時(shí)間:2023-10-10 15:57:46
序論:在您撰寫(xiě)高中生物學(xué)科知識(shí)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:生物學(xué)科;科學(xué)知識(shí);人文情感
一、生物學(xué)科教學(xué)理念
對(duì)于生物學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容,本文僅討論高中生物學(xué)科的內(nèi)容,而教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容緊密相聯(lián),課標(biāo)中的教學(xué)理念歸結(jié)為以下幾點(diǎn):
1.面向全體學(xué)生。
總結(jié)為兩點(diǎn),即全面性和靈活性,即指生物學(xué)知識(shí)的內(nèi)容要面向全體學(xué)生開(kāi)展而且要著眼于其全面發(fā)展和終身發(fā)展,并且要因地制、宜因時(shí)制宜,即考慮到每個(gè)學(xué)生的充分發(fā)展。
2.提高生物科學(xué)素養(yǎng)。
就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),它既是教學(xué)理念,也是教學(xué)目標(biāo)更是生物學(xué)科的一個(gè)性質(zhì)特點(diǎn)。所謂的生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。
3.倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。
這也是生物學(xué)科知識(shí)最具特色的性質(zhì)之一。生物隸屬于科學(xué)領(lǐng)域,而科學(xué)發(fā)展的最大動(dòng)力莫過(guò)于不斷的探究。探究性學(xué)習(xí)是旨在培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)家的探究思維及方法,力圖改變學(xué)生對(duì)于生物學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)方式。
4.注重與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系。
對(duì)于長(zhǎng)久以來(lái)學(xué)生所學(xué)不能應(yīng)用于生活實(shí)際,生物教學(xué)內(nèi)容中便加入了很多有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的知識(shí)原理,將現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)搬到課堂上來(lái),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。
二、生物學(xué)科知識(shí)的性質(zhì)
生物學(xué)科知識(shí)的內(nèi)容范圍很寬廣,相應(yīng)具備的性質(zhì)也是很豐富的。本文僅對(duì)其特殊的性質(zhì),即區(qū)別于其他學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)做相應(yīng)的具體闡述。將其歸結(jié)為以下四個(gè)主要的性質(zhì),即生命性、科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)性、先進(jìn)性。
1.生命性。
體現(xiàn)于以下幾個(gè)方面:首先,它將生命現(xiàn)象、生命特征、生命規(guī)律等內(nèi)容進(jìn)行選擇,面向不同階段的學(xué)生,以適應(yīng)其年齡和心理特征的表述方式,將這些學(xué)科知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生,這是生物學(xué)科生命性最表面也是最直觀的體現(xiàn)。其次,生物學(xué)科涵蓋了植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及分子生物學(xué)等的相關(guān)知識(shí);層次上,生物學(xué)科由大分子物質(zhì)、細(xì)胞談起,在組織、器官、個(gè)體、種群、生態(tài)系統(tǒng)乃至生物圈,每個(gè)角度都為學(xué)生開(kāi)設(shè)了探索生命世界的窗口;從知識(shí)類(lèi)型上講,生物學(xué)科既有簡(jiǎn)單易懂、描述生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)的陳述性知識(shí),又有需要?jiǎng)邮钟H自操作才能掌握的程序性知識(shí),還有透過(guò)現(xiàn)象看的本質(zhì)、經(jīng)過(guò)分析推理得出的邏輯性知識(shí)。最后,學(xué)生只有對(duì)生物知識(shí)有足夠的了解,對(duì)生命有全面的認(rèn)識(shí),才可能體會(huì)到生物學(xué)科中生命性的存在。而這一性質(zhì)也恰恰體現(xiàn)了課程理念所提出“面向全體學(xué)生”。
2.科學(xué)性。
這一性質(zhì)的最大體現(xiàn)就是理念的闡述,即提高生物科學(xué)素養(yǎng)。我們要通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),運(yùn)用科學(xué)方法,通過(guò)科學(xué)技術(shù)和過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的提升。如在講授科學(xué)探索這一主題時(shí),首先要讓學(xué)生學(xué)會(huì)的就是運(yùn)用科學(xué)的方法觀察生物。在講到細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí),也是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用科學(xué)的儀器(顯微鏡)去觀察。而這些教學(xué)內(nèi)容的最終目的就是使學(xué)生通過(guò)在生物課程中參與解決現(xiàn)實(shí)世界的具體問(wèn)題,來(lái)獲取科學(xué)知識(shí)和技術(shù),到了日常生活中,他們便能夠知道如何將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,去解決問(wèn)題。而且,通過(guò)生物學(xué)科科學(xué)性的教育作用,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受科學(xué)過(guò)程,鍛煉使用科學(xué)思維解決問(wèn)題的能力,形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀,并最終養(yǎng)成主動(dòng)獲取科學(xué)知識(shí)和技能的習(xí)慣,成為真正具有科學(xué)素養(yǎng)的人才。這一點(diǎn)性質(zhì)正是對(duì)“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”這一課程理念的映證。
3.實(shí)驗(yàn)性。
