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【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)11-0180-01
对中学阶段学生来说,学习遗传变异知识不仅对理解生命现象,提高生物科学素养有积极的促进作用,而且对整个生物学课程学习也有着基础作用。不过,有关遗传变异的教学一直是中学阶段的难点,如何摆脱抽象、刻板、概念化的讲述方式,开发直观、体验性的实验课教学案例,是课改后中学阶段生物学教学改革与创新的方向[1]。本文笔者认为,从现代分子生物学技术角度来展示遗传变异现象可作为实验课教学案例开发的一种尝试。
1.案例选取理论依据
选取中学生物学课程“生物技术实践”板块中“微生物的利用”章节,以催勉克氏菌为分析载体。催勉克氏菌系优良的水稻根际联合固氮菌,对罗红霉素具有抗性。而带有质粒pFAJl819::mTn59gusA-pgfp21的大肠杆菌,具有卡那霉素、氨苄青霉素抗性和绿色荧光的遗传标记,同时也携带无启动子的β-葡萄糖苷酸镁基因(gusA),后者的表达产物β-葡萄糖苷酸镁可使5-溴-4-氯-3-吲哚-B-D-葡糖苷酸(X―Gluc)分解而呈蓝色。
通过接合作用,质粒pFAJl819::mTn59gusA-pgfp21导入受体菌催勉克氏菌,产生接合子。于接合子内,转座子mTn59usA―pgfg2121携带的葡萄糖苷酸酶基(无启动子)、卡那霉素抗性基因(有启动子)和2个绿色荧光蛋白基因(有启动子)插入到催勉克氏菌DNA中,绿色荧光蛋白、gusA及卡那霉素抗性基因的表达。由于在细菌繁殖生长过程中不同基因转录表达强度有差异,即启动子活性有别,有不同接合子形成的单菌落在含有单菌落在含有β-葡萄糖苷酸镁底物培养基上水解底物的强度也出现差异,蓝色深,说明mTn59gusA-pgfp21插入的基因的启动子活性高,蓝色浅,则相反[2],即为展示细菌的遗传与变异现象。
2.实验方法
2.1实验对象
催勉克氏菌Klebsiella oxytoca,大肠杆菌AJl819/Esch-eriehia colj DH5ae/DH5α。
2.2培养基、抗生素及仪器
LB培养基组成:酵母提取物、氯化钠各5g,蛋白胨10g,双蒸水1000ml,121℃灭菌20min;
抗生素:卡那霉素25μg/mL,罗红霉素100μg/mL氨苄青霉素,4℃保存。
无痰培养基组成:甘露醇10g、KH2PO4 g,MgSO4・7H200.4 g,NaCl 0.2g等,蒸馏水1000ml,琼脂15-20g,115℃杀菌30min。
2.3 仪器
试管,三角烧瓶,烧杯,培养皿.量筒, 1.5mL离心塑料管,玻璃棒,接种环,牛角匙,酒精灯,棉花,牛皮纸,记号笔,pH试纸(pH5.5~9.0),麻绳,纱布,签,过滤除菌器,培养基分装器等实验室常备仪器。
2.4 亲本接合方法
将FAJl819/E.coli(供体菌)和催娩克氏菌(受体菌)培养至对数期,按2:l比例在少量LB液体培养基中静置培养24~48h,取适量涂布于含有50 μg/mL吖啶橙、25μg/mL卡那霉素、100μg/mL罗红霉素的无氮固体培养基(筛选培养基)30℃下培养筛选接合子。将筛选出的真接合子、pFAJl819::mTn59gusA-pgfp21/ E. colj DH5α(供体菌)、催勉克氏菌(受体菌)分别用灭菌牙签点接预先准备好的3种培养基:①添加25μg/Ml Km和20μg/mL X-gluc无痰培养基;②添加20μg/mL X-gluc的LB;③无痰培养基,于30℃培养1-2d后观察菌体生长及gusA、gfp基因产物表达情况。
3.结果
经亲本接合和筛选获得真接合子,供体菌、受体菌和接合子在不同性质培养基上的生长和显色统计如下表1:
表1 不同培养基上供体菌、受体菌和接合子生长及标记基因表达
4.讨论
正如前面所言,生物学遗传变异教学必须更直观、具象化,强调体验式,重在培养学生学习兴趣和探究欲望,在此过程中加深对遗传变异知识点的理解和掌握。从本文来说,该实验最大特色在于操作简单,实验现象形象性突出,易观察。实验过程涉及到的培养基配置、消毒杀菌、细菌接种、震荡、静置培养、肉眼观察等,环节清晰,各个操作均易操作。选取“微生物利用”作为案例开发对象,就是针对细菌涉及到的抗生素抗性、绿色荧光标记、gusA基因显色具有易识别现象,因改变导致的表型和功能变化在短时间内即可通过肉眼观察,这对学生来说易于认知和理解。
参考文献:
[1]胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报,2011(46):53-56
1 教学过程
1.1 导入新课
教师播放幻灯片:过去的10年里发生了两件与我们生活息息相关的大事――2003年的“非典”和2009年的“甲流”。请问,“非典”和“甲流”都是由什么引起的?由于学生曾经经历过这两件大事,都能回答:病毒。
教师继续引入:我们在第一单元第一章第一节内容学习时知道“除病毒外,生物都是由细胞构成的”,在本单元前面内容的学习中知晓“细胞是构成除病毒外生物体的基本结构和功能单位”。那病毒的结构是怎样的?病毒怎样生活?它与我们的关系如何?
