高中生物新课程实验教学的思考与探索课件.ppt

1、高中生物新课程实验教学的高中生物新课程实验教学的思考与探索思考与探索江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学孙立祥孙立祥u生物学是研究生物学是研究生命现象生命现象和和生命运动规律生命运动规律的科的科学，学，观察和实验观察和实验是研究生命科学的基本方法。是研究生命科学的基本方法。u高中学生通过生物课的学习，不仅要获得关高中学生通过生物课的学习，不仅要获得关于生命活动规律的基础知识，而且要在于生命活动规律的基础知识，而且要在科学科学方法、科学能力、科学态度、科学精神、创方法、科学能力、科学态度、科学精神、创新意识新意识等方面得到发展。等方面得到发展。科学方法分类图表一、高中生物新课程中一、高中生物新课程中实验

2、内容的分类、分级实验内容的分类、分级安排与特点安排与特点u普通高中生物课程标准普通高中生物课程标准(实验实验)指出，指出，教师应尽可教师应尽可能多地让学生参与实验和其他实践活动能多地让学生参与实验和其他实践活动。在中学生。在中学生物学课程中，实践活动应包括学生在各种实际工作物学课程中，实践活动应包括学生在各种实际工作条件下使用适当的设备和材料所进行的任何活动。条件下使用适当的设备和材料所进行的任何活动。u在当前的教学条件下，实践活动大多在实验室里进在当前的教学条件下，实践活动大多在实验室里进行，包括行，包括以教师操作为主的演示实验以教师操作为主的演示实验 以学生动以学生动手为主的观察、验证或探

3、究实验手为主的观察、验证或探究实验 以实验探索为核以实验探索为核心的研究性学习心的研究性学习 以个性发展为目标的特长生动作以个性发展为目标的特长生动作技能训练技能训练 以实验为辅的专题讲座或单元课堂教学以实验为辅的专题讲座或单元课堂教学等。等。u高中生物新课程中的学生实验，主要高中生物新课程中的学生实验，主要安排在必修部安排在必修部分的各个模块和选修部分的分的各个模块和选修部分的“生物技术实践生物技术实践”模块模块中。中。（一）中学生物实验的分类（一）中学生物实验的分类 1、早在、早在20世纪世纪70年代，克洛普弗等学者认为，中学理年代，克洛普弗等学者认为，中学理科实验室的教学活动主要有：科实

4、验室的教学活动主要有：按照既定程序进行的练习、实验操作和验证的活动；按照既定程序进行的练习、实验操作和验证的活动；聆听科学方法的讲座；聆听科学方法的讲座；执行凯勒计划，即以个性发展为目标的技能训练；执行凯勒计划，即以个性发展为目标的技能训练；多媒体辅助的实验教学；多媒体辅助的实验教学；实验的发现活动；实验的发现活动；设计活动；设计活动；学生参与的研究活动等学生参与的研究活动等。（一）中学生物实验的分类（一）中学生物实验的分类2 2、克洛普弗将实验室教学活动的目标概括为：、克洛普弗将实验室教学活动的目标概括为：获得知识和培养理解能力；获得知识和培养理解能力；训练动作技能；训练动作技能；参与科学探

5、究的过程，包括观察、测量、分析数参与科学探究的过程，包括观察、测量、分析数据、提出问题和解决问题的方法；据、提出问题和解决问题的方法；了解科学家的方法；了解科学家的方法；培养对科学知识的兴趣和科学态度；培养对科学知识的兴趣和科学态度；提高对科学知识及方法的应用能力提高对科学知识及方法的应用能力 。（一）中学生物实验的分类（一）中学生物实验的分类3 3、根据学生实验目标的不同，可将学生参与的实验活、根据学生实验目标的不同，可将学生参与的实验活动分为动分为3 3类：类：v观察验证型实验：实验观察技能实验观察技能和实验操作实验操作技能技能。v探究型实验：科学探究能力。科学探究能力。v创新型实验：实验

6、创新能力：实验创新能力（二）中学生物实验的分级（二）中学生物实验的分级实验分级实验分级实验考查目标实验考查目标例证性实验例证性实验观察或鉴别观察或鉴别 观察对象观察对象“是什么是什么”，或鉴别实验材料中或鉴别实验材料中“有什么有什么”观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定验证验证 为阐明为阐明“为什么为什么”或或“怎么样怎么样”提供实验依据，提供实验依据，证实物质或结构的动态变化证实物质或结构的动态变化观察细胞有丝分裂观察细胞有丝分裂观察质壁分离及复原观察质壁分离及复原引导式探究引导式探究 教师提出实验结构或教师提出实验结构或程序，学生参与程序，学生参与“干什么

