第一篇:高中生物 专题5 必修2总结性高端实时备课
2010年鲁、琼两省普通高中生物学科新课程远程研修文本资料
专题5:总结性高端实时备课
课程专家:朱正威
参与成员:张华
于璇
郭莉
主 持 人:张华
北京师范大学附属中学北京教育科学研究院北京大学附属中学北京大学附属中学北京教育科学研究院特级教师 特级教师 高级教师 高级教师 特级教师
第1学时
张华:
老师们好,今天我们这一讲的专题名称是针对高中生物学必修2《遗传和进化》这一模块的某一节课做一次备课的研讨。首先介绍一下我们参与研讨的嘉宾,首先是国家课程呢个标准高中生物学课程标准研制专家朱正威先生,还有来自北大附中的于璇老师和郭莉老师。如果我们说基于模块的备课还属于中观的备课的话,我相信很多老师更关心微观的,每一节课的备课,今天我们就将针对孟德尔的自由组合规律这一节课,和现场的嘉宾探讨一下这样的一节课如何来备课。首先我想请北大附中的郭莉老师谈一下在实践新课程的时候,在备这样一节课时与你熟悉的内容有什么不同的地方,和你自己有什么想法。
郭莉:
是的,以往教材是大纲为蓝本,学生对遗传的物质基础和减数分裂都比较熟悉了,所以这样看,从逻辑上看是比较顺畅的,学生也比较容易理解。但是现在,新教材是按照科学史的发展去教学,学生对减数分裂和基因与染色体、DNA之间的关系一无所知,或者只限于生活中的一些常识性的知识或者初中的内容,这就是我们在一线教学中遇到的一些问题。
于璇:
郭莉老师的这个问题,我有同感,我们第一次做教学时,有不少老师仍然难于理解,有时仍然按照旧的讲法。他们主要有这样的几个考虑,目标定位知识目标,先他们认为这样学生很容易达成知识目标。第二个角度,就是他们更习惯。第三,还是理解不透彻,他觉得课标就是这样写的,我们就按课标,很多人还跟我们争论很长时间。我个人的理解,新课程中三维目标是非常重要的,我们要达成三维目标,我们遵循历史的规律,先讲孟德尔的定律能更好的达成这个目标。
张华:
新课程不是一个教材知识的改变,肯定有一些课程理念在里面。我想请朱先生,朱先生是国家课程标准生物课程标准研制主要的专家,而且是人教版教材的主编。他的这种处理都是按照科学史的主线来处理的,我想朱先生在这把一些老师模糊的地方理清一下。
朱正威:
我简单说一下。我们今天主要是来讨论自由组合定律的备课,备课涉及到分离定律和自由组合定律放在什么地方来讲。几位老师提到到的,课表里面,前面有一个前言,然后就分开了,第一第二排列下来,都不代表教学的顺序。它不并不是制定你教材就一定要按照这样的顺序。如果规定死里,也没有教材也没有多样化了。课表作为内容标准,它只规定应该讲什么,讲到什么程度,用什么活动。目前5个版本教材,我也不是都很熟悉。我在北京,对北京的两个版本我比较熟悉。这个两个版本的教材都是尊重遗传学发展历史,先讲孟德尔定律,然后再讲染色体在减数分裂中的变化了,这个大家就觉得有点不熟悉。我想这个问题的解释需要从几个层次来进行。一个问题主要是从我们课程的目标来考虑问题,因为我们课程的目标有知识目标、能力目标和情感态度价值观目标,不完全是偏重知识教学。而从知识的理解上,你可能先将把细胞基础、分子基础都讲完了,然后讲这个规律就一步到位,对不对,基因都到了染色体上了,在什么地方,在配子形成中如何分配,都知道了,那么讲的时候就觉得学生好懂。现在,我们强调三维目标,知识也要掌握,同时还要培养学横的能力,其中探究能力是一个核心,当然除了学生亲自去做实验,提问题,做假设,说完一个实验。还有一个就是学习前人是怎样探究的,大家知道,当减数分裂不清楚,染色体也不清楚的时候,孟德尔他怎样探究的,我们学习孟德尔是学习前人是怎么做科学的。学生从这个过程中领悟科学家是如何做科学的。也同时它会突出科学方法的角度。如果从原有的教材来看,他前面都清楚了,再讲科学方法,就没什么科学方法可以领会的了,都知道了,基因是在DNA上都知道了,就没有什么科学方法了。而这样的科学方法的核心就是假说演绎方法,要提出问题,经过实验你看到一系列现象,你对这个实验现象作解释,孟德尔的1234解释就是假说,假说能不能站的住,提出好的假说很重要,你还要验证,孟德尔定律的验证基本就是测交。所以假说演绎方法是很好重要的一个方法,分离规律要讲,自由组合定律也要讲。其实如果大家熟悉高中教材,在遗传与进化整本书许多很多地方都有假说演绎。这只是一个开始,如果完后来看,那么孟德尔规律提出来后,萨顿就提出孟德尔定律和染色体行为是平行的关系,提出要不因子就是染色体,要么就是因子位于染色体上,这就是一个假说。他没有证明得了,摩尔根帮他证明了。摩尔根用红眼果蝇和白眼果蝇来看,基因是位于特定的染色体上。还包括很多其他工作了。再举一个例子,分子水平上的问题,沃森克里克的论文就是DNA分子的结构,在最后他有一句话,如果按照这样一种碱基互补配对的情况的话,那么我们提出一种设想,这种设想就是DNA是能够自我复制的。这也是一个假说,推理出它能够自我复制,然后谁再去做呢,克里克继续去做,去证明他,还有好几个实验去证明它这个。你说他是不是假说演绎。所以可以说,假说演绎贯穿了遗传学的始终,如果我们都把先把前面都讲了,减数分裂见了,遗传分子基础也降了,那么这时就没有什么方法可以讲了。还有一个问题是,是情感态度的角度。我们先讲孟德尔其人其事的时候,那就是体现了他的科学态度和科学精神。如果前面都讲了,那么孟德尔就没有什么啊,这,何必这样,我们一眼就看穿了,还要你孟德尔干吗。孟德尔都不知道,种了八年的豌豆,数了那么多的豌豆,最后总结出这个规律来,多么的不容易,他的用了数学统计的方法体现了严谨和坚持的态度。如果放在后面就很难讲了,很难让学生领悟。都是情感态度价值观方面,所以我们一个问题需要考虑三维目标在我们的教材里面如何贯彻好,来决定我们教材的顺序。它不是一个想当然的,你就愿意这么写,探究愿意那么写,它肯定是有他的道理的,这样有利于三维目标的达成。我想这是一个视角。第二来看呢,课表里有一条。高中要加强科学素质教育。大家知道美国2061计划,要求学生了解科学历史上的重大事件。按照科学历史,确实现代遗传学的鼻祖是孟德尔,已有才有摩尔根的工作,才有沃森克里克的工作。所以你按照科学史编写教材来讲,可以很好让学生很到理解科学史,了解科学家的重大贡献。老师呢,实际来看,第一次教可能有点别扭,可能教了两三次之后大部分老师就习惯了。但是还有一些老师,教材那么
写,我也不管,我还得那么讲。但是我愿意提醒他一个什么问题呢,很可能他是从高考,考知识特别的多,我这么讲省时间,好掌握。总不能完全用高考来左右教育,课程标准反映的我们工作的未来一代的希望,他的素质,考高知识为了选拔而已,这种做法带有实用主义的色彩。当然也有很多老师已经理解了这一点,教的很好,他把孟德尔的规律、假说演绎的方法以及孟德尔科学瞻远的精神融合起来,讲的很好也有很多老师,而且是大多数。
张华:
非常认同朱先生刚才所说的,他站在课表研制专家的角度上,从新课程的理念,尤其是三维目标,从这三个层面把这个问题给老师非常清楚地进行了介绍。我想说,不仅从三维目标上,其实我们就说,因为很多老师关注高考,我们就说功利一点,就说知识的话,如果说我们按照认知规律,也是这样教,学生对知识的理解也是有好处的,不要说还包含科学史的知识,以及科学方法的渗透,就单从知识这个角度来说,他也是有利于学生理解的。
朱正威:我插一句,张老师这个讲的好,张老师讲了一个很重要的东西,就科学认知发展的历史和个人知识认知的过程有相似之处,科学历史是如何发展的,我们个体认知这个东西它也是这样开始的。遗传学的历史,从个体来看他也应该是,先知道性状是怎么回事,然后去研究遗传规律。我们知道生物学上有一个规律教重演律,个体发育反映系统发育如果重要的阶段,实际上我们可以把它演绎过来,个体的认知过程反映科学认知发展的主要环节,大体上是这个意思吧。
张华:
所以它是符合人的一个整个认识的规律,而且我们知道从现象到本质规律,实际上从必修二这个整个模块来讲,我们就看到人类在通过现象探索看不到的东西,所谓的假说演绎。把这个问题搞清楚之后,我们回到今天的主题上,孟德尔定律的自由组合定律这个节课的教学,我们应该怎么备好这样一节课,首先请郭莉老师谈谈她的想法。
郭莉:我在备课的时候,主要考虑一下几个问题,首先第一个在这个该模块的地位,必修二这个内容大体上都是按照科学史的顺序编排的,孟德尔定律实际上是这个模块的开篇。同时孟德尔所做的这个实验,他是一个典型的假说演绎法德开端,所以这样的话,在备课时就是阐明遗传因子与形状的关系,还有就是对于在整个孟德尔定律发现过程中,假说演绎法说起到的作用,这是这节课需要重点体现出来的。第二方面,就是备学生,因为这已经是第一章第二个定律了,学生已经对分离定律有了一个了解,那么我想在在这节中应该让学生能够有一个思考和分析,体会一下假说演绎法在遗传学规律当中的重要作用,这是第二方面。第三方面是对于一些教学资源的收集,我首先借助一些大学的教材,比如说遗传学、普通生物学这一类的大学教材中获取一些相关的内容和知识,同时上网络上收集一些比较经典的课件和教学设计,主要是从中吸取一些其他有经验教师的教学思路和相对新颖的设计。第四个就是确定一个相对容易比较达成的,相对实际的教学目标,那么主要是从三维目标上考虑,主要是培养学生一个是知识的获取,能力有一定的提高。最后就是选择教学方法,因为我本身教学中还是比较能够调动学生的学习积极性,能够让学会积极地参与到课堂中来,所以主要让学生基于分离定律的基础上,让他们体会一下假说演绎的方法,不知道我准备的这几个方面,好要请几位专家给我点评一下。
张华:刚刚听了郭老师的几个方面,这个框架还是挺完整的,尤其是注意到她的整体备课的意思,她首先将这节课放在整个模块二中,从整个大的框架去定位,此外还有收集资源等。因为于老师和郭老师在同一个学校教研组,我想请于老师谈谈,她的备课的几个方面是不是合适。
于璇:
郭莉老师的备课确实挺全面的,其实我们在一起备课的时候,确实讨论了这些问题。其中有些我梳理清楚了,有的我还得再问问两位老师。一个就是受张老师的启发,你给我们培训的时候说的最多的就是,整体备课,别一节就背一节的。以前吧,我们讲分离规律,那么多新概念,还得让学生懂,而且还得按科学史把它安排在前面,觉得难的不得了。到觉得自由组合定律特别容易,这一节课猛灌下来,没有放在整体备课的角度,包括你组织课堂,也是要站在在整个模块教学上。分离定律已经解决了那些,在自由组合定律,这时比如说,他的知识在有了一对相对相撞的知识,他怎么让学生通过什么样的一种思考问题的方式,总结和归纳出来。还是你直接把这个结论告诉学生。所以就教学策略,站在这个高度时就有新的选择和感悟。第二个方面,就是能力,假说演绎在分离定律已经有所领悟,在这个方面怎么能让训练加以提升,让学生对这个方法学有一个更深入的认识。当然也有情感态度价值观的设定,在分离定律已经认识到孟德尔的艰辛,而且让他体会孟德尔是怎样在这个基础上意识到两对相对形状的遗传,这是我们备课主要讨论的3个方面,这也就是要确立我们的目标了。第二个就是我们的学生,我们北大附中的学生学习能力相对还是较好一些。所以很多学生在初中或课外看了大量的书记,所以这个定律,有学生已经自己都知道了,那么怎么样在高中,针对这样的学生帮助他有更深入得理解,也是我们备课需要考虑的。当然郭老师,我们也看了不少书,包括在北大听的课,这些资料有些舍去觉得可惜,但是放进去又占时间,这也是刚进入新课程,很多老师面临的问题,包括如何提问,问题问的好不好,都是我们备课要准备的。
张华:
我相信郭老师在备这节课的时候,如果有备课组,大家会一起探讨。刚才于老师,谈到整体备课的这个事,就不要把每一节课孤立的看代,他是整个链条里的一个环节。所以前后都应该相互照应。今天备的这节课是自由组合定律,而且我们都同意分离规律是最基础的,如果分离定律学生学的很清楚的话,那么第二节自由组合定律,而且我们北大附中的学生相对较好的学生,应该给学生更多的空间,那么这里边,我们一直谈到,一堂课的标准来看,就是达没达到你预先设定的目标,所以课堂教学的目标是很重要的一个方面,当我们把郭老师提到的那几个方面都照顾到了,包括学生的基础,我的教学特点,我找了那么多资源,然后所有这些要围绕着课堂教学目标来确定和设计。我想请郭老师谈谈这节课的目标是怎样制定的?