自然科學(xué)是在科學(xué)的實(shí)驗(yàn)中不斷前進(jìn)和發(fā)展的,因此也都具備了實(shí)驗(yàn)性。具體來(lái)說(shuō)是從以下三個(gè)方面得以體現(xiàn)的。首先,實(shí)驗(yàn)知識(shí)的可操作性。通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)操作,使教學(xué)內(nèi)容立體化,以形象直觀的方式展現(xiàn)給學(xué)生。其次,實(shí)驗(yàn)知識(shí)的主動(dòng)參與性。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生親力親為,掌握的知識(shí)都是主動(dòng)獲取,這樣獲得的知識(shí)必然更加牢固。另外,實(shí)驗(yàn)知識(shí)的全面性。實(shí)驗(yàn)鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,有利于學(xué)生的全面發(fā)展。最后,實(shí)驗(yàn)知識(shí)的精神性。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)生還應(yīng)該逐漸形成一種良好的實(shí)驗(yàn)精神,即嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,屢敗屢戰(zhàn)意志品質(zhì),還有與人相處、共同實(shí)驗(yàn)時(shí)所必備的合作精神。如在講授綠色植物的一生時(shí),就需要學(xué)生不僅能理解理論知識(shí),更要通過(guò)親自栽培綠色植物的實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)綠色植物的生長(zhǎng)過(guò)程,這樣才能將知識(shí)內(nèi)化為自己的能力。這一性質(zhì)也是對(duì)“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”課程理念的最佳證明。
4.先進(jìn)性。
生物學(xué)科是一門(mén)與人類(lèi)生產(chǎn)、生活關(guān)系極為密切的學(xué)科。學(xué)生學(xué)習(xí)生物將所學(xué)的知識(shí)用于日常生活和社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐。因此社會(huì)的發(fā)展,技術(shù)的更新與生物學(xué)知識(shí)內(nèi)容的聯(lián)系就更為緊密。一些新技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展也預(yù)示著生物課堂的教學(xué)內(nèi)容要不斷的更新與改革。如在介紹基因時(shí),就要向?qū)W生們展示更多的基因技術(shù)所帶來(lái)成果;在講授人的生殖發(fā)育時(shí),也可以為學(xué)生介紹試管嬰兒的誕生與發(fā)展歷史。更多的將現(xiàn)代科技、社會(huì)和知識(shí)聯(lián)系起來(lái)是生物學(xué)科知識(shí)最大也是最突出的特點(diǎn),這一點(diǎn)也是由課程理念中“注重與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系”所決定的。
三、結(jié)論
綜合全文的論述,根據(jù)課標(biāo)所提出教學(xué)理念分析得出生物學(xué)科知識(shí)的生命性、科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)性、先進(jìn)性的四大性質(zhì)。而在生物學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中要先熟悉學(xué)科知識(shí)的性質(zhì)及特點(diǎn),從而選擇合適的授課形式及方法,進(jìn)一步提高課堂效率。
作者:姚芳儒 馬俊麗 史立平 單位:沈陽(yáng)師范大學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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常用滅菌方法有:灼燒滅菌,將接種工具如接種環(huán)、接種針滅菌;干熱滅菌:如玻璃器皿、金屬用具等需保持干燥的物品。高壓蒸汽滅菌:如培養(yǎng)基的滅菌。小編為大家整理的高中生物學(xué)科知識(shí)點(diǎn)歸納資料,提供參考,歡迎參閱。
知識(shí)點(diǎn)一
1、培養(yǎng)基的種類(lèi):按物理性質(zhì)分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基,按化學(xué)成分分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基,按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
2、培養(yǎng)基的成分一般都含有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽P14
3、微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng),可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。
4、培養(yǎng)基還需滿足微生物對(duì)PH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及O2的要求。
5、獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵。
6、常用滅菌方法有:灼燒滅菌,將接種工具如接種環(huán)、接種針滅菌;干熱滅菌:如玻璃器皿、金屬用具等需保持干燥的物品。高壓蒸汽滅菌:如培養(yǎng)基的滅菌。
7、用固體培養(yǎng)基對(duì)大腸桿菌純化培養(yǎng),可分為兩步:制備培養(yǎng)基和純化大腸桿菌。
8、固體培養(yǎng)基的制備:計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→倒平板
9、微生物常用的接種方法:平板劃線法和稀釋涂布平板法。
10、平板劃線法是通過(guò)連續(xù)劃線,將菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面,稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)謩e涂布到培養(yǎng)基表面。當(dāng)它們稀釋到一定程度后,微生物將分散成單個(gè)細(xì)胞,從而在培養(yǎng)基上形成單個(gè)菌落。
11、微生物的計(jì)數(shù)方法:活菌計(jì)數(shù)法、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、濾膜法。
12、活菌計(jì)數(shù)法就是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少個(gè)活菌。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察的只是一個(gè)菌落。
13、顯微鏡直接計(jì)數(shù)也是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法,但它包括了死亡的微生物。
14、設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。①如何證明培養(yǎng)基是否受到污染:實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)基中接種要培養(yǎng)的微生物,對(duì)照組中的培養(yǎng)基接種等量的蒸餾水(設(shè)置空白對(duì)照)。②如何證明某選擇培養(yǎng)基是否有選擇功能:實(shí)驗(yàn)組中的培養(yǎng)基用該選擇培養(yǎng)基,對(duì)照組中培養(yǎng)基用普通培養(yǎng)基(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)。如果普通培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基中的數(shù)目,則說(shuō)明該選擇培養(yǎng)基有選擇功能。
15、如何分離分解尿素的細(xì)菌?培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源,加入酚紅指示劑,如果PH升高,指示劑變紅,可初步鑒定該菌能分解尿素。
16、如何分離分解纖維素的微生物?以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基。
17、纖維素酶是一種復(fù)合酶,至少包括三組分:C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。
