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化学元素是构成生物体的最小单位,在生物体元素组成中最基本元素是C,其原因是C是构成一切有机化合物的中心,并不是由于在生物体内含量较多。
(1)基本元素:C、H、O、N;(2)主要元素:C、H、O、N、P、S,此六种元素在生物体内含量达95%以上;(3)大量元素:指生物体内含量超过万分之一以上的元素,有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;(4)微量元素:指生物体内含量少,但作用重要的元素,这是判断是否是微量元素的标准,具体元素有Fe、Zn、Mo、Cu、Mn、B、Ni、Cl等。
能力提升:(1)基本元素与组成细胞的主要元素二者的区别。基本元素是指构成任何生物体都必须的元素,包括结构最简单的朊病毒也不例外,也包含C、H、O、N四种元素;主要元素则是指细胞中作用重要而相对含量又较高的元素,如C、H、O、N、P、S等,它们大约占细胞总量的97%,所以主要元素中包含了基本元素,但二者又不完全等同;细胞的化学元素中又以O含量最多。
(2)大量元素和微量元素的区别是以各种元素在生物体内的含量而定的。含量占生物体总量万分之一以上的就称为大量元素,以下的就称为微量元素。
典例1.下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的是( )。
A.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分
B.油菜缺少B时只开花不结果
C.哺乳动物血液中Ca2+盐含量太低会抽搐
D.人体内Mn的含量过高会导致运动失调
点拨:本题考查微量元素的定义。题中提到微量元素只有“B”、“Mn”符合,而D项不能说明该微量元素是否为人体生命活动所必需。
答案:B
总结:对生物体内的元素种类及构成,不仅考虑其在生物体内的含量,而且还要考虑其在生物体内的作用。称之为微量元素的标准是在生物体内含量少,但作用重要的元素。大量元素和微量元素是按照该元素在生物体内的含量来确定的。主要元素、基本元素等是按照该元素对生物体的作用区分的。自然界组成元素与生物体组成元素的关系可以用右图表示。
考点二:细胞中的元素及其重要作用
(一)组成化合物
(二)影响生命活动
①Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
②K+可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
③B+可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长,植物缺少B会造成“花而不实”。
④K+在动物细胞中多分布在细胞质里,对神经的兴奋传导和肌肉收缩有重要作用。在植物中以无机盐溶液的离子状态存在,与光合作用过程中糖类的运输有关。Mg是叶绿素的组成成分,一切绿色植物光合作用不可缺少的。
⑤Zn2+有助于人体细胞的分裂,促进生长发育、大脑发育和性成熟。
典例2.下列对化学元素硼的描述,不正确的是( )。
A.硼属于微量元素B.柱头和花柱中积累大量硼时,有利于受精作用
C.缺硼时花粉发育不良,花药和花丝萎缩D.能够促进雄蕊的萌发
点拨:化学元素硼(B)是生物生长所必需的,但需要量却很少,是维持生物正常生命活动不可缺少的微量元素。硼对生命活动的影响:能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱积累了大量硼时,有利于受精作用的顺利进行。在缺少硼时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。如油菜缺硼时,会出现“花而不实”现象。雄蕊的萌发和花粉的萌发是两个概念,不能混淆。
一、主动积极参与“活动”,加深理解