郭莉:首先,制定教学目标是一个挺难得事,因为现在说制定教学目标是一个挺难得事,因为现在制定教学目标要求你必须非常具体,不能太空泛,第二就是可以检测,别人听了你的课能够知道你的目标确实达到了,从学生的身上就能反映出来,这个目标是达到了。所以确定教学目标时,一个就是基于前面的这些准备,包括学生,我也也制定了三维目标,请是三位专家帮我听一听,看看是否合适。
首先,从知识目标来讲
1.学生能够用自己的语言叙述孟德尔两对相对性状杂交的方法和结果。
2.阐述自由组合定律的内容和本质
情感态度价值观方面的目标也设置了两个:
学生通过学习体验实验材料的选取,假设的提出,实验的设计思路,数据的分析方法等在生物学研究中的重要作用。刚才我们提到了,就是假说演绎法,在遗传定律当中表现是非常突出的。
与实际例子相结合,激发学生的学习兴趣和对科学的热爱。
能力目标上也制定了两个,一个是领悟假说演绎的科学方法,第二个是对学生科学方法的训练,培养学生综合、分析的推理能力,还有培养学生书写遗传图解的能力。
张华:
郭老师把这节课的目标和大家进行了一个交流,我想说的,在新课程实施以来,制定教学目标这个事,确实像郭老师说的,教师存在一定的困难,我觉得主要表现在两个方面。一个是课程强调目标是三维目标,知识目标是老师们熟悉的,但是能力和态度情感目标不好把握,或者即使我知道了不知道如何表述,怎样才算是达到了呢。第二个,郭老师也谈到了新课程强调的目标和我们过去制定的目标有不同的地方,过去我们的目标是教育学生上,我培养学生。但是新课程强调是让学生学习以后能达到什么样的目标,应该是可检测的。其实有些老师的课上的是很不错的,理念也都是新新课程理念,但是你反过来看他的教学目标可能还是老式的。所以老师可能有一个慢慢改变和适应的阶段。在这一点上,我想课堂教学目标设定要注意什么,请朱先生谈一谈。
朱正威:
我说一点,只能算是做一点补充啊。第一郭老师的三维目标的设定是合理的,三个维度问题都考虑了,表达的也还可以,个别的词还可以再想想啊,我一下子想不出来用什么词更合适。用学生自己的语言叙述,可以再准确一点,可以更精练。另一个问题,我想扩充一点讲,在确定目标时,我们可能有这样的一个考虑的顺序吧,一个是今天讲的内容在课标里是怎么要求的。不管那一堂课,比如这堂课,在课程标准里的要求是:“阐明基因的分离规律和自由组合规律”,我们用的是阐述了,也可以,那么就是它了,课标是这样要求的,我们教学也这样要求,还设计一条课程标准是分析孟德尔定律的科学性,这个在分离规律要将科学方法,那么自由组合定律也属于孟德尔定律,在这要进一步理解假说演绎方法,因此这是从课标的角度来设定目标。确定目标的时候,还不能只看课标,还要看你选用教材版本的知识内容。如果你说你选择了人教版,他很显然的他是有几个小的主题的,一个就是两对相对性状的杂交试验,这是杂交试验的现象和数据,第二个是自由组合的解释,然后就是自由组合现象解释的验证,重要的不是9:3:3:1,重要的是验证,假说是否成立,需要验证。这个很重要,分离规律也是这样,自由组合定律,那么有四种配子,是不是有四种配子啊,配子也看不到,配子可以是精细胞,也可以是卵细胞,自由发育成个体才能看得到,只有通过测交来确定有四种配子。所以这里,测交试验在某种程度上比杂交试验还要重要。然后是自由组合定律的表述,接下来就是孟德尔定律的启示,再有后面还有呢,孟德尔定律的再发现,后来遗传因子叫基因了。那么这些内容到底用一节课、一节半课、两节课会影响教学。当然你用浙科版又是另外一种方法,其他版本又是其他方法。所以再确定目标时不仅要看课标,还要看你选择的教材。第三个,用行为动词,不能是本本主义。什么事本本主义,我的意思是不是因为那个动词是理解什么的、掌握什么的,我们就选择那个动词。而是在你的学校你的班,他可能在这堂课达到的程度,课标是一个底线,你北大附中的学生好,你可以提升啊,反过来如果某一个乡镇学校,也不一定那么高。也就是要更具你学校的校情和学情。第四个,你还要考虑你自己的特长。我在哪个地方可以做的比较好,我用什么办法弥补我的不足。所以我们讲一个集体备课,否则不利于自己的专业发展,我想补充这一点,要注意多交流。
张华:结语
我们说一堂课的成果与否是要看这堂课的目标的达成效果如何,而一趟课的目标是否能够达成和你这堂课定什么目标密切相关的。刚才朱老师对郭莉老师的目标设定基本上是认可的,但是某些地方的措辞还是需要在完善。目标的表述确实是一件困难的事,有时老师实在是表述不出来就把课表要求搬过来,可能对教学没有太大影响,这也可能需要给老师们一个时间和过程,随着内心的观念的变化也会慢慢改变。而且我相信郭莉老师也会根
据朱老师的点评也会再进一步完善。目标如果定的越恰切,后面的教学就是围绕这个目标来实现。那么如何围绕目标来设计,我们下一节课再来讲。
张华:作业
制定“孟德尔基因分离规律”这部分教学内容的教学目标。
第二篇:高中生物总结性语句
高中生物总结性语句
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2.从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。
4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。
5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
6.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。
7.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。
8.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
9.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大,这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。
10.各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。
11.糖类是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。
12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等,这些物质普遍存在于生物体内。
13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物,一切生命活动都离不开蛋白质。
14.核酸是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。
15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
16.活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。
17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。
18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,为新陈代谢的进行,提供所需要的物质和一定的环境条件。
19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。
21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关,也是蛋白质等的运输通道。
22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。
23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,主要是对蛋白质进行加工和转运;植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。
24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
25.细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
26.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。
27.细胞以分裂是方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
28.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
29.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命进程中,但在胚胎时期达到最大限度。
30.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。
31.新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区别。
32.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
33.酶的催化作用具有高效性和专一性;并且需要适宜的温度和pH值等条件。
34.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
35.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。
36.渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有一层半透膜,二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。
37.植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
38.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。
39.高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。
40.正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
41.对生物体来说,呼吸作用的生理意义表现在两个方面:一是为生物体的生命活动提供能量,二是为体内其它化合物的合成提供原料。
42.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。
43.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
44.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
45.植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。
46.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。
47.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。
48.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。
49.神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋;兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
50.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。
51.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。
52.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式,是大脑皮层的功能活动,也是通过学习获得的。
53.动物行为中,激素调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导的地位。
54.动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。
55.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化具重要意义。
56.营养生殖能使后代保持亲本的性状。
57.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
58.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两个染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。
59.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
60.一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子。
61.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
62.对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的 63.对于进行有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。
64.很多双子叶植物成熟种子中无胚乳,是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被胚吸收,营养物质贮存在子叶里,供以后种子萌发时所需。
65.植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。
66.高等动物的个体发育,可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后,发育成为性成熟的个体。67.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA是遗传物质。
68.现代科学研究证明,遗传物质除DNA以外还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
69.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
70.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。
71.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
72.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
