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湘教版八年级生物上册教案

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湘教版八年级生物上册教案最新范本

认真备课,不但备学生而且备教材备教法,根据教材内容及学生的实际,设计课的类型,拟定采用的教学方法,并对教学过程的程序及时间安排都作了详细的记录,认真写好教案。下面是小编为大家整理的5篇湘教版八年级生物上册教案内容,感谢大家阅读,希望能对大家有所帮助!

湘教版八年级生物上册教案1

发生在肺内的气体交换

教学目标

1.通过测量胸围差等活动,概述肺与外界气体的交换过程。

2.通过观察模型和演示实验,提高观察、判断、推理以及科学实验能力。

3.通过分析资料等活动,概述肺泡与血液的气体交换过程。

4.肺泡与血液的气体交换。(由于学生未学到物理课中的扩散作用,且肺泡与血液的气体交换是学生看不见、摸不着的,比较抽象)

教学重点

1.外界气体如何进入肺

2.肺内的二氧化碳如何被排出。

课时安排:2课时

教学过程

1.导人新课

方案一:深吸气后屏住呼吸,看能维持多久,体验气体交换的意义。

组织活动,引导学生说出气体交换的重要性。

方案二:联系自己的身体结构,对照模型或挂图,观察肺在人体中的位置,描述肺的功能。

出示模型或挂图,进行直观教学引导学生观察并描述肺的位置和功能

方案三:观看录像,小组交流讨论。

播放录像,通过直观手段引导学生了解肺的功能。

方案四:回忆上节课所学的知识,回答提出的问题。

复习旧知识,提出问题:呼吸系统由哪些器官组成?肺有什么功能?

2.肺与外界气体的交换`

2.1测量胸围差

方案一:阅读有关的课文后,一组同学上讲台给全班同学进行科学的操作,其他同学观察操作过程。课后每位同学测量自己的胸围差。

提供软尺,引导学生阅读和观察组织交流,并做出评价。

方案二:上讲台演示的同学故意进行错误的操作,让其他同学找出错误并纠正。

在学生阅读的基础上,强调要仔细观察,引导学生纠错。

方案三:学生课前测量自己的胸围差,上课时小组成员将测量结果展示出来,并果进行交流讨论。(课前布置,上课时引导学生交流讨论。)

在教师的指导下,独立或分组讨论分析提纲中的问题,得出正确结论。

2.2在测量结束后,尝试提出问题,并进行交流讨论。

测重出示讨论提纲,组织学生交流讨论,

讨论提纲如下:

你和其他同学的胸围差有区别吗?你认为你们的胸围差的差别和什么有关?

胸围差能完全代表胸廓容积的变化吗? 胸围差的大小说明了什么?外界气体如何进入肺?呼吸肌运动引起胸廓容积的变化活动:将手置于肋骨处,感受呼吸时胸廓的变化,交流讨论,归纳出由于肋间肌收缩和舒张,引起胸廓的前后径、左右径的增大和缩小的结沦。

2.3组织活动,引导学生通过亲身体验来探究呼吸时胸廓的变化。

2.4观察录像或模型演示,在教师的引导厂思考,并得出结论。

2.5放映有关呼吸时胸廓变化的录像或演示模型,引导学生观察,明确容积变化引起气压变化,气压变化引起换气。

2.6质疑:胸廓的变化与呼吸有什么关系?到底是胸廓扩大导致吸气,还是吸气导致胸廓扩大呢?学生产生强烈的探究欲望。

引导学生观察,降低学习难度。

通过打气筒给气球充气的演示说明。

2.3模拟膈肌运动

2.3.1观察教师的演示,分析讨论并归纳出膈肌的收缩和舒张引起胸廓上下径的变化。

2.3.2通过演示引导学生观察讨论。

2.3.3小组讨论后,全班进行概括小结:呼吸肌的收缩和舒张引起胸廓容积变化,容积变化引起肺内气压变化,从而完成呼吸运动。

2.3.4引导学生小结呼吸运动的过程。

说出日常生活中—一些有关胸廓扩张缩小与呼吸关系的例子(如冬天盖厚被子感到胸闷等)。

引导学生联系日常生活经验,启发学生说出胸廓扩张缩小与呼吸的关系,留下悬念:气体进入肺后发生了什么样的变化呢?

(第二课时)

1.复习上节课的内容

回忆上节课所学知识,复习提问:胸廓的变化与呼吸运动有何关系?由学生的回答引入本节课内容:气体进入肺后发生了什么样的变化?

