生物的生殖和发育教材分析和教学设想.docx
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生物的生殖和发育教材分析和教学设想
“生物的生殖和发育”教材分析和教学设想
生物的生殖和发育是生物的基本特征之一。
生物体通过生殖和发育,使种族得到延续。
生物体的遗传信息是通过生殖传递给后代的,因此,生殖是遗传和变异的基础。
本章教学的成败将直接影响对遗传和变异部分内容的教学。
1.教材分析
本章包括生物的生殖和生物的个体发育两部分内容。
前者包括生殖的类型,减数分裂与有性生殖细胞的形成;后者包括被子植物的个体发育,高等动物的个体发育。
与旧教材相比,教材的主要变化有以下几个方面。
1.1在教材编排上的变化。
本章在编排位置上作了调整,从原来的生命活动的调节之前,调整到生物的遗传变异之前。
由于生殖与发育与生物的遗传变异的关系更密切,这样的调整,知识的整体性更强,也更有助于教学。
新教材增加“观察被子植物的花粉管”的研究性课题,“观察青蛙的发育过程”的课外生物科技活动,体现了着眼于培养学生的科学探究能力和实践能力的要求;增加了“克隆哺乳动物”的课外读,使教材增加了时代的气息。
1.2内容上的变化。
生殖的类型。
新教材在无性生殖部分,改变了原来知识的陈述方式,用表解概括了几种常见的无性生殖方式。
由于这几种生殖方式都是初中生物中学过的,这样的处理避免了与初中生物的机械重复,也使教材更显精练。
新增了植物的组织培养技术,使教材更贴近现代科技的发展。
在有性生殖部分,新教材在实例的选择上用被子植物的生殖替换了团藻的生殖。
一方面被子植物与人们的生产、生活关系更密切,学生更熟悉,了解被子植物的有性生殖更具有现实意义;另一方面,也与第二节被子植物的个体发育相呼应。
有性生殖中,不再出现配子生殖和卵式生殖等概念。
有性生殖细胞的形成过程。
旧教材中减数第一次分裂是从初级精(卵)母细胞开始的,染色体的复制在第一次分裂之前;新教材把第一次分裂看作是从精(卵)原细胞开始的,这样第一次分裂就包含了染色体的复制过程。
此外,新教材在联会图中清晰了表示了复制后的染色体,避免了学生可能产生的误解。
被子植物的个体发育。
新教材在原有胚的发育和胚乳的发育的标题前,增加了“种子的形成和萌发”一级标题,更清晰地反映了胚、胚乳与种子的关系,避免了直接叙述胚的发育和胚乳发育的突兀。
将胚乳发育的实例由玉米改为荠菜,与胚的发育的实例一致。
用同一种植物种子说明胚和胚乳的发育,更显合理;也可避免学生产生双子叶植物没有胚乳发育的误解。
高等动物的个体发育。
简化了对卵裂的叙述,不再具体介绍前几次卵裂的特点。
从囊胚到原肠胚过程的实例从两栖类换成了海星,相对而言,海星的中胚层形成比较简单也容易理解。
关于三个胚层的分化,新教材将其降为小字处理,这样避免了学生对三个胚层发育的死记硬背;在陈述方式上从注重三个胚层发育的结果,转移到胚层分化的研究方式上,从而能给学生更多研究方法上的启迪。
此外,还增加了对羊膜的介绍。
2.教学建议
2.1关于“生殖的类型”的教学。
本小节内容是在初中生物基础上的归纳和总结,几种无性生殖的方式和具体实例,被子植物的有性生殖过程等,都是初中生物中涉及的。
如果学生的基础较好,可直接让学生在回忆初中生物知识的基础上进行讨论和归纳。
(1)学生交流各自所了解的生殖方式,并举出具体的实例。
学生举出的生殖方式和实例可能是多样的、零散的、不成系统的,也可能包含胎生、卵生等动物发生类型的概念,这些为讨论和归纳提供材料。
(2)分析归纳各种生殖方式的主要特点,同时针对学生可能出现的概念上的模糊,提出一些具体问题让学生讨论,以进一步明确不同概念间的区别。
如:
出芽生殖中的芽体与马铃薯块茎上长出的芽有什么区别?
