高中生物【实验3】

2024-09-26

高中生物【实验3】(共8篇)

1.高中生物【实验3】 篇一

生物实验室管理人员岗位职责

一、认真学习教育教学理论,钻研课程标准和有关教材,参加实验教学和实验技术研究活动,积极开展自制教具活动,努力提高自身业务素质。

二、熟悉有关教材,掌握课程标准规定的全部演示和分组实验的内容、原理、目的、要求、操作技能,并能解答学生提出的有关实验问题,协助任课教师组织实验教学和开展课外兴趣小组活动。

三、负责或配合任课教师贯彻、实施《学生实验守则》,培养学生良好的科学实验态度,提高学生的创新能力、实践能力,确保实验安全。

四、协助教师做好演示和分组实验前的有关准备,保证实验顺利、安全地进行,努力达到最佳实验效果。

五、熟悉仪器设备的性能、使用和维修方法,掌握仪器的检验技术。提前上报仪器的申购计划。

六、熟悉实验室安全规则和处理事故的应急措施。

七、掌握保管仪器和各种标本的技术要求、陈列原则,做到科学管理。

八、切实做好仪器室防火、防盗、防潮、防冻、防腐工作。保持实验室和仪器室的清洁卫生。

2.高中生物【实验3】 篇二

一、实验准备要有“效”度

生物实验之前, 教师必须要做好充分有效的准备, 包括学生基础知识的准备和实验材料的准备。基础知识是顺利进行实验的必要条件, 但是复习知识时又不能像课堂一样面面俱到, 而是要在几分钟内平中见奇、快速切入与本实验有关的知识, 直接触及实验的实际需要。实验的器材准备也必须有效, 首先要让学生知道该实验所要的器材, 并且还要认识器材, 切忌“拿来主义”, 不作讲解与分析, 让学生到实验室随意领取实验器材, 使整个实验准备盲目而随意, 这样不利于学生的发展。当学生掌握了必备的生物知识, 弄清了实验的器材和材料, 那么, 实验的准备应该说是有了“效”度, 使整个实验教学的正常进行有了良好的开端。

二、实验过程要抓“准”度

1. 实验时间要精准

教师首先要做到“熟能生巧”, 只有熟悉, 才能讲求速度, 做到得心应手和运用自如, 从而提高效率、节省时间。教师要统筹安排, 使学生在操作过程中节省时间。如“观察植物细胞有丝分裂”实验, 学生进入实验室后, 先取根尖进行解离和漂洗, 在解离和漂洗的时间间隙内, 再听老师点拨讲解或观看实验录像示范, 当学生的解离和漂洗步骤完成后 (需时15min左右) , 教师的点拨也差不多了, 然后再进行染色和制片观察、绘图等实验步骤, 一环扣一环来完成实验。最后, 利用现代教学媒体协助观察。教师可以利用多媒体展示生物实验现象, 学生共同观察, 避免学生一人观察, 不方便师生之间、同学之间实现图像共享和互动。如细胞质流动、细胞有丝分裂的观察, 要让较多的同学都观察同一显微镜中的图像需要很长时间, 生物实验教学的每一次进步都离不开仪器设备的改进和更新, 视频技术的发展为实验教学提供了一种新的辅助观察的模式, 有效地增加了实验的可见度, 方便师生之间互动交流, 节省学生观察实验的时间。

2. 实验步骤学生把握“准”度

学生对实验步骤把握的情况直接反应我们教师的教学情况。新课程强调以人为本, 注重人的发展, 重在培养学生创新精神和实践能力。《普通高中生物课程标准 (实验) 》指出, 教师应尽可能多地让学生参与实验和其他实践活动。在实验教学过程中学生的这种准度, 就是他自身的能力发展。当学生能够独立、自主、正确地完成实验操作, 学生其实已经得到了发展, 知识得到了巩固, 那教师就要引导学生在实验过程中把握准度。例如, 实验“观察植物有丝分裂”中, 教师可以先在课堂进行演示实验, 在演示的过程中, 强调要点、注意点。当学生走进实验室, 教师完全可以放手让学生把握自己的”准“度。