2.肺泡与血液的气体交换

气体进入肺内之后发生了什么变化?

观看教师的演示实验

a.按资料分析中的实验装置操作;

b.取两个锥形瓶,分别装入等量的石灰水,向其中一瓶内的石灰水吹气,为什么在实验置中设置甲瓶?

c.用口吹入的气体使澄清的石灰水变混浊说明了什么?

d.人呼出的气体和环境中的气体有什么区别?

为什么会有这种区别? (耳球向另一瓶内的石灰水吹气),并分析数据,得出结论。

3.气体交换原理

嗅到教师喷出的香水,理解气体总会从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

向教室内喷洒香水,引导学生了解气体扩散的原理,说明气体进入人体也遵循3.1扩散原理。

肺泡与血液的气体交换过程

3.1.1观看挂图,认真听老师讲解。理清思路,综合概括。

3.1.2回忆所学知识,合作交流,归纳问题的答案。

3.1.3引导学生归纳外界气体进入人体组织内的过程,并对学生的答案及时进行反馈。

将前后知识联系起来,自己解决疑惑。

提问:进入血液的氧最终在细胞中的什么部位被利用?引导学生联系前后知识,鼓励学生积极思考。

3.1.4小结和练习

引导学生从知识和能力两方面小蛄本节内容,并指导学生做课后练习。

课后实践

课后测量自己的肺活量,并和其他同学的肺活量进行对比。

引导学生参与课后活动,并给予评价。

湘教版八年级生物上册教案2

知识精华

自然选择学说

中心内容 自然选择 主要论点 过度繁殖:进化的条件

生存斗争:进化的外因、动力、手段

遗传变异:进化的内因、基础、(变异:不定向,为进化提供了原始的选择材料;遗传使有利变异得到积累和加强)

适者生存 实例 达尔文对长颈鹿进化过程的解释 评价 贡献 科学地解释了生物进化的原因,说明物种是可变的

科学地解释了生物的多样性和适应性 不足 对遗传变异的性质及自然选择如何对遗传和变异起作用等,不能从本质上阐明 现代进化理论

种群是生物进化的单位,种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体,概念强调地理和物种的同一性,使研究对象从单一的个体变成相互关联的集体。

种群的基因库:种群的全部个体所含有的全部基因。概念强调基因库的连续性。

基因频率的计算:基因频率=种群中某基因的数量/(种群中该基因数量+种群中等位基因数量)

生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程。这种改变原因是基因突变、基因重组和自然选择。

题例领悟

例1:人工选择所以能选育出品种来,自然选择所以能形成物种,这两方面共同选择的基础是

A、生物都具有很强的繁殖能力 B、生物普遍存在有遗传和变异的特性

C、生物都在进行着生存斗争 D、人和自然界的选择力量

讨论:此题主要考查的是人工选择和自然选择的相同点。达尔文的工作是从家养条件下的动植物品种的培养开始的,并提出了人工选择学说,进而领悟到自然选择。人工选择和自然选择学说的共同之处是题目所提出的“选择的基础”是一样的,即生物的遗传和变异的特性是选择的基础。从品种和物种形成的演变过程看,遗传和变异也是演变的内因,只是由于外因的不同,才有不同的结果,一个是人的力量,一个是自然界的力量,因而形成的品种符合人的需要,形成的物种符合生物自身适应环境的需要。

例2某工厂有男女职工各200人,对他们进行调查时发现,女性色盲基因的携带者为15人,患者5人,男性患者11人,那么这个群体的色盲基因的频率为 。

讨论:此题主要考查的是基因频率的计算方法,色盲基因b的频率应为色盲基因数量:15_1+5_2+11_1=36,色盲基因及其等位基因总数是200_2+100_1=300,故其基因频率为36/300