孢子和精子、卵子怎么区别?
在讨论植物的组织培养技术时,可通过多媒体视频向学生介绍组织培养的方法、组织培养的发展,以及组织培养在生产上的运用,以拓展学生的视野,让学生感受现代生物科学技术的价值。
被子植物的生殖过程应是重点讨论的内容。
要着重让学生弄明白胚珠和花粉的结构,胚囊中的卵细胞、极核的形成,精子的形成,以及双受精作用,从而为植物的个体发育的学习打下基础。
(3)总结生殖的类型。
在充分讨论的基础上,根据不同生殖方式的特点,将生殖方式进行归类和总结。
如果学生的基础较差,则可以先让学生自学教材,然后再组织讨论。
2.2关于“减数分裂和有性生殖细胞的形成”的教学
减数分裂的过程比较抽象和复杂,而且极易与有丝分裂混淆,有些学生往往觉得原来对有丝分裂尚清晰,学完减数分裂后反而糊涂了,知识间出现了干扰和影响,所以这是本章的一个难点,也是全书的难点之一。
减数分裂又是一个重要的生理过程,没有对减数分裂过程的理解,就无法从根本上理解遗传定律的实质,这就决定了本小节内容的重要地位。
下面就这小节的内容提出教学建议。
(1)在复习的基础上揭示矛盾引入新课。
有丝分裂的特点是在细胞分裂过程中染色体经过复制后平均地分配到两个子细胞中去,从而保持了亲子代细胞染色体数目的稳定性。
那么,生物体亲代与子代个体的细胞中染色体数目是怎么保持稳定的呢?
进行有性生殖的生物是通过有性生殖细胞的结合而形成合子的,合子中包含有雌雄配子的染色体,由合子发育成子代个体的细胞中染色体数目为什么没有加倍呢?
让学生通过讨论推测有性生殖细胞中染色体数目只有体细胞的一半。
那么有性殖细胞是怎么形成的呢?
回忆第二章提到过的减数分裂,告诉学生有性生殖细胞是通过减数分裂形成的。
减数分裂是怎么进行的呢?
(2)着重讨论精子的形成过程。
讲清精子的形成过程,特别是两次分裂过程中染色体的行为变化。
着重弄清以下问题:
①细胞分裂的时期。
教材没有象有丝分裂过程那样给出具体的各个时期的名称,但根据染色体的行为特征应该可以参照有丝分裂给出,可让学生尝试识别减数分裂的各个时期。
通过这个过程有助于掌握各分裂期的特征。
②明确染色体复制的时期。
③联会、四分体的概念和特征。
④同源染色体、染色体、染色质、染色单体的区别与联系。
⑤弄清同源染色体、姐妹染色单体的分离,非同源染色体的自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换等染色体的行为变化,为遗传定律的学习打下基础。
⑥明确分裂过程中染色体、染色单体、DNA的数目变化规律。
在教学策略上,可以有多种方法。
对能力强的学生可以采用探究法:
先分析精原细胞以及精子中染色体的形态和数目,然后让学生探究一次复制和两次分裂可能的时期以及染色体的可能变化。
探究的方法可以是用染色体模型发给学生,让学生摆放;也可以通过计算机上设计模型,让学生进行操作。
然后师生共同分析讨论学生摆放的模型,明确染色体在二次分裂过程中的变化特点与规律。
对于理解能力不是很强的学生,可通过多媒体动画的演示,说明染色体的动态变化;或利用模型,让学生对照课本的图示进行摆放,然后进行分析讨论。
最后总结归纳精子的形成过程,使其系统化。
(3)自学卵细胞的形成过程,比较精卵细胞形成的异同。
对精子形成过程明确后,卵子的形成过程,可先让学生根据作分析,然后让学生比较两者在染色体复制、第一次分裂、第二次分裂、是否变态、分裂结果等方面的异同。
