動物細胞的特征范文

時間:2023-12-26 18:01:37

導語:如何才能寫好一篇動物細胞的特征,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

動物細胞的特征

篇1

【關鍵詞】高中生物;細胞;功能;結構

相信大家對于生物都不陌生,因為生物與人們的生活息息相關,人本身就是一種動物,存在于生物研究的領域,生物從最為基本的結構,最基礎的生命物質細胞開始研究,讓人們清楚的了解現在的世界上的生命組成的物質,更加透徹的了解自己,了解世界,這就是生物的學習存在的意義。

生命之中充滿無窮的奧秘,而生物的探索就為我們大家揭開了這些神秘的面紗,讓我們能夠看清生命的本質,了解花草樹木,魚蟲,甚至是人類生命的意義。人是由無數個分工明確的細胞組成的,這些細胞無時無刻不在為人類的活動而運轉,就算是人在睡覺的時候,還有很多的細胞都在不停的運轉,有些細胞會在人死了之后停止運轉,而有些細胞就算是失去了供養,還是能夠繼續生存下去。

生物根據細胞的多少可以分為單細胞,多細胞。單細胞生物一般都是結構極其的簡單,憑著一個細胞就能夠進行攝食,排泄,運動等活動,最為普遍的就是草履蟲,草履蟲是一種簡單的單細胞生物,主要是生活在水中,現代生物學中經常通過研究草履蟲來研究單細胞生物的特性。人是多細胞的生物,那人的細胞每天都在做什么,又是怎樣分工明確的來讓人實現學習,工作,吃飯等事情的。筆者結合高中生物的教材,為大家進行詳細,通俗易懂的解答。

一、細胞是生物體結構和功能的基本單位,一切生命活動都離不開細胞

如果大家有高中生物的教材,打開目錄的第一章就會看到這句話。細胞在生命中起著不可缺少的作用,生物體結構和功能都離不開細胞的實現,生命的活動更加不能夠離開細胞。沒有細胞就沒有生命,而那些不具有細胞結構的病毒,也要依賴于宿主細胞才能夠生存,可想而知,細胞對于生命的活動是多么的重要。

一個細胞就可以構成一種簡單的生物體。在上億萬年前,據說地球上都是海洋的時候,人類還沒有存在在這個世界上,那時地球上唯一的生命物質就是最簡單的單細胞,現在在各大博物館都可以找尋這些地球祖先的身影,雖然她們已經在地球的舞臺上失去了身影,但是對于人們對細胞的研究有不可或缺的價值,她們是現代生命的基礎,是想要了解細胞的科學家們的研究對象,而這些簡單的細胞對于地球的發展,人們的出現和進步都有極其重要的作用。

二、細胞的組成,動物細胞植物細胞的區別

經過了上億年的發展,地球上的恐龍滅絕了,活躍在地球上面的是具有高智商的人類。曾經的地球上都是海洋,存在的也只有海洋里面極為簡單的單細胞生物,但是如今,地球仍是被海洋覆蓋,但是幾塊陸地上面物種豐富,動物和植物都有千百萬種,構成各種動物和植物的細胞也存在差異,但是因為具有相同的起源,動物細胞和植物細胞的差異也就不是很大。

動物細胞和植物細胞的主要區別在于植物細胞含有細胞壁,而動物細胞沒有細胞壁,只有細胞膜,另外動物細胞中多了很多的細胞器,這些細胞器的存在是為了讓動物能夠更好的進行生活,而植物細胞的細胞構造相對簡單,植物的生活就是進行光合作用和呼吸作用,因此植物細胞存在高爾基體,內質網,線粒體等為光合作用和呼吸作用而存在的細胞器。

而動物細胞則因種類不同,相對構造也就存在差別,比如說是動物紅細胞,動物紅細胞在動物的生命中起著不可或缺的作用,紅細胞會根據動物體內進行自己的調節,這都是通過細胞器才能夠實現的,因此動物細胞中含有不同的細胞器,但是無論是動物細胞還是植物細胞都含有固定的結構,比如說是細胞質,細胞膜,中心體等。

三、細胞構成的大世界

生命的結構層次是從細胞開始了,接下來是組織,器官,系統,進而到了個體,個體之后又是種群,多個種群生活在一起形成群落,群落組成生態系統,最后形成生物圈。細胞是最為基礎的物質,單細胞的生物既可以說是細胞這個生命系統的,又可以說是個體這個系統。

生物中存在很多不可思議的現象,而人們如果不通過研究,僅憑主觀臆斷的話,就會出現很多的錯誤,比如說血液其實是屬于組織的這個層次,很多的同學都喜歡把血液歸為系統,而皮膚是器官,這也是同學們經常會犯錯誤的地方,皮膚是由組織構成的器官,而不是一個系統。種群的概念也是極易混淆,種群是一定區域內,同種生物個體的總和,而很多時候,人們總是會以為,在不同區域的同一種生物也是一個種群,因為生活的環境不同,所以物種產生的變異也就不同,就算是基因相同,形狀也會發生詫異,因此就不可以再說是同一個種群了。

群落中包含了更多的物種,在一個群落之中,微生物也是屬于這個群落,因此如果說一個池塘中的所有生物的話,就不能說是一個池塘中的所有的魚,因為池塘中的生物還有微生物,懸浮生物,還有很多的小蝦米之類的,這些都算是池塘中的生物,都含有在池塘這個群落之中。

四、人由無窮細胞構成

人是高等的生物,由無數個分工明確的細胞共同組成,這些細胞協調工作,構成了人的思考,學習,工作,娛樂等多項技能。而人所區別于其他的低等生物最為顯著的特征就是人類有語言,人類可以憑借語言,憑借文字進行溝通,而其他的動物就不會出現這個特征,就算是和人比較接近的猿猴等,多無法寫字。

篇2

關鍵詞:對蝦細胞 永生性轉化 研究進展

中圖分類號:R73 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0248-02

隨著對蝦人工養殖集約化的發展,對蝦病毒病日益頻繁爆發,對蝦細胞系是分離和純化對蝦病毒、研究病毒的致病機理、發展有效的診斷試劑和防控技術以及生產高效的病毒疫苗等的有利工具和研究技術。為建立對蝦細胞系,國內外專家學者進行了大量的探索和不懈的努力,對蝦細胞難以脫分化和有絲分裂壽命短是對蝦細胞一直未能成功建系的兩個制約性問題。人們逐漸意識到,僅僅靠改進對蝦細胞培養基和培養條件可能難以實現對蝦細胞的永生性轉化。因此隨著分子生物學的發展,逐漸有人開始嘗試采用物理、化學和生物學方法來誘導轉化對蝦的原代細胞,以期望獲得永生化的對蝦細胞系。

1 物理方法誘導對蝦原代培養細胞永生性轉化

X-射線、電離輻射和60Co射線處理可以誘導細胞遺傳物質發生變異,從而干擾細胞的衰老機制,激活細胞永生性相關基因的表達,是哺乳動物細胞常用的行之有效的永生性轉化物理誘導手段。1990年,Crane最早嘗試采用γ射線、x-射線和電離輻射處理原代培養的對蝦細胞以使之發生變異成為永生性的細胞系,但是沒有成功。雖然失敗了,但這是對蝦細胞永生性轉化道路上的一次很好的探索[1]。

2 化學方法誘導對蝦原代培養細胞永生性轉化

5-溴尿嘧啶(BU)、甲基磺酸乙酯(EMS)、和N-甲基-N′-亞硝基胍類化合物(MNNG)等化學誘變劑都可引起細胞癌變,發生永生性轉化。2001年,郎剛華等應用MNNG對中國明對蝦淋巴組織原代培養細胞進行多次化學誘變處理,雖然誘變后的細胞呈現多層生長,并出現由成纖維樣變為上皮樣等轉化特征,但沒有實現連續傳代[2]。

3 生物學方法誘導對蝦原代培養細胞永生性轉化

3.1 生長因子

細胞生長因子具有刺激細胞生長和繁殖,抑制細胞分化的生物學特性。1995年,Hsu等首次采用堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)對斑節對蝦的淋巴細胞進行誘導轉化,發現經誘導處理后的淋巴細胞不需飼養層就可生長繁殖,并傳代超過90代[3]。但隨后該細胞系被證實為污染的單細胞真核生物(Thraustochytrids)。2002年,樊廷俊等在對蝦細胞培養基中同時添加了bFGF和胰島素樣生長因子Ⅱ(IGF-II)以誘導中國明對蝦淋巴細胞轉化,轉化后的細胞在報道時已傳代培養4代,但并未見到成功建系的后續報道。雖然已有不少研究發現在添加生長因子的情況下,對蝦細胞的生存和增殖能力獲得了不同程度的改善,但是目前還未發現哪一些生長因子能支持對蝦細胞發生自發性轉化并獲得無限增殖能力。

3.2 細胞融合

通過細胞融合有可能獲得具有兩種親本細胞生物學特性的雜交細胞。將已成系的永生性細胞與對蝦細胞融合,有可能獲得具有無限增殖能力的對蝦細胞。2001年,樊廷俊和史振平將已成系的牙鲆鰓細胞(FG)與中國對蝦淋巴組織原代培養細胞,通過聚乙二醇(PEG)誘導融合法進行雜交,篩選出可繼代培養的雜交細胞,并將雜交細胞傳代培養12次,但未見有該對蝦雜交細胞成系的后續報道[4]。2010年,Claydon等同樣采用PEG誘導融合法分別將鯉魚上皮瘤細胞系(EPC)和草地夜蛾蛹卵巢細胞系(Sf9)與對蝦血淋巴原代培養細胞進行融合,并成功篩選得到雜交細胞系,但是該細胞系缺乏甲殼綱動物細胞體外病毒復制的關鍵成分不能用于對蝦病毒的研究,因而不能解決對蝦細胞建系的根本目的。

3.3 病毒癌基因

猿猴病毒40(SV40)是簡單的真核細胞病毒,SV40的大T抗原(SV40LT)可抑制腫瘤抑制因子p53蛋白的活性,因而將SV40LT基因導入哺乳動物細胞中,可成功誘導細胞的永生性轉化[5]。1995年,Tapay等首次采用脂質體轉染法成功將SV40LT基因轉染到南美藍對蝦原代培養淋巴細胞中,發現轉染后淋巴細胞呈圓形,聚集成葡萄樣細胞團,貼壁不緊,生長速度加快,可傳代18~44次以上;而未轉染的淋巴原代細胞呈成纖維樣,貼壁緊,不能傳代。遺憾的是,最終也沒有成功建立對蝦淋巴細胞永生性的細胞系。2006年,胡國斌等利用復制缺陷型-泛嗜性逆轉錄病毒作為載體,也成功將SV40LT基因轉染到中國對蝦原代培養淋巴細胞中,轉基因細胞呈現了轉化特征,但傳代細胞由于真菌污染未能保留下來。

