下面是范文網(wǎng)小編整理的關(guān)于高中生物范例教學(xué)設(shè)計(jì)3篇 高中生物優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)案例，歡迎參閱。
關(guān)于高中生物范例教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、說教材
本節(jié)課選自人教版生物必修1第4章第2節(jié)，主要內(nèi)容包括科學(xué)家對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，以及生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。第四章共有3節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)主要說明細(xì)胞膜是選擇透過性膜，為什么具有選擇透過性?功能與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，于是進(jìn)入第二節(jié)內(nèi)容膜結(jié)構(gòu)的探索。而第二節(jié)內(nèi)容又是第三節(jié)內(nèi)容“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡膶W(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此本節(jié)課在第四章起著承上啟下的作用。通過科學(xué)史的滲透，認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索、不斷完善的漫長過程。
二、說學(xué)情
本課所面對的學(xué)生為高一年級(jí)的學(xué)生，通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，對“化合物”、“細(xì)胞膜”、“生物膜系統(tǒng)”等內(nèi)容已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí)，在這一前提下學(xué)習(xí)本課內(nèi)容可以做到深入淺出，層層深入。在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)科的知識(shí)，初步掌握生物學(xué)科學(xué)習(xí)的方法，認(rèn)同生物結(jié)構(gòu)決定功能的生物學(xué)觀點(diǎn)。
基于以上分析，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)對于教學(xué)目標(biāo)多元化的要求，我將確定如下教學(xué)目標(biāo)：
三、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】
1.闡述科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。
2.簡述生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
【能力目標(biāo)】
1.培養(yǎng)分析、質(zhì)疑、探究、合作交流的能力。
2.增強(qiáng)動(dòng)手操作能力，提升科學(xué)探究能力。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】
1.認(rèn)同科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索，不斷完善的漫長過程。
2.樹立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。
【難點(diǎn)】
在建立生物膜模型的過程中滲透結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。
五、說教學(xué)方法
1.教法
通過講授、討論、問答等多種教學(xué)手段，建立誘導(dǎo)探究的課堂模式，使發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)的實(shí)驗(yàn)變成一種探究式的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理、探索真理的全過程，進(jìn)而更好的掌握其中的科學(xué)方法，理解科學(xué)內(nèi)容。
2.學(xué)法
在本課學(xué)習(xí)中，學(xué)生利用課本和課件提供的資源進(jìn)行思考，在此基礎(chǔ)上，綜合了探究性學(xué)習(xí)、自主探究、小組合作學(xué)習(xí)等方法完成模型的構(gòu)建。
接下來，我重點(diǎn)講解我的教學(xué)過程。
六、說教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課
首先是利用生活示例導(dǎo)入，多媒體展示：小龍蝦—橫紋肌溶解癥—肌紅蛋白—肌紅蛋白尿。隨后提出問題，有沒有注意到自己尿液的顏色和患者尿液顏色的區(qū)別，為什么有這樣的區(qū)別?隨后補(bǔ)充，正常人的細(xì)胞膜沒有破壞，具有選擇透過性，引導(dǎo)學(xué)生生物膜具有選擇透過性的功能與生物膜的成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)，從而引入本節(jié)的內(nèi)容《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》。
食源性橫紋肌溶解癥是生活中常見的示例，能夠引起學(xué)生的注意，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。回顧舊知，引入新知，目的是學(xué)生聯(lián)系已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，順利引入新課，并且滲透健康飲食習(xí)慣。
環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)
(一)科學(xué)家對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程
對這一知識(shí)點(diǎn)的教授，我打算采用：教師提供資料→提出問題(要求)→學(xué)生做出假設(shè)(構(gòu)建模型)→教師提供實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過這種思路，可以將課本中的結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)探究的一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。
1.組成細(xì)胞膜成分的探索(多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二)
鼓勵(lì)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，循序漸進(jìn)、層層誘導(dǎo)。并順勢引導(dǎo)學(xué)生提出何種假設(shè)?又如何來證實(shí)你的假說?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二，能夠得出組成細(xì)胞膜的成分主要是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì)。通過引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假說，引出科學(xué)探究的一般方法。鍛煉學(xué)生觀察、分析、總結(jié)的能力。隨后稱熱打鐵，繼續(xù)提出問題，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)又是如何組成細(xì)胞膜呢?