《生物学》教科书中每章节都设置了较多“活动”内容。例如在“细胞的基本结构和功能”一节中,设置的“活动”有:“观察人和动物细胞的基本结构”“观察植物细胞的基本结构”。如果你在学习时,主动积极参与活动,用显微镜观察有关的不同种类的细胞,并绘制一些细胞图,并经过“讨论”思考解决相关的问题,比较动植物细胞的异同。按上述方法再去学“细胞是生命活动的单位”“细胞是通过分裂而增殖”等内容,这样,你需要理解记忆的相关的基础知识:细胞是构成生命活动的基本单位,细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的功能,细胞之间的联系,生物细胞的生长方式,细胞分裂的方式和生长现象等,就能熟练地运用它们去解决一些问题和加深对相关问题的理解,从而达到对知识的融会贯通。
二、细致观察,认真思考
青蛙是怎样捕食的?细菌的形态有多少种?玉米幼苗一天之内能够长多高?等等,这些都需要进行科学观察。观察时要细致,认真思考所发现的问题。在学习生物课过程中有很多观察的“活动”。如“观察一滴水中的生命”“观察变形虫”“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”……通过观察,就会在脑海中形成相关的印象和知识。但是有些基本概念、原理规律等就不能进行观察,而教科书上常用相关示意图表示。如“细胞分裂示意图”“细胞分裂过程中染色体变化示意图”,对于这些示意图,应该细致观察“阅读”,认真想象思考,这样就可能较易理解掌握相关的知识。又如“人体内物质的运输”一章,重点、难点都是血液循环,如果把心脏、血管的结构特点与体循环、肺循环路线及血液变化简图有机地结合起来,并识记这个简图,就可完成以下知识点的记忆:心脏结构的特点;从图中箭头方向可解释什么叫动脉、什么叫静脉;根据血液颜色可解释什么是动脉血、什么是静脉血;根
据箭头可找出体循环路线、肺循环路线,图中可看出气体交换部位、气体扩散方向和血液变化。
三、运用“比较”法记忆,深化理解
《生物学》的许多概念既有区别又有联系。像单子叶植物与双子叶植物、动脉与静脉、血浆与血清、原尿与终尿、光合作用与呼吸作用等。将它们进行对比,可以使我们对基本概念、基本原理有深刻的印象,同时有助于我们对知识的深化理解和掌握。如在学完光合作用与呼吸作用后,可列出以下表格比较两者的区别:
一、课标分析
生物学课程标准中对于本节课的要求为:描述病毒的主要特征以及它们与人类生活的关系。这就要求在本节课的学习中不仅要学生了解病毒的一般结构,更要求学以致用,与生活联系起来,对病毒全面认识,包含对生活有害的一面,也有有益的一面。
二、学习对象分析
1.学生特点
初中生是从形象思维向抽象思维过渡的阶段,主要表现为好动、好奇、好表现、注意力易分散、希望得到老师的表扬等方面。同时,在课堂上应维持学生的注意力,避免学生思维过于分散。
2.学情分析
在本课学习之前已掌握动物细胞、植物细胞、细菌、真菌的结构特点,细胞分裂、蛋白质及遗传物质的有关知识,生活中已有某些疾病是由病毒引起的。
三、学习内容的确定
除课本内容外,补充生活中常见的由病毒引起的疾病及其防治方法。
四、教学目标
1.知识目标
(1)学生能够正确说出病毒的结构特点
(2)学生能够正确说出病毒的繁殖方式
(3)学生举例说出病毒与人类生活的关系
2.能力目标
学生能够通过小组合作尝试设计能够证明病毒存在的实验。
3.情感、态度与价值观目标
(1)通过合作设计实验,体验科学探究的一般方法
(2)关注病毒在人类生活中的危害及利用,形成对病毒正确的认识
(3)养成健康的生活习惯
五、教学重点难点
教学重点:病毒的特征
教学难点:病毒的繁殖
六、课时安排
一课时
七、教学过程
1.导入新课
以学生都熟悉的流感、艾滋病、埃博拉等疾病入手,提问:你们都有没有听过这些疾病?那你们知不知道是什么东西导致人们生病?图片展示艾滋病病毒、埃博拉病毒、H7N9病毒、天花病毒等多种病毒的图片。引起学生的学习兴趣并以此引出本节课的学习内容――病毒。
2.新课学习
展示一张图片,用摩天大楼和足球的比例来说明病毒和细胞的大小比例,学生都在显微镜下观察过细胞、细菌的大小,从而可以推测出病毒是无法用一般的光学显微镜观察到的。能够对病毒的大小具有一个初步的概念,病毒十分微小,比细胞和细菌小得多,只能用纳米来表示它们的大小。
提出问题:如此微小,甚至在光学显微镜下都看不到的病毒是如何被发现的呢?
给学生展示两张图片:烟草正常叶,烟草花叶病病叶。通过图片可以看出两者的区别,我们知道植物会生病肯定是植物体内存在某种有害的物质。那这种物质到底是什么东西,是不是我们之前所学过的细菌呢?