1.2 病毒知识
没有细胞结构的微小生物――病毒。
1.2.1 知道病毒病
地球上的人类,其他动物和植物遭受病毒病的折磨已有许多世纪。教师播放多媒体课件上相关的病毒病的资料照片,并讲解。
1.2.2 学习病毒发现史
这部分内容以教师讲解为主。
当这些疾病出现时,人们不知道发生的原因,愚昧地认为是天谴。随着时代的发展,科学的进步,科学家们有强烈的使命感和责任感要去解开其中的奥秘。
Adolf Mayer被烟草的一种病态吸引住了,其症状是感染叶子上出现深、浅相间的绿色区域,故麦尔在1886年称为烟草花叶病。通过对叶子和土壤的分析麦尔指出不能把此病归于无机物平衡失调。这可能是一个细菌病。
1892年从事烟草病工作的年青的俄国科学家伊万诺夫斯基发现感受花叶病的叶汁,即使经过Chamberland氏烛形滤器的过滤也仍具有传染的性质。这项观察提示了存在一种比以前所知的任何一种都小的病原,他认为该病是由产生毒素的细菌引起的。
1898年,荷兰科学家贝杰林克Beijerinck重复了伊万诺夫的实验,他从患花叶病的烟草叶中挤出汁液,并使之通过Chamberland氏滤器。表明滤液仍有侵染性。贝杰林克相信他的滤器阻挡住了细菌。将汁液置于琼脂凝胶块的表面时,发现侵染性物质在凝胶中以适当的速度扩散,而细菌仍滞留于琼脂的表面。因此认为这种侵染性物质要比通常的细菌小。贝杰林克用“病毒(Virus)”来命名这种史无前例的小病原体。不难看出真正发现病毒存在的是贝杰林克。
伊万诺夫斯基和贝杰林克通过他们创造性工作发现了烟草花叶病毒,从而开创了病毒学独立发展的历程。
自病毒发现直到上个世纪30年代初,病毒学研究主要集中在:分离和鉴定引起各种病毒性疾病的病毒;病毒对疾体所引起的特异性病理效应;病毒的传播方式和感染宿主范围;各种理化因子对病毒感染的影响等方面。
1935年,美国生化学家斯坦利(stanley)磨了上吨重的感染花叶病的烟叶,得到了一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西,把结晶物放在少量水中,水就出现乳光了,用手指沾一点这溶液,在健康烟叶上磨擦几下,一星期以后这棵烟草也得了同样类型的花叶病。可见提纯的东西的确是有侵染性的烟草花叶病毒。今天在美国加州大学的原来斯坦利实验室里,仍然保留着一个标注着“Tob.Mos.”字样的瓶子,其中就盛着当年第一次提纯的烟草花叶病毒(简称TMV)。Stanley的研究论文1953年发表在Science杂志上,他在论文中写道:“烟草花叶病毒是一种具有自我催化能力的蛋白质,它的增殖需要活体细胞的存在”。1936年Bawden和Pirie等在纯化的TMV中发现了含磷和糖类的组分,它们以核糖核酸的形式存在。1939年,G.A.Kansche在电镜下直接观察到了TMV,指出TMV是一种直径为1.5 nm,长为300 nm的长杆状的颗粒。
教师引导提问:病毒的发现过程说明病毒具有什么特征?学生思考后回答:病毒很小,电子显微镜下才能看见。教师肯定学生的答案并补充:10亿个病毒才一根头发丝大小,病毒小用纳米计量。
教师提问:回过头来再看2003年“非典”和2009年“甲流”,从疫情暴发到疫情控制,只有短短的几个月。你从中得到什么启示?在老师的引导下学生思考并回答:这和科技的进步,社会的发展是分不开的。
1.2.3 病毒的形态和结构
在电子显微镜的帮助下,科学家解开了病毒的神秘面纱,了解了病毒的形态和结构。教师接着介绍病毒的三种基本形态以及相应的具体病毒,病毒的结构。科学家绘制的病毒的模式图经大家观察后发现什么共同点?学生一眼能看见外面的部分是蓝色里面用的是黄色。教师肯定学生的发现,接着回顾:1953年美国生化学家斯坦利发现烟草花叶病病毒的蛋白质组分,1936年Bawden和Pirie等发现了烟草花叶病病毒含磷和糖类的组分,它们以核糖核酸的形式存在,也就是说科学家发现烟草花叶病病毒的组分是两大类:蛋白质和核糖核酸,即在“细胞的生活”一章的学习知道核糖核酸是遗传物质,请同学猜测模式图里的蓝色和黄色绘图分别代表了什么?学生很自然的想到是蛋白质和遗传物质,但关于具体的分别代表什么组分有争议。教师告知:科学家通过这种方式传达了一个病毒的信息,那就是:蓝色绘制的是病毒的“蛋白质外壳”以及黄色绘制的“内部的遗传物质”。强调病毒的遗传物质不能说DNA,因为有的病毒的遗传物质是DNA,有的病毒的遗传物质是RNA。
1.2.4 病毒的生活、繁殖
教师提问:前面学习病毒的发现史时知道烟草花叶病毒是生活在烟叶里的,它为什么能让烟叶患病呢?学生怀着好奇的心态看教师播放大肠杆菌噬菌体繁殖过程动画,明确病毒是在细胞里繁殖。教师提问:事实上,烟草花叶病毒也是在烟叶细胞内靠自己的遗传物质中的遗传信息,利用烟叶细胞内的物质繁殖,释放新个体时破坏烟叶细胞,导致烟叶患病。试想:离开活的烟叶细胞,烟草花叶病毒会怎样?学生很多都自然而然的认为会死亡,仍然有学生会说变结晶体,理由就是讲解病毒发现史时提到的“一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西”。教师进一步引发学生好奇心:病毒离开活细胞会变成结晶体,当再有机会侵入活细胞生命活动就重新开始了。为了避免更多的生物感染疾病,我们应该怎样处理患病毒病的生物体?学生方法很多,如抛掷荒野,深埋等,最后教师总结:深埋或者焚烧。