18、篩選纖維素分解菌的方法:剛果紅染色法,其原理是剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素的復(fù)合物無(wú)法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(產(chǎn)生了透明圈,說(shuō)明纖維素被分解了,說(shuō)明有纖維素分解菌)
知識(shí)點(diǎn)二
1、組織培養(yǎng)一般選擇未開(kāi)花植株的莖上部新萌生的側(cè)枝。
2、常用的培養(yǎng)基是MS培養(yǎng)基:主要成分包括:大量元素:N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;有機(jī)物:如甘氨酸、煙酸、肌醇、維生素以及蔗糖等,常常還要添加植物激素。
3、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素。
1)按照不同的順序使用,會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
①先使用生長(zhǎng)素,后使用細(xì)胞分裂素:有利于細(xì)胞分裂,但細(xì)胞不分化;
②先使用細(xì)胞分裂素,后使用生長(zhǎng)素:細(xì)胞既分裂也分化。
③同時(shí)使用:分化頻率提高。
2)兩者用量的比例影響細(xì)胞的發(fā)育方向:
4、花粉是單倍體的生殖細(xì)胞,花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期,單核期和雙核期等階段。
5、通過(guò)花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株(單倍體植株)一般有兩種途徑:
究竟是哪種途徑主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類(lèi)及其濃度配比。
6、影響花藥培養(yǎng)的因素:材料的選擇和培養(yǎng)基的組成,此外,親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種密度等都有影響。
7、月季的花藥培養(yǎng)一般選初花期,并且選擇單核期的花粉。選擇花藥時(shí),一般通過(guò)鏡檢來(lái)確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。確定花粉發(fā)育時(shí)期的常用方法:醋酸洋紅法,某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色,需采用焙花青——鉻礬法,這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。
知識(shí)點(diǎn)三
1.果酒制作:
1)原理:酵母菌的無(wú)氧呼吸 反應(yīng)式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量。
2)菌種來(lái)源:附著在葡萄皮上的野生酵母菌或人工培養(yǎng)的酵母菌。
3)條件:18-25℃,密封,每隔一段時(shí)間放氣(CO2)
4)檢測(cè):在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈灰綠色。
2、果醋制作:
1)原理:醋酸菌的有氧呼吸。
O2,糖源充足時(shí),將糖分解成醋酸
O2充足,缺少糖源時(shí),將乙醇變?yōu)橐胰?,再變?yōu)榇姿帷?/p>
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
2)條件:30-35℃,適時(shí)通入無(wú)菌空氣。
3、腐乳制作:
1)菌種:青霉、酵母、曲霉、毛霉等,主要是毛霉(都是真菌)。
2)原理:毛霉產(chǎn)生的蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和aa ;脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸。
3)條件:15-18℃,保持一定的濕度。
4)菌種來(lái)源:空氣中的毛霉孢子或優(yōu)良毛霉菌種直接接種。
5)加鹽腌制時(shí)要逐層加鹽,隨層數(shù)加高而增加鹽量,鹽能抑制微生物的生長(zhǎng),避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。
4、泡菜制作:
1)原理:乳酸菌的無(wú)氧呼吸,反應(yīng)式:C6H12O62C3H6O3+能量
2)制作過(guò)程:①將清水與鹽按質(zhì)量比4:1配制成鹽水,將鹽水煮沸冷卻。煮沸是為了殺滅雜菌,冷卻之后使用是為了保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響。②將新鮮蔬菜放入鹽水中后,蓋好壇蓋。向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵的無(wú)氧環(huán)境。
3)亞硝酸鹽含量的測(cè)定:
①方法:比色法;
關(guān)鍵詞:生物學(xué)科;思維導(dǎo)圖;整體性;免疫調(diào)節(jié)
生物學(xué)科知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)面廣,不僅包括大量的基本概念、原理和規(guī)律,還包括科學(xué)研究的過(guò)程和方法,同時(shí)生物學(xué)科還與生產(chǎn)和生活聯(lián)系非常緊密。面對(duì)如此繁雜的學(xué)科,我們很難理清知識(shí)間的關(guān)系。但是,如果能構(gòu)建一幅學(xué)科全景圖,理清各章節(jié)內(nèi)容的層次結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系,快速地將零散煩雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)化、條理化和系統(tǒng)化,巧用思維導(dǎo)圖,就可以滿足以上的學(xué)習(xí)需求。思維導(dǎo)圖的制作方法可簡(jiǎn)要概括為以下四個(gè)環(huán)節(jié):第一步,設(shè)計(jì)一個(gè)能夠清楚體現(xiàn)主題的圖片;第二步,圍繞主題畫(huà)出各級(jí)分支;第三步,整理各級(jí)分支,找出關(guān)聯(lián),用不同的顏色、線型、圖片表示;第四步,留下一些空白,隨時(shí)添加新的內(nèi)容,盡量將所有的內(nèi)容放在一個(gè)圖中。應(yīng)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行生物學(xué)習(xí),有助于整合優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),提高生物學(xué)習(xí)的效率?,F(xiàn)以高中生物必修三(人教版)中的一節(jié)課“免疫調(diào)節(jié)”為例,探討思維導(dǎo)圖在優(yōu)化生物知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。
一、思維導(dǎo)圖是課前預(yù)習(xí)的有效工具
課前預(yù)習(xí)是我們學(xué)習(xí)的薄弱之處,尤其是對(duì)于生物學(xué)科。究其原因,主要是知識(shí)點(diǎn)多且亂,不知道預(yù)習(xí)什么,只是把課本從頭到尾看一遍。等開(kāi)始學(xué)習(xí)新課時(shí),預(yù)習(xí)的內(nèi)容早忘記了,時(shí)間久了就覺(jué)得既浪費(fèi)時(shí)間又沒(méi)效果,預(yù)習(xí)的意識(shí)也越來(lái)越弱。但是掌握了思維導(dǎo)圖后情況就迥然不同,如下圖就是“免疫調(diào)節(jié)”的預(yù)習(xí)思維導(dǎo)圖。