分组讨论:将学生4~6人分为一组,讨论如何确定使该植物生病的物质到底是什么,并写出实验设计思路来证明你的假设。
学生展示:请两三个小组分享他们的讨论成果,并在黑板的副板上记录学生设计实验中存在的各种各样的问题。
PPT演示当俄国科学家伊万诺夫斯基遇到和我们一样的问题时,他所进行的实验设计。(1)提出假设:这种病由细菌引起;(2)取病叶汁液;(3)将汁液中的细菌过滤;(4)用滤液感染正常烟叶;(5)正常叶患病,假设错误,发现病毒。
教师小结:通过这个实验他发现烟草花叶病是由比细菌还小的病原体引起的,他把这种病原体叫做“滤过性病毒”。结合学生在实验设计中的问题来探讨本实验设计的科学性,教给学生设计实验的方法。
提出问题:图片展示烟草花叶病毒的形状,由图片我们可看出这种病毒是杆状的,那是不是所有的病毒都是杆状的?
学生分析:结合在导课时展示的多种病毒的图片,可清楚地知道病毒不仅有杆状,还有球状、多面体状、螺旋状等多种形状。
教师小结:病毒的形态是多种多样的。
我们刚刚看到科学家通过对一种病的研究发现了病毒的存在,事实上在我们生活中接触到的很多的疾病都是由于病毒的感染引起的,病毒寄生在生物体内从而使其染病。病毒不能独立生活,必须寄生在活细胞内。烟草花叶病毒寄生在植物细胞内,像我们通常所说的流感病毒就是寄生在动物和人的体内,还有一些病毒专门寄生在细菌的体内,这种病毒也称作噬菌体。
根据病毒寄生细胞的不同我们可以将病毒分为三类:动物病毒、植物病毒、细菌病毒。
提出问题:通过之前的学习,我们了解到,植物、动物、细菌、真菌的细胞各有特点,各不相同。现在结合课本上第91页病毒结构示意图,和课件上植物细胞、动物细胞的结构图分组讨论说出三者之间有什么区别。
学生活动:小组讨论、全班相互交流展示结果,小组间互相补充完善答案。
教师讲解:病毒无细胞结构,由蛋白质外壳和内部的遗传物质两部分构成。
提出问题:回忆一下我们学过的动物、植物、细菌、真菌都是如何进行增殖的?
它们都具有细胞结构,细胞可以通过分裂进行增殖,部分真菌还可以进行孢子生殖。
提出问题:那么病毒这种没有细胞结构的生物又该如何增殖?新的病毒的形成需要什么物质?
学生活动:分组讨论
新的病毒形成需要具有新的蛋白质外壳和遗传物质。
教师讲解:由于病毒本身无法产生新的蛋白质和遗传物质,病毒增殖需要借助寄主细胞来进行。
提出问题:病毒只有在活细胞中才能增殖,那么,没有寄生的病毒是不是就死了,不具感染性?
病毒离开了活细胞,通常会变成结晶体。当外界环境条件适宜时,便侵入活细胞,生命活动就会重新开始。
了解了这么多病毒的知识,我们最关心的还是病毒和我们生活的关系。
播放视频:了解病毒对人类有益、有害的方面。帮助学生提高注意个人卫生、保护健康的意识,并且对病毒有正确的认识。
三、课堂小结
1.大小:病毒极小。
2.分类:动物病毒、植物病毒、噬菌体。
3.结构:由蛋白质外壳和遗传物质组成,没有细胞结构。
关键词:高中;生物;概念
在高中生物课本中涉及到的概念很多也很杂,学生在学习的过程中容易混淆。为此在教学过程中落实概念教学,仔细研究生物概念教学的策略,对实施新课程下的教学非常有必要。在实际教学中,如何培养学生的概念思维能力,如何理解和掌握生物课本中的概念也是课堂是否高效的重要指标。通过近几年俩的的教学,发现基本概念不清是学生的通病,也往往因为基本概念不清导致对生物学知识的梳理产生疏漏,对生物知识无法形成条理,导致对生物学习产生恐惧,因此加强概念教学是强化生物学科课堂教学的重要内容。
如何在课堂上将概念清晰的呈现给学生,让学生真正明白每个概念的内涵,能区别相近的概念,能自我归纳和总结,并最终建立个人概念体系。经过近年来的整理、摸索和不断地改进,我认为可以从以下几个方面可以帮助学生理解高中生物概念、把握概念间的联系,从而真正理解生物学知识。
1、重视概念定义的过程
每一个概念的产生,都是前辈科学家长期实验、总结和提炼的精华,也是在科学道路上不断挑战自我,否定权威的过程。概念形成的过程,也是体验科学家的探索精神,对学生进行情感教育的过程,另外还能让同学们掌握先辈科学家分析的方法。所以,让学生了解了概念定义的过程后,更有助于学生了解这个概念以外的,与之相关的各个方面的过程,也更有助于深刻理解和掌握概念。
例如:细胞膜有一定的流动性。如何理解流动性这个生物概念呢?