三、关注实验的“广”度

实验教学注重协作性和多样性。任何一种生活现象都可能成为学生探讨研究的对象, 多种多样的实验仅仅依靠实验室有限的资源是远远不够的, 在实验教学中要善于发现和利用区域自然资源, 扩展实验教学空间, 关注实验“广”度。例如, 我们盐城拥有丰富的沿海滩涂资源, 教师可以结合学生所学知识, 做好准备开展调查体验, 进行野外实验, 制作滩涂生态瓶, 并设计实验报告。我们相信, 只要教师提供广阔的实验资源, 学生定会有效地完成实验。

四、实验后的“思”度

一个实验从开始到结束, 要求教师要认真备课, 精心准备。实验的效果如何?教师从中获得了哪些经验?学生获得了哪些进步?等等。这都需要我们认认真真地反思, 在反思的过程学会提问, 在反思中培养学生问题意识。例如, 实验“植物细胞的吸水和失水”, 我们可以这样反思:本节课教师作了精心准备, 在实验过程中学生表现积极, 能够自主独立完成实验, 并引导学生思考, 如果要用0.3g/m L蔗糖溶液来换用0.1g/m L或者0.5g/m L的蔗糖溶液做实验行不行?能不能用Na Cl溶液代替蔗糖溶液?如果可以, 应该用多大浓度的Na Cl溶液?这样提出问题, 学生会产生主动探究的愿望, 想要得出结论必须先实验, 这样能提高学生学习的兴趣。我们也可以引导学生去反思, “今天, 你的实验失败的原因是什么?”“有没有比这更好的方法进行实验?”教师可以鼓励学生之间相互提问, 学生向自己提问, 利用问题进行反思, 让学生从多角度思考问题。

五、利用设计, 发展学生

生物实验中, 最高的境界是学生能够独立地设计实验。对于实验设计, 要求学生能独立根据实验目的, 设计正确的实验步骤, 解释实验现象, 能处理数据和表达结果。例如, 在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后, 我鼓励学生依据分离原理设计出其他方案。学生提出: (1) 用汽油做层析液; (2) 用盖玻片沾些色素在滤纸条上画滤液细线; (3) 用毛细玻璃管沾些色素提取液立在圆形滤纸中心; (4) 以粉笔取代滤纸条做实验……在此基础上, 组织学生对这些设计进行分析讨论, 从中选出可行的方案进行实验。这样, 学生在独立地进行实验设计、结果预测直至进行实验的全过程中, 科学探究能力和学习能力得到了发展。

3.高中生物实验设计探究 篇三

生物学是一门实验性科学,生物科学的基本研究方法是观察和实验,在实验操作中能使学生的眼、手、脑有机地结合起来,使学生不仅能掌握一定的生物知识,而且获得必要的基本技能的锻炼。所以,在实验中能够培养学生的实践操作能力,而且也能提高学生的观察和思考能力。下面我就生物实验教学谈几点看法。

一、高中生物实验设计的特点

1.科学性的特点

具体体现在:实验原理、实验方法、实验材料的选取、实验结果的处理都应有充分的科学依据,不能随意臆造。高中生物实验科学性的特点是区别与其它学科的最重要的特点之一,生物实验一定要讲求其科学性,没有科学性作指导,生物实验的结果就会变得毫无意义,没有参考的价值,同时也违背了科学的指导原理。所以在进行生物实验之前,一定要有科学性的理论指导,对涉及生物实验的相关内容进行相关的研究分析,认真考证,这样实验的结果才有科学的依据,才有科学的价值。

2.相互对照的特点

一个完整的实验设计应包括两个方面:实验组和对照组。先对实验组加以处理,然后对照组不作处理。对照实验的设计常有如下4种:一是空白对照,设计一个不进行任何实验处理的对照组。二是自身对照,指实验组与对照组在同一对象上进行,前后观察,不另设对照组。三是条件对照,给实验组一种处理,给对照组另一不同条件处理。四是相互对照,指不另设对照组,而是利用几个实验相互对照,即每一组既是实验组,又是其他组别的对照组。只有通过对照实验,才能有效地排除无关变量对实验的干扰,使设计显得严密。因此对于大多数实验,尤其是生理类实验往往都应该设置相应的对照实验。

3.单一变量的特点

单一变量原则,即控制其他因素不变,只要改变其中某一变量,观察其对实验结果的作用。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,做到其他实验条件前后一致。这也是生物实验所独有的特点,采用单一变量的方法,往往能够使实验变得更加有说服力,使实验的结果更加直接了然,能解析更多的生物上的科学道理。