1.2.5 病毒的分类
教师讲述:病毒生活在活细胞里,病毒的这种生活方式叫做寄生生活。根据病毒的寄主的不同,可以将病毒分为:动物病毒、植物病毒和细菌病毒,细菌病毒也叫噬菌体。注意:病毒寄生的专一性,比如动物病毒只寄生在动物体内。请同学们和我一起来判断这些病毒分属于哪一类病毒(在此使用病毒病里涉及的病毒:脊髓灰质炎病毒、天花病毒、家蚕核型多角体病毒、狂犬病病毒以及流感病毒属于动物病毒;郁金香碎色病病毒属于植物病毒,补充大肠杆菌噬菌体)。
1.2.6 病毒与人类的关系
教师:我们已经了解了病毒的大小、结构、营养方式和种类,你能根据生活经验和刚才涉及的内容,讲讲病毒和我们人类的关系吗?通过前面的学习,学生第一反应就是让人、动物植物患病,有害的。教师说:其实,病毒对于我们来说,也有有利的方面,比如你才注射过的流感疫苗。学生一片哗然,大多觉得不可思议、害怕。面对此种情况,让学生知晓疫苗的工作原理和制作工艺是必须的,因此准备了两段视频:一感冒病毒的侵袭与机体反应,知晓身体产生抗体,这就是为什么患过病毒引发的某种疾病治愈后不再患病的原因;二疫苗的作用原理,知晓疫苗是减毒或灭活的病毒,刺激身体免疫系统产生抗体。病毒不仅仅可以制作疫苗预防病毒性疾病,还能利用病毒在活细胞中寄生繁殖的特性治疗疾病以及制高效的生物农药,请学生说说为什么。学生能联想到:一病毒寄生的专一性;二病毒在活细胞内寄生生活,实质是在细胞内繁殖,病毒释放时寄主细胞裂解,正是由于这两个原因,科学家利用病毒治疗疾病以及制高效的生物农药。接着教师播放与之相关的多媒体课件图片。
1.3 知识小结
学生自己小结,不完整的由其他学生补充。
【关键词】学习动机 高中生物 课堂教学
对于高中理科生来讲,高中生物的重要性不言而喻。通过对高中生物知识进行学习,学生可以了解生物现象,掌握生命活动规律。“学习动机”是一种学习状态,对于学习者的学习有着较大的影响。传统的高中生物课堂教学中,教师往往不太注重培养学生的学习动机,使得学生的学习较为被动。针对这一定情况,教师应该在课堂教学中,有效结合新课改的相关要求,在教学过程中融入学习动机因素。通过这样的教学方式,学生的学习主动性就会大大提高,从而极大地增强他们的学习效果,确保生物学习的有效性。
一、创设课堂教学情境,提高学生的学习兴趣
教学情境的创设可以使学生在相应的情境下理解知识。比如说,一些抽象的知识和概念通常较难理解,但是学生在相应的教学情境下可以较好地理解这些知识内容。传统的高中生物教学中,教师往往不太注重课堂教学情境的创设,使得学生在学习时只能通过死记硬背加深对于所学知识的印象,很显然这样的教学方式是不合理的。教师应该在课堂教学中创设课堂教学情境,根据新课改的要求让学生在课堂教学情境下领悟知识,培养学习兴趣。
比如在进行苏教版高中生物必修(一)第四章“光合作用和细胞呼吸”这部分的知识点的学习的时候,教师应该在课堂教学中以“蒸腾作用”为例创设课堂教学情境。通过“蒸腾作用”的教学,教师应该帮助学生理解“蒸腾作用的概念和过程”、“蒸腾作用对作物生活所起到的重要性”以及“蒸腾作用和人类生产生活之间的关系”等内容。为了创设教学情境,教师应该让学生进行相应的试验。教师可以为移栽试验事先准备两组植物,其中一组植物进行“原样移栽”处理,另一组则去掉相应的枝叶。这时候,教师应该让学生观察植物的成活情况。通过观察,学生就会发现“去掉枝叶的植物存活率高”的特征,从而会感到好奇。这样教师再对这部分知识进行讲解时,学生就会主动进行学习。
二、合理运用“强化理论”,有效激发学习动机
“强化理论”指的就是,教师在进行教学时不断强化所学内容,加深学生对于所学内容的印象。“强化理论”运用到教学方式,可以帮助学生提高他们的学习兴趣,有效激发学习动机。传统的高中生物课堂教学中,教师通常不太注重对所学知识进行强化,很多知识如果只是教授一遍,很难在学生的大脑中留下印象。所以教师应该结合新课改的要求和高中生的认知特点,对所学的高中生物知识加以强化,从而帮助学生更好地吸收所学知识。
比如在进行苏教版高中生物选修(二)第一章“无菌操作技术实践”中“微生物的培养和应用”这部分的知识点的学习的时候,教师应该合理运用“强化理论”开展教学。通过“微生物的培养和应用”的教学,教师应该帮助学生掌握“有关微生物培养的基础知识”、“基本操作技术”以及“实际问题”等。其中有些知识较为抽象,学生很可能会跟到难以理解。教师应该对“如何制备培养基”以及“高压蒸汽灭菌”等知识加以强化,让学生理解这些抽象知识,从而加深他们对于所学内容的掌握程度。由此看来,通过运用“强化理论”,教师可以使学生加深对所学知识的理解,激发他们的学习动机,帮助他们有效掌握所学知识。
三、开展学习竞争活动,提高学生的综合能力
相关调查表明,竞争活动可以激发学生的学习动机。通过适当开展竞争活动,可以活跃课堂教学气氛,使学生的学习变得更加投入。传统的高中生物教学中,教师很少注重学习竞争活动的开展,使得学生的学习兴趣不高。针对这一情况,教师应该结合新课改的相关要求,在课堂上开展学习竞争活动。学生在竞争活动中,可以激发他们的学习动机,使他们学会灵活运用所学知识,从而提高他们的综合能力。