(4)归纳减数分裂的概念。
由学生在比较精子、卵细胞形成过程的基础上,揭示它们的共同特征,从发生的范围、时期、细胞和染色体的变化特点、结果等方面加以比较,归纳出减数分裂的概念。
(5)比较减数分裂和有丝分裂的异同。
从三个层面加以比较:
一是从图形上加以比较。
着重就有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂各时期的图示进行比较,并给出具体实例让学生进行分析讨论。
二是列表比较。
可从产生的细胞,分裂次数,子细胞数目,有无联会、四分体和交叉互换,子细胞中染色体数目等方面加以比较。
三是曲线比较,引导学生用坐标曲线表示减数分裂过程中DNA、染色体的变化,并与有丝分裂相比较。
在这个过程中,可结合相应的训练,对学生的学习情况进行评价。
(6)受精作用。
这部分内容较简单,学生也已有初中学习的基础,教师不必多讲,让学生自己归纳总结即可。
有条件学校,可在此播放精子、卵细胞的形成过程及受精作用的视频,让学生有更直观的了解。
2.3关于“被子植物的个体发育”和“高等动物的个体发育”的教学。
这两小节内容,大纲的要求不高,都是A级(对所学知识有大致印象),在理解上也不是很困难,可采用先让学生自学,然后再归纳总结的方法。
在“被子植物的个体发育”部分,需要注意几点:
(1)要补充种子的结构的相关知识。
种子的结构初中生物已学过,但由于间隔时间长,学生大多已印象不深,教师可结合挂图复习双子叶植物和单子叶植物种子的结构。
同时要与花的结构相联系,勾画出花的结构与种子结构间的对应发育关系,以免学生只见树木,不见森林,不了解胚的发育与胚乳发育与种子形成间的关系。
(2)要给合种子的形成过程,分析种子各部分结构特别是胚和胚乳的染色体及来源。
对基础较好的学生可以在此分析花粉的形成以及花粉形成精子的过程,胚囊的形成以及胚囊中卵细胞、极核的形成过程。
使学生明确一个花粉中的两个精子的染色体数目和类型都相同的,一个胚囊中的卵细胞和2个极核的核中,染色体数目和类型也都是相同的。
在“高等动物的个体发育”部分,一是要注意理清动物胚胎发育从“卵裂→囊胚→原肠胚”的过程;二是要揭示羊膜形成是生物从水生向陆生进化的一个适应意义;三是要注意结合细胞分化的知识。
此外,还可结合分析“克隆”及“核质移植”的有关实验,以拓展学生视野,提高学生分析问题的能力。
3.几个值得注意的得问题
3.1关于教学内容的处理。
这里涉及二个问题:
一是新教材中已删去的旧教材内容的处理。
新旧教材的变化之一是体现在内容的增删上,增加的内容主要是生物科学技术发展史上的重大发现的内容,以及反映当代生物科学发展最新成就的内容;删去的大多是陈旧的实用性不强的和过偏过难的知识。
因此,我们认为在教学过程中,对旧教材中有而新教材中已删去的内容,应该果断删去。
但目前在一些教师头脑中还存在着旧教材的定势影响,总认为原有的知识体系更完整;也有部分教师被一些资料牵着鼻子走,认为复习资料中还普遍存在着一些题目需要用旧教材的知识来解决,因此,还是把这些内容补充进来。
诸如三个胚层发育成组织、器官、系统的知识,有性生殖的方式等都补充到了教学中;对于有性生殖中的一些生殖方式,如单性生殖,接合生殖,以及同配生殖、异配生殖、卵式生殖等,甚至以前版本中的内容也被补充进来。
