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“核心教学内容的实验探究”——江苏省生物科学探究基地系列课程

2015-6-15 12:33| 发布者: admin

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 主编:陈廷华

副主编:徐彤、龚雷雨

编者(按姓氏笔画为序):丁婷  李倩  陈廷华  陈洁 

陈泰梅   时晨  沈唯军  张可  施启迪  徐彤  曹燕波



  

江苏省“生物科学探究课程基地”项目简介

“核心教学内容的实验探究”基地课程简介


模块一:细胞生理与培养

探究项目1.探究生物膜的透性

探究项目2.探究影响酶活性的条件

探究项目3.探究不同理化性质对酶活性的影响

探究项目4.探究环境因素对黑藻光合作用的影响

探究项目5.细胞增殖的实验探究与模型建构

探究项目6.罗非鱼的胚胎发育观察研究


模块二:育种机理与栽培

探究项目7.大豆的种植与杂交

探究项目8.家蚕的饲养与杂交

探究项目9.观察果蝇幼虫唾液染色体

探究项目10.PCR技术与DNA分子鉴定

探究项目11.食用菌的诱变育种与栽培

探究项目12.铁皮石斛的快速繁殖


模块三:生态构建与修复

探究项目13.探究激素对动植物个体生长发育的影响

探究项目14.太湖蠡湖水质监测

探究项目15.植物多样性调查

探究项目16.调查东蠡湖主要生态环境问题,提出保护建议和行动计划


模块四:微生物培养与发酵

探究项目17.果酒、果醋、腐乳的制作

探究项目18. 食品安全的快速检测

探究项目19.利用酵母菌探究生物学生理与行为

探究项目20.土壤中微生物的分离、培养与计数


江苏省“生物科学探究课程基地”项目简介

2005年,时任国家总理温家宝在看望著名的物理学家钱学森的时候,钱老感慨说:“这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就,能够跟民国时期培养的大师相比”,“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?” 钱学森之问是关于中国教育事业发展的一道艰深命题,需要整个教育界乃至社会各界共同破解。

反思钱学森之问,更需要到基础教育中寻找根源,培养杰出的创新人才到大学已经迟了。从美国的基础教育审视我们的教育现象,也许能发现问题的“症结”:学校教育培养的学生自主探究能力不够、缺少创新精神和动手能力不够,如何从知识型、技能型人才教育模式向创造型、发明型人才培养方法的转型是解决问题的关键。

为了试解“世纪之问”,为了实现江苏教育内涵提升、“优势发展”、“特色发展”、“转型发展”的需要,江苏省教育厅从2011年开始启动了普通高中课程基地建设的项目。

课程基地是以创设新型学习环境为特征,以改进课程内容实施方式为重点,以增强实践认知和学习能力为主线,以提高综合素质为目标,促进学生在自主、合作、探究中提高学习效能,发掘潜能特长的综合性教学平台。

江苏省课程基地建设项目是江苏省基础教育改革的新亮点和里程碑,它是江苏的教育创新,是实践学习的载体创新,旨在通过发展理念的不断创新和教学方式的深化改进,引导学生高效学习,促进教师专业成长,在推进高中教育多样化、特色化建设的同时,有效地提高学生的学习能力、实践能力、创新能力、社会适应能力,并进一步加强其思想道德素质、科学文化素质以及身心健康素质。

生物课程是高中阶段重要的科学课程。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要:更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的科学探究能力、实践能力和创新精神;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。

对照课程基地建设标准,基于地域资源、师资条件、科研资源、学科优势等项目基础,20127月,我校申报了“生物科学探究基地”项目,20129月通过专家评审获批,同年10月正式启动建设。

我校“生物科学探究基地”建设的总体目标是:扬自身之长,借高校之力,以“架构新型探究平台,促进学习方式转型”为核心理念,在与江南大学生物工程学院、中国水产科学研究院淡水渔业研究中心、南京农业大学盖氏细胞实验室、无锡市农业委员会签订共建协议的基础上,创建4个科学探究活动中心,并开发相配套的4个核心课程模块——满足所有学生学习,开发3个校本选修课程模块——满足少数特长学生的发展,即“443”模型,打造以“生物科学探究项目”为特色的课程教学体系。