比如在进行苏教版高中生物必修(三)第四章“生态系统的稳态”中“生态系统和生物圈”这部分的知识点的学习的时候,教师应该在课堂上开展学习竞争活动。教师应该让学生进行知识竞答,看谁掌握的知识点多。知识竞答可以和“生态系统的组成”、“生态系统的种类”以及“有害物质会通过食物链不断积累,请举例进行说明”等内容相关。学生根据自己的所学知识,进行知识抢答。由此看来,通过知识竞答,学生的学习动机就会大大增强,从而帮助他们更好地进行学习。
综上所述,传统的高中生物课堂教学中,教师往往不太注重培养学生的学习动机,使得学生的学习较为被动。针对这一定情况,教师应该在课堂教学中,有效结合新课改的相关要求,在教学过程中融入学习动机因素。首先,教师应该在课堂教学中创设课堂教学情境,提高学生的学习兴趣;其次,教师应该合理运用“强化理论”,有效激发学生的学习动机;最后,教师还应该开展学习竞争活动,提高学生的综合能力。
【参考文献】
[1] 乔湘平. 激发学习动机的心理对策[J]. 中国职业技术教育,2005年22期.
为适应地方本科院校培养应用型人才的目标,在生物化学理论课程教改中尝试了案例式教学法,构建了生物化学案例编写的格式标准、案例教学实施的方法及案例教学的考核标准,并以2013级和2014级生物科学专业学生为研究对象进行了生物化学案例式教学法教学效果的问卷调查,结果表明案例式教学法获得了比较理想的教学效果,并且得到了学生的普遍欢迎和认可。
关键词:
案例式教学法;生物化学;地方本科院校
案例式教学法最早是在1870年前后由哈佛法学院前院长克里斯托弗•哥伦布•郎得尔用在哈佛大学的法学教育方面[1],经过一个多世纪的推广和发展,案例式教学法已经成为一种成熟的教学方法。它在国外被广泛应用于医学、管理、经济、法学等学科的教学过程中并取得了良好的教学效果。然而在国内基本上还处在探索阶段,近年我国一些中医院校和教师也进行了生物化学案例式教学的改革尝试[2-5],通过教学改革证明,将案例式教学法用于生物化学课程教学,不但可提高学生学习生物化学的兴趣,还可培养学生的自学能力和归纳总结能力,提高了生物化学的教学质量。本课程组拟就生物化学中与生活相关的知识点内容采用案例式的教学方法,通过设计案例及问题讨论,将学生引入到特定情境中,让学生带着问题去主动学习,激发和培养学生的创新能力和解决问题的能力,满足了地方本科院校培养应用型人才的需要。
1案例教学的编写与实施
1.1案例编写的格式标准
本课程组制定了生物化学案例的编写格式标准,保证了教学案例库的编写质量。本课程案例编写格式标准为:(1)案例名称;(2)案例涉及主要教学章节;(3)案例教学适用对象;(4)案例类型;(5)教学案例,包括案例的内容、提出的问题、涉及的主要学习内容、问题参考的答案以及知识拓展5个方面。案例名称是教学案例的标志,要求简要明确,突出主题,能反映出案例的内容和特点;案例类型主要分为简单案例和复杂案例;案例内容是案例的主要部分,教师需遵照案例编写的要求,根据案例原始材料进行整理编制,另外,以使教学更具有针对性,教师还应围绕案例提出相关问题,通过提出案例中的有关问题来实现教学要求,案例涉及的主要学习内容部分与提出问题部分前后呼应,相互补充。除此之外,教师还可在拓展部分结合案例列出可以进一步学习的相关问题,让学生通过课下查阅资料进行自学,不但开阔了学生的视野,还培养了学生的自学能力以及发现问题并解决问题的能力。
1.2案例教学实施的方法
通过2013级和2014级生物科学专业学生“大学生学习状况调查问卷”调查结果以及案例选编的原则,课程组制定了两套实施方案。第一套方案是教师先不讲解相关章节,让学生先自学再对案例进行分析,最后教师再进行讲解和总结。基本教学过程设计如下,课前:①明确教学目标,布置案例及问题;②学生课下自学并预习教材学习内容,查阅案例相关资料,小组进行讨论和分析,得出初步结论。课堂:小组代表汇报学习成果;②教师精讲点拨,引导构建基本理论框架;③课堂再讨论,达成共识。课后:查阅文献,完成问题拓展。教师在课前确定教学目标并将其转化为具体案例及相关问题,引导学生“先学”,让学生对所要学的教学内容进行结构化预习;而课堂教学是以案例为导向,在“先学后导”基础上,通过学生汇报、课堂点拨、小组讨论等教学方式解决自学遗留问题,可使学生进一步熟悉掌握知识,提高学生分析问题并解决问题的能力。此套方案应用于简单案例。第二套方案是先由教师进行相关章节的讲解后再让学生进行案例分析。基本教学过程设计如下:①在教学的第一阶段,教师按照系统的教学内容讲解此部分的基础知识,使学生了解和掌握基本的理论知识;在教学的第二阶段,即教师引导学生进行案例分析阶段,课前教师提前把所设计的案例预习分发给学生,并通过介绍案例的基本情况,使学生了解学习任务以及完成任务的时间,学生课下以小组为单位进行讨论。在教学的第三个阶段,即归纳总结阶段,在课堂上先由学生代表汇报小组讨论后的结果,小组其他同学也可进发言行补充,其他小组同学可进行质疑提问,之后由教师对学生的表现进行点评,并对案例的内容进行总结。另外,在课后教师要求学生完成相关的分析报告或综述。这样通过课下小组讨论、课上代表发言、教师点评总结的过程,提高了学生的学习兴趣和语言表达能力,培养了学生的集体合作精神。此套方案应用于复杂案例。
1.3案例教学的考核标准
案例教学活动成绩包括讨论记录、组内评分、组间评分、学生总结四项,分别为20分、30分、30分、20分,总分为100分,占总成绩的15%。在案例教学活动的实施过程中,课程组采取多元过程评价方式,编制了考核标准,对案例教学实施全过程进行了评价。标准具体如表1所示。