7、干什么”和和“发现什么发现什么”的探究过程的探究过程探究生物膜的透性探究生物膜的透性提取和分离叶绿体色素提取和分离叶绿体色素自主式探究自主式探究 学生自主探究，设计学生自主探究，设计和执行实验方案来检验对和执行实验方案来检验对“有什么有什么”和和“为什么为什么”的的解释解释探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素探究低温诱导染色体加倍探究低温诱导染色体加倍模拟或制作模拟或制作 设计和制作实验研究设计和制作实验研究的某种对象，或人为条件下的某种对象，或人为条件下模拟研究对象的动态变化模拟研究对象的动态变化制作制作DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型模拟性状分离的杂交实验模拟性状分离的杂交实验（三）

8、高中生物新课程的实验安排（三）高中生物新课程的实验安排模块模块 序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别生物生物11-011-021-031-041-051-061-071-081-091-101-11观察细胞中观察细胞中DNA和和RNA的分布的分布检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质使用显微镜观察多种多样的细胞使用显微镜观察多种多样的细胞观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体通过模拟实验研究生物膜的透性通过模拟实验研究生物膜的透性观察植物细胞的质壁分离和复原观察植物细胞的质壁分离和复原探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的

9、提取和分离探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸方式模拟研究细胞表面积与体积的关系模拟研究细胞表面积与体积的关系观察细胞有丝分裂观察细胞有丝分裂技能技能技能技能技能技能技能技能探究探究验证验证探究探究探究探究探究探究探究探究验证验证模块模块 序号序号实验课题实验课题类别类别级别级别生物生物22-012-022-032-04观察细胞减数分裂观察细胞减数分裂制作制作DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型模拟植物或动物性状分离的杂交实验模拟植物或动物性状分离的杂交实验低温诱导植物细胞染色体加倍低温诱导植物细胞染色体加倍验证验证技能技能验证验证探究探究生物生物33-013-023-033-043-0

10、53-063-07探究植物生长调节剂对插条生根的作用探究植物生长调节剂对插条生根的作用利用计算机辅助模拟人体内稳态的维持利用计算机辅助模拟人体内稳态的维持模拟尿糖的检测模拟尿糖的检测探究培养液中酵母菌群的数量动态变化探究培养液中酵母菌群的数量动态变化土壤中动物类群丰富度的研究土壤中动物类群丰富度的研究探究水族箱（或鱼缸）中的群落演替探究水族箱（或鱼缸）中的群落演替设计并制作生态瓶设计并制作生态瓶探究探究验证验证验证验证探究探究探究探究探究探究技能技能“选修选修1 1：生物技术实践：生物技术实践”模块全部为学生实验课，该模模块全部为学生实验课，该模块内容包括：块内容包括：微生物的应用、酶的应用、

11、生物技术在食品加微生物的应用、酶的应用、生物技术在食品加工中的应用、生物技术在其他方面的应用工中的应用、生物技术在其他方面的应用等部分，共有等部分，共有1313项项课题，课题，2626个具体实验内容。不同实验内容的教学目标各有侧个具体实验内容。不同实验内容的教学目标各有侧重，有的侧重于使学生习得基本概念或原理，有的侧重于实重，有的侧重于使学生习得基本概念或原理，有的侧重于实际应用，有的侧重于科学方法训练和培养学生的科学态度。际应用，有的侧重于科学方法训练和培养学生的科学态度。该模块的实验不要求学生全部完成，教师应根据学校该模块的实验不要求学生全部完成，教师应根据学校的教学条件，指导学生选做的教

12、学条件，指导学生选做项课题的具体实验项课题的具体实验。每项。每项实验活动时间不做硬性规定，同一项课题的具体实验内容可实验活动时间不做硬性规定，同一项课题的具体实验内容可以穿插进行。以穿插进行。该模块的实验多为探究性实验，有的为自主式探究，该模块的实验多为探究性实验，有的为自主式探究，大多数为引导式探究。在引导式探究活动中，学习资料中提大多数为引导式探究。在引导式探究活动中，学习资料中提出实验结构或程序，学生自己设计并进行实验，通过参与探出实验结构或程序，学生自己设计并进行实验，通过参与探究过程有所体验和发现，从而达到预期的实验目标。究过程有所体验和发现，从而达到预期的实验目标。v多样性多样性：