二、高中生物实验教学设计策略

1.明确实验教学目标,做好准备工作。明确目标能使学生产生积极的学习动机,思维才会有方向,操作才会认真。做好实验教学的准备工作,实验教学和一般的授课有不同的要求,而生物教材又往往受地方性的季节性的限制,有些实验还需较长的时间才能看到实验结果,因此,在实验课前做好实验教学的准备工作就显得尤为重要了。

2.加强实验教学的组织管理。多数学生把实验简单地理解为“看”,对实验现象缺乏分析和思考,实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。如果缺乏严格的训练,将会导致教师疲惫不堪,学生一无所获。因此,应加强实验教学的组织管理,注意维持实验纪律、规范实验习惯、合理指派实验大组长、小组长等,以确保实验教学质量。

3.分析实验程序和实验现象。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生在实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用、每一个处理意义以及各步骤之间的联系。

4.注重培养学生的科学探究能力。高中生物实验教学通过引导学生去探索、解决问题,从而达到掌握知识、发展智力、培养能力的教学目标。新课程强调学生尝试应用科学探究的方法,研究高中生物问题,验证高中生物规律,提高科学探究的能力。在生物教学过程中,教师应加强对学生能力的培养,这样定会事半功倍,全面提高教学质量。

5.在探究实验中培养学生的演绎推理能力。思维的逻辑性主要指能正确运用分析比较、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。生物实验中常用的逻辑思维方法是推理,主要有归纳推理和演绎推理。生物实验教学为培养学生的归纳推理和演绎推理能力创造了有利条件。

6.加强设计型实验题训练。随着高考改革和课程改革的深入,高考生物实验题多以根据要求设计实验步骤、分析实验数据和现象、得出或预测实验结果和结论、评价和优化实验设计方案等形式呈现。如果还是按照以前老一套的实验训练模式,只重视做一些死记硬背的机械记忆型实验题,学生是很难取得理想的高考成绩的。因此,在平时的实验教学中,教师除了采取以上一些实验改革措施外,还必须要有意识地精选和精编一些实验习题,特别是一些不同类型的实验设计题,让学生进行全方位训练。

4.高中生物选修3知识点总结 篇四

一、基因工程

1、(a)基因工程的诞生

(一)基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

2、(a)基因工程的原理及技术 原理:基因重组

技术:

(一)基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”——载体

(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取

1.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制

(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

第二步:基因表达载体的构建

1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。

(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法:

将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。

将目的基因导入微生物细胞:

3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步:目的基因的检测和表达

1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行 抗原-抗体杂交。

4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)(b)基因工程的应用

1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。

(四)(a)蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)(1)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质

(2)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。

基本途径:从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)设计中的困难:如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列

二、细胞工程

(一)植物细胞工程

1.理论基础(原理):细胞全能性 2.植物组织培养技术(b)

(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―――→愈伤组织 ―――→试管苗 ――→植物体

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。A 植物繁殖

微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输

B 作物新品种培育 单倍体育种:

a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。b 优点:明显缩短育种年限

C 突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)

D 细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。

(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。3.植物体细胞杂交技术(1)过程:

(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

(二)动物细胞工程 1.动物细胞培养(a)

(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。(4)动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。

(3)体细胞核移植的大致过程是:

高产奶牛(提供体细胞)进行细胞培养;同时采集卵母细胞,在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞,去核(显微操作)[注:为什么要用卵细胞?它可以提供充足的营养;操作简便;细胞质不会抑制细胞核全能性的表达];将供体细胞注入去核卵母细胞;通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建重组胚胎;将胚胎移入受体(代孕)母牛体内;生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛(4)体细胞核移植技术的应用:

①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量; ③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。(5)体细胞核移植技术存在的问题:

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。3.动物细胞融合

(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:

4.单克隆抗体

(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

(2)单克隆抗体的制备过程:

对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白(目的使小鼠产生了效应B细胞);提取B淋巴细胞;同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取;促使它们细胞融合[注:融合的结果是有很多不符合要求的;如有2个B淋巴细胞融合的细胞等,所以要进行筛选];在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体];然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞];最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。