自我评价

湘教版八年级生物上册教案3

教学目标

1.知识目标

(1)达尔文自然选择学说的主要内容。

(2)种群、种群基因库、基因频率的概念,以及基因频率的计算方法。

(3)突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。

(4)自然选择在生物进化中的作用。

(5)隔离的概念和类型,以及隔离与物种形成的关系。

2.能力目标

通过教学过程培养学生的思维能力、归纳总结能力。

教学重难点

(1)达尔文自然选择学说及其主要内容之间的关系

(2)运用达尔文的自然选择学说解释生物界的现象,既是本课题的重点,又是难点

(3)对达尔文学说的评价是教学的难点

(4)达尔文学说的主要内容和各要点之间的关系,以及用达尔文学说解释生物的适应(5)性、生物的进化,这成为组织教学的难点。

教学过程

[一] 导课

世界上到底是先有鸡还是先有蛋?这个问题困扰了人类几千年!对于这个问题,首先是神学家们作出了“解释”:先有鸡,因为上帝创造了鸡,然后让鸡下蛋!随着科学的发展人们不相信上帝了!没了上帝,上帝创造了鸡的“解释”也就没人相信了。于是关于生物起源、进化的种种猜测又被提了出来……我们已经知道地球上现存的有记载的生物种类大约200多万种,还有许许多多种生物没有被我们发现。

没有发现的生物数目可能要比已经发现的多10倍,更何况已经绝灭的生物比现存的还要多得多,据估计,曾在地球上生活过的生物种数可能多达5亿~10亿。这么多的生物从无到有,从少到多,从简单到复杂,从低等到高等,一批又一批地“踏上”地球,又“远离”地球走向死亡,进行着自然界的“新陈代谢”,这就是生物的进化。

[二] 达尔文的自然选择学说

1.主要内容

师讲述:进化的原因是什么呢?拉马克关于进化的用进废退学说

拉马克是进化论的奠基者,他在18世纪初提出了用进废退的进化学说:环境的改变是导致生物进化的原因。环境改变了,生物的生活方式也要跟着变,有的器官由于经常使用而发达起来,有的器官则由于长期不使用而萎缩退化了。

师讲述:在19世纪,达尔文提出了以自然选择学说为核心的生物进化论。自然选择学说的主要内容是什么呢?

放映录像:非洲草原野牛四季生活及生殖过程,重点放映迁徙路径大河时,许多野牛个体被淹死或被鳄鱼吃掉的情景。

师引导:学生根据录像及初中所学有关知识总结归纳出达尔文自然选择学说的主要内容是:过度繁殖,生存斗争(生存竞争),遗传变异,适者生存。

师引导:指导学生明确以下内容:

(1)任何一种生物的繁殖能力都很强,在不太长的时间内能产生大量的后代。但因为生物的生存条件有限,生物在争夺有限的空间和食物的情况下,同种生物个体之间,种与种之间、生物与无机环境之间不断进行着激烈的生存斗争,斗争的结果是一部分个体被淘汰。例如:鲤鱼在繁殖季节,雌鱼会产许多卵,雄鱼也会产下大量的精子,但是能够形成受精卵是少数;受精卵形成后,在孵化的过程中个体弱小的幼鲤又会被淘汰掉,能够存活下来的只是很少的一些个体。

(2)在生存斗争中,具有有利变异的个体将幸存并会将这些变异遗传下去;而不利变异个体则很容易地被淘汰掉。达尔文把这种适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择。在长期的自然选择过程中,微小的有利变异得到积累变为显著变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型,这就是生物进化的原因。

(3)自然选择学说科学地解释了生物进化的原因及生物的多样性和适应性。但由于受到当时科学发展水平的限制,自然选择学说对于遗传和变异的本质,自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题不能作出科学的解释。

2.以自然选择学说为基础的现代生物进化理论的提出

近些年来,生物学家在达尔文的进化理论的基础上,将遗传学、生态学等研究成果引入到进化论的研究中,形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。

[三]、现代生物进化理论简介

现代生物进化理论的主要内容包括:

(1)种群是生物进化的单位;

(2)突变和基因重组产生进化的原材料;

(3)自然选择决定生物进化的方向;

(4)隔离导致物种的形成。

(一)种群是生物进化的单位

1.种群的定义

师:举例:

(1)一个池塘中的全部鲤鱼;

(2)一个池塘中的全部鱼;

(3)一片草地上的全部植物;

(4)一片草地上的全部蒲公英。

引导:学生分析归纳出(1)与(4)属于种群。

师生归纳:种群指生活在同一地点的同种生物个体的总和。

2.种群的特点

(1)种群的个体之间具有年龄和性别的差别,并不是机械地结合在一起。

(2)种群也是生物繁殖的基本单位。个体之间彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。

师:种群为什么是进化的单位呢?