73.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。
74.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
75.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息。(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
76.DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性。
77.生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
78.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1。
79.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
80.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式。
81.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
82.基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。
83.生物的性别决定方式主要有两种:一种是XY型,另一种是ZW型。
84.可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。
85.基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。
86.通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。89.光对植物的生理和分布起着决定性的作用
90.生物的生存受到很多种生态因素的影响,这些生态因素共同构成了生物的生存环境。生物只有适应环境才能生存。
91.保护色、警戒色和拟态等,都是生物在进化过程中,通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。
92.适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果。
93.生物与环境之间是相互依赖、相互制约的,也是相互影响、相互作用的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。
94.在一定区域内的生物,同种的个体形成种群,不同的种群形成群落。种群的各种特征、种群数量的变化和生物群落的结构,都与环境中的各种生态因素有着密切的关系。
95.在各种类型的生态系统中,生活着各种类型的生物群落。在不同的生态系统中,生物的种类和群落的结构都有差别。但是,各种类型的生态系统在结构和功能上都是统一的整体。
96.生态系统中能量的源头是阳光。生产者固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。这些能量是沿着食物链(网)逐级流动的。
97.对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。
第三篇:《高中生物“神经兴奋的产生和传导”高端备课》学习小结
《高中生物“神经兴奋的产生和传导”高端备课》学习小结
2013年的暑假,我有幸参加了苏州市吴江区的远程非学历培训。其实我们乡镇的学校里,各级各类培训的机会是不多的,可以说远程的非学历培训给了我们一个机会,近距离的接触专家和同仁,我们获益匪浅。
我学习了《神经兴奋的产生和传导的高端备课》,学到了很多,发现了自己在工作中的不足,让我在今后的学习中能够更加有的放矢。
1.提高了思想认识,改变了学习观念。俗话说,台上一分钟,台下十年功。对于
教师这个职业来说,也是一样。一节四十五分钟的课,从收集资源到准备素材
到备课到上课之前,所花的时间远远大于一节课的时间。为了能在45分钟里提
高效率,我们教师自己必须持续不断地学习,自己有一碗水,才能给学生一滴
水。
2.进一步加深了我对新课程理念及创新设计的理解。本课的学习中,特意请来北
京的一位中学教师来阐述她的备课过程,以实例的形式将创新设计展现在我们的眼前,生动简明。在备课过程中很多问题甚至是我自己在备课中都忽略或忽
视的问题。通过这次学习,在以后的备课中要运用这次学到的知识,落实到今
后的教学中。
希望今后类似的培训活动能都多多举行,让我们年轻教师能够多多汲取优秀的经验,少走弯路,尽快成长起来。
1、2、通过参加这次培训和学习,使我受益匪浅。我的教育思想、教学观念都得到了更新,而且我的教学方法、教学手法、教育教学策略也得到了很大的提高。这次培训的内容相当丰富,能拥有此次学习机会,实在值得珍惜!通过认真地学习,使我对如何有效备课和上课有了全新的认识。面对着新课程、新理念,我们教师就得更新教育教学观念,采取新对策实施有效教学,跟上时代发展的步伐。
有效课堂教师要坚持做到先学后导,把先学后导贯穿于课前、课中、课后,并要以建构主义教学为基础,遵循学生认知规律,从学生已有的知识基础经验出发,帮助学生找准新旧知识间的切入点,让学生的思维产生碰撞和冲突。抓住新旧知识之间的转化关系,这需要教师创设真实的情景来互动。教师设问题,学生生成问题,教师引发讨论,使整个课堂的学习活动充满生机活力。
有效教学要把评价渗入课堂。教师要使知识问题化、问题能力化,要实现这一目标教师就必须与学生共同建立起知识的桥梁,形成合作、探究解决,并以问题为核心,以学生为本,该如何创设和谐的课堂或情境?指导学生的学习是要科学化,训练的问题是要目标化,内容的评价要全面真实化。一系列的问题教师都必须进行全面的思考与评价。
第四篇:高中生物总结(知识点+总结性语句)
必修教材结论性语句总结(精细知识点在后面)
绪论
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2. 从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。
4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。
5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
6.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。
7.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。
第一章 生命的物质基础
8.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
9.组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大,这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。
10.各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。
11.糖类是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。
12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等,这些物质普遍存在于生物体内。
13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物,一切生命活动都离不开蛋白质。
14.核酸是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。
15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
第二章 生命的基本单位——细胞
16.活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。
17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。
18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,为新陈代谢的进行,提供所需要的物质和一定的环境条件。
19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。
21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关,也是蛋白质等的运输通道。
22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。
23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,主要是对蛋白质进行加工和转运;植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。
24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
25.细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
26.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。
27.细胞以分裂是方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。28.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
29.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命进程中,但在胚胎时期达到最大限度。
30.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。
第三章 生物的新陈代谢
31.新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区别。
32.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
33.酶的催化作用具有高效性和专一性;并且需要适宜的温度和pH值等条件。
34.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
35.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。
36.渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有一层半透膜,二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。
37.植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
38.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。
39.高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。
40.正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
41.对生物体来说,呼吸作用的生理意义表现在两个方面:一是为生物体的生命活动提供能量,二是为体内其它化合物的合成提供原料。
第四章 生命活动的调节
42.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。
43.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
44.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。
45.植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。
46.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。
47.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。
48.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。
49.神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋;兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
50.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。
51.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。
52.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式,是大脑皮层的功能活动,也是通过学习获得的。
53.动物行为中,激素调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导的地位。
54.动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。
第五章 生物的生殖和发育
55.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化具重要意义。
56.营养生殖能使后代保持亲本的性状。
57.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
58.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两个染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。
59.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
60.一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子。
61. 一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
62. 对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的63. 对于进行有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。