第一步是找到本節(jié)課的主題,需要學(xué)生不斷看書(shū)和思考;第二步是把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)按照自己的理解分級(jí)羅列在紙上;第三步是理清每一級(jí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,并用簡(jiǎn)單的線條表示出來(lái)。經(jīng)過(guò)尋找、羅列、理清這幾個(gè)環(huán)節(jié),不僅對(duì)知識(shí)的記憶不斷加深,更重要的是通過(guò)自己整理初步建立起知識(shí)結(jié)構(gòu)模塊,使知識(shí)層次更加清晰。把有歧義及混亂的知識(shí)點(diǎn)做上標(biāo)記,作為聽(tīng)課的重點(diǎn),能提升聽(tīng)課的效率。
二、思維導(dǎo)圖是課上記筆記的創(chuàng)新手段
傳統(tǒng)記筆記模式是教師在黑板上寫(xiě),學(xué)生在本子上抄。一節(jié)課下來(lái),教師又說(shuō)又寫(xiě)忙得不亦樂(lè)乎,可是我們卻又聽(tīng)又抄滿腦子漿糊,在整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有存疑、探索、想象和創(chuàng)造,使我們逐漸被動(dòng),思維僵化直至變成單純的知識(shí)儲(chǔ)存器。思維導(dǎo)圖在課堂筆記方面有以下優(yōu)勢(shì):第一是簡(jiǎn)約性。思維導(dǎo)圖以簡(jiǎn)約化的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架、精練的語(yǔ)言、象征性的圖式或明確的符號(hào),使雜亂無(wú)章的知識(shí)更加具體、簡(jiǎn)明,便于學(xué)生記和聽(tīng),也易于理解、運(yùn)用。第二是整體性。思維導(dǎo)圖是由各個(gè)知識(shí)有機(jī)構(gòu)成的整體,是一套比較完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),體現(xiàn)了知識(shí)上的內(nèi)在聯(lián)系和結(jié)構(gòu)上的層次。第三是更新性。思維導(dǎo)圖總是隨著預(yù)習(xí)、上課和練習(xí)的不斷發(fā)展變化而變化。因此,思維導(dǎo)圖是一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放的系統(tǒng),有一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展、豐富的過(guò)程,結(jié)構(gòu)與內(nèi)容日臻完美,這是有效性的重要保證。正由于以上的優(yōu)點(diǎn),筆記的記錄有更多的創(chuàng)造空間。在學(xué)習(xí)的最后階段,把從學(xué)習(xí)材料中摘錄的筆記融入進(jìn)來(lái)并完成思維導(dǎo)圖,這張圖就可以作為以后學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)。
三、思維導(dǎo)圖是課后復(fù)習(xí)的最佳方式
一、在高中生物教學(xué)中有效滲透化學(xué)知識(shí)
高中生物課本蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí),但受傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的束縛以及應(yīng)試教學(xué)工作的限制,教師在講解到生物知識(shí)時(shí),遇到化學(xué)知識(shí)往往采用一筆帶過(guò)的方法,并未深入講解。在不少教師看來(lái),高中生物中的化學(xué)知識(shí)僅僅是幫助學(xué)生理解生物知識(shí)的一種方法,教師可以通過(guò)其他方式幫助學(xué)生理解生物知識(shí),無(wú)需過(guò)多地占用課時(shí)來(lái)進(jìn)行這方面知識(shí)的講解。其實(shí),在高中生物教學(xué)中適當(dāng)滲透化學(xué)知識(shí),不僅能夠幫助學(xué)生理解生物知識(shí),還能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng),提升學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用和整合能力。
如在講解在生物知識(shí)點(diǎn)“碳是組成生物體的最基本的化學(xué)元素”這方面內(nèi)容時(shí),可以將化學(xué)學(xué)科中的“碳元素”知識(shí)點(diǎn)有效滲透進(jìn)去。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先對(duì)“碳元素”在化學(xué)學(xué)科中的概念、分類(lèi)、性質(zhì)、特點(diǎn)等進(jìn)行全面梳理,在梳理的基礎(chǔ)上,注重聯(lián)系化學(xué)元素與生物體之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。通過(guò)這種教學(xué)滲透,學(xué)生在分析與梳理化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,內(nèi)化化學(xué)元素在生物體之間的關(guān)聯(lián)性,理解生物體的發(fā)展演變。再如,在生物教學(xué)中,“光合作用”是比較關(guān)?I的內(nèi)容體系,若教師單純依靠生物知識(shí)進(jìn)行講解,學(xué)生在理解“光合作用”時(shí)很難深入地理解內(nèi)在的關(guān)聯(lián)。但如果將“光合作用”與“氧化還原反應(yīng)”有效地聯(lián)系起來(lái),則能夠深化這方面知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生全面理解植物光合作用的過(guò)程、能量之間的轉(zhuǎn)換和光合作用中的電子轉(zhuǎn)移等。
總而言之,在高中生物教學(xué)過(guò)程中,涉及很多的化學(xué)知識(shí)以及化學(xué)內(nèi)容,教師只有注重不同學(xué)科之間的融會(huì)貫通,注重不同學(xué)科之間的融合與聯(lián)系,才能全面有效地提升學(xué)生的跨學(xué)科能力,才能提升學(xué)生的知識(shí)遷移的能力。
二、在高中生物教學(xué)中滲透物理知識(shí)
在高中生物教學(xué)中,物理知識(shí)也是非常關(guān)鍵的教學(xué)內(nèi)容。雖然不少物理知識(shí)并非當(dāng)學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容,甚至是一些高年級(jí)才會(huì)涉及的內(nèi)容,但這并不影響高中生物教學(xué)中物理知識(shí)的滲透和融入。相反,通過(guò)教師的提前介入與分析,能夠?yàn)閷W(xué)生下一階段的物理知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。在高中生物教學(xué)中教師要滲透物理學(xué)科,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的物理知識(shí)分析生物知識(shí),提升學(xué)生的知識(shí)整合能力。
例如,在生物教學(xué)中,DNA檢測(cè)是非常重要的內(nèi)容,人們?cè)诶肈NA進(jìn)行相關(guān)疾病的檢測(cè)時(shí),利用的是放射性同位素、熒光分子標(biāo)記等。這些內(nèi)容涉及近代物理學(xué)中的同位素、放射性、半衰期、探測(cè)射線的依據(jù)。在高中生物學(xué)科建構(gòu)中,這部分內(nèi)容屬于高二階段的內(nèi)容,但所涉及的物理知識(shí)則是高三階段的物理內(nèi)容,但這并不影響知識(shí)之間的滲透。相反,通過(guò)提前的物理知識(shí)滲透,能夠幫助學(xué)生形成一個(gè)預(yù)先的概念認(rèn)知,使學(xué)生結(jié)合對(duì)高二階段生物知識(shí)的理解,深化感知未來(lái)可能需要學(xué)習(xí)的物理學(xué)科。