经过近1年的建设,至201310已建成四个科学探究中心,设有普通生物学实验室、数码显微互动实验室、分子生物学实验室、生物工程技术实验室、综合探究实验室、植物组织培养实验室、微生物学实验室、资源与学习拓展中心、学生栽培实践基地等。实验室仪器先进,设施一流,是广大师生开展科学实验、施展智慧才华、实现创新梦想的理想场所。

基地还与江南大学生物工程学院、中国水产科学研究院淡水渔业研究中心、南京农业大学盖氏细胞实验室、无锡市农业委员会等单位签订共建协议,优秀学生能有机会走进高校实验室,参与国内外领先的重点课题研究,参观农业现代化生产实践基地等。

“生物科学探究基地”经过不断优化建设,且行且思,研究与实践并行,教学与培训并举,逐渐形成了以生物科学探究活动为主要特色、整合各项课程资源、努力适应时代的需要、适合教师、学生更快发展的新型综合性教学平台。

2013年12月,我校省生物课程基地顺利通过了省教育厅组织的中期视导调研,被评为江苏省优秀课程基地。


“核心教学内容的实验探究”课程简介


一、课程特点

“核心教学内容的实验探究”课程是依托“生物科学探究课程基地而开发的核心内容的实验教学课程体系,是现有生物课堂教学的创新、升华、互补和延伸。该课程的特点是:课程教学依托四个科学探究活动中心和高校、科研院所的技术优势,借助先进的实验仪器设备,让学生能有机会近距离接触现代最新科学与技术,尝试将国家课程核心教学内容融入具体的课程模块中,并以丰富多彩的探究项目为载体,在实验中通过建立模型,主动探究,直观、动态地呈现知识,从而让微观不再抽象,让枯燥变得有趣,让学习更为轻松,让创新成为可能,尽显科学探究的美妙。

二、课程目标

“核心教学内容的实验探究”的主要目标是:以突出核心教学内容的模型建构为重点,以提高课堂教学效率,创新人才培养模式为中心,通过创设新型学习环境,开发丰富而有特色的课程资源,设计综合性生物科学探究活动实现核心教学内容的实验探究,破解核心概念教学难题,架设激发学生主动学习、自主学习、快乐学习的“互动平台”,实现学与教的真正转型,为师生的实践创新提供多种有利条件。

①通过整理分布在各章节中的生物学核心概念、原理、重点、难点知识以及重要的学科能力,针对其具体特点,建构科学而富有特色的四个核心课程模块,即“细胞生理与培养”、“育种机理与栽培”、“生态构建与修复”、“微生物培养与发酵”;

②把高中生物学核心教学内容融入到课程基地的具体模块中,并结合我校学生学习能力基础,确立学生学习过程中的重点、难点;

③借助课程基地的优势资源,广泛而有效地开展实验探究、实习活动,以实验引领课堂教学,优化知识呈现载体,通过科学设计实验、实习活动,实现模块核心教学内容实验教学全覆盖,在生动活泼的实验中学习,使难点不再难学,使重点更加鲜明,使学习更为有趣,使能力发展自然,促进学生深度学习,大大提高学生生物学习的效能,并实现有效学习的迁移。

④具体分析我校学生的兴趣、爱好、能力特点,利用基地优势资源,开发适合不同潜质、不同学段学生的校本选修课程模块,满足学生个性特长的发展。

三、核心教学内容的界定与探究性活动设计

核心课程之一:细胞生理与培养

 

核心教学内容

重点、难点知识

实验探究活动例举

1

细胞的基本结构

•动植物细胞的亚显微结构

•细胞膜的成分与功能

•线粒体、叶绿体的结构与功能

•细胞核的结构与功能

•细胞的显微观察

•体验制备细胞膜的方法

•细胞器的分离(合作项目)

•观察线粒体和叶绿体

•制作真核细胞的三维结构模型

2

物质跨膜运输的方式

•渗透作用原理

•探究细胞吸水与失水的条件

•比较物质跨膜运输的方式

•观察植物细胞的质壁分离和复原

3

细胞的生物膜系统

•生物膜的流动镶嵌模型

•生物膜系统的结构和功能

•同位素标记法观察分泌蛋白的合成和运输过程(合作项目)