13、观察实验、验证假设实验、定性实验、定观察实验、验证假设实验、定性实验、定量实验等多种形式量实验等多种形式 v探究性探究性：在结果、现象未知的情况下通过实验设计在结果、现象未知的情况下通过实验设计去探索，进而获得结论，去探索，进而获得结论，v完整性完整性：实验教学的实验教学的“实验设计实验设计”，可以采用生可以采用生物材料设计实验，也可以设计物材料设计实验，也可以设计模拟性实验模拟性实验；有条件；有条件的学校还可以适当引入多媒体技术进行的学校还可以适当引入多媒体技术进行虚拟实验虚拟实验。应鼓励学生参与设计实验。应鼓励学生参与设计实验。v主体性主体性 ：强调学生收集处理、分析总结、观察和强调学生收

14、集处理、分析总结、观察和创新等能力的培养创新等能力的培养 v协作性协作性：倡导合作性学习方式。倡导合作性学习方式。（四）实验教学内容的特点（四）实验教学内容的特点二、高中生物新课程确定二、高中生物新课程确定实验内容的依据及动作技实验内容的依据及动作技能与探究能力的要求能与探究能力的要求（一）选择高中生物新课程的实验内容的依据（一）选择高中生物新课程的实验内容的依据 1、根据新课程的理念和目标、根据新课程的理念和目标l课程理念课程理念提高生物科学素养面向全体学生倡导探究性学习注重与现实生活的联系l课程目标课程目标:标准标准中提出中提出11项具体要求，其项具体要求，其中的许多方面只有通过实验探究才

15、能实现。中的许多方面只有通过实验探究才能实现。2、根据学生的知识基础、心理特点和认知规律、根据学生的知识基础、心理特点和认知规律l高一学生已具备一定生物学基础知识，这些知识高一学生已具备一定生物学基础知识，这些知识以描述生物体的生命现象以及生物与环境的关系以描述生物体的生命现象以及生物与环境的关系为主，他们为主，他们更希望通过自主学习进一步认识生命更希望通过自主学习进一步认识生命的本质，以及生物与环境之间相互作用的实质。的本质，以及生物与环境之间相互作用的实质。l他们的思维活动正在完成他们的思维活动正在完成由形象思维为主向抽象由形象思维为主向抽象思维为主思维为主的过渡。的过渡。l根据学生的知识

16、基础、心理特点和认知规律，新根据学生的知识基础、心理特点和认知规律，新课程的实验内容注重动作技能训练的作用，在完课程的实验内容注重动作技能训练的作用，在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展验验证性和探究性证性和探究性实验教学。实验教学。3、根据课程内容的性质、根据课程内容的性质v分子与细胞分子与细胞：观察和实证的方法，建议观察和实证的方法，建议以观察验证以观察验证型实验设计为主型实验设计为主，辅以探究实验设计进行教学，辅以探究实验设计进行教学 v遗传与进化遗传与进化：假说假说演绎的方法，建议演绎的方法，建议以探究实验以探究实验设计为主设计为主，辅以

17、观察验证和创新型实验设计进行教，辅以观察验证和创新型实验设计进行教学学 v稳态与环境稳态与环境：系统分析和数学模型的方法，系统分析和数学模型的方法，领悟系领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用中的应用。建议。建议以探究和创新型实验设计为主以探究和创新型实验设计为主进行进行教学，辅以其它形式进行教学教学，辅以其它形式进行教学 4、根据实验条件和教师能力水平、根据实验条件和教师能力水平（二）高中生物实验的动作技能要求（二）高中生物实验的动作技能要求 在中学生物新课程中，动作技能训练的具体内容集在中学生物新课程中，动作技能训练的具体内容

18、集中在中在实习、观察和实验实习、观察和实验方面，其中方面，其中主要是生物实验技能主要是生物实验技能。有关动作技能目标的实验教学内容，可划分为有关动作技能目标的实验教学内容，可划分为动动作认知作认知和和动作技能动作技能两大类。动作认知是指描述如何进行活两大类。动作认知是指描述如何进行活动的规则，包括动的规则，包括实验内容、实验目的、实验原理、材料用实验内容、实验目的、实验原理、材料用具、药品试剂、实验设计、方法步骤、实验结果、分析结具、药品试剂、实验设计、方法步骤、实验结果、分析结论等认知成分论等认知成分；动作技能是指；动作技能是指准确、连贯、协调、自动化准确、连贯、协调、自动化的操作性动作的操

19、作性动作。标准标准对动作技能训练提出的基本要求是：对动作技能训练提出的基本要求是：能能够正确地使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、够正确地使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能进行生物学实验的操作、生物绘图等技能。其具体内容及。其具体内容及教学目标大致如下表：教学目标大致如下表：中学生物课程中动作技能训练的目标中学生物课程中动作技能训练的目标初中年级初中年级高中年级高中年级明确实验或观察的目标和对象明确实验或观察的目标和对象知道常用药品试剂知道常用药品试剂会使用常见生物实验仪器、工具会使用常见生物实验仪器、工具记住实验或观察的方法和步骤记住实验