(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。

(5)单克隆抗体的作用:作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。

三、胚胎工程

(一)动物胚胎发育的基本过程

(1)精子的发生:补充,精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂;变形过程中,细胞核为精子头的主要部分,高尔基体发育为顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜,其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。[线粒体为精子运动提供能量](2)卵子的发生:在胎儿时期,卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围],减一分裂在排卵前后完成,形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精;减二分裂是在受精过程中完成的。

(3)受精:精子获能(在雌性动物生殖道内);卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力);受精阶段[卵子周围的结构由外到内:放射冠、透明带、卵黄膜],a顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠。

b透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障];c卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障];精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核[注意:受精标志是第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。

(4)胚胎发育:a卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;b桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞];c囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化];d原肠胚:内细胞团表层形成外

胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度] 9 胚胎工程的理论基础(识记)

(1)胚胎工程的概念及技术手段:对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

(2)体外受精[属有性生殖过程]:a卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理,从输卵管冲取卵子(可直接受精);对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)b精子的采集 假阴道法、手握法和电刺激法;获能 对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法(放入人工配制的获能液中);对牛、羊等精子用化学法(放在肝素或钙离子载体溶液中)

(3)胚胎的早期培养:a培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意与动物细胞培养液成分的比较];b当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。

(4)胚胎移植:a概念:将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。

b优势:可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理学基础:同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理];早期胚胎形成后处于游离状态,为胚胎的收集提供可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应;移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

d胚胎移植的程序:对供、受体母牛进行选择,用激素进行同期发情处理;对供体母牛用激素做超数排卵处理;选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程];对胚胎进行收集[此

时胚胎处于游离状态];对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚];胚胎移植[或冷冻保存];检查受体母牛是否受孕;产下胚胎移植的犊牛。

(5)胚胎分割:a概念:用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆] b基本过程:选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中,用分割针或分割刀片将其切开,吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意:内细胞团要均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育] 10 胚胎干细胞的移植(识记)

(1)胚胎干细胞的含义:由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞,又叫ES或EK细胞。

(2)特征:形态上体积小、细胞核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性,即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下,ES细胞可以只增殖不分化](3)应用:用于治疗人类疾病,如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。

1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管。

(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。

(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。

(4)囊 胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。

(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。

(二)胚胎干细胞

1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

(三)胚胎工程的应用 1.体外受精和胚胎的早期培养

(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动

物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。

(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植。)2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)

地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(2)胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3)生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。(4)基本程序主要包括:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。3.胚胎分割

(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)

(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

(四)生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因生物的安全性争论 :

(1)基因生物与食物安全:

反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变 正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响

反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”

正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响

反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境 2.生物技术的伦理问题

(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。

否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

(2)试管婴儿:两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点,多数人持认可态度。否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。

肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。(3)基因身份证:

否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。3.生物武器

(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。(2)散布方式:吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

(3)特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度:在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。生态工程的原理(识记)

(1)生态工程建设的目的:遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。

5.高中生物【实验3】 篇五

台山市宁阳中学朱然俊

重视生物实验,提高动手能力。对学生的综合素质来说,生物实验起到了十分重要的作用。生物实验对于提高生物教学质量,全面落实培养科学素养的目标,具有其他教学内容和形式所不能替代的作用。新的课程理念在中学生物教学中的落实和实施,都离不开生物实验。为了提高学生科学素养,培养学生实事求是的科学精神,为更好地实施实验教学,现做计划如下:

一、指导思想

通过实验教学培养学生观察问题、思考问题和分析问题的能力及小组的协作精神。让学生通过现象观察事物的本质,从而认识和揭示自然科学规律,培养学生严谨的治学态度和追求真理的意识,切实让素质教育落实到实处。

二、实验目的1.倡导“以科学探究为主的多样化的学习方式。

2.使学生有“亲身经历和体验“,同时能够树立实事求是的科学精神。

三、教学要求

1.演示实验必须按大纲要求开足,教师在课堂上用演示的方法面向全体学生进行实验。通过观察实验现象,使学生能够获得感性的认识和验证,以加深对理论知识的理解。若有条件可改成分组实验,增强学生的切身体验。