老师就可以讲述1970年,Frye和Edidin人鼠细胞融合实验:用抗鼠细胞膜蛋白的绿色荧光抗体和抗人细胞膜蛋白的红色荧光抗体分别标记到小鼠和人的细胞表面,然后用灭活的仙台病毒处理使两种细胞融合。10min后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散。40min后分辨不出融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域。这一实验就证明了组成细胞膜的分子不是固定的,而是具有一定的流动性。
经过这样对细胞膜流动性概念的阐述,学生会对流动性有着深刻的记忆和认识。
在比如说“光合作用”这个概念我们就可以做如下讲述:
在生活中,我们都需要多呼吸新鲜空气,知道在家里养盆绿色花卉可以增加家里的氧气供应,可这是为什么呢?原来是绿色的叶子会自主呼吸,产生氧气,那么这个过程就是光合作用。
植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取,植物就是所谓的自养生物的一种。简而言之光合作用是绿色植物将来自太阳的能量转化为化学能(糖)的过程。
2、提炼概念信息
通常,科学的概念都是简短和精炼,那么对于一个初学者如何在这简短的概念中,挖掘出更为深刻的信息。只有真正融会贯通其中的意义,才能掌握概念的全部内容。
如减数分裂这个概念:
应先讲减数分裂的过程,后总结概念,再参考课本,深化对概念的理解。概念如下:减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。那么这个特殊在哪里呢?
减数分裂(Meiosis)的特点是DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的和卵子,通过受精作用又恢复二倍体(或多倍体)。减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目,比原始的生殖细胞减少了一半。
通过这么分析,让学生总结几个方面的问题:范围、时期、特点、结果等四个方面。这样一处理,繁杂的描述就变得非常简单容易接受了。也更为深刻和具体了。
3、通过情境教学,理解掌握概念
生物教学不同于其它学科,很多内容是可以通过直观了解到的,在学习的过程中,老师可以根据实际情况的安排,能进行实习性学习的要进行野外考察学习,能进行实验室学习的要进行自己动手实验。
有心理学家证明,人的学习83%通过视觉,11%通过听觉,3.5%通过嗅觉,1.5%通过触觉,1%通过味觉。由此可见直观的重要性。
如线粒体的学习,若选用正常班级授课,首先展示其模式图,逐一学习它的外部结构与内部特点,一些酶的分布等等,还要让学生在显微镜下观察它们的实际形态。只有这些不足够,还邀请学生在显微镜下观察到的图片与模式图为什么有那么大的区别等。
4、通过对比和反馈增强对概念的理解
在有效记忆中,对比和类比的作用非常大,必要性所在,就是能过这些工作,我们能够让学生认识到两种事物间的共性是什么,本质的区别又是什么。
如运载体与载体,两者的化学本质、作用、用途等,加以区分后,学生自然不会犯错。
减数分裂与有丝分裂、生物群落与生态系统、异养型生物消费者和分解者等等。我们只要将这些名词区别到位了,学生就能很好地掌握。此外,教学是为了不教,我们要授学生于渔,也就是我们要逐步地引导学生自己对一些内容进行对比,在对比中掌握生成性的内容。
反馈是概念教学中不可缺少的一个环节,针对概念的难点以及学生理解易入的误区设问,强化记忆,使他们理解到位。如在讲完基因的概念后,可设问:DNA分子中碱基发生了改变,但生物体的性状未改变,为什么?为了使学生将基因突变理解更加深刻,可设置不周类型的问题。
5、紧密联系生活,增强生物学概念知识的理解
学以致用,学习科学文化知识就是为了把学生培养成一个具有科学素养的,有创新能力的新型的人才,所以在概念教学完毕以后,再联系实际提出一些相关的问题让学生回答,以巩固概念的掌握,发展提高个人的能力。如腊八蒜是怎么制成的,以考察学生对选择透过性的理解。
随着新课标的推行,生物科学的突习猛进,高中知识容量的加大,生物这一门基于实验的学科,词汇量也会迅速增多。所以,概念教学始终应该是我们教学工作者长抓不懈的内容,也是需要我们倾注思考的内容,概念是高中教学的基础,是学生奠基高中知识,在日后专业领域发展的前提。在高中生物概念教学中,只有不断创新、不断改进教学方法,才能提高概念教学的水平,实现课堂概念教学的有效性!