人狀多瘤病毒(human papilloma virus,HPV)的E6和E7基因編碼的E6和E7蛋白可分別與抑癌基因p53和Rb結合,從而影響細胞的增殖、轉移和細胞周期,誘發細胞永生性轉化。2008年,Claydon將HPV的E6和E7基因轉染到紅螯螯蝦的原代培養細胞中,結果發現轉染細胞可存活4個月,但存活的對蝦細胞不分裂[6]。

4 前景展望

成功建立對蝦連續性細胞系的關鍵問題之一是對蝦培養細胞的永生性轉化。哺乳動物細胞中端粒酶活性的有無決定了細胞壽命的長短。腫瘤細胞的端粒酶常常被激活而獲得永生性。Lang等(2004)報道,對蝦細胞中可檢測到端粒酶活性,而且日本對蝦淋巴組織原代培養細胞的端粒酶的活性可以維持30天[7]。但Jayesh(2012)在對蝦原代培養細胞中卻并未檢測到端粒酶活性。因此,通過轉染端粒酶基因是否能夠提高體外培養對蝦細胞的壽命,以獲得永生性對蝦細胞系尚有待進一步實驗驗證。

分子重編程技術是近年來發展起來的一種通過在細胞中過表達多能性因子來實現分化細胞向多能干細胞逆轉的技術。2006年,山中伸彌領導的研究小組利用逆轉錄病毒基因轉移技術,將4個多能性轉錄因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)共轉染到小鼠成纖維細胞中,成功誘導成纖維細胞的去分化,并重編程為多能干細(即iPS細胞),而且所獲得的iPS細胞有高達50%的動物致瘤性。因此,將分子重編程技術應用于對蝦細胞,以實現對蝦細胞的脫分化與永生性轉化,不失為今后對蝦細胞建系的一個新的研究方向和突破口。

對蝦永生性細胞系的建立是一個不斷探索的過程,可能需要漫長的時間。目前,盡管對蝦細胞永生性轉化未取得成功,但實驗中的嘗試和探索為最終實現體外培養對蝦細胞的永生性轉化奠定了基礎,并為以后的研究和發展提供了經驗和借鑒。

參考文獻

[1] Crane,M St J.Mutagensis and cell transformation in cell culture[J].Methods in Cell Science,1999,21:245-253.

[2] 郎剛華,王勇,陳西廣,等.中國對蝦淋巴組織的長期原代培養和化學誘變初探[J].青島海洋大學學報,2001,31(3):411-414.

[3] Hsu Y-L,et al.Development of an in vitro subculture system for the oka organ(Lymphoid tissue)of Penaeus monodon[J].Aquaculture,1995,136: 43-55.

[4] 樊廷俊,史振平.牙鲆鰓細胞與中國對蝦淋巴細胞雜交細胞的體外培養[J]. 水產學報,2001,25(1):11-15.

[5] Berthon P,Goubin G,Dutrillaux B,et al.Single-step transformation of human breast epithelial cells by SV40 large T oncogene[J].Int J Cancer, 1992,52(1):92-97.

篇3

傳統的流感病毒疫苗生產多采用雞胚培養工藝,這種方法一直沿用至今,然而這種生產工藝受到許多限制:雞胚來源受限;培養過程極易污染;成本不易降低;不能保證產品的質量穩定性等。而在未來幾年,隨著對流行性和季節性流感疫苗的需求越來越大,人們會迫切選擇使用低成本質量高的疫苗,這也就使得以細胞培養技術生產流感疫苗成為趨勢,MDCK 細胞就是適用于流感病毒疫苗生產的細胞系之一,其對流感病毒具有高度敏感性。故而研究MDCK細胞的大規模培養及制備病毒疫苗具有重大意義。其中,考慮到細胞本身的生長特性- 貼壁生長,如果采用貼壁細胞培養應用于大規模工業生產會遇到很大的難題,如細胞的消化問題,因此,使MDCK 細胞適應懸浮生長進而培養流感病毒就成為研究的重點。

一、MDCK 細胞大規模培養技術

細胞的懸浮培養可謂是理想的大規模細胞培養方式,懸浮培養技術是在生物反應器中,在人工條件下,高效率大規模的培養動物細胞進而應用于生物制品生產的技術,可根據細胞的貼壁能力分為微載體懸浮培養方式和全懸浮培養方式。

1. 微載體懸浮培養。MDCK 細胞是從犬腎分離出來的一種貼壁依賴性上皮細胞,且它具有典型的“失巢凋亡”現象,即一種特殊的細胞程序死亡,是由于細胞與細胞外基質或相鄰細胞脫離接觸而誘發的,也就是說依靠傳統的馴化方式或者單純的用機械攪拌使MDCK 細胞懸浮生長難度相當大。Van Wezel 創立的微載體懸浮培養系統開創了細胞體外大規模培養的先河,更為準確的說是使貼壁細胞大規模培養成為現實。微載體懸浮培養是一種先進的貼壁細胞培養技術,其原理是將對細胞無害的顆粒加入到生物反應器的培養液中,作為載體,使細胞能在微載體表面附著生長,同時加以持續攪動使微載體始終保持懸浮狀態。反應器中使用微載體是一種可以提高細胞濃度的策略,其細胞密度可達1×107 cells/ml。

采用微載體培養MDCK 細胞,結合了懸浮培養與貼壁培養的優點,包括(1)細胞貼壁表面積大大增加,培養基利用充分,細胞密度增大。(2)微載體可在攪拌停止時沉降,便于將培養基與細胞分離。(3)與方瓶貼壁培養時的代謝變化不大,正常培養基可通用等等。

但是,目前生物反應器微載體培養研究只是單批次的培養,其消化放大培養依舊是難題。且微載體培養過程中一般添加了血清,給下游純化帶來了巨大壓力。采用商業無血清培養基,會大大增加企業生產成本。因此,自主開發無血清培養基進行MDCK 細胞懸浮培養是目前的發展趨勢。

2. 無血清單細胞懸浮培養。我們知道,生物制品生產尤其是細胞培養方法生產病毒疫苗的過程十分嚴謹。細胞培養需添加血清,可是血清的加入無疑給生產后期的除雜純化等工藝帶來難度,而且,流感病毒血凝素HA 可被宿主蛋白酶裂解為成熟的HA1 和HA2,能夠介導病毒囊膜和靶細胞膜結合,病毒開始繁殖,而MDCK 細胞本身不具備裂解HA 的蛋白酶類,所以常常添加胰蛋白酶來提高病毒產量,但是,細胞培養中的血清恰好又可以中和胰蛋白酶,這種矛盾致使MDCK 無血清培養問題更亟需解決。目前,MDCK 無血清培養已經取得了很大的進展,基本思路是在基礎培養基的基礎上補加各種生物活性因子來替代血清,結合細胞生長所需成分,配制出無血清培養基, 能夠支持MDCK 細胞正常生長增殖。一般常見的營養添加因子有:胰島素,人轉鐵蛋白,氫化可的松等等,再經過對這些添加因子的添加量的優化,最終確定無血清培養基成分。

現在,已有MDCK 細胞商業用無血清培養基,它們的成功問世解決了這一大難題。通過直接法或間接法,即:原含血清培養貼壁細胞直接消化傳代換成無血清培養基培養或逐步降低血清濃度直至降到無血清培養,使MDCK 細胞適應無血清培養基,生長狀態優良且能正常增殖傳代。

完成了MDCK 無血清培養后,MDCK 單細胞懸浮培養仍在研究當中,有文獻報道,已有馴化成功的MDCK 懸浮細胞系,但就市場應用來看,是遠遠不夠成熟的?,F階段,馴化MDCK 細胞在適應了無血清培養基培養的基礎上,對其進行單細胞懸浮培養馴化方法主要有以下幾種:(1)使用硅化方瓶培養:將細胞培養方瓶先用硅化劑處理,防止了細胞的貼壁,再通過調整培養基成分,使細胞增殖;(2)使用搖床或搖瓶體系,通過外力作用,防止細胞貼壁,再對細胞進行篩選,然后擴大培養。

二、 MDCK 細胞應用于流感病毒疫苗生產

采用細胞系培養流感病毒是目前最有前景的流感疫苗生產方法,市場銷售的一些貼壁細胞系如Vero 細胞,MDCK 細胞是應用于流感疫苗研究最典型的哺乳動物細胞系,經研究,這些宿主細胞產生的病毒滴度高,大部分病毒繁殖效果好。此外,研究表明,從相應的細胞培養生產的疫苗免疫應答效果和用雞胚生產的疫苗一樣好。MDCK 細胞應用于流感疫苗生產有很多優點:MDCK細胞易培養、增殖快、易放大,感染流感病毒效率高,可高效擴增流感病毒;MDCK 細胞生產的疫苗可以應用于對雞胚蛋白過敏的患者等等。在使用MDCK 貼壁細胞接流感病毒后,通常會有較高的細胞特異性產率;微載體懸浮培養的MDCK細胞,接流感病毒后,HA 滴度可以高達9log2(1∶512);就已知實驗室用馴化出MDCK 懸浮細胞系接流感病毒,得出的TCID50 值和HA 滴度都高于貼壁細胞系。且已有疫苗廠商如Solvay 制藥公司采用無血清培養基、微載體技術制備出了MDCK細胞流感亞單位疫苗;諾華公司制備出了由MDCK 細胞培養生產的流感疫苗Optaflu。

三、展望

在過去十幾年中,用動物細胞培養制備流感疫苗生產方式已經替代了傳統的使用雞胚生產方式。動物細胞培養生產流感疫苗的特征在于其靈活性和可擴展性,然而,貼壁細胞易培養但是卻很難擴大生產量,而如果使用微載體提供生長表面又會大大增加其成本。所以要努力創建懸浮細胞系,特別是MDCK懸浮細胞系。