2.磷脂分子的排布形式(多媒體課件展示磷脂分子資料和實(shí)驗(yàn)三)
多媒體課件展示介紹磷脂的性質(zhì)和細(xì)胞生存的條件，要求學(xué)生自主進(jìn)行小組討論磷脂分子在空氣—水界面以及假設(shè)組織細(xì)胞膜中磷脂的分布情況，并派代表在黑板上演示。教師評價(jià)，給出意見。最終得出細(xì)胞膜是一種磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，其中磷脂分子的親水性頭部朝向兩側(cè)，疏水性的尾部相對朝向內(nèi)側(cè)，只有這種結(jié)構(gòu)才可能穩(wěn)定于細(xì)胞內(nèi)外均為水的環(huán)境中。通過小組討論的方式，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和動(dòng)手能力。
3.蛋白質(zhì)分子的排布(多媒體展示資料4和冰凍蝕刻顯微技術(shù))
通過角色扮演的方法，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如果把自己當(dāng)作科學(xué)家，會(huì)得到怎么樣的假設(shè)?同時(shí)表述模型。學(xué)生根據(jù)掃描電鏡技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，描述細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白顆粒的存在狀態(tài)。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展的重要性。
4.細(xì)胞膜是靜止的嗎?(多媒體展示變形蟲視頻和實(shí)驗(yàn)五)
視頻展示變形蟲運(yùn)動(dòng)，動(dòng)畫展示熒光標(biāo)記技術(shù)，啟發(fā)誘導(dǎo)，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納相應(yīng)結(jié)論，并設(shè)計(jì)新的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)證實(shí)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。通過視頻和動(dòng)畫的輔助，增加學(xué)生對微觀知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)質(zhì)疑、創(chuàng)新、探索的科學(xué)觀點(diǎn)。強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，認(rèn)同技術(shù)進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展的重要性。
(二)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容(多媒體展示模型)
多媒體展示1972年桑格和尼克森提出的細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合之前的實(shí)驗(yàn)探究上進(jìn)行回顧，用自己的話說出基本要點(diǎn)。教師糾正、展示完整內(nèi)容并進(jìn)行詳細(xì)講解并補(bǔ)充糖蛋白等相關(guān)知識(shí)。
讓學(xué)生進(jìn)行回顧，增強(qiáng)口語表達(dá)和概括歸納的能力，并檢驗(yàn)教學(xué)效果。
環(huán)節(jié)三：總結(jié)提升
引導(dǎo)學(xué)生思考：總結(jié)知識(shí)、形成概念圖。為鞏固學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，教師布置課外思考題，之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)中，哪些體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?哪些又體現(xiàn)了選擇透過性這一功能特點(diǎn)?