出示资料:大熊猫的生存

从进化上看,大熊猫己经历了小大小的兴衰历程,从分布范围看,它已由厂布于亚洲东部而退缩到中国。特别是近半个世纪以来,人类生产活动无节制地扩展,大熊猫分布区已由约5万平方公里缩小到1万多平方公里,数量不足1000只,且被分割成大小不等的20多块岛屿状孤立地带。

由于大熊猫的分布是呈岛屿状的小种群,每个种群的个体数不足50只。难免导致它们近亲繁殖而使其丧失遗传多样性,最终导致种质较差的小种群逐一灭绝。加之大熊猫食性单一,若遇大熊猫主食竹周期性地开花枯死(约60年一周期),必然导致大熊猫因食物匮乏而饿、病死亡。

3.基因库、基因频率

生:阅读教材P65,找出基因库和基因频率的概念。

师生归纳:种群的基因库是指一个种群所含有的全部基因。不同的基因在种群的基因库中所占的比例是不同的。

师举例:我们知道多指为显性基因控制的遗传病,而绝大多数人表现为正常。白化病是隐性基因控制的遗传病,绝大多数人表现正常。

师生归纳:基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。

生质疑:怎样才能知道某种基因的基因频率呢?

我们可以通过抽样调查的方法获得。

师引导:学生计算这样一个例子:从某种生物的种群中随机抽出100个个体,测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10个,问其中A基因频率为多少?a基因频率为多少?

解法一:通过基因型计算基因频率,就AA、Aa、aa来说,每个个体可认为含有2个基因,则100个个体共有200个基因:

A基因频率=(2×30+60)÷200=60%

a基因频率=(2×10+60)÷200=40%

解法二:通过基因型频率计算基因频率,即一个等位基因的频率等于它的纯合体频率与1/2杂合体频率之和,则:

A基因频率=30%+(1/2)×60%=60%

B基因频率=10%+(1/2)×60%=40%

从上述可知,种群中一对等位基因的频率之和等于l(其基因型频率之和也等于1)。

生质疑:种群中某基因的频率是否一直不变呢?让我们观看一个课件。

生观看:用CAI课件模拟英国曼彻斯特地区桦尺蠖从19世纪中期到20世纪中期,浅色型桦尺蠖和黑色型桦尺蠖所占比例发生剧烈变化的过程。

1850年以前该地区的桦尺蠖以浅色为主,黑色个体很少。随着英国工业的发展,工厂排出的煤烟使环境发生了改变,黑色桦尺蠖与浅色桦尺蠖的数量发生了巨大的变化。黑色型达到了95%左右,浅色型由余下了5%左右。

师生归纳:由此可见,种群中的基因频率是在不断改变的。种群中的个体一代一代死亡,但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。

结论:生物进化过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。所以说种群是生物进化的单位。

[四]教学目标巩固

1.自然选择题学说的主要内容之间的关系

(1)过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争。

(2)变异是不定向的,具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强,产生适应环境的新类型,这是生物多样性和适应性形成的原因,因此遗传变异是生物进化的内在因素。

(3)自然选择是定向的,决定着生物进化的方向。

(4)自然选择是通过生存斗争来实现的,生存斗争是生物进化的动力。

(5)适应是自然选择的结果。

2.达尔文在北大西洋东部以马德拉群岛上发现有550种昆虫,其中有200种昆虫的翅已退化,不会飞翔,产生这种现象的原因是( )

A.生存斗争的结果 B.食物中缺乏翅生长的物质

C.定向变异的逐代积累 D.自然选择的结果

答案:D

3.从某生物种群中随机抽出1000个个体,测知基因型为BB、Bb、bb的个体分别为300个、600个和100个。

(1)在这1000个个体中,B基因有 ;其基因频率为。

(2)在这1000个个体中,b基因有 ;其基因频率为。

答案:(1)1200 60% (2)800 40%

4.下列生物属于种群的是( )

A.一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物 B.一块朽木上的全部真菌

C.一块棉田中的全部幼蚜,有翅和无翅的成蚜 D.一个池塘中的全部鱼

答案:C

5.根据达尔文的进化学说,长颈鹿的颈和腿之所以特别长,是由于( )、

A.为了摄食树叶,颈和腿不断伸长,代代相传,愈伸愈长

B.长颈、长腿者比短颈、短腿者有较佳的生存机会

C.长颈、长腿者影响了遗传基因

D.基因控制的性状在表达时受到环境的影响

答案:B

6.自然选择是指( )