多年以來,監管部門督促行業設立無血清培養流程,以避免污染。

然而,許多市售培養基仍然需要添加物,以達到高細胞密度和最大產物產量。理想的情況是,在疫苗生產中應該使用不需添加另外的蛋白質等混合物的已知成分的培養基。這不僅會降低批次變化的風險也有利于病毒收獲的下游處理。此外,疫苗生產過程可以被簡化,可以直接接毒而不用更換培養基。

各種傳代細胞系可用于工業生產, 如PER.C6 細胞,EB66 細胞,AGE1.CR 細胞等等,它們已經被應用于疫苗生產并且這些細胞系可以在不含動物血清的培養基中懸浮生長。還有一些懸浮生長的細胞如CHO 細胞,BHK 細胞,HEK293細胞也常常被用于重組蛋白,單克隆抗體和獸用疫苗的生產。所以懸浮MDCK 細胞系是非常有必要且可行的,因為用這種細胞生產,其生產效率和經驗會增強生產過程中的穩定性,并且十分經濟。MDCK 細胞無血清全懸浮培養是最終目的,既可以解決血清帶來的種種不利,又可以避免使用微載體添加物帶來的未知隱患,從而可以提高細胞增殖效率且降低成本,保證產品的質量。

篇4

【關鍵詞】學業水平考試 復習教學 生物學學科思想

1.研究背景

上海市從2010年起恢復了全市統一的學業水平考試。學業水平考試是以《上海市普通中小學學科課程標準》為依據實施的?!稑藴省分赋?,評價不僅要關注學生的學業成績,而且要發現和發展學生多方面的潛能,了解學生發展中的需求,幫助學生認識自我,建立自信。然而,為了能讓學生獲得更好的卷面成績,教師往往會在教學的各個環節抓緊知識點的落實,在復習階段更是背誦、默寫、練習輪番上陣,導致學生的學習趨向機械化。知識是如何發展相互聯系的,這其中蘊含的生物學學習的一般規律常常被忽視。復習結束,留給學生的回憶只是枯燥乏味地應試過程。生命科學對學生而言,仍然是“只見樹木,不見森林”。這種復習方式也導致一些學生產生了錯誤的認識:平時不學習不要緊,只要復習時背一背,練一練就可以了。如此惡性循環,已與學業水平考試的初衷背道而馳,教學的育人目標也不可能達成。

為了解決上述問題,我一直在教學中探索如何有效地指導學生進行考前復習。從這兩年的生命科學學業水平試卷中可以看出,考試考查的知識面廣,難度適中。考試評價在注重知識考查的同時,也重視對生命科學思維、觀念和探究能力的考察。這絕非機械式復習所能提高的。我認為,復習中應運用學科思想指導教學,促使學生系統地整理學科知識,理性地運用學科學習方法,深刻地領悟生命世界多姿多彩、博大精深。

2.生物學思想指導教學實踐的理論研究

2.1 生物學思想的主要內容

2.1.1 辯證統一思想

辯證統一是唯物主義辯證法的基本觀點,生物界也處處體現著辯證統一的思想。例如,生物從細胞水平到個體水平到生態系統,其結構和功能總是相互統一;無論從物質或能量方面看,同化作用與異化作用都是對立的,但兩者共同起作用成為個體生長發育的基礎;遺傳和變異是一對矛盾,而生物的可遺傳變異是自然選擇發生的基礎,是生物進化的內在因素;生物種類林林總總,生命形式多種多樣,但所有的生物體在分子水平上都有統一的物質基礎,核酸和蛋白質。

2.2.2 信息傳遞思想

生命活動的有序進行,離不開信息傳遞,生物個體間的信息傳遞形式非常多樣,而生物體內部的信息傳遞方式更是如此。如激素分子攜帶的信息能調節生命活動;由電信號和化學信號構成的神經信息傳遞使生物能應對外界刺激做出反應;抗原作為一種信息能激發免疫應答;DNA所攜帶的遺傳信息通過復制、轉錄和翻譯,保證了生命的生生不息。

2.2.3 系統論思想和生命的自組織

系統論思想是由奧地利生物學家貝塔朗菲提出的,他認為生物體是一個復雜的有機整體,生物體部分不能離開整體而存在,整體不等于部分的疊加。例如,細胞就是一個完整的生命系統,其中的各細胞結構各司其職,密切配合,而獨立于細胞外的細胞結構是不能執行相應功能,具備生命特征的。此外,生物具有自組織的特征。生命體在一定條件下,能與外界進行物質交換和能量轉化,并通過自組織,使自身在時間、空間和功能各方面處于穩定有序的狀態。

2.2.4 進化思想

進化思想認為,自然選擇促使生物優勝劣汰,適者生存。因此,存留于世的生物,其生命形式、結構、功能等等方面都是經過反復打磨的。生物通過精確的生命活動來減少能量的消耗,保證物種的延續。進化思想并非獨立于生物學的其他分支,相反,生命的代謝、遺傳、生殖等生命活動無一不是適應環境后進化的結果。

2.2 生物學思想對促進學生一般發展的作用

蘇聯著名教育家贊可夫的發展主義理論認為,教學不僅應當為掌握知識和技能服務,而且應當促進兒童的一般發展,即智力、情感、意志、品質、性格的發展。教學有兩個任務,一是發展,二是掌握知識獲得技能。學生只有一般發展取得成績的基礎上,才能高質量地掌握知識和技能。

學業水平考試所涉及的知識點,在其學習和積累過程中蘊含著不同維度的學科思想,在復習中加以應用,能幫助學生進一步深刻理解知識,提高解決生活中與生物相關問題的能力。其次,學科知識時有更新,學科思想卻能對學生的思維產生終身的影響。因為與較易遺忘的知識點相比,學科思想的內化需要經過體驗和實踐后才能逐步理解、認同,成為個人的主觀認識,進一步影響自身的情感態度和價值觀。

3 生物學思想在學業水平考試復習教學中的實踐研究

3.1 以“物質―結構―功能―環境”為主線展開的復習教學

結構與功能的統一是生物學辯證統一思想的重要體現。生命的物質基礎和結構基礎作為學業水平考試中的基本內容,學生對此都感到較為熟悉。但學生對這些知識間的聯系又很陌生,不利于解決實際問題。要加強知識點間的聯系靈活,學生就要有“物質組成結構,結構決定功能,生物功能與環境相適應”的學科思想,以構建知識網絡。

案例:關于“高等植物細胞特有的細胞結構”復習過程的比較

原有的復習過程:整理線粒體、葉綠體、高爾基體、細胞壁等細胞結構的結構特點、作用;根據上述細胞結構的整理來歸納動植物細胞結構的區別。

改進后的復習過程:從學生較為熟悉的植物細胞功能入手,根據“物質、結構、功能、環境”的關系進行知識點的延伸和整理。

效果:在以往的復習練習中,學生對類似“洋蔥根尖成熟區細胞與動物細胞相比,特有的細胞結構是什么”這樣的問題,常錯答:“細胞壁、大液泡、葉綠體”。這說明學生對動植物細胞區別的認識是非常機械的,不能代入題目信息中應用。改進后,學生在解題時,能抓住“根尖”這一信息,從其吸水的功能聯想到相應的結構液泡。再從其相應的土壤環境想到缺乏光照,不能進行光合作用,因而不需要有葉綠體。通過知識點之間的聯系,降低了錯誤率。

3.2 以“信息傳遞”為主線展開的復習教學

在復習“生物體對信息的傳遞和調節”“遺傳信息的傳遞和表達”這些內容時,學生表現出了知識點容易混淆,記憶不牢固的問題。確實,這部分內容量大知識點分散,不利于記憶。只有抓住“信息傳遞”這條主線來展開,明確各種細節問題所圍繞的中心,使知識點的梳理有主脈可循,才能改變他們機械記憶的復習狀態。

案例:“信息傳遞”相關章節的教學框架構建比較

原有的復習框架:按照教材順序,先復習第五章“生物體對信息的傳遞和調節”,包括神經系統、內分泌系統、免疫系統、植物激素的復習,再復習第六章“遺傳信息的傳遞和表達”,包括DNA的結構,DNA的復制和蛋白質的合成。

改進的復習框架:以中心法則為主線,先復習中心法則后,對DNA的結構、DNA復制、轉錄和翻譯的具體過程進行復習,再復習“生物體對信息的傳遞和調節”。

效果:以中心法則為主線,學生在復習中進一步鞏固并理解了DNA、RNA和蛋白質所具有的特定空間結構,明確了幾種物質間的關系和相互作用,使DNA復制、轉錄和翻譯的復習過程更具有連貫性。從中心法則上看,遺傳信息的傳遞在指向蛋白質時戛然而止。這就引發了學生的思考:蛋白質會怎樣表達出遺傳信息?以此為抓手復習“生物體對信息的傳遞和調節”“信息傳遞”的概念由分子水平轉向了細胞水平。蛋白質可以充當哪些信息分子,有沒有其他物質能作為信息分子?個體內的各系統如何接受信息?帶著這些問題開展復習整理,零散的知識點能得到梳理和歸納,提高復習效率。

3.3以系統論思想為指導開展復習教學

系統論思想強調了生命活動的整體性、協調性和精確的相互配合。運用在生物生殖、細胞增殖、遺傳規律等章節的復習中,可以幫助學生從整體上理解生命活動的聯系和變化,感受生命活動的有序性和系統性,進一步領悟進化對生物的作用。

案例:由“中心體復制”引起的教學改進

在一次知識點檢查中我發現,對于動植物有絲分裂的區別,很多學生會答“動物細胞有絲分裂間期發生中心體復制”,對于關鍵點“動物細胞是由中心體發出紡錘絲形成紡錘體,高等植物細胞則是由細胞兩極直接發出紡錘絲”,能提到的反倒很少。這是由于新授課時,學生通過圖片觀察,首先發現的區別就是動物細胞中心體在間期復制,因此容易以偏代全地記住這一點。

原有的復習過程:與圖片相結合,復習有絲分裂每個時期的特征。觀察動植物細胞有絲分裂的圖片,列表歸納其不同點。

改進的復習過程:通過遞進式問答,幫助學生從整體上系統地理解有絲分裂。

上課時,我針對上述錯誤問學生:“大家都知道動物細胞有絲分裂間期中心體會復制,那么中心體復制了干什么呢?”“中心體為什么要移向兩極?”“細胞分裂時為什么需要紡錘絲呢?”“染色體是怎樣活動的呢?”“染色體這樣活動的目的是什么呢?”……

通過一連串的問題,學生再一次推敲了有絲分裂過程。當學生為細胞精確的生命活動發出感嘆時,我提出了新的問題:“生命為什么能這樣精確、有序地工作呢?”