20、或观察的方法和步骤熟练使用放大镜和低倍显微镜熟练使用放大镜和低倍显微镜会做简单的实验或观察记录会做简单的实验或观察记录会初步分析结果和得到结论会初步分析结果和得到结论栽培实验用植物栽培实验用植物制作徒手切片和简单的装片制作徒手切片和简单的装片识别校园植物、制作蜡叶标本识别校园植物、制作蜡叶标本饲养小动物，观察某些动物行为饲养小动物，观察某些动物行为解剖常见的小型无脊椎动物解剖常见的小型无脊椎动物制作昆虫标本制作昆虫标本绘制生物体的轮廓图绘制生物体的轮廓图明确实验目标，领会实验原理明确实验目标，领会实验原理熟悉常用仪器、器具熟悉常用仪器、器具称量药品、配置常用试剂称量药品、配置常用试剂熟练使用实

21、体镜和解剖用具熟练使用实体镜和解剖用具熟练使用高倍显微镜熟练使用高倍显微镜细胞内几种有机物质的检测细胞内几种有机物质的检测小动物的生理实验和观察小动物的生理实验和观察制作制作DNADNA双螺旋结构模型和生态双螺旋结构模型和生态瓶瓶遗传病和生态调查遗传病和生态调查细菌的接种与培养细菌的接种与培养植物组织培养和无土栽培植物组织培养和无土栽培绘制生物图绘制生物图（三）发展科学探究能力的具体要求（三）发展科学探究能力的具体要求1.客观地客观地观察和描述观察和描述生物现象；生物现象；2.通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究探究的问题；的问题；3

22、.分析问题，分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；阐明与研究该问题相关的知识；4.确认确认变量变量；5.作出作出假设假设和和预期预期；6.设计设计可行的可行的实验方案实验方案；7.实施实验方案，收集证据实施实验方案，收集证据；8.利用利用数学方法处理、解释数据数学方法处理、解释数据；9.根据证据作出合理根据证据作出合理判断判断；10.用准确的用准确的术语、图表术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；介绍研究方法和结果，阐明观点；11.听取他人的意见，利用听取他人的意见，利用证据和逻辑证据和逻辑对自己的结论进行辩护对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。以及作必要的反思和修改。三、新课程目标

23、下的三、新课程目标下的生物学实验教学生物学实验教学(一一)观察验证型实验教学设计和建议观察验证型实验教学设计和建议一般遵循一般遵循：v目的要求目的要求：明确做什么？达到什么样的要求：明确做什么？达到什么样的要求v实验原理实验原理：v材料用具材料用具：教师要善于把实验仪器及药品性质、使教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清，让学生明确仪器的原理和药品的特性，用原理讲清，让学生明确仪器的原理和药品的特性，是培养学生使用它们的能力的基础是培养学生使用它们的能力的基础v方法步骤方法步骤：培养学生培养学生善于分析实验程序善于分析实验程序 v实验实验结果观察与分析结果观察与分析：培养学生培养学生善于

24、分析实验现象善于分析实验现象 v讨论讨论例：例：观察蝗虫精母细胞减数分裂v目的要求目的要求：识别减数分裂不同时期染色体的形态、：识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目位置和数目v实验原理实验原理：v材料用具材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，显：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，显微镜微镜v方法步骤方法步骤：识别识别初级精母细胞、次级精母细胞和初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞精细胞观察观察减数分裂各个时期染色体的形态、减数分裂各个时期染色体的形态、位置和数目位置和数目绘制绘制减数分裂不同时期染色体图。减数分裂不同时期染色体图。v实验实验结果观察分析结果观察分析：v讨论讨论：如何判定和区

25、分减数第一、二次分裂等？：如何判定和区分减数第一、二次分裂等？观察能力、显微镜的使用操作能力的培养观察能力、显微镜的使用操作能力的培养(二二)探究型实验教学设计和建议探究型实验教学设计和建议提出提出问题问题作出作出假设假设制订制订计划计划实验实验操作操作分析分析结论结论交流交流反思反思控制控制变量变量给出操给出操作定义作定义材材料料设设备备方方案案预预测测、提出问题，作出假设。、提出问题，作出假设。n实验探究是从提出一个科学问题开始的。所谓的科实验探究是从提出一个科学问题开始的。所谓的科学问题，是指学问题，是指能够通过收信集数据而回答的问题能够通过收信集数据而回答的问题。高中生物学的每个单元课

