在高中生物學教學中引入數理化知識

2022-11-11 02:00:04 字數 4141 閱讀 1466

生物學教學2012年(第37卷)第5期

苗茵 (河南省洛陽市第三中學471000)摘要

針對高中生物學課程與其他理科課程之間銜接的缺陷,在課堂教學中適當引入相關的數理化知識,幫助學生架構知識鏈

條來實現有效理解生物學問題。

關鍵詞高中生物學課堂數理化知識教學

從課程結構的總體設定來看,高中生物學課程與子不僅可以與氫、氧、氮、硫等多種非金屬原子形成4

物理、化學等課程同為科學領域的乙個科目,具有同等個共價鍵,而且碳原子之間也能以共價鍵相結合;②原重要的地位。遵循課程方案的改革,高中生物學新課

子之間通過共用電子對所形成的相互作用力,叫做化程從高一年級開始就進入三個必修模組的學習。其課學鍵,以共用電子對形成分子的化合物叫做共價鍵,含

程模式的設定使初、高中生物學教學有了更好的銜接,

碳元素的有機化合物都屬於共價化合物;③多個碳原並對於進一步提高學生的生物科學素養,發展學生的子可以相互結合成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶支科學**能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的

鏈,還可以結合成碳環,碳鏈和碳環也可以相互結合。

相互關係起到了積極的作用。但是,相關科學課程之在學生閱讀獲取資訊的前提下,教師利用板書畫出最

間教材內容的橫向銜接卻存在一些不足之處。學生在簡單的有機物——甲烷的電子式、結構式,並展示甲烷學習部分生物學核心概念和技術時,往往由於高中數

的球棍模型,隨後利用板書書寫的形式組織引導學生理化相關基礎知識學習的後置性,反映出一定程度的

比較認識有機物的結構式、結構簡式和分子式的書寫

認知難度。例如,人教版生物學教材《分子與細胞》第方法。通過上述有機化學知識的簡單了解,不僅可使1章「組成細胞的分子」的教學安排比高中化學課程中學生理解碳對於生命的重要意義,也為下一節學習氨有機化學的教學提前了近一學年,這樣使高一學生對基酸的結構通式和脫水縮合反應奠定了基礎,更為學於氨基酸、核苷酸等有機物結構的理解帶來了困難。

生通過本章學習後理解碳鏈是構成生物大分子的基本

如果在教學中,適當滲透一些數理化知識的學習,幫助骨架、碳是構成生命的核心元素起到很好的鋪墊作用。

學生建構相關的理化基礎,那麼他們便能順利地達到2介紹同位素與同位素示蹤技術

對生物學知識與技能的理解應用。

從高中生物學教材「細胞器」一節的學習中就應1運用化學知識理解碳是細胞中的最基本元素

用了同位素標記技術進行分泌蛋白的合成和運輸途徑

在「細胞中的元素和化合物」一節的教學中,教師的示蹤實驗。由於學生還沒有學過有關同位素的化學

可以通過資料分析和化學模型展示的方式幫助學生更知識,就會不斷問:「什麼是同位素?怎麼標記的?」。好地理解「碳為什麼是細胞中的最基本元素」,並為認

針對學生的疑問,教師可簡單介紹相關的化學知識:原識蛋白質、核酸等生物大分子的結構奠定有機化學的

子的質量數是質子數和中子數之和;同種原子的原子

基礎。首先,讓學生在化學教材的元素週期表中查詢核中質子數是相同,但中子數不一定相同;質子數相同碳元素處於什麼位置,使學生很快找到碳是第ⅳa族而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。

的位置,原子序數為6;利用初中化學知識可推導出碳

例如,ih(氕)、{h(d氘又叫做重氫)、{h(t氚又叫

原子核中含有6個質子,核外有6個電子。接下來呈

做超重氫)三種核素都是氫的同位素。「同位」即指核現資料①由於電子排布的不同,在碳的最外層有4個素的質子數相同,在元素週期表中占有相同位置。同電子,因此碳原子就具有4個成鍵的價電子,每個碳原位素中有些具有放射性,稱為放射性同位素。

例如,生

歸納,對零散的知識點進行重新建構。

基本功能,明確系統各要素關係的基本原理的基礎上,3.3教學的第三層次——明確解題的基本規律

掌通過對相關問題的分析,得出的規律性的解題思路。握知識,就是為了更好地應用知識,教學的第三層次,它能使學生從繁雜的題目中快速理清思緒,善於運用就應該直奔主題,運用知識更好地解決問題。教師應

知識、排除干擾、準確答題。

該在平時的複習中把解決問題的規律和思維方法教給教學中,教師應善於借題發揮,讓學生經過嘗試、學生,讓他們在嘗試中去體會、感悟,通過尋找規律、整體驗提煉出規律性的解題結論,並根據解題規律做到合聯絡、優化解題途徑,實現知識的有效遷移與運用

舉一反三、變通求活,這也是培養學生思維與能力的一解題的基本規律是在掌握生命系統的基本結構與

項重要舉措。』22

生物學教學2012年(第37卷)第5期

命科學研究中常利用¨c、32p、s等放射性同位素和胞。

非放射性同位素如 0、n等作為示蹤原子標記的化變式練習:當顯微鏡的目鏡為10×、物鏡為10 x合物來追蹤物質的執行和變化規律。時,在視野直徑範圍內看到一行相連的8個細胞,若目3 觀察光學成像圖理解顯微鏡的成像原理