此外,生物學(xué)科是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。在高中生物的教學(xué)過(guò)程中,教師還需要注重培養(yǎng)和優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力,將生物知識(shí)運(yùn)用到社會(huì)實(shí)踐中,更好地指導(dǎo)社會(huì)實(shí)踐。學(xué)生生物知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,往往能夠通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的分析與應(yīng)用得到體現(xiàn)。比如,在生物教學(xué)中“耕作松土”的意義分析時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生將這方面的內(nèi)容與物理學(xué)科中的毛細(xì)現(xiàn)象結(jié)合起來(lái),引導(dǎo)學(xué)生積極思考,構(gòu)想更加科學(xué)的松土方式。
一、合理構(gòu)建高中生物教學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)
隨著教育部對(duì)高中生物教學(xué)工作的改革,在最新頒布的高中生物教學(xué)大綱中,更加注重了對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。在高中生物教學(xué)要求中,教學(xué)工作的重點(diǎn)不再僅僅局限于學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的記憶和掌握,同時(shí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣與愛(ài)好,以及培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和簡(jiǎn)單的科學(xué)研究能力等。這些新大綱中要求學(xué)生所具備的能力,既是高中生物教學(xué)中要求學(xué)生具備的,也是作為一名合格的高中畢業(yè)生應(yīng)該具有的基本能力。從近幾年的高考生物試題中也可以看出,主要考查學(xué)生對(duì)生物學(xué)科主干知識(shí)的掌握情況,注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和表述能力、對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的掌握和探究能力及對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。而在平時(shí)教學(xué)中要想培養(yǎng)學(xué)生具備上述能力,就需要在教學(xué)中合理構(gòu)建學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu),深化學(xué)生對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。
1.生物學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)及其教學(xué)意義
所謂生物學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu),就是指在生物學(xué)科的知識(shí)體系中各要素的構(gòu)成形式以及其內(nèi)在的關(guān)系。由于高中生物教學(xué)內(nèi)容中有很多的小知識(shí)點(diǎn),如果讓學(xué)生一個(gè)一個(gè)單獨(dú)地去理解、記憶、掌握這些知識(shí)點(diǎn),一則工作量很大,很難收到成效;再則由于知識(shí)點(diǎn)之間相對(duì)分離,導(dǎo)致很多知識(shí)學(xué)生難以理解,這樣的學(xué)習(xí)必然事倍功半。因此,教學(xué)中很有必要幫助學(xué)生將細(xì)小的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合,使其形成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的、較為完整的知識(shí)體系。由于將各知識(shí)點(diǎn)之間相互關(guān)聯(lián)形成體系,所以既有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,又易于學(xué)生對(duì)其的理解和掌握。
2.生物學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理構(gòu)建
(1)對(duì)各章節(jié)的知識(shí)要素進(jìn)行提煉、整合,形成完整的知識(shí)體系。
將各個(gè)分散的知識(shí)要素進(jìn)行提煉、整合,一方面,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行概括、總結(jié)、歸納,既便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,又有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶;另一方面,對(duì)于知識(shí)要素的整合,形成知識(shí)體系,可以讓學(xué)生體驗(yàn)到各個(gè)知識(shí)要素之間存在的聯(lián)系,既便于學(xué)生從宏觀上對(duì)于知識(shí)體系的把握,又易于形成聯(lián)想記憶。
(2)注重對(duì)于“交叉性”知識(shí)的整理。
隨著生物學(xué)科的不斷發(fā)展和高中生物教學(xué)內(nèi)容的不斷深入,有很多不同的知識(shí)要素之間產(chǎn)生了交集,而這些交叉性較強(qiáng)的學(xué)科地帶往往是現(xiàn)在高考試題中最容易考查的地方。所以,在知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上,應(yīng)該注重對(duì)這些交叉性、綜合性較強(qiáng)的知識(shí)進(jìn)行整理。
(3)充分利用教材中的背景資料,深化知識(shí)結(jié)構(gòu)。
在高中生物教材中,有很多有關(guān)該章節(jié)生物知識(shí)研究的背景材料,其中有很多經(jīng)典的生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程和研究歷史,還有生物研究中的趣事等,這些材料都有助于學(xué)生提高對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解能力。
二、高中生物教學(xué)的課堂優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.在課堂教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)
在新課改后,學(xué)校教育更加重視對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中還要重視對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。在高中生物課堂教學(xué)中,教師要重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣與愛(ài)好,以及培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和簡(jiǎn)單的科學(xué)研究能力、科學(xué)思維等。
2.課堂教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行合作交流