22013级、2014级生物科学专业的学生进行了《生物化学》案例教学法问卷调查
课程组在学期末对2013级、2014级生物科学专业的学生从案例教学整体评价方面进行了《生物化学》案例教学法问卷调查,结果如表2所示。从表2可以看出,91.2%的学生认为案例式教学法是一种好的教学方法,88.2%的学生表示愿意接受案例式教学法的教学方式,问题3和问题6中,76.5%和79.4%的学生分别选择了“是”,这表明了大多数学生接受、认可了案例式教学法及教学内容的组织。但问题4、5、7、8中20%以上的学生表示为“不肯定”,说明也有一定数量的学生对于这种教学改革持怀疑态度,这可能与他们习惯了传统教学方法,对自主学习的不适应有关,对于这一部分学生需要教师花更多精力去帮助、鼓励他们,因此课程组预计在以后的教学过程中让学生也参与到教学案例内容的设计与编写之中,从而使学生进一步成为课堂教学的主体。
3结论
综上所述,课程组在生物化学教学中进行案例教学法的教学改革中,获得了比较理想的教学效果,并且获得了学生的普遍欢迎和认可。案例式教学法改变了理论与实践脱钩、知识僵化等传统灌输式教育模式的弊端,以培养全面发展的应用型人才为目标,选用来源于生活的实际案例,使学生将实践融汇到课堂理论教学中,促进了学生从理论知识到实践能力的转化。只有坚持教学改革,不断创新才能满足地方本科院校教育发展的需要,最终才能实现教育改革与素质教育相结合的目的。
参考文献
[1]李琳,李雪雁,潘子强,等.案例教学法在生物化学教学中的应用[J].卫生职业教育,2013,31(11):46-48.
[2]封少龙,曹朝晖,龙石银,等.案例教学法在卫生检验专业生物化学理论教学中的应用[J].中国卫生检验杂志,2013,23(16):3300-3301.
[3]南海波.高护生物化学案例教学实例[J].卫生职业教育,2009,27(3):83-84.
[4]杨云,姚政,李奇峰,等.生物化学案例教学改革的统计分析研究[J].云南中医学院学报,2011,34(6):57-59.
1.增强学生的创新能力
传统教学理念、教学方法严重忽视了对学生创新能力的培养,这对学生的长远发展来说非常不利。在当前的社会环境下,只有敢于思考、勇于创新的人,才能获得他人的重视与认可,才能获得更好的人生发展。而通过实施案例教学,则能够有效调动起学生的思维运动,引导学生将已经学到的知识用于解决实际问题,使学生在不断的尝试中累积创新经验,从而增强学生的创新能力。
2.提升学生的实践能力
在我国的教育工作中一直存在着一个客观事实,那就是学生的理论成绩得分很高,但是实践能力却非常低。通过实施案例教学,可以为学生提供一个将理论知识付诸于实践的途径,让学生能够根据自身的知识结构和想法,通过自己的双手去自主解决问题,久而久之,学生的实践能力便能得到有效的提升。
3.培养学生的合作意识
现代社会非常重视团结、协同与合作,但是在传统的教学中很少有涉及培养学生合作意识的教学内容,所以当前很多独生子女的合作意识较低。通过实施案例教学,让学生相互合作、相互探讨、一同努力解决问题,便能够让学生在不知不觉中得到合作意识培养。
二、案例教学的实施过程
1.引入案例
老师可以根据实际教学情况,编写教学案例,也可以通过信息技术等手段,快速获得其他的教学案例。但如果是使用他人的教学案例,教师就需要根据自身的实际情况、学生的实际情况进行一定的改动,使案例更加符合学生的认知,这样才能有效引入案例。
比如,在“神经冲动的产生和传导”的教学中,为了让学生掌握兴奋区与静息区电荷分布的特点,理解动作电位传导的方式和兴奋的双向传导。教师就可以引入“蛙腿案例”,并应用信息化教学技术来辅助教学开展,让学生通过对案例的观察,产生对学习的兴趣,并通过后续的探讨、实践,掌握膜电位产生的原理和动作电位传导特点的知识。通过这样的教学,既能够活跃课堂气氛,提高学生的学习能动性,又能够让学生对相关知识的理解更加客观、形象、深入。
2.讨论案例
在实际案例教学中,对案例的探讨往往都不是在解决某一个问题,而是在解决一系列的问题,例如:(1)案例主要需要解决的是什么问题?(2)解决问题需要收集哪些信息作为基础?(3)可以采用哪些方法来解决问题?(4)解决问题决策的依据?(5)哪个方法是解决问题的最好途径?(6)解决问题的具体实施计划如何?(7)如何将计划付诸于实践?像上面这样对问题进行细化看似过于复杂,但是在实际教学中,教师可以以阶段化的方式来简化这一系列的问题,如第一阶段开始介绍案例;第二阶段对问题进行探讨;第三阶段拟定解决问题的方案;第四阶段探讨如何实施方案。
例如,在“噬菌体侵染细菌”的实验教学中,学生在阅读教材后,结合已有知识,思考、讨论、理解实验是如何证明DNA是遗传物质时,讨论以下7个问题:(1)本实验中科学家选用了什么材料?有何好处?(2)根据实验材料,你可以提出几种实验假设?(3)探究遗传物质的关键是什么?科学家是用何种方法探究的?(4)标记噬菌体的蛋白质和DNA分子最好用哪些元素?为什么?(5)搅拌离心后,上清液是什么?沉淀物是什么?为什么?(6)实验现象是什么?分析实验现象,如何证明DNA是遗传物质?(7)此实验能说明DNA具有哪些特征?