鏡不變、物鏡換成40 x時,則在視野中可看到細胞

正確使用高倍顯微鏡觀察細胞是高中生物學實驗—

—個。解析:細胞在視野中排成一行,換高倍物

中一項重要的操作技能。教材中許多實驗都要使用鏡後放大倍數(長度)為原來的4倍,視野中細胞的直到,如細胞中脂肪的檢測和觀察、觀察細胞中dna和

徑放大了4倍,所以看到的細胞數應為原來的1/4,即

rna的分布及線粒體和葉綠體的形態、觀察細胞的有2個。.f

絲**、減數**等。學生雖然在初中階段已經學習

4建構數學概率論模型進行遺傳現象的分析

了光學透鏡成像原理的簡單物理知識,卻並不能理解孟德爾在分析豌豆雜交試驗結果和推理的過程顯微鏡的成像原理。在操作時存在困惑的是:虛像是中,都應用了數理統計的方法和思想,尤其是概率論的正立的,實像是倒立的,顯微鏡像怎麼卻是倒立的虛有關知識。

在《遺傳與進化》模組的學習中,學生也要像?視野中,看到的細胞整個面積都被放大了,怎麼放

運用概率知識進行雜種後代基因型和表現型的各種比

大倍數卻是指物體長、寬的放大倍數?針對這些困惑,值的求解,推斷人類後代中患遺傳疾病的風險率。但在實驗教學中,可利用顯微鏡成像光路圖(圖1)引導由於所涉及的概率論和統計學原理在高中數學課程中

學生展開分析討論:顯微鏡是由兩組會聚透鏡組成的的學習是滯後的,相應計算方法欠缺,往往讓學生覺得光學折射成像系統。

遺傳學是高中生物學課程中最難學的部分。

在圖中觀察到,物體ab通過物鏡成放大的倒立所以,在教學中將相關的概率論等數學概念模型的實像a】b1,該實像再被目鏡第二次放大,最終得到以舉例的方式介紹給學生,並運用遺傳例項引導學生

最大放大效果的虛像a2b2,因此看到與實物標本相比

進行演練,搭建相關學科知識,可以使學生「跳一跳摘

倒立的放大的虛像。由圖可看出,顯微鏡的放大倍數到桃子」。

是指像a2b2與標本ab的比值(即放大倍數=物鏡倍首先提出概率是指某一事件發生的可能性的大數x目鏡倍數)。所以放大倍數是指將物體的長、寬、小,用百分數或分數形式來表示多少。例如,一對等位直徑、半徑放大的倍數,而不是指物體的體積和面積的基因的雜合子(dd)自交後代表現3:

l的性狀分離比。放大。但實際上,在視野中看到的是細胞面積放大後就是指在後代中顯性性狀個體出現的可能性為3/4。

的影象。在學生分析的基礎上,設計問題來加深理解對於像這些結果不可事先預言的隨機事件之間的關係

應用。例如:

一般包括:互不相容事件、對立事件、獨立事件等。在

上述例子中,自交後代中的乙個顯性個體而言,其基因型不可能同時為dd和dd,這就是互斥事件。而後代中的表現顯性的個體就是隱性個體的對立事件,它是互不相容事件的特例。獨立事件是指a事件的出現並不影響b事件的出現。

例如,兩對等位基因的雜合子(aabb)在形成配子時,a與b移向同一極是互不影響的,屬於獨立事件。那麼,要計算這些事件之間發生的可能性大小,就要用到兩個基本定律。

圖i光學顯微鏡原理模式圖

加法定律是指兩個互斥事件共同發生的概率是其

顯微鏡目鏡為10×,物鏡為10×時,視野被相連各自概率之和。dd自交後代中,純合子出現的概率為的64個分生組織細胞所充滿,若物鏡轉換為40×後,

顯性純合子(dd)和隱性純合子(dd)兩者概率之和,則在視野中可檢測到的分生組織細胞數為多少個?即乘法定律是指兩個相互獨立的事

解析:換高倍物鏡後放大倍數(長度或寬)為原來件同時發生的概率是其各自概率的乘積。也就說兩者的4倍。

當物鏡為10×時,可看到64個分生組織細組合的概率要小於單獨發生的概率。aabb自交後代胞,若物鏡轉換為40 x時,原先的乙個分生組織細胞中,aabb出現的概率是在接下又被放大了4×4=16倍,而視野範圍則相應減小到原來的學習活動中,教師就可以引導學生靈活運用數學

先的1/16,所以,視野中僅檢測到個細

概念模型進行各類遺傳問題的綜合分析計算。

高中生物學教學中常用的評價方式

專題10 高中生物學教學中常用的評價方式 專題的立意 教育評價是許多生物學教師非常關注的話題。當前的高中生物學新課程,無論是在課程理念,還是在教學內容 教學方法 學習方法 教科書等方面都發生了重大的變化。面對這樣的變化,作為教育系統中的乙個重要組成部分,評價也應該隨之產生相應的變化。那麼在高中生物新...

在高中生物教學中要學會反思

作者 王芳 中學課程輔導 教學研究 2017年第09期 摘要 反思是教師專業成長的切實途徑,也是教師成長的必經之路。反思可以使教師形成科學的教育理念 正確的教育教學意識,糾正自己在教學過程中的不良行為,反省自己的內心,悟出教學的敗筆,肯定優點,指出不足,揚長避短。這對完善以後的教學無疑是一種難能可貴...

高中生物學科教學要求

考試內容 生物學科命題要體現生物課程屬於科學課程的性質,要重視對考生科學素養的考查,在生物科學和技術的基礎知識 科學 的方法 獲取新知識和處理資訊的能力 思維能力 分析和解決實際問題的能力等方面對考生的表現進行測量。要重視理論聯絡實際,關注科學技術 社會經濟和生態環境的協調發展。一 能力要求 1.理...