這個問題激起了學生的討論,在我的引導下,學生從遺傳聯系到進化。有學生最后總結:“進化過程中,如果生命活動不夠準確,做些無意義的活動,浪費了能量,這樣的個體會被淘汰。所以,保留下來的生物都有著精確的生命活動?!?/p>

我接著這個學生的話說:“有絲分裂這樣的生命活動,只不過是生命復雜系統中的冰山一角。生命活動的精確性是億萬年來進化的結果。生命的延續伴隨著不停息的、甚至是殘酷的生存斗爭。這個過程中,無以計數的個體因不適應環境被淘汰。維持生存的能量來之不易,只有進化出最有利于自身生存的系統,最大限度的保存和精確地使用能量,才能活下去。生命是不朽的傳奇?。碇灰?,值得珍惜!”說到這里,我的心里充滿了對生命的敬畏,讓我高興的是,我在學生們的眼里看到了贊同和思考。

篇5

第一單元

生物和生物圈

1、生物的特征:(P4,5,6,7)

1)

生物的生活需要營養(植物通過進行光合作用,動物直接或間接的以植物為食獲取營養物質);

2)

生物能進行呼吸(吸入氧氣,呼出二氧化碳);

3)

生物能排出體內產生的廢物(植物落葉,動物和人出汗、呼吸和排尿);

4)

生物能對外界刺激做出反應(含羞草、狼追羊跑等);

5)

生物能生長和繁殖

;

6)

生物都有遺傳和變異的特性(子代和親代相似的叫遺傳;子代和親代不同的叫變異);

7)

生物都由細胞構成(病毒除外);

2、調查的注意事項——你所看到的生物,都要如實記錄。

3、生物的分類

u

按照形態結構分:動物、植物、其他生物

u

按照生活環境分:陸生生物、水生生物

u

按照用途分:作物、家禽、家畜、寵物

4、生物圈是所有生物的家

生物圈(地球上最大的生態系統)

概念:地球上適合生物生存的地方,其實只是它表面的一薄層,科學家把這一薄層叫做生物圈。

生物圈的范圍:大氣圈的底部、水圈的大部、巖石圈的表面

以海平面為標準,向上、向下各約10千米(共20千米)。

生物圈為生物的生存提供了基本條件:營養物質、陽光、空氣和水,適宜的溫度和一定的生存空間

5、環境對生物的影響

u

非生物因素:光、溫度、水、空氣等

u

生物因素:

捕食關系(吃與被吃的關系)

競爭關系(兩種生物爭奪相同食物和空間等)

合作關系(生物互相幫助)

寄生關系(一種生物寄生在另一種生物體內)

6、生態系統的概念:在一定地域內,生物與環境所形成的統一整體叫生態系統。一片森林,一塊農田,一片草原,一個湖泊,等都可以看作一個生態系統。

7、生態系統的組成:(生物部分和非生物部分)

組成

種類

類別

功能

生物部分

植物

生產者

通過光合作用制造有機物

動物

消費者

直接或間接以植物為食

細菌和真菌

分解者

將有機物分解為無機物

非生物部分

陽光、溫度、空氣和水等

8、物質和能量沿著食物鏈和食物網流動的。食物鏈的第一個成分必須是植物,食物鏈只能由植物動物組成,不能出現細菌、真菌和非生物因素。

食物鏈:植物蟲青蛙蛇鷹

(能量的最終來源是太陽光能,此食物鏈中植物的能量最多,數量也最多,鷹的能量最少,數量也最少;但有毒物質或重金屬,植物中含量最少,鷹體內最多)

9、生態系統具有一定的自動調節能力。在一般情況下,生態系統中生物的數量和所占比例是相對穩定的。但這種自動調節能力有一定限度,超過則會遭到破壞。生態系統的成分越復雜,自動調節能力越強。

10、森林生態系統:最穩定的生態系統,有“綠色水庫”“地球之肺”之稱。

海洋生態系統:生物圈中最大的生態系統。濕地生態系統:地球之腎

第二單元

生物體的結構層次

一、顯微鏡的結構(P37)

二、顯微鏡的使用方法(P38-39)

1、低倍鏡對光,直到看到明亮的視野。找到物象之前,調節粗準焦螺旋,此時眼睛從側面看物鏡,防止壓壞玻片;找到物象之后,想要看的更清晰,要調節細準焦螺旋,此時眼睛看目鏡。視野太暗,調節遮光器和反光鏡,換用大光圈和凹透鏡;視野太亮,則換用小光圈和平面鏡。且低倍物鏡轉換到高倍鏡后,視野會變暗,應調節遮光器和反光鏡,換用大光圈和凹透鏡;

2、觀察的物像與實際圖像相反。如果是實物標本d,那么視野里是P,即上下,左右分別顛倒一次。注意玻片的移動方向和視野中物象的移動方向相反。視野里看到的物象偏向左上方,想要移到中央,還將玻片標本向左上方移動——偏哪兒,往哪兒移。

3、放大倍數=物鏡倍數×目鏡倍數

三、觀察動植物細胞:實驗過程

1、切片、涂片、裝片的區別

P42

制作洋蔥內表皮細胞臨時裝片(P43),碘液的作用使細胞核染色,便于觀察。如果是有顏色的細胞(如黃瓜表皮細胞、黑藻細胞)無需染色。

2、植物細胞的基本結構

細胞壁:支持、保護

細胞膜:控制物質的進出細胞,保護

細胞質:液態的,可以流動的。

細胞核:貯存和傳遞遺傳信息

葉綠體:進行光合作用的場所

線粒體:進行呼吸作用的場所

液泡:細胞液(內有糖分,甜味,香味,色素類等物質)

3、觀察口腔上皮細胞實驗(P47)(即:動物細胞的結構)

載玻片中央滴一滴生理鹽水,避免細胞吸水過多而脹破。

細胞膜:控制物質進出細胞

細胞核:貯存和傳遞遺傳信息

細胞質:液態,可以流動

線粒體:進行呼吸作用的場所

4、植物細胞與動物細胞的相同點:都有細胞膜、細胞質、細胞核。

5、植物細胞與動物細胞的不同點:植物細胞有細胞壁、液泡、葉綠體,動物細胞沒有。

四、細胞是構成生物體的結構和功能基本單位。

五、細胞中的物質:

u

有機物(一般含碳,可燃燒):糖類、脂類、蛋白質、核酸,這些都是大分子

u

無機物(一般不含碳,不燃燒):水、二氧化碳、氧等,這些都是小分子

六、細胞膜控制物質的進出,對物質有選擇性,有用物質進入,廢物排出。

七、細胞內的能量轉換器:

u

葉綠體:進行光合作用(光能化學能(儲存在有機物)),是細胞內的把二氧化碳和水合成有機物,并產生氧。

u

線粒體:進行呼吸作用(釋放有機物中的化學能),是細胞內的“動力工廠”、“發動機”。

八、動、植物細胞都有線粒體。

九、細胞核是遺傳信息庫,遺傳信息存在于細胞核中

1、多莉羊的例子p53;

2、細胞核中的遺傳信息的載體——染色體;

3、DNA(脫氧核糖核酸)和蛋白質組成染色體,染色體容易被堿性染料染成深色;

4、細胞的控制中心是細胞核;

不同的生物個體,染色體的形態、數量完全不同;

同種生物個體,染色體在形態、數量保持相同;

十、細胞通過分裂產生新細胞

1、生物的由小長大是由于:細胞的分裂和細胞的生長

2、細胞的由小長大是由于:細胞的生長(注:細胞不會無限制的生長)

3、細胞的分裂

(1)染色體進行復制

(2)細胞核分成等同的兩個細胞核

(3)細胞質分成兩份

(4)植物細胞:在原細胞中間形成新的細胞膜和細胞壁

動物細胞:細胞膜逐漸內陷,便形成兩個新細胞

十一、新生命的開端---受精卵

1、經細胞分化形成的各種各樣的細胞各自聚集在一起才能行使其功能,這些形態結構相似、功能相同的細胞聚集起來所形成的細胞群叫做組織。

動物和人的基本組織可以分為四種:上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。

上皮組織

保護作用

皮膚上皮、小腸腺上皮、消化道上皮

肌肉組織

收縮、舒張

骨骼肌、心肌、平滑肌

結締組織

支持、連接、保護、營養等

血液、骨組織等

神經組織

受刺激能產生興奮、傳導興奮

腦和脊髓

2、不同的組織按一定的次序結合在一起構成器官。

3、夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組成在一起構成系統。

系統:運動系統、消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統,神經系統、內分泌系統、生殖系統。

4、動物和人的結構層次(小到大):細胞組織器官系統動物體和人體

5、植物的組織(P64):分生組織、保護組織、機械組織、輸導組織、營養組織等

6、綠色開花植物的六大器官:

營養器官:根、莖、葉

;

生殖器官:花、果實、種子

7、植物的結構層次(小到大):細胞組織器官植物體(沒有系統)

十二、單細胞生物

1、單細胞生物:草履蟲、酵母菌、衣藻、眼蟲、變形蟲

2、草履蟲的結構(P68)【其表膜攝入氧、排出二氧化碳】。

3、單細胞生物與人類的關系:有利也有害

十三、沒有細胞結構的生物——病毒

1、病毒的種類

以寄主不同分:動物病毒、植物病毒、細菌病毒(噬菌體)

3、病毒結構:蛋白質外殼和內部的遺傳物質

第三單元

生物圈中的綠色植物(P72)

第一章

生物圈中有哪些綠色植物

1、綠色植物:藻類、苔蘚、蕨類,種子植物四大類群。

2、種子植物包括:裸子植物和被子植物

植物

類群

代表

植物

生活

環境

形態結

構特點

用 途

藻類

植物

衣藻、

水綿、

海帶

大都生活在水中,少部分生活在陸地上潮濕的地方

無根、莖和葉的分化

釋放氧氣、魚類的餌料、食用、藥用、工業原料等

苔蘚

植物

葫蘆

潮濕的陸地

植株矮小,莖和葉內無輸導組織,具有假根

形成泥炭、監測空氣污染程度的指示植物

蕨類

植物

腎蕨、

鐵線

陰濕的陸地

有根、莖和葉,體內有輸導組織、機械組織

食用、藥用、優良的綠肥和飼料、古代的蕨類變成了煤等

3、藻類,苔蘚、蕨類都是孢子生殖。

4、苔蘚植物對二氧化硫等有毒氣體十分敏感,在污染嚴重的城市和工廠附近很難生存。人們利用這個特點,把苔蘚植物當作監測空氣污染程度的指示植物。

5、藻類植物的主要特征:結構簡單,細胞里有葉綠體,能進行光合作用;大都生活在水中,通過光合作用制造的有機物可以作為魚的餌料,放出的氧氣除供魚類呼吸外,而且是大氣中氧氣的重要來源。