2.学生分组实验,也要按教学大纲的要求把学生实验全部开齐。对于学生实验,若能当堂看清实验结果的须在实验室里教师指导下进行,教师监督学生对每个实验达到操作规范、熟练的程度;培养他们浓厚的生物学兴趣和语言表达能力。

四、实验课的教学方法

实验课教学应根据教学目的、教学内容、学生实际和设备条件等因素,采取探究式教学方法。让学生多动脑、多思考,锻炼自己能找到一些新方法、新步骤;在讲授理论知识时,最好让学生通过实验的方法去归纳出这些知识,这样做重在培养学生的科学素质,培养学生科学研究的思路与方法;加强能力的培养和知识的迁移,有利于充分发挥其科学思维和想象力。

五、实验教学的准备工作

1.制定出本学期实验教学进度计划,并写明实验目录,写明实验的日期、班级、节次、名称,教学中按计划安排实验。

2.任课教师须将实验通知单提前送交实验室,实验教师必须将每个实验用到的仪器、药品以及其他有关事宜提前准备好,做到有备无患。

六、将德育工作渗透于教学中

1、让学生在实验过程中明确相互协助的重要性,培养学生在实验过程中团结合作的精神。

2.要教育学生遵守实验规则,爱护财务,节约用水、电、药品,从而养成勤俭节约的美德。

3.要求学生严格认真的按照实验要求来操作,细心观察、发现问题、提出问题、解决问题,培养他们严谨的科学态度。

4.培养学生井然有序的工作习惯。实验结束后,把仪器放回原处,整理好实验台,填写好实验记录。

七、实验教学进度表

第二周探究饲养和观察蚯蚓

第四周探究鱼适于水中生活特征

第五周(不作安排)

第六周探究鸟适于空中飞行特征

第七周(不作安排)

第八周探究小鼠走迷宫获取食物的学习行为

第九周探究蚂蚁的通讯

第十周(期中考试)

第十一周探究动物在人们生活中的作用

第十二周探究检测不同环境中的细菌和真菌

第十三周探究观察酵母菌和霉菌

第十四周探究自制米酒

第十五周探究尝试对动物进行分类

6.高中生物【实验3】 篇六

(共2课时)

一、教学目标 1.知识与技能

(1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。(2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。2.过程与方法

快速阅读提高自学的能力,有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念 3.情感态度和价值观

认同胚胎工程建立及发展的意义;体会运用合作探究学习的成果,通过合作探究学习,在评价过程中发现自己,肯定自己,不断感受成功的喜悦。

二、教学重点和难点 1.教学重点

(1)哺乳动物精子和卵子的发生(2)哺乳动物的受精过程(3)哺乳动物的胚胎发育 2.教学难点

(1)哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。(2)哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。

三、教学方法

1.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习2.学案导学:见后面的学案。

四、课时安排 2课时

五、教学过程 第1课时(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

教师首先提问:有一对夫妇,妻子因病切除了子宫,但他们一直想有一个亲生(携带他们遗传信息)的孩子,你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗? 学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。

教师:近年来通过科学技术人员的不懈努力,这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术--胚胎工程。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标,强调重难点。然后展示探究的第一个问题,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。

(三)合作探究、精讲点拨。

探究一:各种家畜精子发生的过程如何?

教师多媒体演示精子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。多媒体展示探究思考题。

1.请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。2.阅读P61,观察图3-2,精子变形发生了哪些变化?

3.观察P62图3-3,哺乳动物成熟的精子分为哪几部分?与动物体型大小有没有关系? 4.精子细胞变成精子过程中,细胞核和线粒体都保留,如何理解此现象? 5.为何精子中的线粒体集中在尾的基部? 展示学习成果,每小组选一位代表介绍。评价及总结:多媒体展示

一精子形成过程归纳

精原细胞

有丝分裂1 初级精母细胞 第一次分裂次级精母细胞 2第二次分裂

精子细胞

变形3精子

探究二:哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系?

学生阅读62页,观察图3-4,讨论多媒体展示探究思考题。1.观察图3-4,一个卵泡中能形成几个成熟的卵子? 2.排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出? 3.刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精?

评价及总结:正常情况下,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。排卵是指卵子从卵泡中排出。刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成第一次减数分裂,需要在输卵管内进一步成熟。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。

探究三:卵子的发生过程如何?