问题解决的过程是学生同化、理解新知识的过程,是整合建构知识的过程。在问题解决的过程中,学生是主体,教师要发挥其主导作用,既不能放任自流,又不能包办代替。学生能自己解决的问题,要让学生自行解决;学生不能解决的问题,要启发、引导学生解决。
3.概括总结
对案例教学的概括总结,属于整个教学过程的一个过渡,在这个过渡阶段中,教师可以引申出其他的一些相关问题来继续引发学生思考,或是为后续的案例教学开展埋下伏笔。同时,不论是教师还是学生,都应当对教学过程进行总结评价,分析教学的不足,并提出解决措施,不断改进教学方式,使教学质量得到持续提升。
在现代高中生物教学过程中,教师不仅要重视学生对相关理论知识的掌握,更要注重对学生综合素质能力的培养,所以应当加大对案例教学的实践应用与研究力度,以提高高中生物教学有效性,促进学生全面发展。
关键词:生物教案;教学;研究;应用
1前言
案例教案教学是教师传授学生理论知识的一个重要的教学手法之一,案例教学不仅仅包含基础理论知识,还有与实践相结合的部分,所以优秀的教学案例会给学生不一样的启迪。案例教学打破了传统以往的讲课形式,而是教师通过案例教学,引导学生参与到实践活动中来,在无形中培养和锻炼学生创新和思维能力,使学生之间团结协作,增强其沟通能力。总而言之,高中生物案例教学的探究与应用,为学生综合能力的提升提供了一个契机。
2高中生物案例教学中存在的问题
2.1学生方面
信息时代的到来,多媒体的出现,学生对于高科技的需求也越来越加的强烈,但对于传统课堂的教学也失去了兴趣。为了激发学生学习热情,教师已经把多媒体融入到了传统的教学中来,运用动态图片以及视频讲解课程,首先给予学生直观的感觉,让学生更加容易理解,但是也会出现部分学生角色转换不适应,这种情况往往出现两种极端现象,一种是依赖于教师的被动式学习,另一方面就是抛弃以前的教育模式束缚,在课堂上发挥自己所长[1]。
2.2教师方面
在高中生物案例教学中,合理制定教案的内容尤为重要,特别是案例内容的选择,是教学出成绩的关键。虽然当前教课书中会有一些案例供大家参考,但是案例不够新颖,而且有的脱离实际,学生很难从案例中得到理解,也很难得到最佳的学习成果。但是教师每节课都运用案例教学也是很难做到的,一是教师备课时间较长,二是课堂时间有限,很难完成教学任务。
2.3教学设备方面
在案例教学中存在局限性。例如,教学场地有限,学生过多在进行实践演习时很难有空间供学生活动,如果教学场地布置不合理,还会影响教学秩序,进一步影响教学质量。并且有些教学案例中需要的设备,学校设施比较缺乏,根本无法进行模拟演练。最终也不能达到案例教学所带来的最佳效果。
3高中生物案例教学应用的对策
3.1引导学生参与,加强交流
案例教学的根本目的就是让学生通过教师的讲解,发挥的思维能力,教师积极引导学生主动探索知识的奥秘。教师在教学过程中,创设情境,导入新课。教师用PPT打出“受精过程”和“胚胎发育”的动画,创设情境,激发学生学习的兴趣,为进入学习目标做好心理准备。然后和学生一起讨论我们人类是由什么发育而来的,加强师生之间的交流。然后教师借此提问:假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞,这个假设成立吗?对学生进行反问,让学生在大脑中形成思考,然后让学生进行小组讨论学习,发挥自己的见解,这样营造一个主动的学习氛围,也会将部分被动学习的学生受到感染,促使学生成功转换为主动学习[2]。
3.2发挥学生力量,建立案例资料库
好的案例有利于课程的顺利进行,也比较容易被学生接受。但是如果每节课都运用大量的案例,在无形中就增加了教师的工作量,对于教师来说,案例在课程中的大量运用,也是一项不可能完成的任务。因此,就要发挥学生的力量,一方面现代网络科技发达,另一方面学生通过收集资料对课程有了进一步的理解,也无形中给教师充当了课程小帮手,为教师减轻了课业压力。然后教师对收集来的资料进行整理,在课堂上为大家讲解,这样不但提高了案例教学的进程,同时也加强了师生之间的交流。
3.3增加案例教学设备
实施案例教学在人数上应该进行合理的限定,一般人数在20至30人左右,在案例教学场地上应该合理安排师生所处的位置,以便教师可以观察照顾到每一位同学,并且对每一位学生学习状态初步有个印象,这样教师可以在授课过程中及时向学生索取意见,有利于师生面对面地讨论交流,让学生对问题可以更加清楚地了解,牢固掌握生物理论与实践知识。
4总结
案例教学打破了以往的传统教学模式,它是新时代教育体系下的新型教学方式。案例教学不仅仅让学生能够亲身到实践中去体验,激发学生求知的欲望,同时它是将高中生物的理论知识与实践进行了完美的结合,让高中生物教学成果明显提高。但是案例教学还处于摸索探究的过程,这就需要我们不断在教学中探讨、研究。通过建立完善的案例资料库、组织备课小组、购进优质教学设备,合理制定案例教学方案等方式,为案例教学的实施奠定坚实的基础,从而加强案例教学在高中生物教学中的应用。
参考文献:
[1]王倩文.高中生物案例教学法的应用及案例库建设研究[D].河南大学,2015.