通過學(xué)生總結(jié)知識(shí)，形成概念圖，有助于對知識(shí)的吸收和理解，能夠形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。課后以思考題的形式，既能消化知識(shí)，應(yīng)用新知，又能激起學(xué)習(xí)生物的興趣。
關(guān)于高中生物范例教學(xué)設(shè)計(jì)2
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)方面
1、使學(xué)生了解光合作用的發(fā)現(xiàn)過程。
2、使學(xué)生了解葉綠體中色素的種類、顏色及其吸收的光譜;初步學(xué)習(xí)光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布。
3、掌握光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義。
4、應(yīng)用所學(xué)的光合作用的知識(shí),了解植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。
二、能力方面
1、通過葉綠體色素的提取與分離實(shí)驗(yàn),初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室操作技能及相關(guān)儀器、藥品的使用能力。
2、通過探討光合作用的氧來源,初步訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3、通過分析、討論光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)具體過程,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
1、通過學(xué)生對綠色植物的光合作用意義的理解,增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。
2、通過學(xué)生討論“如何利用光合作用的原理提高作物產(chǎn)量”這一問題,加強(qiáng)對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的關(guān)注。
教學(xué)建議
教材分析
因?yàn)楣夂献饔迷诰G色植物的新陳代謝以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中,具有十分重要的意義,所以本節(jié)是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材這一節(jié)主要講述了光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、葉綠體和其中的色素(并且安排了葉綠體中色素的提取和分離的學(xué)生實(shí)驗(yàn))、光合作用的過程、光合作用的重要意義以及植物栽培與光能的合理利用。義務(wù)教育初中生物教材已經(jīng)講述了光合作用的基礎(chǔ)知識(shí),安排了綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)。本節(jié)在此基礎(chǔ)上,更加深入地從產(chǎn)物和場所等方面講述了光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn);講述葉綠體和其中的色素、讓學(xué)生學(xué)會(huì)提取和分離葉綠體色素。
一、教材首先向?qū)W生展示了人類研究光合作用這種地球上最重要的生理過程的艱苦歷程,同時(shí)介紹了在研究光合作用過程中的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn),如:1771年,英國科學(xué)家普利斯特利證明植物可以更新空氣實(shí)驗(yàn);1864年,德國科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn);1880年,德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,并從葉綠體放氧的實(shí)驗(yàn);20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。介紹這些實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)是探究生物科學(xué)的基本方法,從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、不斷探求新知識(shí)的創(chuàng)新精神。
二、葉綠體中的色素是本節(jié)的重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)是本節(jié)的難點(diǎn)。
學(xué)生必須在搞清楚葉綠體中色素的種類及其吸收光譜,基粒片層結(jié)構(gòu)的垛疊形式、色素在片層上的分布、基粒和基質(zhì)的關(guān)系基礎(chǔ)上,才有可能深刻理解光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)及其相互關(guān)系。
教材在介紹葉綠體中的色素時(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),即《葉綠體中色素的提取和分離》,使學(xué)生易于對葉綠體色素有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。本實(shí)驗(yàn)可以在講授完葉綠體色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理,也可用于葉綠體色素的探究實(shí)驗(yàn);另外教材中葉綠體中各色素的吸收光譜也可作為課上學(xué)生討論葉綠體色素生理作用的探究課題處理。
三、教材中光合作用的過程是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是本節(jié)的難點(diǎn)。
1、其中光合作用的總反應(yīng)式,即 概括出了光合作用的場所、條件、原料、產(chǎn)物及氧氣的來源,但是,該反應(yīng)式不足以表示光合作用的具體過程。因此,教材以圖解的形式簡明扼要地介紹了光合作用的兩個(gè)重要過程,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。
2、光反應(yīng)階段
教材中光反應(yīng)階段可概括為光反應(yīng)場所和光反應(yīng)過程兩個(gè)方面。
(1)光反應(yīng)場所:葉綠體基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜(類囊體)上進(jìn)行。
(2)光反應(yīng)過程:光反應(yīng)的本質(zhì)是由可見光引起的光化學(xué)反應(yīng),可分為兩方面內(nèi)容:
①水的光解反應(yīng):通過光合色素對光能的吸收、傳遞,在其中部分光能作用下把水分解為氫和氧,氧原子結(jié)合形成氧氣釋放出去,氫與NADP結(jié)合形成NADPH,用[H]表示,叫做還原性氫,作為還原劑參與暗反應(yīng)。
②ATP的合成反應(yīng):另一部分光能由光合色素吸收、傳遞的光能轉(zhuǎn)移給ADP,結(jié)合一個(gè)磷酸形成ATP,也就將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在高能磷酸鍵上。
3、暗反應(yīng)階段
教材中暗反應(yīng)階段也可概括為暗反應(yīng)場所和暗合應(yīng)過程兩個(gè)方面。
(1)暗反應(yīng)場所:葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。
(2)暗反應(yīng)過程:暗反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)由多種酶的催化才能完成的酶促反應(yīng),光對暗反應(yīng)沒有影響。主要包括三個(gè)步驟:
①二氧化碳的固定:一個(gè)二氧化碳分子與一個(gè)五碳化合物分子結(jié)合形成兩個(gè)三碳化合物分子,這個(gè)反應(yīng)的作用在于使反應(yīng)活性不高的二氧化碳分子活化。
②三碳化合物的還原:在有關(guān)酶的催化下,一些三碳化合物接受光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP分解時(shí)釋放的能量并被光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]還原,經(jīng)一系列復(fù)雜的變化,形成糖類,一部分氨基酸和脂肪也是由光合作用直接產(chǎn)生的。
③五碳化合物的再生:另一些三碳化合物則經(jīng)復(fù)雜的變化,又重新生成五碳化合物,從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去。
4、教材中光合作用的意義可從以下幾個(gè)方面歸納:光合作用是生物界有機(jī)物的來源; 光合作用是生物生命活動(dòng)所需要能量的來源;光合作用可調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量;光合作用在生物的進(jìn)化具有重要作用,即:使無氧呼吸進(jìn)化為有氧呼吸成為可能,同時(shí)為水生生物進(jìn)化到陸生生物創(chuàng)造了條件。
教材在最后總結(jié)道:“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”,充分概括光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的地位。
5、植物栽培與光能的合理利用是教材的選學(xué)內(nèi)容,其目的是使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)的理念,這部分內(nèi)容易于調(diào)動(dòng)起學(xué)生的討論熱情。
教法建議
1、引言
因?yàn)榕c光合作用相關(guān)的問題涉及面非常廣泛,尤其是一些廣為人們關(guān)注的話題,所以本節(jié)可引入的話題很多,如可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī),如糧食、化石能源、環(huán)境污染等,或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施;或從一些自然災(zāi)害,蝗災(zāi)、沙塵暴等入手;或動(dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用的。這樣的引入方式,可有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,也可較好地體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的教育的精神。
2、光合作用的發(fā)現(xiàn)
這部分的教學(xué)要特別重視,這不僅僅是進(jìn)行科學(xué)史的教育,學(xué)生可從科學(xué)家二百多年的研究歷程體會(huì)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難;同時(shí)還能感受到科學(xué)研究方法的重要;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,如1880年德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,并從葉綠體放氧的實(shí)驗(yàn);以及新技術(shù)、新理論的發(fā)現(xiàn)和綜合應(yīng)用在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要作用,再一次體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的理念。例如,沒有核科學(xué)的進(jìn)展,就不會(huì)有放射性同位素示技術(shù),也就不會(huì)有美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。
3、引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中的光合色素及其生理功能時(shí),《實(shí)驗(yàn)八 葉綠體中色素的提取和分離》可以在講授完光合色素后作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)處理,也可用于光合色素的探究實(shí)驗(yàn),這樣做不但可使學(xué)生學(xué)會(huì)有關(guān)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,還可加深對這部分知識(shí)的認(rèn)識(shí),同時(shí)訓(xùn)練其實(shí)驗(yàn)探究能力;在引導(dǎo)學(xué)生討論葉綠體中各色素的吸收光譜時(shí),教材上的光合色素吸收光譜曲線可作為課本探究的素材,以訓(xùn)練學(xué)生分析曲線的能力。
4、光合作用過程的的教學(xué)是本節(jié)的核心內(nèi)容。教學(xué)時(shí)可從光合作用的總反應(yīng)式入手,或從與初中階段的光合作用總反應(yīng)式的比較入手,可采用老師講授,或?qū)W生討論,或?qū)W生根據(jù)總反應(yīng)式提出光合作用氧來源假設(shè),即水中的氧是來源于水還是二氧化碳,還是共同來源于二者,條件好的班還可讓學(xué)生想辦法證明這些假設(shè),以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。通過總反應(yīng)式的分析,應(yīng)使學(xué)生明確光合作用氧來源這一關(guān)鍵問題。