教师多媒体演示卵子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。多媒体展示探究思考题。

1.观察图3-5,哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段? 2.精子和卵子在发生上的重要区别是什么? 展示学习成果,每小组选一位代表介绍。评价及总结:多媒体展示

次级卵母细胞和第一极体第二次分裂:发生时间:受精时,地点:输卵管特点:是不成熟的,成熟的条件:要受精子诱导)卵子和两个极体(在卵黄膜和透明带有两个极体是卵子是否受精的标志)初级卵母细胞第一次分裂:发生时间:初情排卵期地点:卵泡透明带和卵黄膜卵原细胞有丝分裂发生时间:胎儿期,地点:卵泡更多卵原细胞 3

(四)反思总结,当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

(五)发导学案、布置预习。

本节我们已经了解了精子和卵子的发生。下面要学习的就是精子与卵子结合形成合子,即受精的过程。这节课后大家可以先预习这一部分,并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

六、板书设计

专题三3.1 体内受精和早期胚胎发育(第1课时)

7.高中生物【实验3】 篇七

“细胞”是《分子与细胞》中最核心的概念, 这一模块的内容都是围绕细胞而展开的, 与“细胞”相关的一系列实验也成了开创现代生物学里程碑的核心事件, 可以这么说, 生物学成为一门科学, 细胞学说的建立功不可没。生物学家在研究过程中, 实验材料的选择、实验的设计思路、实验结果的合理分析和判断等科学思维, 在教材中也不时呈现, 成为培养学生思维的绝佳素材。

一、生物实验材料的选择

细胞学说的建立, 施莱登 (M.J.Schleiden) 和施旺 (T.Schwann) 这两位科学家起着重要作用。施莱登选择的观察材料是植物细胞, 而施旺选择的则是动物脊索细胞和软骨细胞。这两位生物学家的材料的选择有其特殊意义, 选择的两大生物类群广为熟知。施莱登在《植物发生论》中试图说明植物细胞核对植物细胞形成的作用, 也引用了另一位生物学家布朗 (R.Brown) 的观点, 即一个植物细胞只有一个细胞核, 细胞核与细胞发育有着特殊的关系。施莱登认为, 植物的生命特征从根本上体现在细胞的生命活动中。施旺选用的材料是类似于植物细胞的动物细胞, 这是由于当时柔软细胞的切片技术和细胞染色技术的限制。细胞学说的建立, 是以众多动植物细胞的观察研究为基础, 从而归纳动植物细胞的相似性。因此, 恰当选择研究细胞生命活动的实验材料, 直接影响生物学家研究成果的准确性。例如, 戈特 (E.Gorter) 和格伦德尔 (F.Grendel) 利用人的成熟细胞内部无膜结构的特点, 用来制备“血影”, 从而得出细胞膜实际上是一种磷脂双层分子层的结构这一结论。科学家恩格尔曼 (T.Engelmann) 研究光合作用时选用水绵, 正是利用水绵具螺旋状叶绿体的结构。日常的实验教学中, 教师也会因地制宜地选择合适的实验材料, 例如, 用水绵代替金鱼藻来研究植物的光合作用, 利用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞的有丝分裂等。实验材料的变换, 学生实验也就不拘泥于教材所设计那样简单重复, 拓展了学生的思维, 更有利于培养学生的创造性思维。

细胞是最基本的生命系统, 这是《分子与细胞》的核心, 统领了整个模块的核心内容, 体现了生命系统的三个要素:高度有序的结构、系统与环境的联系 (细胞的物质与能量的交换) 、系统的延续机制 (细胞的发生和发育) 。玛格纳指出:“细胞学说是现代生物学的一个基础部分。它既是机体结构、遗传机制、受精、发育和分化、简单有机体与复杂有机体的统一及进化学说等概念的前提, 又包含在这些概念之内。”

二、巧妙的实验设计思路

实验不仅意味着某种精确的操作, 而且是一种思考方式, 将注意力从记忆转移到思考和创造上来的一种探究真理的活动。虽然生物学“实验”一词开始出现于十九世纪, 但人类早就通过实验来认识和了解生命活动。威廉·科尔曼在《19世纪的生物学与人学中这样描述生物实验的意义, “实验生理学已经为这样的事件建立了一个研究模式, 而这个模式实验对传统的生命历史学家来说, 几乎没什么用处。但对其他人, 对胚胎学家、细菌学家或遗传变异的研究来说, 这个模式确实是一个新的典范, 以实验的名义, 一场改革生物学目标和方法的运动开始”。