26、题中，都包含着许多需要高中生物学的每个单元课题中，都包含着许多需要通过实验收集数据并予以解答的问题。通过实验收集数据并予以解答的问题。n作出假设是科学探究的第二步。假设是作出假设是科学探究的第二步。假设是一种推论或一种推论或猜想，它是根据已有的知识、收集的证据或者既往猜想，它是根据已有的知识、收集的证据或者既往经验，对问题作出的尝试性解释经验，对问题作出的尝试性解释。假设的陈述应简。假设的陈述应简而明，通常采用而明，通常采用“如果如果，那么，那么”的句式。的句式。n假设不是凭空猜想，必须以已有知识、经验或证据假设不是凭空猜想，必须以已有知识、经验或证据为依据，此外，假设的真实性能够被检验，用以

27、检为依据，此外，假设的真实性能够被检验，用以检验的依据应来源于收集、分析和解读的实验数据。验的依据应来源于收集、分析和解读的实验数据。因此，假设中蕴含着可操作性实验内容。因此，假设中蕴含着可操作性实验内容。、制定计划，预测结果。、制定计划，预测结果。制定计划是探究性实验活动的关键环节，包括制定计划是探究性实验活动的关键环节，包括选择实验材料、选择实验材料、确定实验用具、配制药品试剂、设计实验方案预测实验结果确定实验用具、配制药品试剂、设计实验方案预测实验结果等。等。其中，设计实验方案是制定计划的核心，它包括其中，设计实验方案是制定计划的核心，它包括确定实验组合、确定实验组合、列出方法步骤、提出

28、注意事项、构思记载实验数据的格式列出方法步骤、提出注意事项、构思记载实验数据的格式等。等。设计实验方案时涉及到两个重要步骤：设计实验方案时涉及到两个重要步骤：控制变量控制变量和和给出可操作给出可操作定义定义。变量是指实验中可以变化的因子，其中人为改变的因子称。变量是指实验中可以变化的因子，其中人为改变的因子称为为调节变量调节变量，一般的实验中只设置一个调节变量；随着调节变量，一般的实验中只设置一个调节变量；随着调节变量而改变的因子称为而改变的因子称为因变量因变量，它是为了得到实验结果而需要观察的，它是为了得到实验结果而需要观察的现象或测量的指标。所谓的给出现象或测量的指标。所谓的给出可操作定义

29、可操作定义，是，是指一个阐明某变指一个阐明某变量应该如何测量，或者某个术语应该如何定义的陈述量应该如何测量，或者某个术语应该如何定义的陈述。例如，如。例如，如何确定植物细胞是否发生质壁分离或复原呢？可操作性定义是，何确定植物细胞是否发生质壁分离或复原呢？可操作性定义是，变厚的原生质层似凸形或帽状包围在收缩的液泡两端。变厚的原生质层似凸形或帽状包围在收缩的液泡两端。在制定实验方案设计一张记录表，能帮助你有序地在制定实验方案设计一张记录表，能帮助你有序地记载观察或记载观察或测量结果测量结果。设计的实验方案中，如果涉及到使用易燃、易爆、易。设计的实验方案中，如果涉及到使用易燃、易爆、易碎、有毒、有腐

30、蚀或刺激性的器具和药品时，要写出实验的注意碎、有毒、有腐蚀或刺激性的器具和药品时，要写出实验的注意事项。此外，在制定的探究实验计划中，还应该阐述预期的实验事项。此外，在制定的探究实验计划中，还应该阐述预期的实验结果。预测是结果。预测是对实验计划一旦付诸实施时对实验计划一旦付诸实施时“可能发生什么可能发生什么”作出作出的推理。的推理。3、执行计划，搜集数据。、执行计划，搜集数据。执行计划是执行计划是指完成实验操作的过程指完成实验操作的过程。实验中。实验中得到的观察和测量结果统称为数据，通过收集、得到的观察和测量结果统称为数据，通过收集、整理和解读数据的过程，才能获得支持或否定假整理和解读数据的过

31、程，才能获得支持或否定假设的证据。观察获得的数据通常是指设的证据。观察获得的数据通常是指生物体形态、生物体形态、结构、行为和生理现象结构、行为和生理现象等，描述和绘图是搜集这等，描述和绘图是搜集这些数据的主要方法。测量获得的数据通常是度量些数据的主要方法。测量获得的数据通常是度量衡数值，必须用相应的工具依照国际标准计量单衡数值，必须用相应的工具依照国际标准计量单位来测量，将测得的精确数据记录在事先准备的位来测量，将测得的精确数据记录在事先准备的表格中。表格中。4、分析数据，得出结论。、分析数据，得出结论。分析数据是指分析数据是指在实验操作完成后，对收集的实验在实验操作完成后，对收集的实验信息进