6、種子的結構(P81)

蠶豆種子:種皮、胚

[胚芽、胚軸、胚根、子葉(2片)]、無胚乳

玉米種子:果皮和種皮、胚

[胚芽、胚軸、胚根、子葉(1片)]、胚乳(中有淀粉,遇碘變藍色)

7、種子植物比藻類、苔蘚、蕨類更適應陸地的生活,其中一個重要的原因是能產生種子。

8、記住常見的裸子植物和被子植物(P82-83,84)

裸子植物:種子無果皮包被的植物。如油松、側柏、蘇鐵、銀杏、紅豆杉、水杉、圓柏。

被子植物:種子有果皮包被的植物。如水稻、小麥、菊、豌豆、木瓜、蘋果等綠色開花植物。

第二章

被子植物的一生(種子的萌發、植株的生長發育、開花、結果、衰老和死亡)

1、種子的萌發(P88)

環境條件:適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣

自身條件:具有完整的有生命力的胚,已度過休眠期。

2、測定種子的發芽率(會計算)和抽樣檢測:檢測對象太大,隨機抽取少量個體作為樣本。并在測定過程中給種子提供最適宜的條件。

3、種子萌發的過程

吸收水分——營養物質轉運——胚根發育成根——胚芽胚軸發育成莖、葉,首先突破種皮的是胚根,食用豆芽的白胖部分是由胚軸發育來的。

4、幼根的生長

根尖:從根的頂端到生有根毛的一小段。(P97)

生長最快的部位是:伸長區

根的生長:一方面靠分生區細胞分裂增加細胞的數量,

一方面要靠伸長區細胞體積的增大。

5、枝條是由芽發育成的;花由花芽發育而來

6、莖的加粗生長:莖的形成層細胞(分生組織)不斷分裂分化的結果。

7、植株生長需要的營養物質:氮、磷、鉀(P99);植物缺少會患?。?9100),過量施肥也不好。

8、花的結構(P104)

9、果實和種子的形成

子房——果實

受精卵——胚

胚珠——種子

子房壁----果皮(果肉也是果皮,與生活中果皮區別)。

10、人工受粉

當傳粉不足的時候可以人工輔助受粉。

11、黃瓜南瓜等多半都不會結果,是因為雌雄異花,雄花不會結果。

第三章

綠色植物與生物圈的水循環

1、綠色植物的生活需要水

(1)水分在植物體內的作用

水分是細胞的組成成;水分可以保持植物的固有姿態;

水分是植物體內物質吸收和運輸的溶劑;

水分參與植物的代謝活動

(2)水影響植物的分布

(3)植物在不同時期需水量不同

2、水分進入植物體內的途徑

根吸水的主要部位是根尖的成熟區,成熟區有大量的根毛。

3、運輸途徑

導管:向上輸送水分和無機鹽

篩管:向下輸送葉片光合作用產生的有機物

注:導管有許多細胞組成,這些細胞是死細胞,沒有細胞核和細胞質,上下連接的細胞壁溶解消失。

篩管是活的細胞組成的,只沒有細胞核。

4、葉片的結構

表皮(分上下表皮)、葉肉、葉脈(下表皮氣孔數量多)

5、氣孔的結構:有兩個保護細胞組成。

保衛細胞吸水膨脹,氣孔張開;

保衛細胞失水收縮,氣孔關閉。

白天氣孔張開,晚上氣孔閉合。

6、蒸騰作用的意義:

[1]

可降低植物的溫度,使植物不至于被灼傷

[2]

是根吸收水分和促使水分在體內運輸的主要動力

[3]

可促使溶解在水中的無機鹽在體內運輸

[4]

可增加大氣濕度,降低環境溫度,提高降水量。促進生物圈水循環。

第四章

綠色植物是生物圈中有機物的制造者

1、天竺葵的實驗(P117)

暗處理:把天竺葵放到黑暗處一夜,目的:讓天竺葵在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉運和消耗。

對照實驗:將一片葉子的一半的上下面用黑紙片遮蓋,目的:做對照實驗,看看照光的部位和不照光的部位是不是都產生淀粉。

脫色:幾個小時后把葉片放進酒精中隔水加熱,目的:脫色,溶解葉片中葉綠素便于觀察。

染色:用碘液染色

結論:淀粉遇碘變藍,可見光部分進行光合作用,制造有機物

2、光合作用概念:綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能,儲存在有機物中,這個過程叫光合作用。

3、光合作用實質:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物(如淀粉),并且釋放出氧氣的過程。

4、光合作用的反應式:

注:氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳

二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁

5、綠色植物制造的有機物有什么作用

用來構建之物體;為植物的生命活動提供能量,養育了生物圈中的其他生物。

6、呼吸作用概念:細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命活動的需要,這個過程叫呼吸作用。

7、呼吸作用實質:分解有機物,釋放能量。

8、呼吸作用反應式:

9、呼吸作用意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進行各項生命活動(如:細胞分裂、吸收無機鹽、運輸有機物等)不可缺少的動力,一部分轉變成熱散發出去。呼吸作用的強弱常常是生命活動強弱的標志。

第五章

綠色植物是與生物圈中的碳—氧平衡

1、綠色植物通過光合作用,不斷消耗大氣中的二氧化碳,產生氧氣,維持了生物圈中的碳氧平衡。

2、呼吸作用與生產生活的關系:中耕松土、及時排澇都是為了使空氣流通,以利于植物根部進行呼吸作用。植物的呼吸作用要分解有機物,因此在儲存植物的種子或其他器官時,要設法降低呼吸作用,降低溫度、減少含水量、降低氧氣濃度、增大二氧化碳濃度等都可抑制呼吸作用。

3、光合作用與生產生活關系:要保證農作物有效地進行光合作用的各種條件,尤其是光。間作套種、合理密植使作物的葉片充分地接受光照。

第六章

愛護植被,綠化祖國

1、我國主要的植被類型

草原、荒漠、熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林

2、我國植被面臨的主要問題

植被覆蓋率低,森林資源和草原資源破壞嚴重

3、我國森林覆蓋率16.55%,人均森林面積0.145公頃,

4、我國每年3月12日為植樹節

5、熱帶雨林-----地球之肺,

6、生物圈的“綠色工廠”----綠色植物。

錯字糾正:

水份(×)

水分(√)

液胞(×)液泡(√)

注意區分:

葉綠素(一種綠色物質,存在于葉綠體內)

葉綠體(光合作用的場所)

生理鹽水

(不要寫成鹽水)

篇6

1.在高中生物的學習過程中,細胞學、生理學知識都是非常普遍的知識,比如,在必修一的一二章、選修課的前幾章都明確了細胞學及其生理學的具體知識,無論是細胞、生物的新陳代謝,還是生命活動的調節等,都說明了細胞學及其生理學基本原理教學的必要性。所謂的細胞學原理,涉及到植物細胞的分化情況,涉及到植物組織的培養情況。普遍來說,在動物細胞融合的條件下,細胞膜會產生流動性,其也伴隨著原生質體的融合。正是由于上述原理的普遍,植物體細胞雜交情況出現,其應用到了細胞的全能性等熱點。在當下非常熱門的單克隆抗體實驗中,可以看到動物細胞培養的基本原理。2.在實踐過程中,生物學的實際意義是非常大的,比如進行抑制癌細胞分裂的化學藥物的研制,這就需要遵循相關的生物學原理。又如,當下流行的海水淡化、污水凈化都涉及到細胞學的具體原理,這些原理的應用與生物課本選修及其必修的知識相掛鉤,教師可以利用現實實例進行教學。

二、生理學原理的幾種常見應用規律

1.在生物教學過程中,生理學原理教學與細胞學原理教學是相通的,比如單細胞懸浮液的制取過程,需要進行動物組織分散細胞,這個處理的過程中,與細胞學是分不開的。在實例教學過程中,教師可以進行加酶洗衣粉制取范例的分析,這里面就涉及到生物學及其生理學原理的相關知識。在生理學研究環節中,酶的作用對于生物系統的運作起著非常必要的作用,在生物必修課本的三、四等章,都詳細的闡述了生物的新陳代謝及其生命活動的調節。在生物體中,酶的品種是不同的,并且其作用也是不同的,原生質體的獲得,需要進行植物細胞壁的去除,這就需要進行纖維素酶等的影響。為了獲得單細胞懸浮液,需要進行胰島素酶的處理,從而進行動物組織分散細胞的有效處理。2.在人類實踐過程中,為了保護人體消化,而研究出一種多酶片,其里面的物質構成是脂肪酶、淀粉酶等。同樣的加酶洗衣粉的制作離不開脂肪酶、淀粉酶,正是這些不同性質的酶組合在一起,才保證良好的洗滌效果。又如,常見的碗筷消毒,就是進行高溫破壞酶的應用,也就因此誕生了高溫消毒法。又如,在葡萄酒的釀造過程中,通過對酶的活性調節及其合成,可以促進微生物的發酵,從而滿足葡萄酒釀造的口味及其成分需要。3.在生理學原理的研究環節中,高等動物生命活動調節原理一直是被我們所強調的,這里面涉及到的原理是比較多的,對于人的生命活動的影響是非常大的,比如激素調節原理,其影響的人體器官非常多,高中生可能在現階段不能有太深的了解,教師可以以內分泌失調癥為案例,進行常見疾病的生物治療原理分析。