A.生物繁殖能力超越生存环境的承受力 B.生物过度繁殖引起的生存斗争

C.在生存斗争中,适者生存 D.遗传使微小的有利变异得到积累和加强

答案:C

[五]总结

本节课主要是了解了“达尔文的自然选择学说的主要内容、意义和局限性”;由于其具有局限性,所以人们对其进行了补充和发展,提出了“现代生物进化理论”。现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变

湘教版八年级生物上册教案4

一、 教学目标

知识与技能

简述生物膜的结构

过程与方法

以细胞膜分子结构的探究历程为主线,动脑分析实验现象得出实验结论并构建模型,体验科学的实验思想和实验方法。尝试提出问题做出假设。

情感态度方面

探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

二.教材分析

本节以较多的篇幅介绍了对生物膜结构的探索历程,并安排了两个思考与讨论,让学生在认识细胞膜结构的同时,了解这些知识的来龙去脉,认识到可以通过对现象的推理分析提出假说,假说仍然需要观察和实验来验证。随着技术手段的改进不断发现新的证据,原有的观点或理论还会不断得到修正和完善,并归纳总结出生物膜模型建构的基本方法。此外,还应重点理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型,学会运用该模型解释相应的生理现象。

三.学情分析

高中学生具备了一定的观察和认知能力,但是对问题探索的动力主要来自对相关问题的好奇与有趣水平,目的性不十分明确。所以教师的思维导向就显得十分重要。 本节课利用科学史实验资料,设计学生要探究的问题。让学生在问题引导下进行基于资料和问题的课堂探究活动。问题的设计层层深入.按照学生的思维水平和能力达到一定深度,使学生顺利由感性认识向理性认识过渡。

四、教学重难点:

重点:生物膜的流动镶嵌模型

难点:建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点

五、教学过程

教学内容

1、引入新课

2.讲述膜的磷脂排布

3.演示电镜照片

4.演示实验过程

5.引导构建模型

6.总结内容

教师活动

介绍19世纪末,欧文顿的实验,“细胞膜对不同物质的通透性不一样,溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。” 并提出问题:“细胞膜的组成成分

中有什么物质?你作出推论的依据是什么”引导学生分析回答。

“磷脂是一种由甘油 、脂肪酸和磷酸所组成的分子,头部是亲水的,尾部是疏水的。并逐步提出问题:磷脂分子在水表面(空气-水界面)上将怎样排布?磷脂分子在水中"呈球状"又是怎样排布的呢? 引导学生讨论分析哪一种最可能是生物膜的磷脂分子的排布方式。

1925年荷兰科学家用有机溶剂提取了人类红细胞细胞膜的脂类成分,“将其铺展在水面”,测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积。这是为什么?让学生分析,得到答案。

“若将资料中的红细胞改为口腔上皮细胞进行实验,测得单分子层的面积仍然恰为口腔上皮细胞表面积的2倍吗 ?若将资料中的人红细胞改为鸡或去壁的原核细胞,进行实验,结果又将怎样呢?为什么?

投影了罗伯特森电镜下的发现及其提出的假说(见教材),然后启发:根据不同生物之间的差异,以及结构与功能相适应的观点,你能对这一模型提出质疑吗?

随后的一些实验技术显示了双层膜脂中存在蛋白质颗粒。为此,是否验证了你刚才的质疑?真棒!你还能推想出膜中蛋白质分子还可能有哪种分布状态?能否将你所想的图示出来?

播放“荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验”课件,然后追问:这一实验显示了膜中的蛋白质分子处于一定的运动状态,那么,是不是所有的蛋白质分子都处于运动状态?脂质分子呢?据此,人们将膜的结构特点并没有概括为“运动性”,而是“流动性”,你能探知其中的缘由吗?能否举些实例证明膜具有流动性?设计意图:培养学生善于联想和周密思维的好习惯,激发深入探究,帮助理解“膜的流动性”。

桑格和尼克森通过对已有的模型进行修正,于1972年提出了流动镶嵌模型,这一模型为大多数人所接受。至此,同学们也能想象出这一模型的“相貌”了,先自主想象一下,再掀起它的神秘面纱。

总结归纳,随堂练习。

学生活动

探究膜的主要成分

体验实验过程

思考实验结果

观看动画

体验发现过程

自主构建模型

六、板书设计

4.2 生物膜的流动镶嵌模型

一、探究历程

1、现象:脂溶性物质易进入细胞膜

结论:成分是脂质、蛋白质

2、现象:单分子层面积是膜面积的2倍 结论:磷脂双分子层

3、现象:暗亮暗结构

结论:三层结构,静态统一

4、现象:杂交细胞膜蛋白流动

结论:膜上分子有流动性

二.流动镶嵌模型(图)