这样,新的内容加了,旧的内容又没有减去,这些知识内容的补充挤掉了学生活动的时间和机会,也加重了学生的负担,这是不符合教学改革的要求和教材改革的精神的。
3.2关于教学手段的运用。
教学手段是服务于教学目标的达成的,教学手段本身并无优劣之分。
不论是现代化的多媒体教学手段,还是传统的教学手段,都可以服务于我们的教学。
但教学手段服务于教学目标应该是有助于全面教学目标的达成,而不仅仅是指某一目标的达成。
但目前不少教师在运用多媒体手段时,往往是以削弱某方面的目标为代价的。
如,有性生殖细胞的形成过程,一开始就是展示多媒体的动画,让学生当观众,学生失去了对教学过程的参与,这样也就削弱了学生的思维能力。
其实,在这种情况下,对知识的理解也只是浅层次的,难以深入的。
还有的利用多媒体的互动功能,让学生探索染色体的行为变化,用意很好,但学生在没有必要的启发提示等思维激活的情况下,盲目地在电脑上把染色体摆来搬去,看似探索,但实际如同玩游戏,失却了应有的功能。
这些都应该是我们教学过程中应该注意避免的。
变“传授”为“对话”——生物课堂教学初探
传统的课堂教学中,教学的单向传授模式,已被公认为是束缚学生创新思维的桎梏。
笔者认为执教者如果采用“对话”的课堂教学策略,就可以很好地避免和杜绝单向的传授模式。
以下是笔者在课堂教学实践中的一些探索,仅供同行借鉴或参考。
1 由教学的“权威”转变为学习的伙伴
要使传统的传授教学变为现代的对话教学,执教者首先必须变换传统教学中所扮演的角色。
由于教师的特殊身份、地位以及专业知识的相对富有,往往在学生心目中就成为知识“权威”和课堂教学的“权威”,而这一印象的形成恰恰成了师生进行对话的障碍。
因此在课堂教学中,改变教师的“权威”地位,已成了教师进行对话教学的首要条件。
教者如果勇于暴露学习的思维过程,就可为实现这一位置的转变奠定良好的基础。
例如,笔者在进行基因突变的教学时,对学生暴露了这样的思维过程:
当初我对基因突变的认识,只是停留在基因突变的文字描述上,缺少与其他相关知识的联系。
但是,随着思考、分析和理解程度的加深,逐渐理顺了基因突变与细胞的有丝分裂、减数分裂等内容的关系,进一步领会到基因突变只能在DNA进行复制时才能发生。
在此基础上,再从遗传、进化等内容中找结合点,进而体会到基因突变有别于基因的重组,能产生新的基因,可产生新的生物类型。
把这些不断提高、发展和深化的认识过程如实展示在学生面前,他们对自己的学习不仅增强了信心,把我视为学习的榜样,而不是高不可攀、顶礼膜拜的“导师”。
其次,大胆揭示教学过程中曾有过的错误认识。
例如,在染色体变异的教学中,笔者过去对秋水仙素处理二倍体个体发生减数分裂的配子,认为通过受精作用后,后代只产生四倍体的错误认识。
事实上,随着对教材和教参等资料的研究学习,自己了解到这一结果,应该是四倍体、三倍体、二倍体的后代都有可能发生。
暴露此类错误的认识,不但没有削弱自己在学生面前应有的地位,反而赢得了学生的信任感。
第三,与学生拥有相似的学习位置。
例如,在进行过氧化氢酶特性探究试验时,不能只是学生做,教师在旁边观察巡视,不妨作为学生一分子介入到某一小组中,充当选取实验材料的角色,或是参与过氧化氢酶的提取,或是为实验步骤献计献策。
这样,不仅能为本组学生实验的成功或创新提供后援,同时也能更好地激励其他组的同学奋发争先。
显然,教师从高高在上的“权威”位置下来,成为学生共同学生的伙伴,为师生之间的平等对话铺平了道路;同时,教师又能更好地了解和掌握学生学习节奏的脉搏,师生在教学过程中将会激发出更多的对话话题,使课堂教学扎实有效,并能及时解决他们所需解决的问题。