三、遺傳學的規律與變異性

1.在高中生物教學階段中,遺傳學知識占據的空間是非常大的,比如,生物的生殖與發育、生物的進化、人體生命活動的免疫等。簡單來說,基因是一種微觀上的生物狀態的控制單位,其具備遺傳效應的DNA構成片段,并且基因是具備獨立性的。人體的正常生存正是由于不同生物的DNA相互組合存在的,基因可以在某些條件下進行拼接及其重組,其進行一套密碼的應用,這些都是常見的基因工程應用原理。2.在新時代的發展過程中,基因變異似乎是非常常見的東西,我們周邊的基因玉米、基因花生等都是非常常見的,這都是利用了生物變異原理知識,從而進行生物新品種的塑造,這種方法是人為性質的方法,進行生物遺傳物質的改變,從而讓生物出現新的形狀,這種出現的形狀必須是滿足人們所需要的,再針對這些性狀進行培養,直到新品種的出現,這個流程涉及到了遺傳育種的核心原理,就是基因突變流程、基因重組流程。在教學過程中,教師可以具體講授基因工程育種的不同生物DNA重組原理關系。

四、一環套一環的生態學原理

1.什么是生態學原理,生態學原理涉及的范圍是非常廣泛的,這就首先需要了解什么是生態學,生態學是進行生物系統相互作用的科學,其亦是一種非常廣泛的學科,涉及到生物有機體活動、物理環境影響、人類社會因素等。要更好的了解生態學原理,就必須了解到人與自然生態環境的關系,特別是人及其其他生物的生存環境,環境是生存外界條件的總稱,其包括空間及其其中影響生物生活及其發展的各個要素。所以要研究生態學原理,必須要了解到這個環境的定義,其是以生物為主體的,而不是單單的以人類為主體。要具體分析生態學原理,就要針對生物的不同層次及其對象進行分析。在高中的選修課本中,生態學知識是比較多的,其占據必修課本的空間比較大。畢竟生態學實際上與細胞學、生理學等是相關的。在這個問題的具體教學中,教師可以引述植物開花的例子,是什么影響到了植物的開花,是因為光周期的變化情況,這個所謂的光周期長短就深刻影響到了植物的生態變化。同樣的把這種原理應用到動物生態上也是可以的。光周期的情況影響到了動物的繁殖情況,通過對該原理的應用,可以進行人工動物飼養的控制。2.通過對生物學知識的熟練應用,人類將生物的天敵管理應用害蟲的防治,在現實生活中,非生物因素深深的影響著生物的原理。在生態學原理的教學過程中,種族的特征性質是教師必須要講授的知識。這種種族特征原理,是符合大自然的循環原則的,大自然的各種物種循環相扣,其中是非常潛移默化的生態學原理應用。

五、結語

篇7

一、課標分析

生物學課程標準中對于本節課的要求為:描述病毒的主要特征以及它們與人類生活的關系。這就要求在本節課的學習中不僅要學生了解病毒的一般結構,更要求學以致用,與生活聯系起來,對病毒全面認識,包含對生活有害的一面,也有有益的一面。

二、學習對象分析

1.學生特點

初中生是從形象思維向抽象思維過渡的階段,主要表現為好動、好奇、好表現、注意力易分散、希望得到老師的表揚等方面。同時,在課堂上應維持學生的注意力,避免學生思維過于分散。

2.學情分析

在本課學習之前已掌握動物細胞、植物細胞、細菌、真菌的結構特點,細胞分裂、蛋白質及遺傳物質的有關知識,生活中已有某些疾病是由病毒引起的。

三、學習內容的確定

除課本內容外,補充生活中常見的由病毒引起的疾病及其防治方法。

四、教學目標

1.知識目標

(1)學生能夠正確說出病毒的結構特點

(2)學生能夠正確說出病毒的繁殖方式

(3)學生舉例說出病毒與人類生活的關系

2.能力目標

學生能夠通過小組合作嘗試設計能夠證明病毒存在的實驗。

3.情感、態度與價值觀目標

(1)通過合作設計實驗,體驗科學探究的一般方法

(2)關注病毒在人類生活中的危害及利用,形成對病毒正確的認識

(3)養成健康的生活習慣

五、教學重點難點

教學重點:病毒的特征

教學難點:病毒的繁殖

六、課時安排

一課時

七、教學過程

1.導入新課

以學生都熟悉的流感、艾滋病、埃博拉等疾病入手,提問:你們都有沒有聽過這些疾???那你們知不知道是什么東西導致人們生病?圖片展示艾滋病病毒、埃博拉病毒、H7N9病毒、天花病毒等多種病毒的圖片。引起學生的學習興趣并以此引出本節課的學習內容――病毒。

2.新課學習

展示一張圖片,用摩天大樓和足球的比例來說明病毒和細胞的大小比例,學生都在顯微鏡下觀察過細胞、細菌的大小,從而可以推測出病毒是無法用一般的光學顯微鏡觀察到的。能夠對病毒的大小具有一個初步的概念,病毒十分微小,比細胞和細菌小得多,只能用納米來表示它們的大小。

提出問題:如此微小,甚至在光學顯微鏡下都看不到的病毒是如何被發現的呢?

給學生展示兩張圖片:煙草正常葉,煙草花葉病病葉。通過圖片可以看出兩者的區別,我們知道植物會生病肯定是植物體內存在某種有害的物質。那這種物質到底是什么東西,是不是我們之前所學過的細菌呢?

分組討論:將學生4~6人分為一組,討論如何確定使該植物生病的物質到底是什么,并寫出實驗設計思路來證明你的假設。

學生展示:請兩三個小組分享他們的討論成果,并在黑板的副板上記錄學生設計實驗中存在的各種各樣的問題。

PPT演示當俄國科學家伊萬諾夫斯基遇到和我們一樣的問題時,他所進行的實驗設計。(1)提出假設:這種病由細菌引起;(2)取病葉汁液;(3)將汁液中的細菌過濾;(4)用濾液感染正常煙葉;(5)正常葉患病,假設錯誤,發現病毒。

教師小結:通過這個實驗他發現煙草花葉病是由比細菌還小的病原體引起的,他把這種病原體叫做“濾過性病毒”。結合學生在實驗設計中的問題來探討本實驗設計的科學性,教給學生設計實驗的方法。

提出問題:圖片展示煙草花葉病毒的形狀,由圖片我們可看出這種病毒是桿狀的,那是不是所有的病毒都是桿狀的?

學生分析:結合在導課時展示的多種病毒的圖片,可清楚地知道病毒不僅有桿狀,還有球狀、多面體狀、螺旋狀等多種形狀。

教師小結:病毒的形態是多種多樣的。

我們剛剛看到科學家通過對一種病的研究發現了病毒的存在,事實上在我們生活中接觸到的很多的疾病都是由于病毒的感染引起的,病毒寄生在生物體內從而使其染病。病毒不能獨立生活,必須寄生在活細胞內。煙草花葉病毒寄生在植物細胞內,像我們通常所說的流感病毒就是寄生在動物和人的體內,還有一些病毒專門寄生在細菌的體內,這種病毒也稱作噬菌體。

根據病毒寄生細胞的不同我們可以將病毒分為三類:動物病毒、植物病毒、細菌病毒。

提出問題:通過之前的學習,我們了解到,植物、動物、細菌、真菌的細胞各有特點,各不相同?,F在結合課本上第91頁病毒結構示意圖,和課件上植物細胞、動物細胞的結構圖分組討論說出三者之間有什么區別。

學生活動:小組討論、全班相互交流展示結果,小組間互相補充完善答案。

教師講解:病毒無細胞結構,由蛋白質外殼和內部的遺傳物質兩部分構成。

提出問題:回憶一下我們學過的動物、植物、細菌、真菌都是如何進行增殖的?

它們都具有細胞結構,細胞可以通過分裂進行增殖,部分真菌還可以進行孢子生殖。

提出問題:那么病毒這種沒有細胞結構的生物又該如何增殖?新的病毒的形成需要什么物質?

學生活動:分組討論

新的病毒形成需要具有新的蛋白質外殼和遺傳物質。

教師講解:由于病毒本身無法產生新的蛋白質和遺傳物質,病毒增殖需要借助寄主細胞來進行。

提出問題:病毒只有在活細胞中才能增殖,那么,沒有寄生的病毒是不是就死了,不具感染性?

病毒離開了活細胞,通常會變成結晶體。當外界環境條件適宜時,便侵入活細胞,生命活動就會重新開始。

了解了這么多病毒的知識,我們最關心的還是病毒和我們生活的關系。

播放視頻:了解病毒對人類有益、有害的方面。幫助學生提高注意個人衛生、保護健康的意識,并且對病毒有正確的認識。

三、課堂小結

1.大小:病毒極小。

2.分類:動物病毒、植物病毒、噬菌體。

3.結構:由蛋白質外殼和遺傳物質組成,沒有細胞結構。

篇8

關鍵詞:生物學;課程標準;概念教學

《義務教育生物學課程標準》明確提出:“生物學概念是生物學課程內容的基本組成?!鄙飳W重要概念處于學科中心位置。教師在設計和組織教學活動時,應注意圍繞重要概念展開,精選恰當的教學活動內容,以促進學生對重要概念的建立、理解和應用。對于概念教學,我們一線教師首先必須理解其含義。

一、什么是概念

說到概念,人們一般想到的是概念的名稱和定義光合作用,生態系統,生態因素……“植物細胞有細胞壁”是概念嗎?“生物與環境相互依賴,相互影響”是概念嗎?在《現代漢語詞典》中是這樣解釋概念的。概念是思維的基本形式之一,反映了客觀事物的一般的、本質的特征。人類在認識過程中,把所感覺到的事物的共同特點抽出來,加以概括,就成為概念。

二、什么是重要概念

談重要概念,實際上是強調核心概念。什么是重要概念:“生物學重要概念處于學科中心位置,包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用”。費德恩等人認為,核心概念是一種教師希望學生理解并能在忘記其非本質信息或周邊信息之后,仍然能應用的概念性知識。埃里克森認為,核心概念是指居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學科中的各種概念、理論、原理和解釋體系,為領域的發展提供了深入的視角,還為學科之間提供了聯系。

三、如何認識課標中的50條重要概念

1.這50條重要概念是從課程內容中提煉出來的重要知識,其中有的是傳統意義上的概念(有概念的名稱、內涵和外延),有的不是。課標中的“概念”比邏輯學、心理學意義上的“概念”要寬泛。不要糾結于核心概念、重要概念、具體概念的區分。