32、行整理和解读的过程信息进行整理和解读的过程，通过对数据分析找出，通过对数据分析找出研究对象的发展趋势或不同事物之间的联系，思考研究对象的发展趋势或不同事物之间的联系，思考实验数据提示的事实或规律，确定实验数据是否支实验数据提示的事实或规律，确定实验数据是否支持原先的假设，运用证据和逻辑分析对提出的问题持原先的假设，运用证据和逻辑分析对提出的问题做出答案或解释，从而得出最后的实验结论。由此做出答案或解释，从而得出最后的实验结论。由此可见，可见，结论就是对实验研究发现的总结结论就是对实验研究发现的总结。绘制图表是绘制图表是整理数据的常用方法整理数据的常用方法。此外，还可以。此外，还可以绘制柱形图、

33、折线图或扇形图绘制柱形图、折线图或扇形图等。等。5、交流评价，进行反思。、交流评价，进行反思。科学探究常常是科学探究常常是一种协作性活动一种协作性活动，彼此的交流，彼此的交流与评价有助于相互启发和材料共享，自我的反思与评价有助于相互启发和材料共享，自我的反思与修正有助于深入理解科学概念和认识科学活动与修正有助于深入理解科学概念和认识科学活动的性质。的性质。交流就是与其他人交换看法、分享信息的过程。交流就是与其他人交换看法、分享信息的过程。交流的内容主要包括：交流的内容主要包括：科学探究过程、科学实验科学探究过程、科学实验方法、描述观察结果、展示测量数据、报告研究方法、描述观察结果、展示测量数据

34、、报告研究成果和结论成果和结论。为了帮助他人理解你所陈述的复杂。为了帮助他人理解你所陈述的复杂过程或事物，需要利用图画、图表、计算机图像过程或事物，需要利用图画、图表、计算机图像等建立一种模型。交流也是一个评价过程，评价等建立一种模型。交流也是一个评价过程，评价内容涉及科学探究程序的方方面面。反思是指能内容涉及科学探究程序的方方面面。反思是指能够倾听和尊重他人的质疑，承认不同的观点或解够倾听和尊重他人的质疑，承认不同的观点或解释，并且在吸纳中肯意见的基础上修正自己的观释，并且在吸纳中肯意见的基础上修正自己的观点或结论。点或结论。例：例：探究植物花粉母细胞减数分裂v问题：植物的减数分裂过程是否与

35、动物问题：植物的减数分裂过程是否与动物相同？相同？v假设：可能相同或不同假设：可能相同或不同v实验设计：实验设计：设计实验方案设计实验方案、实验步骤实验步骤、实验方法等实验方法等v实施实验实施实验v结果与分析：实验成败的原因，结果与分析：实验成败的原因，v表达、交流：实验结果、表达、交流：实验结果、实验的关键步实验的关键步骤骤实验设计实验设计的概念的概念v实验设计，就是要求学生设计实验，选择实验器材，实验设计，就是要求学生设计实验，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。它包括现象。它包括设计实验方案设计实验方案、设计实验步骤

36、设计实验步骤、设计设计实验改进方法实验改进方法等。等。实验设计的实验设计的“三要素三要素”v实验对象实验对象：实验所用的材料即为实验对象。实验对实验所用的材料即为实验对象。实验对象选择的合适与否直接关系到实验实施的难度，以象选择的合适与否直接关系到实验实施的难度，以及别人对实验新颖性和创新性的评价。一个完整的及别人对实验新颖性和创新性的评价。一个完整的实验设计中所需实验材料的总数称为样本含量。最实验设计中所需实验材料的总数称为样本含量。最好根据特定的设计类型估计出较合适的样本含量。好根据特定的设计类型估计出较合适的样本含量。v实验因素实验因素：所有影响实验结果的条件都称为影响因所有影响实验结果

37、的条件都称为影响因素素 v实验效应实验效应：实验因素取不同水平时在实验单位上所实验因素取不同水平时在实验单位上所产生的反应称为实验效应。产生的反应称为实验效应。实验设计的实验设计的“六原则六原则”v对照原则对照原则：主要包括：主要包括空白对照组空白对照组和和非处理因素的实非处理因素的实验对照组；验对照组；v随机原则随机原则：尽量运用统计学知识来设计自己的实验，尽量运用统计学知识来设计自己的实验，减少外在因素和人为因素的干扰。减少外在因素和人为因素的干扰。v重复原则重复原则：在相同实验条件下必须做多次独立重复在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。一般认为重复实验。一般认为重复5次以上的实验才具