2 善于链接教学过程中的“断层”
师生之间在课堂教学中实现真正的对话,时常出现的问题是“断层”的现象,即对一个教学内容展开对话时,缺少一定的“伏笔”或“包袱”,一个话题行将结束时,学生的思维也就会突然阻塞。
因此,教师要成为一个组织对话的高手,必须在链接这些“断层”上下功夫。
“断层”链接的第一种方法,是以学科领域里一些生理过程的自然顺序为依托,这样比较容易凝聚师生之间思维的方向,提高对话的效益。
例如蛋白质的代谢教学,如按照食物中的蛋白质被分解为氨基酸后,吸收成了血液中的氨基酸,再运输到各种组织供细胞利用等生理过程的自然顺序展开对话,这些生理过程中的每一个环节都可以设置“包袱”或留下“伏笔”,为师生之间的对话提供充足的素材。
同样,学生也比较容易构建对话的心理准备,积极地参与对话,不会出现因抓不住中心或要点产生心理恐慌的现象,影响师生之间的持续对话。
第二种方法是,善于转化学生的话题,使对话的内容丰富而深刻。
例如,在进行杂交育种的教学时,学生提出了将不同性状的个体首先进行杂交的方法,教师抓住这一方法的提出,进行了“为什么要把两个具有不同性状的个体进行杂交”等类似这样的转化,由稍纵即逝的平铺直叙演变成了微起波澜的话题,使师生有话可议,不至于平淡而冷场。
第三种方法是,不断修饰师生共同议论的话题,使对话更有价值。
例如对酶的特性探究教学,是以“体积较大的新鲜肝脏放入过氧化氢液体中,反应不剧烈”为话题开展的,经过师生对话后,得出是由于绝大部分酶仍然存在于肝细胞内的结论;在此基础上,把前一个话题修饰为“经对肝脏研磨、过滤后所得到的滤液滴入过氧化氢中,反应剧烈了”,学生此刻就有话可谈了。
如果就此打住,显然没有达到话题的价值目标,因此还必须利用此时的情境继续修饰,如“将滤液稀释十几倍后,反应仍很剧烈,加热该装置,反应缓慢或停止;相反,对滴加氯化铁溶液的过氧化氢装置加热,反应由缓慢变为剧烈了等等”。
类似这样层层推进的修饰,为师生对话的正常进行注入了生机。
3 基本概念的学习必须建立在现实生活实践之中
生物的基本概念掌握的程度,决定着生物教学的质量。
勤于进行师生之间的对话教学,可及早地帮助学生建立对基本概念的正确理解,避免出现不必要的误解。
如何使学生把过去认为枯燥的基本概念,转化为学习生物的“金钥匙”,关键就是教师要深入了解学生已具有的生活和获得的经验,由此作为突破口可调动学生积极参与对话,在活动中完成对基本概念的教学。
在染色体变异的教学中,基本概念如染色体组、单倍体等,文字描述很难使学生有透彻的理解。
传统的教学是教师不厌其烦、喋喋不休地剖析关键文字的内涵。
此类教法的长期实践表明,学生了解的快也遗忘的快,随后的知识迁移和运用存在意想不到的障碍。
为此,教师如结合学生的实际,灵活地选择不同的教学内容展开对话,可以促使他们在掌握基本概念时少走弯路。
例如,生活在农村的学生,对农作物、家畜等接触较多,可以此打开话匣。
蜜蜂的生活史虽然比较复杂,但由于他们生活的附近可能就有养蜂场,因此对受精卵如何发育成蜂王或工蜂、未受精的卵细胞可以发育为雄蜂等内容了解得十分清楚,以此例引出单倍体、二倍体概念的特点,更容易被他们理解和接受。
同时,他们还可能提出传统教学所不具备的话题:
单倍体既然是高度不孕的,那么雄蜂是不是能产生正常的生殖细胞呢?