在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí),既有助于培養(yǎng)學(xué)生與他人合作、交往的能力,又有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)上相互幫助、相互促進(jìn)。在高中生物學(xué)習(xí)中有很多需要學(xué)生進(jìn)行合作的地方,如很多的實(shí)驗(yàn)課程就要求學(xué)生進(jìn)行分組合作才能完成,還有些課堂內(nèi)容需要學(xué)生進(jìn)行共同討論學(xué)習(xí)等。因此,在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師要注意為學(xué)生合作學(xué)習(xí)提供條件,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行交流、探討,這對(duì)于提高課堂教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)都將起到重要的作用。
3.提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解
一、化學(xué)知識(shí)在生物學(xué)科(人教版必修)中的呈現(xiàn)舉例
由上表可以看出,生物學(xué)將與化學(xué)有緊密聯(lián)系的內(nèi)容安排在高一第一學(xué)期學(xué)習(xí),而化學(xué)則在高一第二學(xué)期或者高二才開(kāi)始接觸這些內(nèi)容,兩學(xué)科課程內(nèi)容在教學(xué)進(jìn)度上不協(xié)調(diào)。例如,蛋白質(zhì)一節(jié),按生物課標(biāo)要求一個(gè)課時(shí)完成氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能及其多樣性,而高一學(xué)生尚未學(xué)習(xí)相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識(shí),學(xué)生對(duì)一些學(xué)科名詞“基”、“鍵”、“結(jié)構(gòu)式”、“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式”、“羧基”、“氨基”等不能理解,造成學(xué)習(xí)障礙。而如果詳細(xì)規(guī)范地介紹相關(guān)化學(xué)知識(shí),則容易把生物課變成地地道道的化學(xué)課,就會(huì)沖淡主題,也不利于生物學(xué)教學(xué)任務(wù)的完成?;诖?,筆者談幾點(diǎn)思考與建議。
二、有效解決化學(xué)與生物知識(shí)矛盾的探究
1.從學(xué)生知識(shí)的實(shí)際出發(fā),按照知識(shí)的循序漸近性進(jìn)行教學(xué),適當(dāng)?shù)赝卣够瘜W(xué)知識(shí)
首先要認(rèn)真地鉆研教材,找到每章每節(jié)所聯(lián)系到的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),然后對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行分析。凡是學(xué)生學(xué)過(guò)的,上課時(shí)稍加復(fù)習(xí),就可以用來(lái)為生物教學(xué)服務(wù)。凡是學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)的,應(yīng)對(duì)學(xué)生加以啟發(fā)、引導(dǎo),然后適當(dāng)拓展有關(guān)的化學(xué)知識(shí),使學(xué)生在已有的化學(xué)知識(shí)上學(xué)習(xí)生物,才能形成一個(gè)正確的概念,完整的理解。例如,在講生物必修1第二章第二節(jié)“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者――蛋白質(zhì)”時(shí),出現(xiàn)了“氨基”(-NH2)、“羧基”(-COOH)等有機(jī)化學(xué)的術(shù)語(yǔ),而在高中化學(xué)必修2第三章清楚地講符號(hào)“―”表示一對(duì)共用電子,并表示共價(jià)鍵。在講課時(shí),教師就可以先給學(xué)生講這部分化學(xué)知識(shí),并對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)式加以解釋。這樣,對(duì)生物的學(xué)習(xí)掃清了障礙,不僅對(duì)生物課的學(xué)習(xí)有益,也減緩了以后學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的負(fù)擔(dān)。
在講第三章第二節(jié)“新陳代謝與ATP”時(shí),教材首先講三磷酸腺苷這一重要的化合物,學(xué)生對(duì)三磷酸腺苷是完全陌生的,但實(shí)際上是一個(gè)帶有共性的問(wèn)題,即在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的同時(shí),伴隨著能量的變化。這個(gè)問(wèn)題涉及到化學(xué)必修2的第二章“化學(xué)反應(yīng)中能量變化”這部分內(nèi)容。只要先適當(dāng)?shù)刂v解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的規(guī)律,然后再講一下生物的特殊性以及ATP的特殊性,這樣,細(xì)胞內(nèi)能量的釋放和吸收儲(chǔ)藏過(guò)程,學(xué)生就容易理解了。
2.借助各種教學(xué)媒體和手段“活化”化學(xué)知識(shí)
教學(xué)中找到學(xué)科知識(shí)的切入點(diǎn),盡可能地運(yùn)用各種教學(xué)媒體和手段,如投影、實(shí)物、演示實(shí)驗(yàn)等形象而生動(dòng)地解決化學(xué)知識(shí)給生物學(xué)知識(shí)的傳授構(gòu)成的障礙,以達(dá)到“借他山之石為我所用”的目的。例如,在學(xué)習(xí)“淀粉遇碘變藍(lán)”時(shí),教師不妨分兩步做實(shí)驗(yàn):首先用純淀粉遇碘酒變藍(lán)的實(shí)驗(yàn)為參照,其次再用種子加碘酒變藍(lán),這樣,既能說(shuō)明種子中含有淀粉,而且對(duì)“淀粉遇碘變藍(lán)”這一化學(xué)知識(shí)理解更加透徹。
3.優(yōu)化現(xiàn)行《生物》和《化學(xué)》教材的編排體系及內(nèi)容
在生物教材的編寫(xiě)中,可以在相應(yīng)章節(jié)中設(shè)置諸如“科學(xué)視野”、“閱讀資料”、“注釋”等小欄目,對(duì)正文內(nèi)容中出現(xiàn)的化學(xué)名詞作以解釋和說(shuō)明。初中化學(xué)教材可以提及一些化學(xué)鍵和有機(jī)物的初步知識(shí),為高中生物的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
另外,像緩沖溶液、層析(色譜)等知識(shí),生物中經(jīng)常應(yīng)用,而高中化學(xué)未涉及的知識(shí),可以在化學(xué)教材的對(duì)應(yīng)章節(jié)增加這部分內(nèi)容。如緩沖溶液知識(shí)可以在化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第三節(jié)《鹽類(lèi)的水解》中以“科學(xué)視野”的形式給出,層析知識(shí)可以在化學(xué)選修5第一章第四節(jié)《確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)的一般方法和步驟》中增加。
同時(shí)新課程改革所強(qiáng)調(diào)的一種開(kāi)放的理念,提倡“用教材教,而不是教教材”。教材只是一種重要的課程資源,對(duì)于學(xué)校和教師來(lái)說(shuō),課程實(shí)施更多地應(yīng)該是如何更好地“用教材”,而不是簡(jiǎn)單地“教教材”。所以,各學(xué)校也可以進(jìn)行生物與化學(xué)校本教材的整合,在具體的教學(xué)中不要墨守成規(guī),可以科學(xué)大膽地重組和優(yōu)化生物與化學(xué)教材內(nèi)容及其先后順序。如果將《化學(xué)》和《生物》緊密聯(lián)系的內(nèi)容安排在一起或同步學(xué)習(xí),有助于學(xué)生輕松學(xué)習(xí)好這兩門(mén)課程。例如將《化學(xué)》必修中的糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)――人類(lèi)重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的內(nèi)容編為《生物》的教學(xué)內(nèi)容。