4

酶的特性

•酶的作用机理与特性

•探究影响酶活性的条件

•探究影响酶活性的条件

5

细胞呼吸

•有氧呼吸和无氧呼吸的过程与比较

•细胞呼吸的原理、本质和意义及其在生产和生活中的应用

•探究酵母菌细胞的呼吸方式

•探究酵母菌的细胞呼吸

6

光合作用

•叶绿体中色素的种类和作用

•色素提取和分离的实验原理及方法

•光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系

•环境因素对光合作用强度的影响

•光合作用原理的应用在农业生产上的应用

•绿叶中色素的提取和分离

•利用水生植物探究影响光合作用的环境因素(合作项目)

7

细胞增殖

•细胞生长和细胞周期的含义

•动植物细胞有丝分裂各时期的重要特征

•细胞增殖的意义

•制作植物根尖临时装片,使用高倍显微镜进行观察,识别有丝分裂不同时期的细胞,绘制相关简图

•探究细胞的大小与物质运输的关系

•观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

8

植物细胞的全能性

细胞全能性的概念和含义

细胞具有全能性的原因和实例

植物的组织培养过程和方法

•植物的组织培养

•名贵花卉的快速繁殖(合作项目)

9

动物细胞工程

•动物细胞培养的过程、条件及其应用

•克隆动物的概念含义和基本原理

•体细胞核移植技术和动物克隆技术,以及应用前景

•动物细胞的实验室培养(合作项目)

•鱼类的繁殖过程(合作项目)

10

稳态的调节与构建

•神经冲动的产生和传导

•动物的激素调节与实例

•探究动物激素在生产中的应用的利与弊

•建立血糖调节的模型
•探究动物激素在生产中的应用



核心课程之二:育种机理与栽培

 

核心教学内容

重点、难点知识

实验探究活动

1

孟德尔的杂交实验

阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验过程

纯合子与杂合子,等位基因、显性基因与隐性基因,基因型与表现型,杂交、测交与自交等遗传学概念的含义及其相互区别

基因分离规律

孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程以及基因自由组合规律

应用基因自由组合规律解释相关的遗传现象

分析常见遗传病的家族遗传系谱图   

•豌豆种植与人工杂交实验

•性状分离比的模拟实验

2

减数分裂

同源染色体、联会、四分体的概念含义

尝试建构减数分裂过程中染色体数目和行为的变化模型

减数分裂的过程及其各时期的主要特征

使用高倍显微镜,观察细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期的细胞

•观察动物细胞减数分裂

•减数分裂模型建构

3

基因与染色体的关系

基因与性状、基因型与表现型的关系

基因与染色体的关系

运用数学知识和遗传学分析的基本方法,判断性状的显、隐性关系,分析推理生物个体的基因型和表现型、配子的基因型,并能进行相关的概率计算

•家蚕杂交实验

•观察果蝇幼虫唾液腺染色体(合作项目)

•染色体上基因的荧光标记(合作项目)

4

DNA分子的结构

DNA分子双螺旋结构的主要特点

制作DNA分子双螺旋结构模型

•制作DNA双螺旋结构模型

DNA指纹技术(合作项目)

5

DNA分子的复制

DNA分子复制的时期、过程和条件

DNA分子复制的特点及生物学意义

DNA分子的半保留复制实验(合作项目)

PCR技术(合作项目)

6

杂交育种

•杂交育种的原理、方法与应用

•动植物杂交育种的异同

•大豆的杂交和新品种培育(合作项目)

•鲤鱼的杂交育种(合作项目)

•特种鱼的培育(合作项目)

7

体外受精和早期胚胎培养

受精作用的概念含义

动物早期胚胎发育的基本过程

•哺乳动物体外受精的主要步骤及其原理

•动物早期胚胎培养常用的方法及其基本原理

•经济小动物的人工繁殖(合作项目)

•精品鱼的人工繁殖与品种改良(合作项目)

•环境激素对动植物结构和生理的影响(合作项目)

8

基因工程

DNA重组技术的基本工具及其作用、特点

•基因工程基本操作程序,以及各步骤的一般方法、原理

•基因工程的应用

•蛋白质工程

DNA分子杂交

•基因工程育种(合作项目)


核心课程之三:生态构建与修复

 

核心教学内容

重点、难点知识