在學(xué)生理解了光合作用總反應(yīng)式的基礎(chǔ)上,使學(xué)生明確另一個(gè)重要觀點(diǎn),即光合作用是非常復(fù)雜的多步反應(yīng),總反應(yīng)式不能表示光合作用具體的進(jìn)行歷程,這樣很自然地就引入了光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程的學(xué)習(xí)。
光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)教學(xué)時(shí),因?yàn)槎际禽^為枯燥的化學(xué)反應(yīng)過程,且又無法在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生看到這些變化,可采取圖解、表解或多媒體動(dòng)畫的方式展示給學(xué)生,這樣學(xué)生一是樂于接受,二是學(xué)生能“親眼看到”物質(zhì)的微觀化學(xué)變化,也降低了理解這部分知識(shí)內(nèi)容的難度。還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的區(qū)別和聯(lián)系,尤其是二者的聯(lián)系應(yīng)多加注意。
時(shí)間允許的話,還可引導(dǎo)學(xué)生討論影響光合作用的因素,進(jìn)而討論“如何提高光合效率的途徑”,“采取哪些措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量?”等問題,使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的實(shí)際價(jià)值,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系的理念。
5、進(jìn)行光合作用的意義的教學(xué)時(shí),可以在課前自己收集或讓學(xué)生收集諸如當(dāng)今世界面臨的糧食、化石能源、環(huán)境污染、生物多樣性受到破壞等資料,課上選擇幾個(gè)典型的事例,圍繞光合作用的生態(tài)意義這個(gè)中心,引發(fā)學(xué)生的思考和討論,使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到“光合作用是生物界最基本的能量和物質(zhì)代謝”。
6、植物栽培與光能的合理利用的教學(xué),可以綜合性討論題的形式,比如:學(xué)生能利用光合作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?這樣的問題容量使學(xué)生有更大的想象和思維的空間,也易于在高中學(xué)生中展開討論。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
【課題】 第三節(jié) 光合作用
【教學(xué)重點(diǎn)】光合作用的發(fā)現(xiàn)過程;葉綠體中色素的種類;顏色及其吸收的光譜;光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布;光合作用的概念、實(shí)質(zhì)、總反應(yīng)式、光反應(yīng)、暗反應(yīng)的具體過程;光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義;植物栽培與合理利用光能的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】光合色素的提取方法及其在濾紙上的分布;光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系及光合作用的意義
【課時(shí)安排】2課時(shí)
【教學(xué)手段】板圖、掛圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程】
第一課時(shí)
1、引言
本節(jié)可引入的話題很多,如:
①可從全世界面臨的一些生態(tài)危機(jī),如糧食、化石能源、環(huán)境污染等入手;
②或從花卉、農(nóng)作物、果蔬的栽培方法或增產(chǎn)的措施入手;
③或從一些自然災(zāi)害,蝗災(zāi)、沙塵暴等入手;
④或動(dòng)物、植物的同化作用區(qū)別等等方面切入光合作用;
⑤還可通過教材提供的光合作用的發(fā)現(xiàn)所列舉的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)進(jìn)入光合作用的學(xué)習(xí),其中較易作為切入點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)有:德國科學(xué)家薩克斯成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)(學(xué)生在初中就做過);德國科學(xué)家恩吉爾曼證明葉綠體是進(jìn)行光合作用場所,且氧由葉綠體釋放出來的實(shí)驗(yàn);20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水的實(shí)驗(yàn)。
教師應(yīng)特別重視光合作用發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容的教學(xué),因?yàn)橥ㄟ^分析科學(xué)家對光合作用的研究歷程,學(xué)生可以不僅了解到放射性元素示蹤技術(shù)在生物學(xué)研究中的重要作用,從中也可以深切體會(huì)到技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,特別是物理、化學(xué)技術(shù)的使用對生物學(xué)起到的推動(dòng)作用,因此有人說“技術(shù)是人類延長了的手臂”。
2、葉綠體及其光合色素
用板圖或掛圖顯示出葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖,提問復(fù)習(xí)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu),教師應(yīng)適時(shí)指出,光合作用所以能在葉綠體中進(jìn)行一是由于其中含有催化光合作用的酶系,這些酶分布在葉綠體的基質(zhì)中和片層的薄膜上;二是在基粒片層的薄膜上,有吸收轉(zhuǎn)化光能的色素,這樣就引出了葉綠體上的光合色素這一教學(xué)內(nèi)容。
(1)學(xué)生做《實(shí)驗(yàn)八 葉綠體中色素的提取和分離》
可作為探究實(shí)驗(yàn),也可作為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)過程都應(yīng)讓學(xué)生自己看書總結(jié),之后引導(dǎo)學(xué)生討論下面的問題:
①“想要做好《葉綠體中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn),學(xué)生應(yīng)注意哪些問題?