《分子与细胞》模块中, 介绍了一些设计巧妙的经典实验。从细胞学说建立开始, 生物学家就一直在尝试对细胞进行更深入的研究, 限于光学显微镜的技术, 对细胞的一些细微结构的研究显然受阻。1900年, 米歇利斯 (L.Michaelis) 发现, 用健那绿做活体染色, 证明线粒体中的氧化反应能引起染料的颜色变化, 自今100多年, 健那绿仍是线粒体专一的活性染色剂。还有教材中介绍的实例, 恩格尔曼利用水绵研究植物的光合作用, 不仅选材 (水绵和好氧性细胞) 非常巧妙, 其对照实验设计 (有否光照、光照多和少、不同色光等) 、变量控制 (水中、黑暗条件) 的思路都很有技巧, 他的实验中没有高档的实验仪器和复杂的实验过程, 用简单的实验完成伟大的发现, 可贵的正是其实验设计思路。

东北师范大学的王永胜教授认为, 我们不应忽略“隐含在这个过程 (注:指发现和创造知识的过程) 后面的对学生来说非常重要的科学思想的精髓, 让学生了解和掌握每一个学科最本质的东西, 及建立在学科最基本的概念和原理之上的思考问题的方式”。

三、实验结果的准确判断

对实验结果的准确判断才有可能得出正确的结论。科学研究的道路并不平坦, 实事求是是科学家们毕生的追求, 所以, 科学研究不仅要高屋建瓴, 也要敢于质疑, 有分歧更有合作。教材中“关于酶本质的探索”介绍, 之前已经有斯帕兰札尼 (L.Spallanzani) 研究鹰的消化事件为铺垫, 巴斯德 (L.Pasteur) 与李比希 (J.V.Liebig) 的分歧给毕希纳 (E.Buchner) 以启发, 但仍未得到正确的结论。萨姆纳 (J.B.Summer) 历时九年, 终于在1926年从刀豆中提取出脲酶的结晶, 证明脲酶是蛋白质。其实在此之前, 1915年诺贝尔化学奖获得者威尔斯塔特 (R.Willstatter) 在实验中, 由于采用的酶溶液过于稀释之故, 以至用通常的化学检验法显示不出它的蛋白质含量, 但仍存在催化活性, 于是便做出了酶不是蛋白质的错误结论。作为教材, 因为篇幅的原因在选取内容时会有所取舍, 所以, 任何教材都不可能包括所有生物学知识和相关科学史, 《义务教育生物课程标准》也提出相应的实施建议, 强调“科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路, 理解科学的本质和科学研究的方法, 学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的”。还专门提出“对于《义务教育生物课程标准》中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用”。

人类对生命活动的研究从未停止, 生命科学的研究进入分子时代, 生物知识在不断更新, 有人曾作出这样的妙语:生物学中只有一条普遍定律, 那就是一切生物学定律都有例外。那么, 没有例外的, 生物学家研究过程中体现出来的不朽的实验思想。

参考文献

[1]恩斯特.迈尔.生物学思想发展的历史[M].涂长晟, 译.成都:四川教育出版社, 1990.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准 (实验) [S].北京:人民教育出版社, 2003.

[3]威廉.科尔曼.十九世纪的生物学和人学[M].上海:复旦大学出版社, 2000.

[4]黄元国.不得不细说的两位恩格尔曼[J].中学生物教学, 2010 (6) .