参考文献:
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[3]雷耀华.概念图在高中生物教学的应用优势[J].新课程研究2010,(191):60-61
【关键词】初中生物学教学比较法知识介绍
比较就是将各种事物或其个别部分、特征加以对比,确定它们之间的异同和关系。在初中生物学教材中,有许多形式相似而本质不同的容易混淆的概念、知识点,在教学实践中,我注意对这些知识进行比较,并指导学生学会运用比较的方法,把它们区分开来,从而帮助学生全面、准确、深刻地分析所学知识的异和同。
动物细胞和植物细胞结构的比较,采用列表的方法,使学生明确植物细胞有细胞壁、叶绿体,而动物细胞没有,异和同一目了然,清晰、直观。学生在观察了人体常见的四种组织后,通过填写表格,对四种基本组织的主要结构特征、主要分布位置、功能的认识更深刻,也更容易理解和掌握这部分知识。光合作用和呼吸作用是教材中的重点内容,也是难点,如何让学生理解和掌握呢?我让学生自己比较。很多学生都想到了光合作用和呼吸作用的条件、场所、原料、产物、物质变化、能量变化不同,并且用表格的形式来比较。老师只需要稍加点拨,一份完整的答案就跃然纸上,学生对光合作用和呼吸作用的实质的理解也就轻而易举,水到渠成了。动脉血管和静脉血管的比较,要弄清它们的分布、管壁特点、血流速度和功能。动脉血和静脉血要弄清他们氧含量的多少、血液的颜色。同时还要把这两组概念放在一起,让学生明白一组指的是血管,一组指的是血液的成分。红细胞、白细胞和血小板的学习,我采用学生观察――自主阅读――设计表格――小组交流――师生小结的方式,从三种血细胞的形态、结构特点、功能、正常值四个方面进行比较,使学生能全面、详尽地理解和掌握这些知识。条件反射和非条件反射这两个概念的比较,是在学生自己列举了大量例子的基础上来进行的,但是由于初一学生运用生物学语言来表述的能力较差,因此,是在老师的引导下,从形成过程、引起反射的刺激、反射弧的组成、神经联系、适用范围五个方面来列表比较。这样,就能使学生从许多实例中把这两个概念抽离出来,从而更深刻地理解这两个概念。观察法和实验法的比较也通过列表来进行,从主要目标、方法程序、材料处理三个方面使学生进一步领悟到观察法和实验法的基本要点,从而促使学生参与研究动物行为的过程,体验和感受科学研究的氛围,接受到动物行为科学方法的训练。
通过学习蝗虫和家蚕的生殖发育过程,来比较和理解完全变态和不完全变态这两个概念,就很容易了。青蛙的幼体――蝌蚪的生活习性和形态结构与成蛙有显著差异,学生通过从生活环境、形态特点、呼吸器官、循环特点这四个方面来进行列表比较,就很容易理解青蛙的发育是变态发育了。学习完植物的主要类群后,从生活环境、结构特点、生殖特点三方面来比较,就能理解植物的进化规律了,同时也加深了对植物进化系统树的理解。而对脊椎动物五个类群的比较,则从生活环境、呼吸器官、心脏结构、生殖发育特点、体温是否恒定等方面来比较,进一步理解动物进化系统树,促使学生建立生物进化的观点。
生活中的说法与生物学上的说法有差异,我们也要注意比较。比如在生态学意义上,生产者指的是凡是能够利用简单的无机物来合成有机物的自养生物,而与平时我们说的某某是生产者不一样。生态学意义上的消费者是指自己不能制造有机物,必须以现成有机物为食的动物,在生态学意义上我们人类是消费者,与平时所说的消费者的涵义不一样。我们平常说的松树的“球果”,“松果”,其实它们并不是真正意义上的果实,而桃、李、梨等的果实才是真正的果实。由于认识的错误,平时我们说海带有根,其实那是它的像根的结构,叫根状物,是假根。寄生虫是指在寄生生活中得到利益的个体,与生活中说的某某不劳而获是寄生虫也有差别。动物的“语言”与人类的语言有本质的区别等等。