這個(gè)實(shí)驗(yàn)是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)難度較大的一個(gè),涉及的藥品多,實(shí)驗(yàn)原理復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)操作也較煩瑣,而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不是很明顯。如何才能順利地完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?下面就這個(gè)實(shí)驗(yàn)要注意的問題做一些說明。
提取光合色素過程中,關(guān)鍵是速度。提取光合色素過程中,因?yàn)楣夂仙囟际侵苄缘?因此用丙酮這種有機(jī)溶劑作為提取液,因?yàn)楸讚]發(fā)且有一定毒性,因此提取過程要速度要快,同時(shí)提取液要用膠塞塞好,以防止其揮發(fā);利用二氧化硅硬度極大的特點(diǎn),其粉末可增加研磨時(shí)磨擦力,加快研磨的速度;又因?yàn)槿~綠素容易破壞,因此需要保護(hù),而碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞;把綠葉剪碎的目的也是為了加快研磨速度。
關(guān)于高中生物范例教學(xué)設(shè)計(jì)3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)方面
1、使學(xué)生理解新陳代謝的概念及其本質(zhì)
2、使學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程;初步理解酶的概念、酶的特性、影響酶活性的因素
3、使學(xué)生理解酶在生物新陳代謝中的作用
能力方面
在引導(dǎo)學(xué)生分析生物新陳代謝概念,探究酶的特性,探究影響酶活性因素的過程中,初步訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
通過讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用地位;通過討論酶在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的關(guān)系;體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間相互促進(jìn)的關(guān)系,進(jìn)而體會(huì)研究生命科學(xué)價(jià)值的教育。
教學(xué)建議
教材分析
1、酶的發(fā)現(xiàn)
教材簡單介紹酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)的巧妙實(shí)驗(yàn)到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學(xué)生對酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個(gè)大致了解。
2、酶的特性
酶的特性主要是通過安排了有關(guān)的學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酶的三個(gè)特性,這樣的編排方式符合學(xué)生由感性到理性的認(rèn)知規(guī)律,有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程,并且有利于培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。酶的高效性特點(diǎn),是通過比較《實(shí)驗(yàn)五、肝臟內(nèi)的過氧化氫酶比無機(jī)催化劑的催化效率》切入;酶的專一性的特點(diǎn),是通過比較《實(shí)驗(yàn)六、探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》切入;
3、影響酶活性的因素
本節(jié)教材主要講述酶的催化作用需要適宜的條件,通過《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》切入。
本節(jié)內(nèi)容的最后,安排了課外讀“造福人類的酶工程”,以開闊學(xué)生的視野,同時(shí)又有助于加強(qiáng)學(xué)生對本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,使學(xué)生體會(huì)科學(xué)、技術(shù)在改變?nèi)祟惿钯|(zhì)量中的作用。
教法建議
1、使學(xué)生在理解細(xì)胞水平上的新陳代謝概念及其本質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)
新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱,這是在細(xì)胞水平上對新陳代謝的描述。其實(shí)學(xué)生已不是第一次接觸新陳代謝的概念,在初中生物課和高中生物課緒論中,學(xué)習(xí)已接觸到諸如同化作用、異化作用及其關(guān)系等與新陳代謝有關(guān)的知識(shí),但那是在生物個(gè)體水平對新陳代謝下的定義。本章的新陳代謝內(nèi)容是對以往知識(shí)的深化和展開,教學(xué)教師要有意識(shí)地從細(xì)胞和分子水平引導(dǎo)學(xué)生分析出生物體是如何自我更新的,合成與分解是如何進(jìn)行的,及其二者的關(guān)系,從而使學(xué)生更深刻地理解什么是生命。