8.试析高中生物实验教学 篇八

生物是一门以实验为基础的课程,实验教学在生物教学中占有重要的地位。在传统的生物教学中,教师只是注重知识的讲授,看重的是学生的学习成绩,对于生物实验和学生能力的培养没有足够重视。随着新课改的实施,现代教育越来越强调对学生能力的培养。在生物教学中运用实验教学可以实现从“知识的学习”向“能力的培养”的转变,提高生物教学的效率。在高中生物课堂中,如何进行实验教学,利用实验教学提高课堂教学的效果,促进学生的全面发展,是每位高中生物教师不断探讨的问题。现就高中生物实验教学谈谈笔者的观点。

一、高中生物实验教学的现状

1.新课改的实施为高中生物教学提出了新的要求。新课改之下,在高中生物教学中应该注重对学生能力的培养,而进行生物实验是培养学生能力的途径之一。随着课改的深入,首先需要教师转变传统的教学理念,改变传统的教学模式,这是一个需要逐步适应的过程。新课标对高中生物教学的实验内容有所增加。面对大量的生物实验,教师和学生也不能很快适应。有的教师面对大量的实验,只是盲目地跟风,在实验教学上走形式化的道路。这样,学生既没有学好生物知识,对学生能力的培养也成为了一种口号。有些教师在实验教学中只是采用演示实验进行教学,不能培养学生的亲自操作能力。有些学校在实验内容增加的基础上没有对课时及时调整,不能满足生物课的需求。

2.在我国长期的传统教育模式中,在教学上往往是“重知识轻技能”“重结果轻过程”,实验教学没有得到重视,即使进行实验也是关注实验结果。新课改要求教师从传统的教学中转变过来,重视实验的过程。生物教师往往不能很快地完成这个转变,因为教师普遍对实验教学缺乏研究,导致实验教学成为了一种表演,有些教师进行生物实验并不是为了培养学生的能力,只是为了完成教学任务。在这样的教学中,难免会出现一些弄虚作假的现象,甚至看重的仍然是学习的结果。

3.新课标不仅增加了生物实验的内容,而且对实验提出了更高的要求。新课标要求学生在了解基本实验原理的基础上,能够正确操作实验,并进行观察,进而得出实验的结论。例如,在学习细胞的基本结构时,就需要进行实验教学。教师首先要让学生明确实验的目的,然后指导学生选择实验用具,因为本次实验用的实验用具较多,就需要教师对用具的选择一一指导并教会学生正确使用。在进行实验操作时,学生要对每一步都认真观察、仔细思考(参考图、显微镜、用显微镜观察临时装片或者永久装片等)。在实验过程中,教师要组织、引导学生对实验现象进行观察和讨论,通过学生自主探究了解细胞的基本结构,同时掌握动物和植物细胞结构的不同。但是,从学生的实际认知水平和课时安排上来看,如果想要完成教学任务有很大的困难。

二、优化高中生物实验教学的对策

1.教师要让学生明确实验目的。在传统的教学中,教师一般采取的是演示实验教学法,学生对实验的目的不明确,导致了教学效率的低下。在新课改下,进行实验教学首先需要让学生明确通过实验想要达到的目的,做到“心中有数”,通过实验来验证是否对所学知识有了掌握,是否达到了实验的目的。

2.教师要引导学生做足准备。在传统的教学中,在做实验之前,都是教师做足准备,没有认识到学生进行实验前准备的重要性。因此,在实验过程当中,学生一旦遇到问题,就不知道从哪方面进行思考。教师为了向学生解释相关的知识,需要花费大量的时间,使实验效果也受到了影响。

3.要发挥好小组的作用。在进行生物实验时,教师可以把全班学生进行合理分组,从小组入手进行实验组织和管理。由于班级人数众多,在实验教学中,教师不可能深入每一位学生,这时小组学习的积极作用就凸显出来了。有些实验依靠学生个人不能完成,有些实验用时较长并且不可能在学校完成,教师就要从整体上进行调节,发挥好小组的作用,让小组成员积极合作,形成合力,使实验教学顺利进行。

4.在实验教学中教师要关注学生通过实验自主习得的知识。在教学中,教师要让学生发挥主体作用,而自己做好引导者。在实验过程中,教师要根据实验内容精心设计问题对学生进行引导。

三、高中生物实验教学需要注意的问题

实验教学的目的是为了培养学生的能力,因此,在实验教学中教师要从传统的实验教学观念中走出来,树立以培养学生能力为目的的实验观念,让学生在实验中获得知识、提高能力。在实验教学中,教师要注重对学生探究能力的培养。在新课标中强调学生的自主学习和探究学习。在高中生物实验中,教师要引导学生运用探究的方法研究问题,寻找规律。同时在实验过程中,教师要鼓励学生在实验中大胆提出自己的疑问,发表自己的看法,不要让学生遵循常规进行按部就班的实验。

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