64. 很多双子叶植物成熟种子中无胚乳,是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被胚吸收,营养物质贮存在子叶里,供以后种子萌发时所需。
65. 植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。
66.高等动物的个体发育,可以分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是指受精卵发育成为幼体。胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来或从母体内生出来以后,发育成为性成熟的个体。
第六章 遗传和变异
67.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
68.现代科学研究证明,遗传物质除DNA以外还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
69.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
70.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。
71.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
72.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
73.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。
74.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
75.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息。(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
76.DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性。
77.生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
78.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1。79.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
80.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式。
81.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
82.基因的连锁和交换定律的实质是:在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组。
83.生物的性别决定方式主要有两种:一种是XY型,另一种是ZW型。
84.可遗传的变异有三种来源:基因突变,基因重组,染色体变异。
85.基因突变在生物进化中具有重要意义。它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。
86.通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。
第七章 生物的进化
87.生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
88.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其基本观点是:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。
第八章 生物与环境
89.光对植物的生理和分布起着决定性的作用。
90.生物的生存受到很多种生态因素的影响,这些生态因素共同构成了生物的生存环境。生物只有适应环境才能生存。
91.保护色、警戒色和拟态等,都是生物在进化过程中,通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。
92.适应的相对性是遗传物质的稳定性与环境条件的变化相互作用的结果。
93.生物与环境之间是相互依赖、相互制约的,也是相互影响、相互作用的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。
94.在一定区域内的生物,同种的个体形成种群,不同的种群形成群落。种群的各种特征、种群数量的变化和生物群落的结构,都与环境中的各种生态因素有着密切的关系。
95.在各种类型的生态系统中,生活着各种类型的生物群落。在不同的生态系统中,生物的种类和群落的结构都有差别。但是,各种类型的生态系统在结构和功能上都是统一的整体。
96.生态系统中能量的源头是阳光。生产者固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。这些能量是沿着食物链(网)逐级流动的。
97.对一个生态系统来说,抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。
高中生物复习归纳
一、常现生物:
1.细菌:原核类:具细胞结构,但细胞内无核膜和核仁的分化,也无复杂的细胞器,包括:细菌(杆状、球状、螺旋状)、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体。
①细菌:三册书中所涉及的所有细菌的种类:
乳酸菌、硝化细菌(代谢类型);
肺炎双球菌S型、R型(遗传的物质基础);
结核杆菌和麻风杆菌(胞内寄生菌);
根瘤菌、圆褐固氮菌(固氮菌);
大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌(为基因工程提供运载体,也可作为基因工程的受体细胞);
苏云金芽孢杆菌(为抗虫棉提供抗虫基因);
假单孢杆菌(分解石油的超级细菌);
甲基营养细菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌(微生物的代谢);
链球菌(一般厌氧型);
产甲烷杆菌(严格厌氧型)等
②放线菌:是主要的抗生素产生菌。它们产生链霉素、庆大霉素、红霉素、四环素、环丝氨酸、多氧霉素、环已酰胺、氯霉素和磷霉素等种类繁多的抗生素(85%)。繁殖方式为分生孢子繁殖。
③衣原体:砂眼衣原体。
2.病毒:病毒类:无细胞结构,主要由蛋白质和核酸组成,包括病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒、朊病毒)① 动物病毒:RNA类(脊髓灰质炎病毒、狂犬病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、流感病毒、艾滋病病毒、口蹄疫病毒、脑膜炎病毒、SARS病毒)
DNA类(痘病毒、腺病毒、疱疹病毒、虹彩病毒、乙肝病毒)
②植物病毒:RNA类(烟草花叶病毒、马铃薯X病毒、黄瓜花叶病毒、大麦黄化病毒等)
③微生物病毒:噬菌体。
3.真核类:具有复杂的细胞器和成形的细胞核,包括:酵母菌、霉菌(丝状真菌)、蕈菌(大型真菌)等真菌及单细胞藻类、原生动物(大草履虫、小草履虫、变形虫、间日疟原虫等)等真核微生物。
① 霉菌:可用于发酵上工业,广泛的用于生产酒精、柠檬酸、甘油、酶制剂(如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等)、固醇、维生素等。在农业上可用于饲料发酵、生产植物生长素(如赤酶霉素)、杀虫农药(如白僵菌剂)、除草剂等。危害如可使食物霉变、产生毒素(如黄曲霉毒素具致癌作用、镰孢菌毒素可能与克山病有关)。常见霉菌主要有毛霉、根霉、曲霉、青霉、赤霉菌、白僵菌、脉胞菌、木霉等。
4.微生物代谢类型:
① 光能自养:光合细菌、蓝细菌(水作为氢供体)紫硫细菌、绿硫细菌(H2S作为氢供体,严格厌氧)2H2S+CO2 [CH2O]+H2O+2S
② 光能异养:以光为能源,以有机物(甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、异丙醇、丙酮酸、和乳酸)为碳源与氢供体营光合生长。阳光细菌利用丙酮酸与乳酸用为唯一碳源光合生长。
③ 化能自养:硫细菌、铁细菌、氢细菌、硝化细菌、产甲烷菌(厌氧化能自养细菌)CO2+4H2 CH4+2H2O
④ 化能异养:寄生、腐生细菌。
⑤ 好氧细菌:硝化细菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等
⑥ 厌氧细菌:乳酸菌、破伤风杆菌等
⑦ 中间类型:红螺菌(光能自养、化能异养、厌氧[兼性光能营养型])、氢单胞菌(化能自养、化能异养[兼性自养])、酵母菌(需氧、厌氧[兼性厌氧型])
⑧ 固氮细菌:共生固氮微生物(根瘤菌等)、自生固氮微生物(圆褐固氮菌)
5.植物:C3和C4植物、阳生和阴生植物、豌豆、荠菜、玉米、水稻(2×12)、洋葱(2×8)、香蕉(3n)、普通小麦(六倍体)、八倍体小黑麦、无籽西瓜(3n)、无籽番茄、抗虫棉、豆科植物等。
6.动物:人(2×23)、果蝇(2×4)、马(2×32)、驴(2×31)、骡子(63)等。
二、常用物质和试剂:
1.常用物质:
ATP、PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)、PEG(聚乙二醇)、灭活的病毒、NADPH(还原型辅酶Ⅱ)、过敏原、植物激素、生长素、生长素类似物、动物激素、丙酮酸、少数特殊状态的叶绿素a分子、质粒、限制性内切酶、DNA连接酶等。
2.常用试剂:
斐林试剂、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ、双缩脲试剂、二苯胺、50%的酒精溶液、15%的盐酸、95%的酒精溶液、龙胆紫溶液、醋酸洋红、20%的肝脏、3%的过氧化氢、3.5%的氯化铁、3%的可溶性淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、2%的新鲜淀粉酶溶液、5%的盐酸、5%的氢氧化钠、碘液、丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙、0.3g/mL的蔗糖溶液、硝酸钾溶液、0.1g/mL的柠檬酸钠溶液、2mol/L和0.015mol/L的氯化钠溶液、95%的冷酒精溶液、75%的酒精溶液、胰蛋白酶、秋水仙素、氯化钙等。
三、重要的名词、观点、结论
(一)重要的名词:
1.应激性、细胞、自由水、结合水、肽键、多肽、真核细胞、原核细胞、自由扩散、协助扩散、主动运输、细胞的分化、细胞的癌变、细胞的衰老、致癌因子、有丝分裂、细胞周期、无丝分裂
2.酶、ATP、高能磷酸化合物、高能磷酸键、渗透作用、原生质、原生质层、质壁分离、质壁分离复原、选择性吸收、光反应、暗反应、光合作用效率、有氧呼吸、无氧呼吸、内环境、稳态、脱氨基作用、氨基转换作用、化能合成作用
3.向性运动、神经调节、体液调节、激素调节、顶端优势、反馈调节、协同作用、拮抗作用、反射、反射弧、非条件反射、条件反射、突触、高级神经中枢、先天性行为、后天性行为
4.有性生殖、无性生殖、营养生殖、双受精、受精作用、减数分裂、性原细胞、初级性母细胞、次级性母细胞、染色体、染色单体、同源染色体、非同源染色体、四分体、染色体组、性染色体、常染色体、个体发育、胚的发育、胚乳的发育、顶细胞、基细胞、胚胎发育、胚后发育、卵裂、囊胚期、原肠胚、动物极、植物极
5.DNA、RNA、碱基互补配对、半保留复制、基因、转录、翻译、显性性状、隐性性状、相对形状、基因型、表现型、等位基因、基因的分离定律、基因的自由组合定律、正交、反交、伴性遗传、交*遗传、基因突变、基因重组、染色体变异、杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、花药离体培养、单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病、优生学
6.自然选择学说、基因库、基因频率、隔离、地理隔离、生殖隔离 7.生物圈、生态学、生态因素、互利共生、寄生、竞争、捕食、种群、种群密度、种群数量增长曲线、生物群落、生态系统(森林、海洋、草原、农业、湿地、城市)、食物链、食物网、营养级、物质循环、能量流动、生态系统稳定性、生物多样性、生物圈的稳态、碳循环、氮循环、硫循环、生态农业
8.人体的稳态、人体的平衡及调节、糖尿病、营养物质、营养、特异性免疫、免疫系统、抗原、抗体、抗原决定簇、体液免疫、细胞免疫、过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病
9.生物固氮、共生固氮微生物、自生固氮微生物
10.细胞核遗传、细胞质遗传、母系遗传、编码区、非编码区、RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子、人类基因组计划、基因工程、质粒
11.生物膜、细胞的生物膜系统、细胞工程、植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞的全能性、愈伤组织、脱分化、再分化、动物细胞培养液、原代培养、传代培养、细胞株、细胞系、单克隆抗体
12.微生物、菌落、衣壳、核衣壳、囊膜、刺突、碳源、氮源、生长因子、选择培养基、鉴别培养基、初级代谢产物、次级代谢产物、组成酶、诱导酶、微生物的生长曲线、接种、发酵罐、发酵工程、单细胞蛋白
(二)重要的观点、结论:
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。细胞是一切动植物结构的基本单位。病毒没有细胞结构。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
2.新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础,是生物最基本的特征,是生物与非生物的最
本质的区别。
3.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。生物的遗传特
性,使生物物种保持相对稳定。生物的变异特性,使生物物种能够产生新的性状,以致形
成新的物种,向前进化发展。
4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。
5.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有 的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。生物界与非生物界还具有差异性。组成生物体的化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础。
6.糖类是细胞的主要能源物质,葡萄糖是细胞的重要能源物质。淀粉和糖元是植物、动物细胞内的储能物质。蛋白质是一切生命活动的体现者。脂肪是生物体的储能物质。核酸是一切生物的遗传物质。