例如,為使學(xué)生理解"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話,教師可結(jié)合前一章細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生分析活細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng),如發(fā)生在線粒體內(nèi)的糖的氧化放能的化學(xué)過程;發(fā)生在葉綠體中的水和二氧化碳合成為有機(jī)物的化學(xué)過程;發(fā)生在核糖體上的氨基酸縮合成多肽鏈的化學(xué)過程等,使學(xué)生對"新陳代謝是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱"這句話有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。
2、使學(xué)生理解酶的概念是本節(jié)的重點(diǎn)。在本節(jié)教學(xué)中如何組織學(xué)生完成酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)并實(shí)施有效的討論是本節(jié)的難點(diǎn)。
生命體隨時(shí)隨刻發(fā)生著數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng),同時(shí)又是一個(gè)穩(wěn)定的,開放的系統(tǒng)。細(xì)胞中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)不可能在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等條件下進(jìn)行,而必須在常溫、常壓、水溶液環(huán)境下能快速、有序地進(jìn)行的,這就要盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)能閾,這是新陳代謝為什么離不開生物催化劑,即酶的原因。
酶的概念和酶的發(fā)現(xiàn)可結(jié)合一起在讓學(xué)生討論,這樣可讓學(xué)生充分體會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)對科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。酶的特性這部分內(nèi)容,可先組織學(xué)生依次完成實(shí)驗(yàn),然后再由學(xué)生來討論和總結(jié)。
在引導(dǎo)學(xué)生分析酶的特性時(shí),引導(dǎo)學(xué)生與蛋白質(zhì)的多樣性聯(lián)系起來,可使學(xué)生易于理解酶的催化作用的專一注必定意味著酶的多樣性,而且蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的多樣性和酶的專一性催化關(guān)系密切。
3、使學(xué)生理解酶具有高效性、專一性和需要適宜條件是本節(jié)的重點(diǎn),如何組織學(xué)生完成影響酶活性因素的選做實(shí)驗(yàn)并分析、討論實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)。
在組織學(xué)生操作、分析、討論《實(shí)驗(yàn)七、探索影響淀粉酶活性的條件(選做)》基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析兩個(gè)坐標(biāo)曲線圖,讓學(xué)生概括酶的催化作用需要適宜的溫度和pH。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
【課題】 第一節(jié) 新陳代謝與酶
【教學(xué)重點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶的特性、影響酶活性的因素、酶在生物新陳代謝中的作用
【教學(xué)難點(diǎn)】新陳代謝的概念及其本質(zhì)的概念、酶在生物新陳代謝中的作用
【課時(shí)安排】1課時(shí)
【教學(xué)手段】板圖、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程】
1、引入新陳代謝的概念及本質(zhì)
(1)學(xué)生在初中生物學(xué)課本、高中緒論課的學(xué)習(xí)或通過各種媒體的介紹,對新陳代謝已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí),首先,教師應(yīng)了解學(xué)生對新陳代謝是如何理解的。為此教師可設(shè)計(jì)一些問題,引導(dǎo)學(xué)生以自身為例,剖析生命是如何維持的,以此引入本節(jié)的學(xué)習(xí),如:
①人體的腦細(xì)胞是通過什么途徑獲得營養(yǎng)?腦細(xì)胞中產(chǎn)生的代謝廢物又是通過什么途徑排出體外的?
②進(jìn)入腦細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)是如何被利用的?
③學(xué)生如何理解同化作用、異化作用,物質(zhì)代謝、能量代謝,它們之間有何關(guān)系?
④想一想,人體的身體有哪些系統(tǒng)參與了新陳代謝過程,各是如何參與的等等?
(2)學(xué)生一般只能從生物個(gè)體、器官或系統(tǒng)水平上,說明生物體與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)把討論引向微觀水平,即細(xì)胞和分子水平的代謝過程。如可以設(shè)問:
①你吃下的肉類蛋白質(zhì),通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)?