关键词:案例教学法 生物制药工艺学 教学方法
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0020-02
生物制药工艺学是生物工程专业学生的一门必修课,也是生物工程技术实践应用的重要分支。课程以生物化学、微生物学、生物工艺原理、下游提取分离技术、生物工程分析、基因工程和免疫学为基础, 研究生物药物生产原理、工业生产过程、制定生产工艺规程、制药生产过程优化,实现安全、经济、高效生产药物的一门学科[1]。
1 生物制药工艺学案例教学改革实施的必要性
生物制药工艺学内容主要涵括微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备工艺。在具体药物生产工艺的学习过程中就是将前期学习的理论知识应用于实际药物的生产,例青霉素的生产工艺,主要从菌种的活化、种子扩大培养、发酵的控制、发酵液的预处理、青霉素的提取纯化精制等方面来分析青霉素的生产工艺流程及工艺参数的控制。学生在以前的基础课中已经掌握了各种工艺控制方法、产物分离技术等理论,如果采用传统的讲述式教学方式,老师讲,学生只是听,一方面学生不重视,抓不住重点,觉得老师是重复以前的知识,枯燥无味,没有积极性;另一方面,学生不能将原来所学的基础理论,具体分析生物药物的生产工艺,理论指导实践,从而使教学效果大打折扣。
案例教学法最早于19世纪70年代由哈佛法学院在大学课程中开始使用。它以教学案例为基础,以学生在课堂内外对真实事件和情境的分析、思辨为重点,以提升学生应用理论创新性解决实际问题的能力为目标的教学方法[2]。该方法主要根据教学目标的需要,采取一些与教材内容相关的具体案例进行讲解及组织学生进行研讨,从实际案例中学习、理解、分析和掌握案例的一般规律、原则、方法及操作技能,从而使学生的感性认识上升到理性认识[3~4]。
在生物制药工艺学教学中,结合三大类药物的典型药物生产工艺,建立案例库,在该课程部分章节教学中应用案例教学模式。在新课讲授之前,从案例库中选择相关的典型案例交给学生,并提出问题,然后让学生分组进行资料搜集并讨论,授课时由学生占主体地位,把小组讨论的结果带到课堂上讲解分析,其他学生发表不同意见,最后由教师归纳分析总结并引出新课。从而实现由案例具体分析到新内容理论知识的讲解,使学生通过对具体药物在不同案例中具体生产问题进行深入的思考,培养学生分析和解决问题的能力。例如,在讲解“青霉素生产工艺”这一章节时,在教学中先通过讲解认识青霉素这种药物的结构特点,然后以案例库中各个工厂具体青霉素生产工艺为案例,组织学生对各种工艺进行研讨,要求学生从菌种、代谢控制、分离纯化方式以及收率、能耗、环保、安全及关键设备使用等方面对各厂工艺进行总结、分析比较,并从中自行设计最佳工艺。通过应用案例法教学方式,有效解决了生物制药工艺学课程内容枯燥、理论和实践缺少联系的弊端,从而提高了学生对知识的掌握和应用能力。
2 生物制药工艺学案例教学的课程改革的实施
2.1 精选教学案例
在保证案例选择典型性、时效性的前提下,根据生物制药工艺学中微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的典型药物生产,每类药物选择3~5种,例微生物药物从初级代谢和次级代谢产物两方面考虑,选择谷氨酸、青霉素、链霉素的发酵生产作为典型案例,通过结合生产实习、毕业实习及校友提供组建案例库,使每种药物各种生产工艺达到5~8个,在进行到此部分内容时与传统的讲授法相结合,在课程进行到适时开展案例教学,使学生好像亲身立足于企业实际中,运用所学到的知识,解决企业中存在的问题。
2.2 精心设计问题
根据案例库中的各种药物生产工艺准备问题。问题设计是案例教学方法中引领学生探究问题、开阔思维的关键因素。问题的设计要符合学生的认知程度和认知心理,具有对专业基础知识应用的指向性。因此,所设计问题主要根据学生的学习情况和学科知识的积累情况,每个工艺提出8~10个不同层次的问题,以利于课堂讲解中的引导和开阔学生的思路。
2.3 案例教学的实施
课外讨论小组以4人为一组,指定组长。将相关的案例、问题及要求查阅的参考资料范围提前一周交给组长。要求每个学生根据问题,查阅基础知识及最新研究资料,最后小组内进行分析、讨论、总结。在案例教学时,教师首先讲解这类药物的基本特点,然后引出这种药物的生产工艺,分别要求各组根据准备的案例,派一名代表进行具体企业案例的讲解,分析工艺控制点及存在的问题。同组其他同学可进行补充完善,各组之间可互相提问、争论。课堂讨论学生的积极性能够在很大程度上反映出教师案例选择的恰当性、教学引导的科学合理性,以及教师是否创造了良好的课堂讨论氛围。