7.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,只有这些化合物按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。
8.细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。
9.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。叶绿体是绿色植物光合作用的场所。核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
10.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是 一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。
11.原核细胞最主要的特点是没有由核膜包围的典型的细胞核。12.细胞以分裂的方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
13.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
14.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。
15.酶的催化作用具有高效性和专一性,需要适宜的温度和pH值等条件。
16.ATP是新陈代谢所需要能量的直接来源。
17.光合作用释放的氧全部来自水。一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以确切 地说,光合作用的产物是有机物和氧。光能在叶绿体中的转换,包括三个步骤:光能转换成电能;电能转换成活跃的化学能;活跃的化学能转换成稳定的化学能。
18.植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
19.C4植物的叶片中,围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞:里面的一圈是维管束鞘细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞。
20.高等的多细胞动物,它们的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。
21.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。
22.植物生命活动调节的基本形式是激素调节。人和高等动物生命活动调节的基本形式包括神 经调节和体液调节,其中神经调节的作用处于主导地位。激素调节是体液调节的主要内容。
23.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段,向光的一侧生长素分布的少,生长得慢;背光的一侧生长素分布的多,生长得快。生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂一定浓度的生长素溶液可获得无籽果实。
24.垂体除了分泌生长激素促进动物体的生长外,还能分泌促激素调节、管理其他内分泌腺的分泌活动。下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。通过反馈调节作用,血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平。相关激素间具有协同作用和拮抗作用。
25.(多细胞)动物神经活动的基本方式是反射,基本结构是反射弧(即:反射活动的结构基础是反射弧)。在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。
26.神经冲动在神经纤维上的传导是双向的。在神经元之间的传递是单方向的,只能从一个神 经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传递。
27.有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的 生存和进化具重要意义。营养生殖能使后代保持亲本的性状。
28.减数分裂的结果是,产生的生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两条染色体移向哪极是随机的,不同源的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。
29.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精子(两种基因型)。
30.对于有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
31.对于有性生殖的生物来说,个体发育的起点是受精卵。
32.很多双子叶植物成熟种子中无胚乳(如豆科植物、花生、油菜、荠菜等),是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了,营养贮藏在子叶里,供以后种子萌发时所需。单子叶植物一般有胚乳(如水稻、小麦、玉米等)。植物花芽的形成标
高中生物精细知识点
绪
论
生物的基本特征:
1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。
物质基础:核酸(遗传物质)和蛋白质(生命的承担者)结构基础:除病毒等少数种类外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
2.新陈代谢:是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。3.生物体具应激性,因而能适应周围环境。
应激性:是指生物体对外界刺激发生一定反应的特性。需要时间短。(如:蛾、蝶类的趋光性)。
4.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
5.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。6.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。
第一章 生命的物质基础
1.C是最基本的元素,C、H、O、N、P、S6种元素师组成细胞的主要元素。2.生物界与非生物界具有统一性和差异性:
统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的
差异性:组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大 3.原生质:分化为细胞膜、细胞质和细胞核,主要包括蛋白质、核酸和脂质 4.水:
含量:细胞中含量最多的
存在形式:自由水和结合水(两者可以相互转换)作用:自由水越多,新陈代谢越旺盛。5.糖类
元素组成:CHO 作用:是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质。分类:动植物细胞中最重要的单糖是葡萄糖、核糖、脱氧核糖
二糖:植物——蔗糖和麦芽糖
动物——乳糖
多糖:植物——淀粉(植物储能的糖)和纤维素(细胞壁的成分)
动物——糖元(肝糖元、肌糖元)6.脂质:
脂肪是生物体内的储能物质 类脂:磷脂是细胞膜的主要成分
固醇:调节生命活动,主要包括胆固醇、性激素、维生素D 7.蛋白质——细胞中重要的有机化合物,生命承担者(1)主要元素:C、H、O、N(2)基本单位:氨基酸
(3)氨基酸分子的结构通式:
①每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
②一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合,连接两个氨基酸分子的那个键(—NH—CO—)叫做肽键。③计算:A、肽键数量(脱去水分子数)=氨基酸个数—肽链数
B、肽链的相对分子质量=氨基酸总分子质量—脱去水分子的总分子质量
(4)蛋白质分子结构多样性的原因:氨基酸的种类、数量和排列顺序,肽链的空间结构不同
(5)蛋白质的功能:①组成功能:肌肉;②催化功能:酶;③运输功能:血红蛋白;④调节功能:
生长激素;⑤免疫功能:抗体
8.核酸:
(1)元素组成:C、H、O、N、P(2)基本单位:核苷酸(包括一分子磷酸基团、一分子含氮碱基、一分子五碳糖)
(3)分类:
脱氧核苷酸→脱氧核糖核酸(DNA):分布在细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
核苷酸
核糖核苷酸→核糖核酸(RNA):分布于细胞质 9.物质鉴别实验:还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀(斐林试剂:NaOH和CuSO4先混合再加入待测试剂中)
脂肪+苏丹Ⅲ
橘黄色
苏丹Ⅳ
红色
蛋白质+双缩脲试剂
紫色(双缩脲试剂:先加A剂再加B剂)
淀粉+碘
蓝色
第二章 生命的基本单位--细胞
一、细胞膜的结构和功能
1.成分:磷脂和蛋白质(磷脂双分子层是细胞膜的基本支架)
少量糖类(与蛋白质结合形成糖蛋白,又叫糖被,与细胞识别有关)
2.结构特点:具有一定的流动性(与膜变形有关)
3.功能特点:选择透过性
物质的过膜方式:
(1)自由扩散:高浓度→低浓度
例子:水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯
(2)主动运输:低浓度
载体(核糖体)ATP(线粒体)
高浓度
例子:离子、氨基酸、葡萄糖
4.细胞壁的化学成分:纤维素和果胶
二、细胞质的结构和功能
1.线粒体:有氧呼吸的主要场所,提供能量的细胞器—“动力工厂” 2.叶绿体:进行光合作用 3.核糖体:合成蛋白质的场所
4.内质网:与蛋白质、脂质和糖类的合成有关,也是蛋白质的运输通道 5.高尔基体:动物:与分泌物形成有关
植物:与细胞壁的形成有关
6.中心体:动物细胞和低等植物细胞中有,与细胞有丝分裂有关。7.液泡:内有细胞液,含有糖类、色素、无机盐和蛋白质等 细胞器的总结:
具有双膜的细胞器(结构):线粒体、叶绿体(细胞核)具有单膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 无膜的细胞器:核糖体、中心体
含有DNA的细胞器:线粒体、叶绿体
与能量转换有关的细胞器:线粒体、叶绿体
与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 能产生ATP的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、(细胞质基质)能产生水的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、核糖体、(细胞核)
三、细胞核的结构和功能
1.结构:双膜(有核孔)、核仁、染色质(主要成分是蛋白质和DNA)2.染色质主要成分是蛋白质和DNA 染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
3.细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。4.原核生物 细胞 细胞核(主要特点)细胞器 细胞壁 染色体 代表生物 原核细胞 无—无核膜包围核物质 只有核糖体 糖类和蛋白质 无,只有DNA 细菌、蓝藻 真核细胞 有 均有 纤维素和果胶 有 酵母菌、动植物
四、细胞增殖
1.多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量。
2.细胞周期:是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
包括两个阶段:分裂间期和分裂期
3.细胞分裂各时期的特点;
(1)间期:DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(2)前期:
两出现:染色体出现,纺锤体形成 两消失:核膜消失,核仁解体
(3)中期:
染色体着丝点排列在赤道上;染色体形态固定,数目清晰,便于观察
(4)后期:
着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目增加,平均分配到细胞两极(5)末期:
染色体解旋,成为染色质状态,纺锤体消失;核膜核仁重新出现
形成两个子细胞
4.染色体的变化:
5.染色体和DNA曲线
时期 后末 前中 染色体 1 1 DNA 1 2 染色单体 0 2 例:人体细胞共46条染色体
前中期:染色体:DNA:染色单体=46:92:92 后期:染色体:DNA:染色单体=92:92:0 末期:染色体:DNA=46:46 6.动植物细胞有丝分裂的区别:
(1)前期:形成纺锤体的方式不同
动物:由中心体发出星射线
植物:由细胞两极发出纺锤丝(2)末期:形成子细胞的方式不同
动物:细胞膜从中部向内凹陷
植物:赤道板位置出现细胞板→细胞壁
7.细胞有丝分裂的重要意义(特征):将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个 子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
8.蛙的红细胞:无丝分裂
9.观察洋葱根尖分生区有丝分裂实验:
根尖分生区的细胞特点:呈正方形,排列紧密
装片制作顺序:解离→漂洗→染色→制片
五、细胞分化、癌变和衰老
1.细胞分化:相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上,发生稳定性差异的过程。是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命进程中,但在胚胎时期达到最大限度。2.细胞全能性:指已经分化细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
3.细胞癌变:能够无限增殖;形态结构发生了变化;癌细胞表面发生了变化。
致癌因子:物理致癌因子:主要是辐射致癌; 化学致癌因子:如苯、坤、煤焦油等; 病毒致癌因子:能使细胞癌变的病毒
癌变原因:原癌基因被激活,使正常细胞转化为癌细胞 第三章 生物的新陈代谢
1.新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区
别,是生物进行一切生命活动的基础。2.酶:活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,绝大部分的酶是蛋白质,少数是RNA。3.酶的特性:具有高效性和专一性; 并且需要适宜的温度和pH值等条件。
(过酸过碱和高温都能使酶分子结构遭到破坏而失去 活性,低温则抑制其活性。)
4.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