②你吃下的淀粉類食物,通過什么途徑為你提供能量?等等
通過分析、討論,使學(xué)生理解:細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的維持,需要不斷地合成與分解,不斷地處于自我更新的狀態(tài),而這種自我更新的過程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng),從而在細(xì)胞水平理解新陳代謝的本質(zhì),即“新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱”。
2、酶的概念、特性及其生理功能
在學(xué)生理解新陳代謝的本質(zhì)后,可以利用學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí),分析出無機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程中所需的條件一般是很激烈的,再讓學(xué)生分析出生物體細(xì)胞生存的條件是很溫和的,可以提問,如:
(1)細(xì)胞生存的條件是很溫和的,那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)如何在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下,迅速高效的進(jìn)行呢?
(2)在化學(xué)反應(yīng)中有沒有提高化學(xué)反應(yīng)的方法呢?
這樣可順利地引出活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑,即酶。
3、酶的發(fā)現(xiàn)史
這部分的教學(xué),教師可讓學(xué)生自己閱讀,也可發(fā)給學(xué)生相應(yīng)的補(bǔ)充資料,尤其是某種酶的研究過程方面的資料,目的是讓學(xué)生對酶的研究過程、方法有一個(gè)較為全面的了解,讓學(xué)生切身體會(huì)到生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究對生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要作用。
學(xué)生閱讀后,可提問:酶都是蛋白質(zhì)嗎?并做一定的說明。
酶是活細(xì)胞所產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的蛋白質(zhì)。酶是細(xì)胞中促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的酶約有3000種以上。它們分別存在于各種細(xì)胞中,催化細(xì)胞生長代謝過程中各種不同的化學(xué)反應(yīng),使生物化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓、水溶液等溫和的條件下就可順利進(jìn)行。
很多年來,人們一直認(rèn)為所有的酶都是蛋白質(zhì)。然而生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)證明:RNA也可以是高活性的酶。早在1982年,T.Ceeh發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物四膜蟲的26S rRNA前體在沒有蛋白質(zhì)的情況下進(jìn)行內(nèi)含子的自我拼接,最終形成L19RNA。當(dāng)時(shí)因?yàn)橹皇橇私馑羞@種自我催化的活性,沒有把它與酶等同看待。
1983年Atman和Pace分別報(bào)導(dǎo)了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)部分,并提高鎂離子的濃度,則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性,這是說明RNA具有酶活性的第一例證。
“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學(xué)事實(shí)再一次有力地證明了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用,同時(shí)也讓我們看到,科學(xué)是發(fā)展的,探索是無止境的,而真理是相對的,現(xiàn)在的科學(xué)事實(shí)可能在今后會(huì)被修正,甚至_。
另外,酶、激素、維生素之間的區(qū)別值得一提,學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中容易把這些物質(zhì)和它們的作用搞混?？删透咧猩飳W(xué)水平做一簡單比較:
酶
激素
維生素
從化學(xué)本質(zhì)上看
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)(如生長素、胰島素等)、固醇類脂類物質(zhì)(如性激素)
多種多樣,一般為小分子有機(jī)物。 如維生素D是固醇類物質(zhì);維生素A是脂類物質(zhì)(萜類);維生素C是抗壞血酸(葡萄糖的衍生物)等等。
從生理功能看
可提高生物體生物化學(xué)反應(yīng)的速度,是一種生物催化劑。
激素又稱“化學(xué)信使”,是特定細(xì)胞合成的,能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機(jī)分子。它的作用力很強(qiáng),很低的濃度就能引起很強(qiáng)的反應(yīng),但在細(xì)胞中不能積累,很快就會(huì)被破壞。
維生素常常與酶結(jié)合,是較復(fù)雜酶的組成成分之一。天然食物中含量極少,但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的,人體一般不能合成它們或合成量不足,必須從食物中攝取。
可把酶的發(fā)現(xiàn)史與酶的特性這兩部分教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來,這樣可使學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法探索酶的特性順理成章。
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