2.要理清相關概念的關系,把握其內容邏輯聯系,以幫助學生形成良好的知識結構。例如“生物體的結構層次”主題有六條重要概念。(1)細胞是生物體結構和功能的基本單位。(2)動物細胞、植物細胞都具有細胞膜、細胞質、細胞核和線粒體等結構,以進行生命活動。(3)相比于動物細胞,植物細胞具有特殊的細胞結構,例如葉綠體和細胞壁。(4)細胞能進行分裂、分化,以生成更多的不同種類的細胞用于生物體的生長、發育和生殖。(5)一些生物由單細胞構成,一些生物由多細胞組成。(6)多細胞生物體具有一定的結構層次:包括細胞、組織、器官(系統)和生物個體。其中(1)是統領本主題的上位概念。(2)和(3)兩個概念是說明細胞自身進行生命活動的結構。(4)說明生物體的生長、發育和生殖等功能是通過細胞實現的。(5)和(6)兩個概念是說明在結構上細胞與生物體的關系。

3.還要區分事實性知識與概念性知識,詞典中的概念與頭腦中的概念,前概念與科學概念,正確處理它們之間的關系。事實性知識本身不能遷移,它是構建概念的基礎,只有形成概念后,才能遷移。如,工業污染區,深色的樺尺蛾越來越多,淺色的樺尺蛾越來越少(事實)。事實是可以觀察到的,可以被描述的。在此基礎上通過觀察、分析、歸納等一系列思維活動形成概念。概念是思維活動的結果,概念是以事實為基礎的。如,工業污染區,樺尺蛾的變化是自然選擇的結果(概念)。教學的目的是幫助學生在頭腦中建構接近于“詞典中的概念”的概念。

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隨著電子信息科技的不斷進步,使得整個社會進入到一個高速互聯互通新時代——網絡信息時代,對教育也提出了更新、更高的要求。為應對這一變化和趨勢,國家在上世紀末提出新一輪基礎教育課程改革。新課改給高中生物教學帶來了全新的教學理念,它更加關注學生學習的主體性,注重實驗探究和技能訓練,增加了資料分析和思考討論,強調生物科學史的學習以及與社會的聯系。為了把新的教學理念落實到教學,構建動態課堂,是符合時代特點的高效模式,而教師進行充分而有效的備課是其實施的堅實基礎。

備課是課堂教學能高效有序展開的前提和基礎,只有備好課才能得心應手的上好課,所以歷來受到很多優秀教師的重視。當前網絡時信息代下如何把新課程標準和理念體現在備課的各個要素中呢?這里我也談談自己粗淺的一些認識。

一、動態課堂備課更應吃透新課程標準和教材知識體系

1.準確把握新課程標準,備課才有正確的指導思想。

新課程標準是實施教育教學的綱領性指導文件,為網絡信息時代的教育教學提出新的教學理念,在知識、情感態度及價值觀、能力等方面為相應學科的教師提出了學生現階段所要達的具體目標和要求。所以吃透標準,才可能備出符合具有時代特征的好課。

2.深鉆教材,全面把握學科教學體系,備課才有根本基礎。

教材依據新課程標準和理念編撰而成,是當今時代學生學習學科知識、技能的介質和藍本,但是在網絡信息時代,動態課堂經常會引入新的信息或作用之后產生新的信息,所以教師更要考慮的是如何運用教材,即老教育家葉圣陶先生說的:教材無非是個例子。從備課的流程來看,教師對教材有一個全面的、正確的理解和把握,才能設計一個比較合理的教學設計。弄清備課的內容在本冊,本章節的地位和作用,本節課或本單元的重點,難點和關鍵所在,就此設計教學的三維目標,設計突破重點、難點的方法,設計突破關鍵點的思路;思考是不是設計了切合實際的、貼近學情的教學方法,教學思路以及創新點、德育點;是不是設計了合理的習題、考點、板書、課堂檢測和課后作業;從而把課上得扎實有效,脈絡清晰。深鉆教材,有效挖掘利用教材是備課的基本環節,也是重要環節。

3.網絡交流有助于教師把握標準和教材,提高備課質量。

網絡信息時代,本文由收集整理信息表現為能快速廣泛傳播,同時也會新信息迅速覆蓋舊信息。這為學生和教師都提供了更大的學習自由和空間。對于學生,也會通過網絡接觸到一些新的信息。作為教師,可以利用網絡交流,可以更好解讀標準和加深對教材的理解,可以更好的吸收鮮活的教學素材、關注時展的新動向。

4.備課的教學素材要常新。

只有常新,才能為構建動態課堂,有效把握課堂上動態生成的教學契機打下基礎。只有常新,才能保持課堂活力。從教學素材來講,新,一方面是指新鮮,學生通過報刊雜志、電視媒體、網絡瀏覽剛接觸,學生有一定認知,他可能參與熱情高;一方面是指新穎,學生沒有接觸過,但是比較特別,有吸引力,學生可能會覺得值得咀嚼。這些“新”的素材老師可以通過網站瀏覽篩選、專業期刊和通過湖南基礎教育資源網等專業網站交流中獲得,并及時地收集整理,并運用到課堂教學之中。

二、動態課堂備課要充分了解學生現狀

學生是教學的對象和主體。如何使教學設計做到合理,可接受性強,必須充分了解學生現有的發展水平。實施動態課堂教學更是如此。所以在備課時要充分考慮當前學生知識、情感、思維發展水平。

1.備學生的學科知識基礎

生命科學知識是系統的整體,新知識的出現,必定是學生已知的知識的基礎之上提出的。因此正確分析學生的知識基礎就顯得格外重要,這是教師備課的起始點。例如,光合作用一節,學生已有初中的基礎,對光合作用的概念已有了解,本節課的教學重點就應定位在光合作用發現及過程,使學生了解對照、單一變量等生物科學實驗的研究方法,培養學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。

對學生知識基礎的分析,一是按教材的前后順序來分析;二是來自談話、練習、書面調查等形式了解不同程度學生學科知識基礎和知識面。如在探索動物與植物的區別時,有的學生回答:植物復雜,動物簡單(受原生動物是單細胞動物的影響,學生誤認為動物都很簡單)。這時教師不能武斷地評價是錯誤的,而應趁勢引導,接著發問:植物為什么復雜?動物為什么簡單?學生回答:植物細胞有細胞壁,動物細胞沒有細胞壁,所以植物復雜動物簡單。從而歸納出:植物細胞有細胞壁,動物細胞沒有細胞壁,這是動物細胞與植物細胞主要區別之一的結論。但并不能說明動物就比植物簡單。

2.備學生的情感及思想基礎

良好的思想及情感不僅能使學生從盡可能多的實踐活動中獲取知識,而且有利于他們形成對自然、社會、人的思維發展的正確看法和行動,為他們形成科學的世界觀及方法論奠定基礎。在高中課程的情感目標中包括熱愛大自然,珍愛生命,理解人與自然和諧發展的意義,提高環境保護意識。例如,在講到生物的有性生殖、受精和發育時,我簡單地講述了一個受精卵的形成是幾億個經過激烈的斗爭,才有一個存活下來形成受精卵,又經過母親的十個月的孕育,以及父母精心的呵護,才得以健康成長,適時地對學生進行了生命的來之不易,珍愛生命,沒有理由漠視生命及自信心的教育。

另外,不能忽視網絡對學生影響。網絡對學生的影響是雙重的。一方面對有利于滿足學生溝通需要,有利于豐富其知識面和跳躍式思維的形成,促進其創造能力的發展;另一方面,網絡上的負面信息也會扭曲學生思想情感、價值觀、人生觀。因此教師要充分研究如何立足課堂來發揮利用這些影響所帶來的有利因素,而消除其對教學產生不利的有害因素。

3.備學生的思維

高中學生雖然有一定的思考能力,但對很多事物的認識還是膚淺而狹礙的,所以教師對學生思維發展水平的認識是不能缺少的。教師備課時要學會心理換位,用學生的心態和眼光去審視所學內容,發現學生有可能出現錯誤思維的知識點。并以此提高思維訓練的針對性和有效性。只有對學生的思維進行正確的了解,分析學生在面對一個新的生物學問題,心理活動如何,思維流程怎樣,才能使教學設計更為合理,提高教學實踐的可操作性。

三、備課要精心選擇教學方法

選擇合理的教學方法不僅可以使課堂通暢有序,也可以充分發揮學生學習的主動性,挖掘出學生自主學習的潛力,從而創造出高效率的教學。更能達成新課改所強調的形成積極主動的學習態度,使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程的目標。

1.多媒體教學和傳統教學方法比較

網絡信息時代,多媒體引入到課堂教學之中,大大的擴充了教師的教學手段。教與學可以在模擬現實而又具有超現實特征的虛擬環境中進行。生物教學中有些抽象知識和動態連續變化過程,通過多媒體展示,可以收到良好教學效果。無疑,多媒體教學手段在激發學生學習興趣、開發學生智力、提高課堂效率、優化課堂結構方面確實能起到了關鍵作用,有傳統教學不可比擬的優勢。在使用多媒體教學時,也不能忽略傳統教學方法地運用。傳統方法在操作上靈活,能課堂情勢隨機應變,在互動可以臨場發揮,直接作用于學生,產生良好教學效果。

2.動態課堂中應合理運用多媒體

媒體使用不再于多而在于精,當用則用,不當用則不用,可用可不用則不用。主要是重視教學實際效果,避免本末倒置、喧賓奪主。教學中媒體運用合理,在于找準媒體與教材的結合點,使用多媒體技術必須注意交互性,從而避免“人灌”變“機灌”,畫虎不成反類犬。另外,要清醒認識到多媒體技術的使用,并不能代替教師的作用。師生之間的語言交流,教師表情以及身體、語言的提示,可以引起學生的共鳴,吸引學生的注意力。教師授課的過程也是一個師生情感交流的過程,是一個對學生心理活動進行積極引導的過程,是一個培養學生良好情緒智力的過程。同時要注意多媒體技術在化抽象為形象、提高教學內容可接受程度的同時,很容易造成對學生抽象思維能力和想象能力培養的不足,學生的創新能力也就受到抑制。

3.教學方法選用的一些認識

教師在選用教學方法時,首先要把握教學目的和任務,要選擇和運用與教學目的和任務相適應的能夠實現教學目的和任務的教學方法。例如:傳授新知識時,要充分發揮講授法、談話法、討論法的效用,帶動學生參與課堂,特別是在動態課堂中;培養技能技巧時;則要選用練習法、實驗法等。

其次,教學方法的選擇還要把握好不同教學內容的不同的性質和特點,把握好每節課的重點和難點。例如:重在概念理論性總結的知識內容多采用講授法,而重在過程探索性的知識內容則采用實驗、演示與講解相結合的方法。各種教學方法都是在一定的教學實踐中產生的,都是為一定的教學目的和教學內容服務的,因而都有自己的特點和局限性。例如:講授法能在短時間內傳遞信息,促進學生抽象思維的發展,但片面使用這種方法,就會妨礙學生直觀記憶能力的發展,不能充分形成學生的技能技巧。

其三,在呈現圖表、結構層次、動態形成過程等方面,多媒體有較好的表現能力。所以在生物學新授課重點強化、難點突破及復習課需要較大容量展示時,恰當運用多媒體就能發揮其教學優勢,提高課堂教學效果。

篇10

關鍵詞 動物學;生物專業;課堂教學

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2014)14-0094-02

Reform and Practice in Course Teaching of Zoology//YI LiTao

Abstract Considering that the curriculum zoology is a basic course of biology, it is important to reform and practice the zoology course teaching. Based on the aim of cultivating students the learning interest and teaching experience of the author, this article introduces three ways to improve zoology teaching: enhance the introduction teaching, develop exploring and questioning teaching method, strengthen multimedia teaching style.