湘教版八年级生物上册教案5

1. 教材分析

“dna分子的结构”一节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第2节的内容,由dna双螺旋结构模型的构建、dna分子结构的主要特点及制作dna双螺旋结构模型三部分内容构成。其中碱基互补配对原则是dna结构、dna复制以及dna控制蛋白质合成过程中遵循的重要原则。dna分子的双螺旋结构是学生学习和理解遗传学的基础知识;dna独特的双螺旋结构保证了dna具有多样性、特异性、稳定性的特征,它是学生理解生物的多样性、特异性、物种稳定性本质的物质基础。

本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极好素材。在教学中,通过发挥学生的主体作用,优化课堂教学,妙用科学史实例,把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程,让学生在探究中学习科学研究的方法,从而渗透科学方法教育。

2. 教学目标

(1)知识目标:概述dna分子结构的主要特点。

(2)能力目标:制作dna分子双螺旋结构模型。

(3)情感态度与价值观目标:体验dna双螺旋结构模型的构建历程,感悟科学研究中蕴含的科学思想和科学态度。

3. 教学重点

(1)dna分子结构的主要特点。

(2)制作dna分子双螺旋结构模型。

4. 教学难点

dna分子结构的主要特点。

5. 教学设计的基本理念

美国教育学家克莱恩曾经说过:“的学习方法是先做后辨认,或是一边做一边辨认。”本节内容以dna模型为依托,让学生在分析相关资料的基础上动手构建物理模型,最后通过小组间的交流、比较和归纳,水到渠成得出dna分子结构的主要特点,同时体会科学发展史中蕴含的科学方法和科学思想,达到在探究活动中获得知识的教学目标。

6. 教学过程

6.1案例引趣,导入新课

案例介绍:为迎接世界华人生物科学家大会,北京大学生命科学学院准备在新落成的办公楼大厅内建造3座雕塑,其中为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,北京大学向世纪盛典公司定作了一座名为“旋律”的不锈钢雕塑,雕塑以双螺旋结构为构思蓝本,整体镀钛,价格6万元。合同签订后,世纪盛典公司如期完工,北大也按照合同约定支付了款项。但是,雕塑参展将近一个月后,一位北大教授发现双螺旋雕塑的螺旋方向反了,呈顺时针方向螺旋上升,与50年前发现的逆时针旋转结构不符,虽然上世纪70年代也发现了左旋顺时针方向的双螺旋结构,但是这次华人生物科学家大会的主题之一就是为了纪念dna双螺旋结构发现50周年,左旋方向的双螺旋结构雕塑不能被北大校方认可。考虑到科学家大会即将召开,世纪盛典公司随后又按照更改后的图纸为北大重新制作了雕塑。世纪盛典公司向北大提出给付第二次制作雕塑的成本费用4.8万元的要求,但北大拒绝了这项要求。世纪盛典公司遂将北京大学起诉到法院。

教师提问:案件发生的原因是什么?借此引出本节课的学习内容:dna的结构是怎样的,有什么特点?

6.2 资料分析,模型构建

教师设问质疑:“科学家是如何揭示dna分子结构的?”

指导学生阅读dna双螺旋结构模型的构建过程,认真思考以下问题后小组交流讨论:

(1)沃森和克里克开始研究dna结构时,科学界对dna已有的认识是什么?

(dna分子是以4种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的长链,呈螺旋结构。)

(2)沃森、克里克在前人已有的认识上,采用什么方法研究dna结构?(模型建构。)

(3)沃森和克里克先后分别提出了怎样的模型?

(a、螺旋结构(三螺旋、双螺旋):碱基位于外部;b、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖位于外部,碱基位于内部,相同碱基配对;c、双螺旋结构:磷酸-脱氧核糖(骨架)位于外部,碱基a-t,g-c配对,位于内部。)

教师引导,学生根据资料信息利用模型盒尝试构建dna结构模型

(1)组装一个脱氧核苷酸模型:(注意三种物质的连接位置)

(2)组装脱氧核苷酸长链:

(学生阅读资料:磷酸-脱氧核糖骨架排列在外侧,推测脱氧核苷酸之间通过磷酸-脱氧核糖相互连接)

(3)构建脱氧核苷酸双链

学生根据自己对dna结构的已有认识,可能有同学构建如下双链模型:

教师提示学生进行自检、组内和组间互评,发现问题:磷酸-脱氧核糖骨架应排列在外侧,而碱基位于双链内部。并由学生提出解决方案:一条脱氧核苷酸链不动,互补链旋转180度。改进后的模型如下:

学生观察新模型后,提出作为遗传物质的dna分子必须具有稳定性,而该模型不能保证dna结构的稳定性,提出修改方案: a-t碱基对与g-c碱基对具有相同的形状和直径,让让a与t配对,g与c配对,组成的dna分子才具有稳定的直径。再次改进模型如下:

(4)学生构建dna的立体结构:双螺旋结构模型。

6.3 dna分子结构的主要特点

学生对制作的模型进行自评、组内和组间评价后,观察不同dna 双螺旋模型的共同点,总结dna分子双螺旋结构的主要特点:

(1)两条链反向平行盘旋成双螺旋结构;

(2)外侧为脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架;

(3)内侧为氢键连接形成的碱基对,以碱基互补配对原则配对。

6.4 dna分子结构具有特异性和多样性

通过对比各小组制作的dna模型,发现不同dna 分子的结构并不尽相同,差异表现在dna双链碱基对的排列顺序不同,碱基排列顺序的千变万化构成dna分子的多样性,而特定的碱基排列顺序构成每一个dna分子的特异性。dna分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。

6.5 dna分子双螺旋结构中四种碱基的数量关系

记录本小组制作的dna模型中四种碱基的数量,并将几个小组的结果进行合并,统计、归纳双链dna分子中四种碱基数量的比例关系。

6.6 情感教育提升

在资料分析、模型制作基础上,教师引导学生思考、讨论:与同时代的科学家相比,沃森和克里克最终取得成功的原因是什么?

(善于利用他人的研究成果和经验;善于与他人交流和沟通;研究小组成员在知识背景上互补;对所从事的研究有兴趣和激情等。)

6.7 课后延伸

鼓励学生在课后总结在制作和运用dna分子模型的过程中的经验得失,寻找更好的材料用具和方法,设计制作更科学、更美观、使用更方便的dna双螺旋结构模型。

教学反思

在人教版教材中本节内容的编排顺序是:首先以资料形式介绍dna双螺旋结构模型的构建过程,之后总结dna分子双螺旋结构的主要特点,最后制作模型以加深对dna 分子结构特点的认识和理解。在实践过程中,笔者开始按照教材顺序组织教学,却发现通过阅读资料,学生对dna结构的构建过程和dna分子结构的特点有了一定了解,但对于细节知识的认识不够深刻,例如,dna的两条链为什么“反向平行”?“构成基本骨架的磷酸和脱氧核糖为何交替连接”?“碱基互补配对时为什么必须a-t,g-c配对”?另外,学生对于科学家进行科学研究的科学思想和科学态度也不能感同身受、有感而发地领悟,仅仅停留在几句宽泛的赞誉、空而不实的学习口号中。新课标理念认为:“高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养”。为了更好地完成这一目标,笔者通过查阅资料、与同行切磋等,对本节内容的教学设计做了一些更改,具体如下:

教学过程:开始以发生在身边的案例引入,打破神秘,拉近抽象的dna与学生的距离。课堂上以学生亲自动手体验模型建构的科学研究方法,动手操作过程中让学生自己发现问题,分析问题,解决问题,培养生物学素养和分析解决问题的能力。

教学方法:教学以“基本单位—单链—平面双链—立体空间结构”逐步深入。模型在本节课中不但是教具,也是提供学生分析和思考的素材。以dna模型为依托,培养学生的空间想象能力。知识间以问题串衔接,环环相扣,学生能跟随教师的思路,主动参与探究过程,在课堂中既动手又动脑,全方位调动感观,使抽象知识形象化,提高课堂知识理解效率。

在活动过程中,教师要注意捕捉细节,如学生拼接时(碳)原子的位置接错、违反空间学现象等,现场发现、现场展示、共同讨论、及时纠正。在讨论中擦出火花,在理论和实践的思维碰撞中获得知识,得到结论。

互动的教学模式比较生动形象,学生也很感兴趣,但要注意:课堂调控引导能力对教师是一大考验。课堂最后对学生知识的梳理和课后知识巩固是相当重要的,否则很容易造成课堂气氛虽活跃,但课后知识没掌握牢固的情况。


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