多倍体的营养器官较二倍体发达,这对农业生产有什么意义?
多倍体发育延迟,是否要适当考虑当地的季节气候?
通过对这些问题的讨论和对话,可以激发学生运用批判的思维品质,学习、判断和鉴别,打破墨守成规的陋习,勇于发表自己的观点。
身在城镇的学生,阅历高见识广,各类报刊杂志和互联网可为他们提供大量的话题。
如教者根据染色体组、单倍体等概念,选择相关事实精心加以组织对话内容,也同样能获得较好的效果。
例如“试管婴儿”、花卉的栽培等,学生对此并不陌生,实行对话教学有一定的基础。
笔者在这一内容的教学时,通过对话感触颇多。
一是把基本概念的教学建立在学生的现实生活实践中,会促使学生认识到掌握基本概念的重要性。
他们深深体会到,没有它的存在,就不能准确地阐述或解释发生在身边的事,如花卉的花瓣增多的现象,就可以用简短的概念如“二倍体转变成了多倍体”加以解释,简洁明了;二是对有些基本概念、文字的描述没有具体的实例来得有效。
例如笔者在运用“试管婴儿”产生过程的实例进行对话教学时,在弄清楚染色体组概念的同时,一些学生终于清晰地明白卵细胞、受精卵只是含有一个或两个染色体组,但对此细胞不能称它们是单倍体或二倍体;三是运用实例进行对话的基本概念教学,学生的思维空间进一步被拓展了。
从下列这些对话时学生提出的问题可以看出,师生的交流多么广泛:
胚胎的发育是否一直在试管里发育?
试管婴儿的胚胎发育环境变了,是否容易造成多胚的现象?
试管婴儿与克隆人有什么区别,这些做法是否都违背人类的伦理道德?
等等。
4 及时点燃具有创新思维的话题
课堂教学中对话的持续,除了应具有丰富的内容外,还必须能够及时地点燃具有创新思维的话题,由此吸引学生参与到对话教学中来。
因此,这就要求执教者不仅要有坚实的知识基础,更需要运用自身的智慧,使对话教学不流于形式,不浮在表面,让参与对话的每个学生都有所得。
兴趣和好奇的激发,是点燃具有创新思维话题的方法之一。
由于教材编写时间的限制和科学技术的飞速发展,一些社会关注的热点知识不可能尽收包揽,往往这些内容却是学生十分关注的。
所以,教者以此为话题,可为课堂对话教学注入活力。
例如在进行DNA结构和功能的教学时,介入刑侦上常用的犯罪嫌疑人的DNA比对实验内容后,学生就会结合所处的环境,提出他们所关心的问题:
DNA比对原理是什么?
为何不采用蛋白质或其他物质的比对?
这种方法能否用于亲子的鉴定?
等等。
要对这些问题展开对话,显然要有对DNA结构和功能了解的基础。
因此,教者不失时机地将基础知识的教学内容,与学生提出的问题巧妙结合起来进行对话,学生不仅能觉察到基础知识的重要,同时也培养了他们的知识迁移和运用的能力。
此外,组织学生到实验室做一二个相关实验,由他们交流的感受而引发对话教学;师生共同观看一段录像或有关的图片图表,由各自对所看到的进行畅所欲言的表达而完成对话教学等等。
这些具体的活动实践,都能极大地激发学生进行创新思维,从而保证了课堂对话教学的持续进行。
建立对话教学的理念,是对传统的单向传授教学的一个挑战,在课堂教学中,教师要不断留意学生的变化、关心他们的发展、呵护他们的创新,使学生成为积极好学的参与者,而不是被动、厌学的旁观者。
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