Key words zoology; biology; course teaching

動物學是生物專業的一門重要專業必修課,它是以生物學觀點探索動物生命規律的科學。它研究的動物生命系統涵蓋從基因到種群群落等多個層次,涉及的研究領域包括形態、分類、生理、發育、行為、進化、地理、遺傳、生態、動物多樣性保護等。經過持續的改革和發展,動物學已經成為一門覆蓋面相對較廣,體系較為完整的學科。這門課程的教學目的是使學生能夠從不同層次水平去客觀認識動物形態結構方面的生物學特征,掌握動物的進化路線和特征。但由于該學科知識點較為分散,涉及范圍又特別廣,近年的教學過程中時常有學生反映動物學是一門枯燥的課,因而缺乏學習的樂趣[1]。那么如何在有限的課堂教學中使學生掌握更多的知識,保證課堂教學的效果,是每一位動物學教學工作者應該面對和解決的問題。鑒于此,筆者總結了近幾年在動物學本科教學過程中的一些方法和想法,希望能對動物學教學的改革與實踐有所推動,提高動物學課堂教學的質量。

1 加強緒論的介紹

緒論部分通常是要解決本課程主要介紹什么內容、為什么學習這門課程以及如何學習這些內容的問題。開展緒論教學,主要就是為了激發學生的學習興趣,培養學生思考問題的能力,解決學生“為什么學”“如何學”的問題[2]。

筆者在動物學理論教學中使用的教材是許崇任、程紅主編的《動物生物學》。這本教材以動物的演化為線索,重點介紹了各重要門及主要綱的生物學特征和進化地位,以及重要代表動物的形態特征、生理結構以及機能,內容包括:

1)動物的細胞和組織,主要涉及動物細胞的結構和特點、動物細胞的周期與分化、多細胞動物組織、器官和系統的定義;

2)多細胞動物的胚胎發育,主要包括動物發育的一般規律(生物發生律)、脊椎動物個體發育的模式動物(文昌魚和蛙);

3)動物的類群及其多樣性,主要包括動物的分類和系統發生、動物體的基本結構、單細胞真核生物――原生動物門、無脊椎動物類群、脊索動物類群;

4)動物體的生命活動,主要包括動物身體保護、支持和運動,動物排泄和體內水鹽平衡調節,動物循環、呼吸、淋巴和免疫,動物消化和吸收,動物神經調節,動物激素分泌和調控,動物的生殖;

5)動物的遺傳和進化,包括遺傳的基本定律、動物遺傳的染色體基礎和分子遺傳的基本原理、動物進化的基本原理和規律;

6)動物的地理分布與多樣性保護,主要包括動物的地理分布以及動物多樣性。

但是比較遺憾的是這本教材沒有有關緒論的內容,因此有學生反映不了解動物學的基本概念和發展概況,以及為什么要研究動物學。針對學生普遍反映的難點,筆者在經過一年的教學實踐后,在課堂教學中增加了動物學緒論方面的內容,著重從三個方面介紹這門課程:1)動物學的定義和研究目的;2)生物的分界和動物的分類系統;3)動物學研究的方法與發展動態。從課堂學生的表情以及課后學生的反饋來看,增加的這一部分非常受學生的歡迎。

比如在介紹物種的概念時,分別以馬/驢和狼/狗為例,通過學生課上討論這兩組動物的后代是否具有繁殖能力,來說明為什么馬和驢是不同的物種,狼和狗是同一個物種。這樣做不僅活躍了課堂氣氛,而且使學生深刻地掌握了動物分類的最基本階元。

在講述動物學發展簡史的時候,介紹了學生熟悉的亞里士多德(Aristotélēs)和林奈(Linnaeus),讓學生了解了這兩位著名學者在動物學發展史上所作出的重大貢獻。

此外,在介紹動物學研究方法的時候,引入了奧地利著名的動物行為學家康拉德?洛倫茲(Konrad Lorenz),他在1935年出版的《鳥類的社會行為》一書中總結了其對30多種鳥類的比較研究,分析了鳥類的各種行為功能(尤其是求偶行為)和引起這些行為的條件。洛倫茲研究鳥類行為的一個主要方法是使鳥類對他本人產生印記,這種方法可以使鳥類與他產生親密的關系,易于研究鳥類的行為。利用這種方法,他曾研究了寒鴉、綠頭鴨和灰雁等各種鳥類的行為,更為重要的是比較了鳥類這些行為之間的差異。

當學生了解洛倫茲僅僅由于研究鳥類的行為而獲得諾貝爾獎(第一次頒發給行為生物學方面)的事跡后,覺得這不過是大家日常生活中常見的現象而感慨不已,開始對動物行為非常好奇,這就為之后第三章鳥綱各種行為活動的講述奠定了很好的基礎。

2 開展探究式和提問式教學

為了拓展學生的學習思路,啟迪學生的思維,使學生不再局限在課本理論知識內,筆者在課堂中采用探究式教學方法,不僅促進了學生終身學習的動力,而且為其創新能力的提高奠定了基礎[3]。另外,筆者在動物學課堂教學過程中展開提問式教學,經常帶著問題講授,促使學生用心學習并進行回答式思考。筆者的課堂教學經驗顯示,這種探究式和提問式教學可以有力地調動學生的學習積極性,主動思考問題,常常有獨特的見解,開拓了學生的思路[4]。

例如,筆者在講述節肢動物門的時候曾提問:為什么節肢動物比環節動物更為高等,卻采用較為低等的開管式循環系統?在介紹水陸兩棲的動物――兩棲綱的時候,曾經提出一個問題:四足是由鰭進化而來的,魚鰭具有眾多分支,那么為什么到了兩棲動物卻只有五指/趾?為什么不多些或少些手指/腳趾,而最終偏偏只保留五個?而且為什么沒有中間過渡的動物,直接發展為五指型附肢?對于這些問題,學生在討論過程中常常交流彼此的看法、相互討論,從討論中得到啟發,極大的活躍了課堂的氣氛,使課堂教學效果得到明顯的提高。另一方面,探究式和提問式教學還能促進學生的具體知識如何應用到實處,如何找到堅實的論據,如何表達使他人相信自己的觀點,如何從他人觀點中得到啟發等能力的提升[4]。

3 拓展多媒體教學

在教學活動中,經常有學生反饋給筆者,學習動物學時之所以感到困惑以及沒有學習下去的動力,是因為很難理解動物各大門類的形態特征以及它們自己的聯系。筆者在剛開始教學中也深有體會,對于動物學而言,單純的文字很難把動物之間的形態特征區分開來。因此,筆者在制作本課程課件的時候,幾乎每一頁的PPT介紹都包含有圖片,用這些通俗易懂的圖片信息來代替抽象生硬的文字知識,原來好幾分鐘都講不清楚的一個特征,通過圖片式教學,有時學生自己就可以掌握其要點。這樣不僅可以增加課堂討論,而且提高了教學的效率。

此外,聲音教學也是筆者經常使用的一種教學方式。比如在介紹爬行動物(Reptiliomorpha)蛇亞目(Serpentes)的時候,為了使學生有深刻的印象,筆者會播放一段南美響尾蛇(Crotalus durissus)的聲音,加深學生對蛇形運動的了解。再者,筆者在每堂課下課前,都會播放一段大約5分鐘的視頻或動畫,總結該堂課的內容,比如:卵子如何相遇,如何進入卵子,進入之后經歷怎么的胚胎發育過程;鳥類如何筑巢,鳥類眼睛雙重調節的作用;等等。這些圖片不好解釋的內容,在播放視頻或動畫的時候,可以將一些難以用語言講述清楚的動物形態結構及發育動態過程形象地播放出來,滿足了學生的好奇心,激發了學生的想象力,使學生更容易產生對動物學這門學科的興趣[4]。

在介紹哺乳綱的聽覺器官時,為了使學生對哺乳綱耳朵特征有更為深刻的記憶,筆者引導學生登錄中國數字科技館的認知中心,從那里學習人類耳朵的各種部件和功能、聲波的傳遞和聲音的獲取,讓學生理解聲音是如何從外界通過外耳――中耳――內耳,最后再傳遞到聽神經。并且現場讓學生做了一項測試:辨別10組音樂,依次回答每組音樂中的兩個片段是否為同一音樂?告訴學生如果答錯次數多于3次,那么說明對聲音的辨別感覺偏差。正因為現在互聯網技術的高速發展以及網絡分享思維的推進,教師可以從網上下載大量的教學素材和動物學相關視頻,有力地促進了動物學多媒體教學。

4 結語

經過幾年對動物學課堂教學的探索、改革和實踐,以培養學生樂于學習本課程的興趣為目標,筆者已經建立了一個較為成熟的動物學教學模式,大大地激發了學生的學習積極性、主動性和創造性,并取得了良好的效果。但是,課堂教學效果的改進絕不能原地踏步,仍然需要在課堂教學中以教學目標為基礎,對動物學的教學內容、教學方法等方面進行更多的研究和探索,促進教學水平的進一步提高,更好地服務于學生。

參考文獻

[1]何文平,李萍,鄭宗林.高等院校動物學課程教學改革探索[J].安徽農業科學,2012,40(11):6963-6965.

[2]張錄強.《動物學》課程教學探討[J].生物學雜志,2004,21(4):42-44.