5.ATP:三磷酸腺苷(高能磷酸化合物)
ATP 结构简式:A—P~P~P 6.ATP的形成途径: 动物和人:呼吸作用
能量
能量 绿色植物:呼吸作用、光合作用
ADP+Pi
7.光合作用:
(1)叶绿体中的色素:在滤纸条上的排列顺序 胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)功能:吸收、传递光能(2)光合作用的过程:
①总反应式:CO2+H2O
光
叶绿体(CH2O)+O2
②过程:
场所 条件 相关反应
光反应 叶绿体囊状结构薄膜 光、酶、色素
1、水在光下分解:H2O→[H]+ 1 2O2
2、ATP形成:ADP+Pi→ATP 暗反应 叶绿体基质 [H]、ATP、酶
1、CO2的固定:CO2+C5→2C3
2、CO2的还原:C3→C6H12O6+C5+H2O 物质变化 无机物(O2、H2O)→有机物 能量变化 光能→化学能 8.植物对水分的吸收和利用
(1)吸收的活跃部位:根尖成熟区的表皮细胞(2)方式:植物形成大液泡后:渗透作用吸水
干种子、分生区细胞:吸胀吸水
(3)渗透作用条件:具有一层半透膜←植物细胞有原生质层(细胞膜、液泡膜,及两膜之间的细胞质)
半透膜两侧的溶液具有浓度差←植物细胞液泡内细胞液和土壤浓度之间的浓度差
(4)植物细胞吸水和失水原理:
当外界溶液浓度﹥细胞液浓度时,细胞失水,质壁分离;
当外界溶液浓度﹤细胞液浓度时,细胞吸水,质壁分离复原
(5)植物通过蒸腾作用散失水分,是植物吸收水分和运输水分的动力。(6)紫色洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离示意图: 9.植物的矿质营养:
(1)矿质元素:指除了CHO外主要由根系从土壤中吸收的元素。
植物必需的矿质元素
大量元素6种N、S、P、Ca、Mg、K 微量元素8种Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni(2)根对矿质元素的吸收: ①吸收形式:离子
吸收部位:根尖成熟区表皮细胞
②吸收方式:主动运输
载体(核糖体)--选择性
能量(线粒体)--呼吸作用
③成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
(3)矿质元素的运输和利用:
①运输:随水走—蒸腾作用是运输矿质离子的主要动力
②利用: 可重复利用:离子:K
缺乏则老叶受害
不稳定化合物:N、P、Mg
不可重复利用:稳定化合物:Fe、Ca 缺乏则新叶受害
10.人和动物三大营养物质代谢
(1)糖类代谢: 氧化分解
CO2+H2O+能量(主要)
①
葡萄糖
合成分解
肝糖元
合成肌糖元
转化
脂肪、某些氨基酸等
②当血糖含量由于消耗而逐渐降低时,肝脏中的肝糖元可以分解成葡萄糖,并且陆续释放到血液中,维持血糖含量的相对稳定。
③正常人血糖含量一般维持在80-120mg/dL范围内; 血糖含量高于160mg/dL,就会产生糖尿;
血糖降低至50-60mg/dL,出现低血糖症状,喝糖水,吃含糖多的食物缓解 低于45mg/dL,出现低血糖晚期症状。
(2)脂类代谢
储存在皮下结缔组织和肠系膜等处,多则肥胖;当肝功能不好或者磷脂合成少时会引起脂肪肝。
(3)蛋白质代谢
合成 各种组织蛋白以及酶和激素等
氨基酸 氨基转换
形成新的氨基酸(非必需氨基酸)
脱氨基
→含氮部分:氨基
转变
尿素
→不含氮部分: 氧化分解
CO2+H2O+能量
合成糖类、脂肪
为什么空腹喝牛奶不好? 能量消耗顺序:糖类→脂肪→蛋白质
(4)三者的转化关系:
糖类
氨基酸
脂质 11.细胞呼吸:
(1)有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。
3、无氧呼吸:一般是指
有氧呼吸(高等动物和植物细胞呼吸的主要形式)无氧呼吸 概念 细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把酶等有机物彻底氧化分解,产生CO2和H20,同时释放大量能量的过程。细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把等有机物分解为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。场所 线粒体(主要)细胞质基质 过程 第一阶段(细胞质基质):葡萄糖→丙酮酸+4[H]+少量能量 第二阶段(线粒体):丙酮酸→6CO2+20[H]+少量能量 第三阶段(线粒体):24[H]+O2→12H2O+大量能量 第一阶段:和有氧呼吸的相同; 第二阶段:丙酮酸→酒精+CO2(大部分高等植物)
或:丙酮酸→乳酸(马铃薯块茎、甜菜块根,高等动物和人)总反 应式 C6H12O6+6O2+6H2O酶→ 6CO2+12H2O+能量
意义 为生物的生命活动提供能量;为其它化合物合成提供原料。相关 计算
1、有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量的葡萄糖,产生CO2量比:有氧:无氧=3:1
2、有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,消耗葡萄糖的比为:有氧:无氧=1:3 12.新陈代谢的基本类型:
(1)新陈代谢包括同化作用和异化作用。
(2)类型:
自养型:光能自养型:绿色植物 ①同化作用
化能自养型:硝化细菌
能否无机→有机 异养型:人、动物、大多数细菌、真菌 ②异化作用
需氧型:
是否需要氧气
厌氧型:乳酸菌、蛔虫等体内寄生虫、破伤风杆菌
(3)新陈代谢类型归纳
自养需氧型:绿色植物、硝化细菌
异养虚氧型:人、大部分动物、细菌、真菌等(如蘑菇)
自养厌氧型:
异养厌氧型:乳酸菌、蛔虫等
兼性厌氧型:酵母菌
第四章 生命活动的调节
1.植物生命活动调节的基本形式是:激素调节
人和动物生命活动调节的基本形式包括神经调节和体液调节,其中神经调节的作用处于主导地位。
2.生长素的发现:感光和产生生长素的部位:胚芽鞘尖端 向光弯曲的部位:尖端下面的一段 3.生长素的生理作用:
(1)植物向光性的原因:单侧光照射下,生长素在背光一侧比向光一侧分布多,背光侧的细胞纵向伸长快,向光侧细胞纵向伸厂慢。
(2)具有两重性:即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
例子:植物的顶端优势:植物的顶芽优先生长,侧芽受到抑制的现象。4.应用:
(1)促进扦插枝条的生根(2)促进子房发育成果实
①子房发育成果实所需生长素来自:发育着的种子
②在没有接受花粉的雌蕊柱头沙锅内涂抹一定浓度的生长素类似物溶液,子房就能发育成果实。
(3)防止落花落果
促进果实成熟的激素是:乙烯 5.动物激素的种类和生理功能 激素名称 分泌腺体/细胞 作用 激素名称 分泌腺体/细胞 作用 生长激素 垂体 促生长,促进蛋白质的合成和骨的生长 雄性激素 睾丸 促进雄性生殖器官的发育和生殖细胞的生成
甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢,促生长发育,提高神经系统的兴奋性 雌激素 卵巢 激发和维持各自的第二性征;雌激素能激发和维持雌性正常的性周期 胰高血糖素 胰岛A细胞 提高血糖含量 孕激素 卵巢
胰岛素 胰岛B细胞 降低血糖含量 催乳素 垂体 促进对幼仔的照顾行为 6.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。激素分泌的调节——反馈调节 反馈调节:在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体调节和控制某些内分泌腺中激素的合成与分泌,而激素进入血液后,又可以反过来调节下丘脑和垂体中有关激素合成与分泌。
寒冷
过度紧张
下丘脑 促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素
甲状腺→甲状腺激素
+促进—抑制 7.相关激素间的作用
①协同作用
生长激素:促进生长
甲状腺激素:促进机体发育生长 ②拮抗作用
胰岛素:降低血糖含量 胰高血糖素:提高血糖含量
8.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。
9.反射类型:非条件反射:先天具有(缩手、眨眼、膝跳反射等)
条件反射;后天获得 10.反射活动的结构基础是反射弧。反射弧由5部分组成:感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
11.兴奋的传导
①.神经纤维上的传导: 静息状态的膜电位:外正内负 刺激
兴奋区域的膜电位:外负内正未兴奋区域的膜电位:外正内负 →形成电位差→局部电流
电流方向a.膜外电流:未兴奋区→兴奋区,b.膜内电流:兴奋区→未兴奋区。②.细胞间的传递(通过突触来传递):
a、突触结构:突触前膜(轴突末端突触小体的膜)、突触间隙(突触前膜与突触后膜之间的间隙)突触后膜(与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜)b、兴奋传递过程:
当兴奋通过轴突传导到突触前膜时,使突触小泡释放出递质到突触间隙内,递质与突触后膜的受体结合,改变了突触后膜的通透性,使下一个神经元产生了兴奋或抑制。神经元之间的兴奋传递只能是单方向的。
兴奋在一个神经元与另一个神经元之间的传导方向是:细胞体→轴突→树突 信号变化:电信号→化学信号→电信号
12.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。13.言语区:S区受损:运动性失语症(不会讲话,听得懂)
H区受损:听觉性失语症(会讲会写,听不懂别人的谈话)
14.先天性行为:趋性、非条件反射、本能
后天性行为:印随、模仿、条件反射 15.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式,是大脑皮层的功能活动,也是通过学习获得的。
16.动物行为是在神经系统、内分泌系统和运动器官共同协调下形成的。17.神经调节和体液调节的关系: a、特点比较: 比较项目 神经调节 体液调节 作用途径 反射弧 体液运输 反应速度 迅速 较缓慢 作用范围 准确比较局限 较广泛 作用时间 短暂 比较长
b、联系:体液调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导的地位。
第五章 生物的生殖和发育 1.生殖的类型:
(1)无性生殖:不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生出新个体的生殖方式。
常见的生殖方式:分裂生殖(单细胞生物特有):母体 分裂
2个子体,细菌、变形虫、草履虫
出芽生殖:母体→芽体→新个体,酵母均、水螅
孢子生殖:母体→孢子→新个体,蘑菇、青霉、曲霉
营养生殖:植物的营养器官(根、茎、叶)发育而成的。如马铃薯块茎、草莓的匍匐茎,秋海棠等。
植物组织培养技术:离体组织或器官 脱分化
愈伤组织 再分化
组织器官→完整植株。
特点:无性生殖能使后代保持亲本的性状。
(2)有性生殖:由亲本产生有性生殖细胞(也叫配子)经过两性生殖细胞(如卵细胞和精子)的结合,成为合子(受精卵),再由合子发育成为新个体的生殖方式。
(“四子”:配子、精子、孢子为生殖细胞;合子是受精卵)
意义:产生的后代具双亲的遗传特性,具有更大的生活能力和变异性,因此对生物的生存和进化
具重要意义。
2.减数分裂:染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是,细胞中的染色
体数目比原来的减少了一半(在减数第一次分裂的末期)。(注:有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次)3.精子的形成过程:
1个精原细胞 染色体复制
一个初级精母细胞联会、四分体
同源染色体分开 2个次级精母细胞 着丝点分裂、姐妹染色单体分开 4个精细胞 变形
4个精子
减数第一次分裂
减数第二次分裂
卵细胞的形成过程:
1个卵原细胞 染色体复制
一个初级卵母细胞 联会、四分体
同源染色体分开 1个次级卵母细胞
1个第一极体
着丝点分裂、姐妹染色单体分开
1个卵细胞 3个极体
减数第一次分裂
减数第二次分裂 4.相关名词解释:
精原细胞:精巢中的原始生殖细胞。
同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方。叫做~ 判断同源染色体的依据为:
①大小(长度)相同②形状(着丝点的位置)相同③来源(颜色)不同。非同源染色体:不能配对的染色体之间互称为非同源染色体。
联会:发生在生殖细胞减数第一次分裂的前期,同源染色体两两配对的现 象,叫做~。
四分体:每一对同源染色体就含有四个染色单体,这叫做~。
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4个染色单体=4分子DNA。
5.减数分裂过程中,染色体、DNA的数量变化规律(设体细胞染色体数=2N)精(卵)原细胞→初级精(卵)母细胞→次级精(卵)母细胞→精(卵)细胞
染色体: DNA :2N
2N
2N
4N
N→2N)
2N
N N
(
第五篇:什么是物理高端备课
什么是物理高端备课
邢红军
首都师范大学 物理系 教授 博士
物理教学论博士生导师
各位老师,大家晚上好!首先感谢杨德发老师的盛情邀请,让我有机会与老师们就物理高端备课进行交流,我欣然接受。同时感谢朱行建老师在他的群转播本次讲座。有这样一个与一线物理教师面对面交流的机会实属难得,而且群内的老师都是对物理教学研究具有浓厚兴趣且积极进取的老师。因此,面对这样一个群体的教师进行交流,我感到特别高兴。如果讲座中有不妥之处,请各位老师批评指正。
今晚讲座共分五个方面,一是物理高端备课的缘起;二是密度高端备课的进展;三是机械能守恒定律高端备课的洞察;四是物理高端备课的理论支持;五是物理高端备课的展望。
一、物理高端备课的缘起
为什么会想到开辟物理高端备课这一研究领域?这要从我的物理教学论“情结”谈起。上世纪80年代,我进入江西师范大学师从周中权先生学习物理教学论,虽然我在读大学期间就在《物理教师》等杂志上发表4篇论文,但是我一直感到自己还是一个物理教学论的门外汉。直到把硕士论文做完,我才真切地感觉到自己进入了物理教学论这个领域。因此我常常想,我从周先生那里学到了很多东西,我能为中学物理教学做些什么?怎样才能报答周先生对我的知遇之恩?这是物理高端备课的重要缘起之一。
上世纪90年代末,我晋升教授,2000年经乔际平先生举荐,我被引进到首都师范大学,到达了一个更高的学术平台。乔先生一生指导了二十多个研究生,但是他并没有把自己的学生留到身边,而是把我引进到了首都师大,这充分体现了乔先生的博大胸怀和无私境界,所以我也常常在想,我应该为中学物理教学做些什么工作?才能报答乔先生的奖掖与提携。进入新世纪,承蒙林崇德先生的厚爱,我在北京师范大学发展心理研究所学习发展与教育心理学,研究方向为物理学科能力发展与培养,并获得博士学位。同样,我也常常会想,我拥有了这个博士学位,也非常难以取得,那我又能为中学物理教学做些什么?
