中哪个是显性性状？
生：
F1看出红眼是显性性状。
（2）此遗传符合分离定律吗？
生分析后得出结论：
红眼（雌雄）3/4 白眼（雄）1/4，符合。
（3）用孟德尔的方法去分析摩尔根的实验，哪些现象不能得到合理的解释?
生：
白眼只出现在雄性果蝇，与性别有关。
（4）如何解释白眼只出现在雄性果蝇中？
提示：
如果按照萨顿的理论:
基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢?
如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？
学生分组讨论：
得出假设
学生：
在性染色体上，理论依据：
性染色体与决定性别有关。
假设一：
控制白眼的基因是只在Y染色体上，X上没有它的等位基因
假设二：
控制白眼的基因在X、Y染色体上
假设三：
控制白眼的基因只在X染色体上，Y上没有它的等位基因。
师：
哪种假设合理呢？
判断假设是否成立，首先要能够解释实验。
引导学生用假设一解释摩尔根的实验，结果与事实不符，排除假设一的可能。
（此环节意在给学生完成下面的任务做出示范）教师导引学生写出如果假设二成立，则亲本的基因型为：
XWXW（红眼雌）XwYw（白眼雄）。
如果假设三成立，则亲本的基因型为：
XWXW（红眼雌）XwY（白眼雄）。
（此环节为学生独立完成下面的任务做铺垫）
布置任务：
分组在学案上写出假设二、假设三对实验解释的相应遗传图解，判断假设二、假设三两个假设能否解释实验。
生：
两名学生在黑板上写出相应的遗传图解，其余学生在学案上写出相应的遗传图解。
写完后，教师引导学生进行点评，结果都能解释摩尔根实验。
师设疑:
两个假设中肯定有一个是对的，一个是错的，如何验证？
生：
用测交：
F1红眼雌果蝇与最初的白眼雄果蝇杂交。
师：
首先用演绎推理预测结果。
布置任务：
请依据假设二和假设三，演绎F1红眼雌与白眼雄的交配后代可能的结果。
生：
两名学生在黑板上写相应的预测结果。
其余学生在学案上写相应的的预测结果。
教师导引学生点评后归纳：
根据假设二：
F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。
根据假设三：
F1红眼雌与白眼雄交配时，子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。
师展示摩尔根的F1红眼雌与白眼雄的测交实验结果：
子代雌蝇和雄蝇中，红眼和白眼各占一半。
引导学生与预测结果比较，结果两个假设的预测结果与测交实验结果都相吻合。
师：
两个假设真的都合理吗？
为了进一步验证假说，摩尔根又设计了一个新的实验：
将上述测交实验所得的白眼雌蝇和一个毫无血缘关系的纯种红眼雄蝇杂交。
布置任务：
请依据假设二和假设三，分别演绎白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇杂交，其后代可能的结果。
生：
两名学生在黑板上写相应的预测结果。
其余学生在学案上写相应的预测结果。
教师导引学生点评后归纳：
根据假设二：
白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇也是红眼。
根据假设三：
白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配时，子代中雌蝇都是红眼，雄蝇都是白眼。
师展示摩尔根的白眼雌蝇与纯种红眼雄蝇交配的实验结果：
子代的雌果蝇全是红眼，雄果蝇全是白眼。
并引导学生与预测结果比较，结果假设二的预测结果与实验结果不符。
淘汰假设二。
假设三的预测结果与实验结果完全符合。
证明假设三是正确的。
这样，摩尔根就把决定红眼和白眼的基因定位在X染色体上。
师小结：
摩尔根的果蝇杂交实验，提供了有力的实验证据，证实了萨顿的“基因位于染色体上”的假说。
3.4教学环节四：
尝试运用研究成果解释孟德尔遗传规律
布置任务：
在学案上把左边的基因写到右边的染色体上。
并完成下列思考题：
①A和a是什么关系?
它们位于什么染色体上?
A与B或b,a与B或b是什么关系?
它们位于什么染色体上?
②在形成配子的时候,等位基因为什么会发生分离?
非等位基因为什么会发生自由组合？
③填写下面的表述：
在杂合子的体细胞中，控制同一性状的等位基因成对存在于_______，具有一定的独立性,不相融合；在减数分裂形成配子时，等位基因会随_______而分离，分离后的基因分别进入配子中,随配子遗传给后代。
这个表述把染色体与基因联系起来了，是对孟德尔分离定律的补充和完善，被称为“分离定律的现代解释”。
位于_______上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的_______彼此分离的同时，_______上的非等位基因自由组合。
这是基因的自由组合定律的现代解释。
4．研讨与点评
4.1该教学案例体现了科学发现的内在逻辑性与学生认知规律的高度统一性，不仅让学生了解了萨顿、摩尔根科学发现中的相关生物学知识，更重要的是让学生体验到科学发现中的科学方法。
4.2该教学案例对《标准》的解读准确，通过任务驱动式，引领学生进行类比推理，通过引导探究式教学分析摩尔根的实验，引领学生领悟“假说——演绎”法，驾驭教学资源的能力较强。
通过适当情景式质疑和设计问题串，有效地激发了学生探究的欲望，学生的思维始终处于积极活跃的状态，整个教学过程侧重知识获取过程、学习方法和思维能力培养的整合，体现了高中生物新课程的教学理念。
4.3本节教学过程通过教师精心设计教学程序，将发现“基因在染色体上”的思维过程按知识发展的逻辑过程转化为学生的学习思维过程，学生在教学中是思维活动的主体。
教师始终是引领者、组织者，有效的促使学生进行探究式学习活动。
4.4关于教师在引领学生探究中所说的“两个假设中肯定有一个是对的，一个是错的”，在课后研讨中引起教师们激烈的争论，最后认为教师给学生这样的肯定语不妥，应改为“
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