4.教師要拓寬學(xué)習(xí)渠道,建立完整的知識(shí)體系
要想解決化學(xué)與生物之間的知識(shí)矛盾,顯然生物教師必需有較為完整的化學(xué)知識(shí)體系。這就要求教師要給自己注入新的知識(shí),打破學(xué)科界線,樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念,拓寬各種學(xué)習(xí)渠道,通過(guò)各種方式提高知識(shí)水平,不斷更新知識(shí),改進(jìn)教學(xué)方法,提高教育教學(xué)水平。教師只有不斷地加強(qiáng)學(xué)習(xí),才能科學(xué)而恰當(dāng)、靈活而有效地處理教學(xué)中遇到的各種知識(shí)矛盾和新挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞:生物;化學(xué);學(xué)科交叉;綜合
文章編號(hào):1005-6629(2007)12-0051-04中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
生物學(xué)與化學(xué)是最為相近的學(xué)科,生物與化學(xué)都屬于自然學(xué)科范疇,二者有各自的學(xué)科發(fā)展空間,但更多的發(fā)展還是兩者間的交叉與融合。生物學(xué)是研究生物各個(gè)層次的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進(jìn)化以及生物與周?chē)h(huán)境的關(guān)系等的科學(xué)?;瘜W(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)[4]?;瘜W(xué)指導(dǎo)生物的研究,解釋機(jī)理,同時(shí),生物為化學(xué)提供研究的課題,生物學(xué)的發(fā)展給化學(xué)研究開(kāi)辟了新的領(lǐng)域?,F(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)淡化了學(xué)科間的界線,那么中學(xué)課程也應(yīng)順應(yīng)時(shí)展,體現(xiàn)學(xué)科的交叉與融合。
1 Prentice Hall《Chemistry》教材中生物與化學(xué)知識(shí)
1.1 融合的生物與化學(xué)知識(shí)
2005年版由世界著名的教育書(shū)籍出版公司Pearson Prentice Hall出版的高中化學(xué)教材Prentice Hall《Chemistry》(化學(xué))是將生物與化學(xué)知識(shí)教學(xué)內(nèi)容很好整合的一個(gè)范例。教材有6章內(nèi)容涉及了生物與化學(xué)知識(shí)的融合點(diǎn)(見(jiàn)表1):前言、15章(水和溶液體系)、16章(溶液)、 18章(反應(yīng)速率和平衡)、 19章(酸、堿、鹽)、 22章(碳?xì)浠衔铮┖偷?4章(生命化學(xué))。
(1)生物知識(shí)
教材中涉及到的生物知識(shí)有(詳見(jiàn)表1):生理。例如,細(xì)胞內(nèi)部和人體血液的pH、人體器官、人體中的微量元素、血液等;植物,例如,土壤的pH影響植物生長(zhǎng)狀況、植物生長(zhǎng)時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、葉綠體、β-胡蘿卜素等;動(dòng)物,例如:蜘蛛等;細(xì)胞學(xué),例如細(xì)胞膜的重要組成部分及功能、植物表層的蠟?zāi)さ?;遺傳學(xué),例如DNA和RNA在遺傳學(xué)上的作用、DNA的鑒定及其重組等。
(2)化學(xué)知識(shí)
與生物知識(shí)相融合的化學(xué)知識(shí)有:物質(zhì)的形態(tài)、氣體壓力、水及其性質(zhì)、溶解、化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)反應(yīng)與非自發(fā)反應(yīng)、熵和自由能、pH、酸堿指示劑、緩沖溶液、碳?xì)浠衔?、空氣的組成、碳水化合物、氨基酸、聚合物、磷脂的結(jié)構(gòu)、核酸:化學(xué)能量、 氮的循環(huán)、人工固氮等。詳見(jiàn)表1:
2 生物知識(shí)與化學(xué)知識(shí)整合的三種形式
2.1 利用生物知識(shí)導(dǎo)出化學(xué)知識(shí)
教材“前言”中在介紹化學(xué)學(xué)科以及現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展時(shí),就利用生物知識(shí)導(dǎo)出化學(xué)知識(shí),介紹了化學(xué)學(xué)科的的五個(gè)分支:物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和生命化學(xué)。教材首先展示了一名正在踢球的足球運(yùn)動(dòng)員的圖片,取其身體的五個(gè)部分。
案例1:肺―“物理化學(xué)”研究影響人在運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸速率的因素;膝關(guān)節(jié)―無(wú)機(jī)化學(xué)可以解釋缺乏Ca會(huì)影響骨骼的生長(zhǎng)和修復(fù);呼吸道―“有機(jī)化學(xué)”來(lái)詮釋運(yùn)動(dòng)員吸入藥物以控制哮喘過(guò)程;腿部肌肉―生命化學(xué)研究能量如何產(chǎn)生和儲(chǔ)備以用于肌肉的收縮;血液―分析化學(xué)檢測(cè)體內(nèi)血液判斷器官是否正常工作。
又如在第19章,“酸、堿、鹽”中pH的介紹。
案例2:如果改變土壤的pH就會(huì)影響植物的生長(zhǎng)狀況,繡球花在酸性土壤中呈藍(lán)色,而在堿性土壤中開(kāi)粉色的花。土壤的pH過(guò)與偏向堿性,常青類(lèi)的植物會(huì)得缺綠病使其葉子褪去綠色而變黃。
同樣在介紹本章的緩沖溶液時(shí),也將生物知識(shí)作為化學(xué)知識(shí)的背景:
案例3:生物體細(xì)胞內(nèi)部液體的pH接近7,因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)對(duì)液體pH的變化非常敏感,甚至一個(gè)輕微的改變都會(huì)傷害到它,人體血液正常時(shí)的pH一般維持在7.4,如果在幾分鐘內(nèi)pH降到6.8或升到7.8,這時(shí)沒(méi)有人能夠存活下來(lái)。
以上幾個(gè)例子都是利用生物知識(shí)來(lái)導(dǎo)出化學(xué)基本概念。以自然界中各種生物形態(tài)作為例子,使學(xué)生帶著對(duì)生物知識(shí)的疑問(wèn)來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),很容易激起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與熱情。同時(shí)導(dǎo)出化學(xué)基本概念的相關(guān)生物知識(shí)都簡(jiǎn)單易懂,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生間接鞏固和掌握了許多生物知識(shí),也為生物課程的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
2.2 生物知識(shí)作為化學(xué)知識(shí)的拓展
“生物知識(shí)作為化學(xué)知識(shí)的拓展”主要分布在各個(gè)章節(jié)的“社會(huì)與科技”板塊中,結(jié)合了大量的圖片來(lái)做說(shuō)明。例如在第16章“溶液”一章中的“社會(huì)與科技”板塊,介紹了如何治療腎衰。