38、有较高的次以上的实验才具有较高的可信度。可信度。v最经济原则最经济原则 v平衡原则平衡原则v弹性原则弹性原则(三三)创新型实验教学设计和建议创新型实验教学设计和建议v探索创新能力的主要因素是观察力、想象力、动手操作能力和创造力。v完全开放式完全开放式自主设计实验自主设计实验v由学生独立完成以下过程：由学生独立完成以下过程：v提出问题 v作出假设 v制定计划 v实施计划 v得出结论 v表达、交流 例：例：探究植物花粉母细胞减数分裂v学生作为主体完成：学生作为主体完成：v问题：植物的减数分裂过程是否与动物相同？v假设：可能相同或不同v实验设计：设计实验方案、实验步骤、实验方法等v实施实验v结果与分

39、析：实验成败的原因，v表达、交流：实验结果、实验的关键步骤影响实验结果的主要因素 v取材分析：花药的大小v药品与试剂分析：固定液的配制、染液的配制、药品的纯度等v步骤及操作分析：漏做某个实验步骤，操作方法错误，操作不严格 v显微镜的使用分析：例：例：植物花粉母细胞染色体制片v实验材料：实验材料：蚕豆、大葱、玉米等v实验步骤实验步骤：固定好的花蕾取材(剥出花药)轻压染色6-7min加盖玻片压片轻敲 观察。v涉及到的几个重要步骤：涉及到的几个重要步骤：v取材、固定、压片和染色、镜检植物花粉母细胞染色体制片难点和重点难点和重点 v1）花药的剥离v2）压片的轻重植物花粉母细胞染色体制片注意事项 v1）

40、取大中小三种不同的花进行制片，以保证得到减数分裂各个时期的分裂相。v2）花粉母细胞大而圆，壁薄，注意与花药壁细胞区分。v3)压片前先敲，可使细胞分散开；v4)防止出气泡。l百合的减数分裂前期的五个时期：百合的减数分裂前期的五个时期：（四）研究几道高考题（四）研究几道高考题 20012001上海第上海第3939题（题（l3 l3分）分）据药理研究，一种茅草的根内含有降据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学健饮料。该产品是否适用于糖尿病患

41、者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。以此作为研究课题。请你完成下面的实验鉴定报告。（1 1）实验目的实验目的：鉴定一种茅草的根是否含有还原性糖和淀粉。：鉴定一种茅草的根是否含有还原性糖和淀粉。（2 2）实验原理实验原理：还原性糖可用：还原性糖可用 试剂、淀粉可用试剂、淀粉可用_试剂试剂来检测。来检测。（3 3）实验器材实验器材：一种茅草的根、所需试剂、刀片、载玻片、酒：一种茅草的根、所需试剂、刀片、载玻片、酒精灯、试管夹、火柴、滴管。精灯、试管夹、火柴、滴管。（4 4）实验步骤实验步骤：鉴定还原性糖：鉴定还原性糖：_ 鉴定淀粉：鉴定淀粉：_（5 5）实验现象实

42、验现象：_（6 6）结果分析结果分析：_（7 7）在鉴定还原性糖的实验操作中应）在鉴定还原性糖的实验操作中应注意注意：_ 20032003上海上海4242题（题（1111分）分）在普通饲料中加入添加在普通饲料中加入添加剂可以加速家禽和家畜的生长和增重。某饲料公司剂可以加速家禽和家畜的生长和增重。某饲料公司新近开发出两种新颖饲料添加剂新近开发出两种新颖饲料添加剂1 1号和号和2 2号，委托某号，委托某生物学小组试验这两种饲料的效果。请你为该小组生物学小组试验这两种饲料的效果。请你为该小组设计一试验方案，方案中应包括：设计一试验方案，方案中应包括：试验试验具体具体步骤步骤；用直角坐标图直观地表示和

43、比较用直角坐标图直观地表示和比较试验结果试验结果；试验要求在试验要求在5 5周内结束。实验室有一批体重周内结束。实验室有一批体重15g15g左左右的小白鼠，可按需选用作为试验动物。右的小白鼠，可按需选用作为试验动物。（四）研究几道高考题（四）研究几道高考题20042004上海上海4242题（题（1313分）分）大麦种子结构如图大麦种子结构如图1 1（a a）发芽时，胚产生赤霉素。有人推测）发芽时，胚产生赤霉素。有人推测赤霉素扩散到糊粉层，诱导合成淀粉酶，赤霉素扩散到糊粉层，诱导合成淀粉酶，淀粉酶再分泌到胚乳中，使储藏的淀粉分淀粉酶再分泌到胚乳中，使储藏的淀粉分解，为胚生长发育提供物质和能量。有