就我个人的研究工作而言,我先后发表论文200余篇、包括在《教育研究》上发表4篇文章,《课程·教材·教法》上发表20篇文章,发展出“原始物理问题教学”这一研究领域,并且晋升为博士生导师。一般而言,这些工作还算不错。但实事求是地说,我对自己的工作并不满意,因为作为一个科班出身的物理教学论研究者,完全可以做出更好的工作,但由于种种原因,自己并没有做出更好的工作。当然,我还在努力,希望有了满意的工作后再向大家汇报。
如果偷懒,我完全可以“躺”在这些工作上直至退休,但是我感到那样就是在浪费生命,对不起自己的辛苦付出,所以,我愿意做一些与我的考核没有任何关系、但是对中学物理教学可能有一些意义的事情,这就是物理高端备课的缘起。
二、密度高端备课的进展
照顾一下初中物理老师,先讲密度的高端备课。
怎么想到要做密度的高端备课呢?这是因为我在上世纪70年代上初中学习“密度”时,就始终不明白为什么要用质量除以体积来定义密度,这个问题直到2004年我才明白。但是怎样把密度这节课备好?我一直在思考。总结起来,关于密度的高端备课有这样几个环节:一是直觉,发现目前教材当中的“密度”编排是有问题的;二是洞察,洞察出来密度教学的关键步骤。这一步是我们在做密度高端备课时才解决的。当然,它的核心思想是要明白比值定义法的本质是什么——比较要选取相同的标准。这其实是需要物理科学方法教育的理论背景;进一步,还需要考虑教学的逻辑;最后,需要考虑教学的生态化。下面就来介绍我们“密度”的高端备课。
现行教材之所以未能合乎逻辑地得出密度概念,归根结底还是因为没能解决为什么要用两个量相比来定义密度这一核心问题。因此,由“比值一定”导出密度概念,就必然导致逻辑上倒果为因的错误,由此引发的教学偏向也就可想而知。对此,我们认为,只有依据比值定义法的内涵,才能展现本节课的教学过程并有力地表达密度教学的逻辑。以下是我们设计的“密度”概念高端备课的四个教学环节。
(一)有心栽花花不成:直接比较两个不同物体的质量
事实上,权衡、掂量不同的物体是人们对经典物理世界最朴素、最本原的感知,因此,在明确质量这一描述物体量化属性的物理量之后,如何比较不同物体的质量就是一个需要解决的问题了,而密度概念的教学就应立足于“比较”物体“谁轻”、“谁重”这种本原的、朴素的动机。所以我们提出,教材应该将长期以来用作引入密度的“鉴别物质”思路转变为“权衡轻重”的思路。这既与源于学生日常经验的认知倾向相一致,又符合比值定义法的核心思想与本质内涵。所以,密度概念引入的后续操作都应在这一思想引领下展开。据此,可以引导学生提出:通过直接比较两个不同物体的质量来判断物体的“轻”“重”,从而得出密度的表达式。根据作文起、承、转、合的章法,这一教学环节由直接比较物体轻重发端,谓之“起”。
[4]
选择一小块铁(质量,体积,体积)与一大块石头(质量)进行比较。(如图2所示)结果发现,直接比较无法得出符合学生日常经验的结论。因为石头比铁更重!针对这一困惑和认知冲突,教师可以引导学生分析原因:导致直接比较出现错误的原因是没有选取相同的标准。于是,解决问题的方法就是在比较时选取相同的标准。
(二)栽花不成选标准:选取相同的标准继续比较不同物体的质量
据此,需要将物体的体积变成一样,即选择同样体积的铁块和石块,这意味着将体积选作了标准。然而这并非要对物体采取切割、弥补等手段,而是利用除法这一数学工具,把质量与体积相除,使体积这一标准化为“一立方米”。用除法得到比值“”后,就可以有效地进行比较了。这一比值的形式也与公式“”顺理成章地初步建立了联系。
按照这一思路,得到铁块的比值,石块的比值。结果发现,虽然比值的大小契合了学生的日常经验(铁比石头重),但却与我们的研究思路并不一致(直接用物体的质量大小来衡量物质的轻重)。这一比值为什么不同于“权衡物体轻重”的初衷?比值的含义是什么?由此就需要展开第三步的教学环节。本环节我们谓之“承”。
(三)无心插柳柳成荫:诠释比值的物理意义
在本环节,我们选择多组不同的铁块与石块进行测量、比较,用来解答上述两个问题并通过量化分析研究比值的内涵与变化趋势,测量与计算结果如表2所示。
研究多组数据发现,比值同物体的质量和体积均无关系。至此,研究思路发生了重大变化。因为我们原本是要比较质量大小,结果却出现了一个与质量无关的常量。如果说,第二环节是“有心栽花花不成”,那么第三环节就可谓“无心插柳柳成荫”。这一步的教学经历了研究结论从“有心栽花”到“无心插柳”的微妙变化,谓之“转”。
至此,比值“”更深层次的物理意义才被顺利得出,即比值是物质的疏密程度,它把物体量的差异进一步抽象到了致密度(density)这一更深、更抽象的层次上[4],它反映了物质本身的一种属性,我们将其称为物质的“密度”。在这一环节结束之后才给出“密度”的称谓,充分体现了高端备课的精妙逻辑要求。
(四)世事洞明皆学问:联系学生的生活经验理解比值定义法
比值定义法不是一整套机械的操作,而是有核心思想的驱动与思维方法的调控。具体而言,比值法不是抽象的,而是有深刻的物理内涵。所以,第四个教学环节就要联系学生朴素的生活经验,增加对比值定义法的体认,使学生对科学方法的认识更加丰满。实际上,比值定义法有着广泛的日常经验基础,认为其抽象是因为不理解这一方法的本质内涵,即只知道比,而不知道为什么要比。而“比较要选取相同的标准”,这种思想与学生已有的经验是高度一致的,进一步教师可以举出这样的例子:小明的爸爸下班,走到小区门口,买了4斤2两橘子,花了16.38元。小明的妈妈也下班,走到小区门口买了5.7斤橘子,花了21.09元。问小明的爸爸和妈妈谁买的橘子更便宜?在这里,学生很容易理解,比较选取相同的标准就是一斤橘子的价钱。奥苏贝尔认为,有意义学习就是符号代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立了非任意的和实质性的联系[5],显然,这种举例与奥苏贝尔的理论具有一致性。
除的概念非常抽象,而这一环节的教学意义在于它很好地表达了密度概念是用学生已经拥有的“比较要选取相同标准”的思想来解决这一问题的,从而使学生产生成功的体验。因此,该教学环节就绝非画蛇添足,而是锦上添花。这一教学环节我们谓之“合”。
密度高端备课背后的东西:
1、把密度的“鉴别物质”思路转变为“权衡轻重”的思路是非常重要的!这其实就是一种教学的思想,能想到这个地方也很不容易。在技巧层面上,“直接比较两个不同物体的质量”的观点是一种“欲擒故纵”的教学策略,能够很好地引领学生进入到“密度”的教学当中。
2、“选取相同的标准继续比较不同物体的质量”这一教学环节体现出的是对比值定义法本质的清晰认识。同时牵涉到对于学生思维方法的训练与引导,具体就是“怎样选取相同的标准”。最后启发学生运用“聪明”的方法——即采用“除”的方法达到选取相同标准的目的,使质量除以体积水到渠成地呈现,从而解决“为什么要用质量除以体积”这一密度教学长期未能解决的问题。
3、密度高端备课最精彩的地方就是要讲出“意外”的结果——这一步是“欲擒故纵”的“擒”,这一步并不是预想的结果,预想的结果是直接比较质量,但是这一步出现了一个与质量和体积都没有关系的常量。这才是密度教学的“灵魂”之所在!这才是真正的物理教学!这一步也体现出了科学研究的韵味,就是让学生体会到,科学研究的结果常常是在我们的意料之外的,同时又在情理之中。著名作家柳青曾说过一句话:“人生的道路是漫长的,但关键的地方只有几步。”把这句话迁移到密度这节课的教学中,也就是:讲这节课需要说很多的话,但是关键的话只有几句。而那种“意外”的结果,就是密度教学最关键的一句话。
这一步是整个密度教学的“画龙点睛”之笔。
4、“联系学生的生活经验理解比值定义法”属“锦上添花”。
在不严格的意义上说,没有第四步密度教学也是可以的,但是美中不足,把“买橘子”的故事作为密度教学的最后一个环节,既体现了物理教学的生态化思想,有体现了学生的主体地位,使学生感受到他是密度教学的主人,而不是密度教学的局外人。
所以,当把理论学活学透以后,它自然而然地就会成为教师教学的行为
三、机械能守恒定律高端备课的洞察
(一)问题提出与分析
“机械能守恒定律”在现行物理教材中被单列一节,它是在学生掌握功、动能、势能以及动能定理之后,为学生理解能量守恒定律奠定基础。由于机械能守恒定律内涵的抽象性、条件的复杂性以及应用的多样性,一直以来都是教学的重点和难点。历史上诸多论者都对本节课展开讨论,然而思路清晰、逻辑合理的教学设计尚未涌现,有鉴于此,我们展开了系统的研究。
现行人教版教材“机械能守恒定律”一节首先揭示了机械能的概念:“动能、重力势能、弹性势能统称为机械能”,随即提出问题:“动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系?”然后以物体沿光滑曲面滑下为例,讨论只有重力做功时的情况。并运用动能定理、重力做功与重力势能变化的关系,推导得出“在只有重力做功的情况下,机械能总量保持不变”的规律。最后,教材总结了得出机械能守恒定律的条件和内容。
我们认为,教材的编排存在三个问题。其一,推导过程采用的物理符号不够明朗;其二,对于动能和重力势能的相互转化,教材所举“物体沿光滑曲面滑下”的例子只涉及了重力势能转化为动能的情况,而对动能转化为重力势能的情况却没有包含,因此教材呈现的只是完整物理过程的一半。第三,教材编写并未能阐述机械能守恒定律推导的来龙去脉,对机械能守恒定律推导中隐藏的科学方法没有阐述,从而导致学生对机械能守恒定律缺乏真正理解。本节高端备课通过阐明机械能守恒的条件,建立重力做功与机械能转化的联系,并力图按照科学方法显化的思路去诠释教学的逻辑,以期对机械能守恒定律的教学有所启示。
(二)教学设计与阐释
如图1所示,我们提出的教学设计由以下三个环节组成:
我们希望通过三个依次递进又相互关联的教学环节,为机械能守恒定律的教学开辟一扇新的窗口。
1、创设问题情境的完整性
如前所述,现行教材对问题情境的创设采取了“物体沿光滑曲面滑下”的形式,然而这与传统教材采用“自由落体”的情境一样,并没有体现机械能守恒定律中能量转化双向性的特点,即仅有重力势能转化为动能,而没有动能向重力势能的转化。鉴于此,我们创设了光滑且对称的曲面内小球运动的情境,如图2所示:A为初始位置,O为最低点,B为小球上升到的最高点。
在呈现这一情境后,即可引导学生聚焦问题:小球从初始位置A又下滑至最低点O的过程中,机械能转化有何定量关系?从最低点O继续爬升至最高点B的过程中,机械能转化又有何定量关系?为解决这一问题,教师应引导学生自主设置解决问题所需的物理量。可设小球质量为M,运动速度为v,高度用带角标的h表示(选取O为参考平面)。2.体现理论推导的逻辑性
从理论上推导得出机械能守恒定律是本节的核心内容,这一环节的教学应体现出推导的逻辑性。
现行教材的推导采用了符号其原因不仅在于,这一做法并不符合学生的物理认知水平。的相似性使初学者容易混淆,更在于这两个符号过于抽象,使学生在学习过程中难以将物体动能与重力势能的变化与推导过程联系起来。因此,我们认为推导应使用学生熟悉的物理量,即将重力势能表达为“mgh”,将动能表达为“(1/2)mv^2”。这样可以避免符号的“转译”过程,使学生在学习过程中更为直接地理解物理本质。
机械能守恒定律推导的核心在于推导的思路。虽然所研究的问题情境非常简单——只有重力做功,物体的动能与重力势能之间进行相互转化,但其中推导的核心思想多年来一直未能揭示,从而导致学生在学习中始终处于“知其然而不知其所以然”的状态。
我们的研究表明,在机械能守恒定律的推导中,重力扮演着一个非常微妙和隐蔽的角色,并且非常难以被觉察。即重力扮演着一个“一力二用”的角色。一方面,重力做功使物体的动能增大,另一方面,重力同时做负功使物体的重力势能减小。这一过程虽然在同一时刻发生,但在机械能守恒定律的推导过程中却需要采用“分离与控制变量”的方法,对动能的变化和重力势能的变化分别加以研究。这一关键的教学思想需要在教学中明确向学生讲解。具体实施步骤为: 在重力做正功时,只考虑动能的变化而不考虑重力势能的变化,于是引导学生运用动能定理列出方程:
在重力做负功时,只考虑重力势能的变化而不考虑动能的变化。在列方程时,教材的依据是“重力做功与重力势能的关系”,而实际上从对称性的角度看,这一关系其实应该称为“势能定理”,于是有:
传统教材与现行教材在推导机械能守恒定律表达式中,明确使用了描述动能变化的“动能定理”,而在描述重力势能变化时虽然也使用了重力做功与重力势能的关系,但是没有明确地将其上升为一条定理的地位。这一问题貌似微小,然而却不容忽视。学生不禁会问:为什么不能像动能定理一样将其定义为“势能定理”?