案例4:血液在體內(nèi)運(yùn)輸氧氣和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí),也從細(xì)胞中帶走廢棄物并將它們運(yùn)輸?shù)侥I臟,而腎臟的作用就是將血液中的有毒物質(zhì)過(guò)濾掉并通過(guò)尿液將這些廢棄物排泄掉。如果腎臟失去功能,那些威脅生命的毒素就會(huì)不斷在體內(nèi)積累。治療這種疾病就需要利用血液循環(huán),在體外利用藥物清理血液,這種治療方法叫做血液透析。
為了使學(xué)生對(duì)血液透析有更清晰、更直觀的認(rèn)識(shí),在文字一旁還有相應(yīng)的整個(gè)血液透析過(guò)程的模型圖,并繪出了血管中紅細(xì)胞、白細(xì)胞和廢棄物在此過(guò)程中的變化。將化學(xué)知識(shí)溶解拓展到生物醫(yī)學(xué)上。
又如在“氣體”一章中的“社會(huì)與科技”板塊,解釋了潛水員為什么容易患上“減壓病”。這主要與體內(nèi)的氮?dú)庥嘘P(guān)。
案例5:第一,氮?dú)獾姆纸?。潛水員在潛入深水時(shí)為了使體內(nèi)外各部分的壓強(qiáng)處于平衡,必須吸入壓強(qiáng)跟周?chē)畨合嗟鹊膲嚎s空氣(組成與普通空氣相同),這就使得潛水員呼吸時(shí)吸入的氮?dú)庠龆?,引起更多的氮?dú)馊芙庠谘褐?。第二,氮?dú)獾穆樽?。過(guò)量的氮?dú)庠斐缮窠?jīng)細(xì)胞膜的興奮障礙,對(duì)潛水人員會(huì)引起一種麻醉作用。第三,“減壓病”。當(dāng)潛水員從水中快速上浮時(shí),壓強(qiáng)從幾個(gè)大氣壓突然下降,這時(shí)氮?dú)鈴慕M織中釋放出來(lái)形成不溶解的氣泡。這種氣泡在小血管中形成栓塞,阻止血液流過(guò)。這會(huì)引起肌肉和關(guān)節(jié)疼痛,如果中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生栓塞,甚至?xí)霈F(xiàn)麻痹,厲害時(shí)甚至?xí)?dǎo)致癱瘓或死亡,這就是減壓病。潛水員就是利用反復(fù)性潛水時(shí)間表來(lái)決定再次潛入水中的最佳潛水時(shí)間以確保自身的安全。書(shū)中將化學(xué)中的氣體壓力知識(shí)點(diǎn)作為鋪墊引出生物學(xué)上的相關(guān)知識(shí),開(kāi)拓了學(xué)生的視野。
這種形式是以化學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ),利用化學(xué)知識(shí)拓展出與之相關(guān)的生物知識(shí),有利于對(duì)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)的鞏固。所選取的生物知識(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)都有一定的難度,使學(xué)生在掌握化學(xué)知識(shí)點(diǎn)后,增加課外知識(shí)來(lái)拓寬他們的視野,給學(xué)有余力的學(xué)生留下更大的思維和學(xué)習(xí)空間,便于繼續(xù)探索和鉆研。同時(shí)這種形式克服了學(xué)科本位的思想,用化學(xué)知識(shí)來(lái)解釋不同領(lǐng)域中遇到的問(wèn)題,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科的實(shí)用性及普遍性,體現(xiàn)了自然學(xué)科的整體性和相融性。
2.3 化學(xué)知識(shí)作為生物知識(shí)的背景
“化學(xué)知識(shí)作為生物知識(shí)的背景”主要體現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)這一章中。由于有機(jī)化學(xué)與生物聯(lián)系很緊密,而學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)較為陌生,教材利用了大量的生物圖片及表格呈現(xiàn)知識(shí)。比如在第24章“生命化學(xué)”脂類(lèi)化合物一節(jié)中,先介紹了磷脂的構(gòu)成元素和結(jié)構(gòu),接著以此作為背景引出細(xì)胞膜的基本骨架―磷脂雙分子層,并進(jìn)一步利用圖片詳細(xì)地介紹了細(xì)胞膜的構(gòu)造及其功能。同樣在介紹DNA和RNA時(shí),教材首先簡(jiǎn)述了它們的結(jié)構(gòu)和組成,然后從生物的角度講述了DNA和RNA的作用。,還引出了一系列與遺傳相關(guān)的內(nèi)容:核苷酸、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA鑒定、DNA重組、克隆等。
這一形式基本是以生物知識(shí)為主,通過(guò)簡(jiǎn)單介紹有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu), 著重講解相關(guān)的生物熱點(diǎn)問(wèn)題。這樣編排使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生物這兩個(gè)學(xué)科是共同發(fā)展、相互依賴的,同時(shí)也了解到有機(jī)化學(xué)是發(fā)展空間巨大、與生物聯(lián)系最為密切的化學(xué)分支。教材通過(guò)當(dāng)今發(fā)生的生物重大事件,讓學(xué)生以化學(xué)為橋梁,吸收更多生物科學(xué)前沿知識(shí),認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展對(duì)人類(lèi)的重要性。
3 結(jié)論
3.1 有利于學(xué)生的全面發(fā)展
實(shí)現(xiàn)化學(xué)與生物學(xué)科之間的交叉與融合,將枯燥的化學(xué)元素符號(hào)和理論與自然界中的植物、動(dòng)物和醫(yī)藥等相關(guān)知識(shí)聯(lián)系在一起,可以使學(xué)生從多方面認(rèn)識(shí)和了解化學(xué),從不同的角度觀察問(wèn)題、解決問(wèn)題,有利于學(xué)生的全面發(fā)展。在化學(xué)教材中增添生物知識(shí)使原本的知識(shí)體系擴(kuò)大,學(xué)生的視野也從深度和廣度上有了很大的延伸,增加了學(xué)生的未知知識(shí)領(lǐng)域,給予他們想象的空間,激發(fā)他們的創(chuàng)新能力和求知欲望。
3.2有利于跨學(xué)科人才的培養(yǎng)
綜合學(xué)科是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是社會(huì)發(fā)展的必然要求。生物學(xué)科與化學(xué)學(xué)科的交叉與滲透越來(lái)越緊密,化學(xué)不僅僅是生物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,未來(lái)的學(xué)科發(fā)展需要從事化學(xué)和生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都具備化學(xué)和生物學(xué)的基本知識(shí)體系。在教材中重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,使學(xué)的知識(shí)更接近現(xiàn)代生活實(shí)際。美國(guó)化學(xué)教材Prentice Hall《Chemistry》(化學(xué))通過(guò):1.利用生物知識(shí)導(dǎo)出化學(xué)知識(shí);2.生物知識(shí)作為化學(xué)知識(shí)的拓展;3.化學(xué)知識(shí)作為生物知識(shí)的背景,將生物知識(shí)與化學(xué)學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合在一起,有利于學(xué)生將來(lái)的跨學(xué)科培養(yǎng)。在新的形勢(shì)下,培養(yǎng)跨學(xué)科的人才,建立交叉學(xué)科的研究領(lǐng)域,是生物學(xué)和化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必由之路。
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