44、同解，为胚生长发育提供物质和能量。有同学对此开展课题研究，假设你是其中一员，学对此开展课题研究，假设你是其中一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：请根据课题研究要求，回答有关问题：课题一：赤霉素能否诱导淀粉酶合成课题一：赤霉素能否诱导淀粉酶合成。假设假设：赤霉素能诱导淀粉酶合成：赤霉素能诱导淀粉酶合成实验实验：供先材料：供先材料表面消毒的干燥大麦种子若干粒，将种子横表面消毒的干燥大麦种子若干粒，将种子横切成两部分（切成两部分（X X部分无胚，部分无胚，Y Y部分有胚），如图部分有胚），如图1 1（b b）所示。供）所示。供选试剂选试剂蒸馏水蒸馏水 适当浓度的赤霉素溶液适当浓度的赤霉素溶液（四

45、）研究几道高考题（四）研究几道高考题方法方法请在下表空格内填入适当的材料试剂和用于定量测定请在下表空格内填入适当的材料试剂和用于定量测定的物质名称的物质名称 使用材料使用材料加入试剂加入试剂测定物名称测定物名称实验组实验组对照组对照组结果结果：若假设成立，实验组和对照组的结果将如图：若假设成立，实验组和对照组的结果将如图2 2中的中的_和和_。（四）研究几道高考题（四）研究几道高考题课题二：赤霉素诱导淀粉酶合成机粒是否与基因表达有关课题二：赤霉素诱导淀粉酶合成机粒是否与基因表达有关假设假设：赤霉素诱导淀粉酶合成与基因表达有关。：赤霉素诱导淀粉酶合成与基因表达有关。实验实验：材料：材料同课题一同

46、课题一试剂试剂适当浓度的赤霉素溶液适当浓度的赤霉素溶液 放线菌放线菌素素D D（mRNAmRNA合成抑制剂）合成抑制剂）亚铵环已酮（蛋白亚铵环已酮（蛋白质合成抑制剂）。质合成抑制剂）。方法方法设置三组，每组所有材料和加入试剂设置三组，每组所有材料和加入试剂同课题一的实验组，定量测定生成物。同课题一的实验组，定量测定生成物。1616小时后小时后,其中两组分别和其中两组分别和人亚铵环已酬和放线菌素人亚铵环已酬和放线菌素D,D,另一组作为对。另一组作为对。结果结果：三组实验结果汇总于图：三组实验结果汇总于图3 3 （四）研究几道高考题（四）研究几道高考题讨论讨论：曲线曲线b b和和c c分别表示加入

47、分别表示加入_和和_后生成后生成物量的变化。物量的变化。加入放线菌素加入放线菌素D D，最终和加入亚胺环已酮一样，都能抑制，最终和加入亚胺环已酮一样，都能抑制生成物形成，说明在种子萌发时的淀粉酶合成过程中，赤霉生成物形成，说明在种子萌发时的淀粉酶合成过程中，赤霉素的作用是影响基因表达的素的作用是影响基因表达的_过程。过程。曲线曲线b b和和c c不同的原因是不同的原因是_。（四）研究几道高考题（四）研究几道高考题20052005上海上海4040题（题（1212分）分）萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNADNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料

48、得知：某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：蛋白质在蛋白质在10%NaCl10%NaCl溶液中可沉淀析出；溶液中可沉淀析出；在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；液呈现特有的颜色；DNADNA溶于溶于10%NaCl10%NaCl溶液但在溶液但在95%95%酒精中呈白色絮酒精中呈白色絮状沉淀，析出。状沉淀，析出。实验材料实验材料：白萝卜。：白萝卜。实验用具实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻棒、镊子、载玻片、天平、纱布。棒、镊子、载玻片、天平、纱布。药品及试剂药品及试剂：蒸馏水、：蒸馏水、NaC

49、lNaCl、95%95%酒酒精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。精、甲基绿染液、双缩脲试剂、蛋白质标准样品。请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验。请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验。一、一、材料处理材料处理：_二、二、提取提取：_三、三、鉴定及结果鉴定及结果：_四、四、讨论讨论：1 1蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是_ _ 2 2DNADNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的主要来自萝卜贮藏根组织细胞的_ （四）研究几道高考题（四）研究几道高考题20042004江苏江苏4242题（题（1111分）分）环境污染对植物的生长发育有不同

50、环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。（1 1）一项研究表明，植物对）一项研究表明，植物对SO2SO2的抗性与叶片上气孔密度的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表和气孔大小等有关。所得数据如下表 被测植物被测植物平均受害面积平均受害面积（）（）气孔气孔气孔密度气孔密度（个（个mm