事实上,由于本部分内容涉及物理学中最核心部分的结构与内涵,因此,有必要使学生充分认识不同物理规律在理论推导中的地位和作用。由于上述推导没有将重力做功与重力势能的关系对应地上升为一条“定理”,因而也就没有能体现出动能转化与重力势能转化的对应与对称关系,从而影响了推导的逻辑性,并最终影响学生知识结构的完善。我们认为,教材有必要在之前“重力势能”一节将“”提升到“势能定理”的地位,并明确其物理意义:物体重力做的功等于物体重力势能的减少量。如此,在机械能守恒定律一节就可以直接采用这一结论进行推证。
将①②两式联立得:
③式表明,小球重力势能的减少量等于重力做的功,又等于小球动能的增加量。这个表达式充分体现了重力做功“mgh”作为机械能转化量度的作用和地位,凸显了功是能量转化量度的特征。
最后,经过简单的移项即得机械能守恒定律的表达式:
④式表示,重力做功是引起机械能转化的原因,机械能转化是重力做功的结果,并可用功的大小去量度能量转化的多少。而在一个没有外力做功和非保守内力做功的保守系下,联系任意两个状态,系统的机械能发生不同形式的转化,但是总量保持不变。
3、彰显教学过程的自组织
为了使学生更深刻地理解机械能守恒定律中能量转化的双向性,在教学的这一环节,教师可以设计学生自主推导小球从最低点O到B点运动过程中重力势能与动能之间转化的关系,以巩固学生对机械能守恒定律推导的掌握。
如果说在教学的前几个环节,学生还处于认知状态的“被组织”阶段,需要教师积极引导,那么本环节教师就要大胆放手,让学生自己思考、酝酿、尝试,通过自主推导完成认知状态的转变,到达认知上的自组织阶段。
机械能守恒定律高端备课背后的东西
1、注意物理符号的心理效果
物理学作为一门大量运用数学语言的科学,绝大部分物理量都以符号表达,物理教学当然要使学生学会理解符号、运用符号并用符号来分析问题,然而在教学过程中,还要充分注意物理符号对信息传递的影响。在机械能守恒定律的教学中,应尽力降低学生的认知负荷,避免使用等抽象的物理符号,而要采用物理意义更加明朗的“mgh”“(1/2)mv^2”参与推导,这样才能使学生更好地理解推导的过程与结论。
2、创设简约完备的物理情境
本节高端备课启示我们,物理教学情境的选择不能随心所欲,而应使物理情境有助于学生在头脑中形成正确而清晰的物理表像。在机械能守恒定律的传统教学中,采取了自由落体运动和物体沿光滑曲面滑下的情境,由于没有体现动能与重力势能转化的双向性,因此存在一定的缺陷。而我们创设的情境就充分体现了机械能转化的双向性,体现了物理过程的完整性。进一步,从更加精细的层面考虑,虽然单摆也能够体现物理情境的“双向性”,但由于含有摆线这一无关因素,就会影响物理本质的凸显,因此采用碗状的光滑曲面更加合适。由此可见,情境细节所体现的信息对教学的影响也是需要仔细考虑的。
3、彰显重力做功的物理意义
在机械能守恒定律教学中,重力做功促使重力势能与动能相互转化,表明一种形式能量的增长总是伴随着另一形式能量的消减,而且二者在数量上也存在着确定的等量关系,表现为物体系统机械能总量保持不变。本节高端备课充分体现了这一内涵,展现了重力做功在能量转化过程所中起到的“桥梁”作用。这不仅深刻诠释了“功是能量转化的量度”这一重要的物理思想,而且能够使学生深入理解机械能守恒定律的物理本质。
4、显化“分离与控制变量”的科学方法
高端备课对于隐蔽的“分离与控制变量”方法的挖掘也堪称点睛之笔,从而使重力做功的物理意义得到淋漓尽致的展现。
5、洞察出“重力做功与重力势能的关系”背后的物理本质
能看出“重力做功与重力势能的关系”的本质,是这节高端备课最重要的工作,这个工作要靠物理直觉,同时,从“对称性思想”出发进行思考,是发现这个问题的重要思维通道。因此,中学物理教学需要琢磨,需要理论的指引,不能一味地依靠经验。
四、物理高端备课的理论支持
我在做物理高端备课的时候,有以下的理论背景
1、在三十余年的教学生涯中,我曾经十多次讲授过理论力学、电动力学、热力学与统计物理、普通物理等课程,这些教学经历成为我进行物理高端备课的一个重要基础!
2、我先后做过“物理能力培养”、“物理科学方法教育”、“初中物理科学方法教育内容显化”、“高中物理科学方法教育内容显化”、“运用原始物理问题促进中学生思维品质的发展”等包括全国教育科学规划课题在内的不同层次的物理教育研究课题,这些经历也构成我做高端备课的一个重要支撑。
3、我所做的物理能力理论、物理科学方法显化教育、教学过程理论、原始物理问题教学理论等理论工作,构成了物理高端备课的理论基础。
老师们在读我们所做的高端备课的时候,特别是在“启示”部分可能会隐隐约约地感觉到,它们与一线老师所做的物理教学设计具有不同的“味道”,或者说风格不同,而这种不同的风格,其实就是我们在做高端备课的过程中把理论渗透了进去。
一句话:物理教学研究需要理论的滋养。
五、物理高端备课的展望
每一节高端备课都是由我提出创意,然后带领我的研究生进行工作的,如果高端备课当中有一些错误或者瑕疵,都由我来负责。
物理高端备课其实不是物理教学研究的终结,而是一个新的开端。特别是要说一下这个名字,其实我们没有其他的想法,只是借用来作为物理教学设计的一个名词而已。不是说我们做的就是“高端”的,而一线老师做的就是“中端”的或“低端”的。我们也不可能为一个名词花费太多的思考与讨论,它只是一个名词,我们借用而已。其实老师们今后做教学设计,也可以叫“高端备课”,因为那不是我们的专利。
物理高端备课更多的是一个大学的物理教学论老师看待中学物理教学设计的一个视野,和一个角度。其目的是为了促进中学物理教学设计,使中学物理教学设计不要成为一潭死水。我们也欢迎广大一线教师对我们发表的物理高端备课“评头论足”、商榷讨论。从而在物理教学设计这一领域里面形成百花齐放、百家争鸣的局面。这也是我们做物理高端备课的目的之一。
当然,我们也觉得物理高端备课不是篇篇精彩,但还是有一定程度的突破。比如在初中物理教学设计领域,乔际平、张宪魁先生主编,1991年出版了《初中物理教材的选择与分析》是一个经典之作。但20多年过去了,初中物理教学设计似乎没有太大进展,我们所做的“密度”、“压强”、“欧姆定律”、“电压”、“阿基米德原理”等高端备课还是在前人研究的基础上有了很大的进展。在一定意义上,物理高端备课搭建了一个连接《物理课程标准》、物理教材与物理课堂教学之间的一座桥梁。
【高端备课评论】
邢教授的报告所列举的四个案例恰似黑夜里的导航灯,为我们拨开了眼前的迷雾,尤其是“密度”一节的高端备课,一针见血地指出了教材设计中的不足,并未我们阐释了改进的方法和为什么要这样改进,十分准确地对学生的前概念做了定位,通过环环相扣的问题,帮助学生在头脑中自然地生成密度概念,完成了真正意义上的科学探究。
济南市任城区教研中心 李志强——山东省2013年中小学万名骨干教师培训工程初中物理骨干教师高级研修班简报 第二期
邢红军教授的“高端备课”,更是标新立异独树一帜,给我们耳目一新的感觉。
看似神秘且高不可攀的理论,邢教授却用了几个身边的课例,娓娓道来,字斟句酌,环环相扣,步步为营,有理有据,让听课的老师们心服口服。
临沂市第三十五中学 孙丽——山东省2013年中小学万名骨干教师培训工程初中物理骨干教师高级研修班简报 第二期
在物理高端备课的过程中,我所指导的2011、2012级八名物理教学论研究生截至目前发表了以他们为第一作者的文章42篇。他们在高端备课的过程中得到了迅速的成长。
我衷心的希望,今天参加讲座的各位老师能够从物理高端备课当中汲取到一些启发,那就是对我们工作的最大肯定。我也深知,今天参加讲座的各位老师都是非常热爱物理教学研究的,否则你们不会花费很多时间在群里进行学习讨论。因为我见过太多不看文献、不写论文、不思进取的中学物理老师。与这样的物理老师相比,我觉得你们才是我国中学物理教学发展的希望。
我喜欢那些在自己职业生涯中锐意进取的中学物理老师。谨以这句话作为我今晚讲座的结束语!谢谢各位老师!
最后,再次对杨德发老师和朱行建老师表示感谢!