教师最后做恰当的点评和总结。教师的总结应从全方位、多角度对学生的讲解、提出的问题及讨论分析进行总结,关注学生对具体案例中工艺的流程、工艺控制参数的分析是否全面、正确,以便学生从案例教学法的过程中学到正确处理和解决药物生产中存在的问题。其次,教师通过对具体中案例所包含的理论知识进行总结和归纳,进一步巩固学生对知识的记忆和理解。最后,教师在评价时应对有创新的观点应给予鼓励;同时指出还存在的不足,并适当提出一些自己的看法和意见。通过总结,让学生根据自己的问题在课后写出心得报告。
2.4 设计性实验的实施
【关键词】案例教学法 高中生物 生物教学
案例教学法是一种给学生一个研习的案例,学生在研习的过程中吸收知识、交流知识、理解知识的学习方法,这种教学方法能够调动学生的学习自主性。高中生物教师可在生物教学中应用案例教学法开展教学,以此提高生物教学的效率。
一、引导学生迁移知识
部分生物教师在开展教学时,有一种错误的认知,他们认为学生在学习知识以前是“一张白纸”,等着教师去传授知识。这种教学思路让学生失去了学习主体性,常常让学生消极的对待生物学习的问题。生物教师要意识到学生在学习新知识以前已经学过旧的生物知识、有旧的生活经验、有惯用的学习技能,只要教师能调动学生的学习主体性,引导学生迁移知识,就能让学生高效的学习新知识。
以教师引导学生学习《生态系统的稳态》这节课为例,如果教师给学生直接灌输新的知识,学生就会失去学习主体性。教师可引导学生学习典型的案例,让学生在案例中迁移旧知识,吸收新知识。比如教师可引导学生了解酸雨形成的原因,思考酸雨有哪些巨大的危害?高中学生曾经在化学课程中学过相关的知识,又曾通过社会宣传了解相关的知识。于是学生能了解到酸雨形成的原因,这就是学生已经了解的旧知识。生物学教师提出的问题是要让学生从生物学的角度思考酸雨带来的危害性,学生可结合旧知识与生物学规律了解到酸雨的危害性:动植物生长对环境的酸碱度有一定的要求,天降酸雨会改变生物环境的酸碱性,令生物难以自然生长;环境的酸碱度与生物的繁殖有密切的关系,环境酸碱度被破坏可令植物生长畸型、令动物难以正常的繁殖。当学生能通过整合旧知识来探索新知识时,学生能感受到探索新知识的乐趣。
案例教学法是一种能够引导学生迁移知识的教学法,教师可通过精选案例引导学生学习的方法让学生结合旧知识来学习新的知识。
二、引导学生交流知识
在传统的生物教学中,教师应用灌输法引导学生学习知识,这种教学方法教授的知识是统一的,学生掌握知识的方法是静态的,这种教学方法不能挖掘出学生的学习潜力,体现出学生的差异性。如果生物教师应用案例教学法引导学生学习,则能让学生动态的掌握生物知识,学生和学生之间可通过交流的方式相互取长补短。
以一名生物教师引导学生学习《生体生命活动的调节》这一节课为例,教师可引导学生观察一个案例:人在长跑的时候,身体消耗掉的血糖能很快得到弥补,当人体的血糖升高后又不会持续升高,这一案例中包含着哪些原理?这名生物教师引导学生以小组为单位共同讨论这一案例,有一个学习小组刚开始提出一套人体血糖控制的系统为:体内血糖水平高胰岛B细胞胰岛素加速细胞提取、利用、储存血糖体内血糖水平降低胰岛A细胞胰高血糖素促进糖原分解和非糖物质的转化为葡萄糖体内血糖水平高。小组成员总结到人体有一套精密的自我调节系统,能将人体的机能调解到最高的状态。这时有一名学生提出,在这套系统中负责调节的器官与负责评估的器官又是哪些呢?这名学生的发问令小组成员共同陷入思考中,为了能够了解这一个问题,小组成员再度进行学习和讨论。
教师应用案例教学法引导学生学习,便是不再为学生设置学习的边界,学生可根据学习的情况弹性的控制学习成果,在学习成果出现差异的情况下可用交流的方式取长补短,这种教学方法能够加强学生的互动,提高教师的教学效率。
三、引导学生理解知识
在传统的教学方法中,教师过于重视教授理论知识,而很少重视学生的实践能力,这种教学方法存在学生的培养不平衡,易造成眼高手低的问题。如果教师应用案例教学法引导学生学习,就可引导学生以案例中提出的问题为目标,通过吸收新知识找到解决生物问题的方案。
以教师引导学生学习《生态的稳定》这一节课为例,教师可给学生看一个案例:过去澳大利亚的生物不多,草木、植物没有被有效的利用,当地政府引进了牛、羊等食草植物,食草植物过多令耗费太多绿色植物,牲畜的粪便令蚊虫丛生。教师可引导学生结合学过的新知识思考人们引进食草植物,目的是为了什么?食草动物过多带来的生物平衡危机是什么?自然生物循环系统应用哪种方法尝试让自然恢复平衡?生态系统具有的自动调节能力是什么?人们开展社会活动时要注意哪些要点?
高中生物教师可引导学生以一个案例的解决为方向自主的吸收新的生物学知识,这种定向引导学生吸收知识的方法能够提高学生学习的效率。
总结
案例教学法是一种给学生提供一个学习的案例,让学生结合该案例自主学习知识的教学方法,这种教学方法能够挖掘出学生的潜力、提高学生的思维水平、促进学生吸收新的知识,从而提高生物学的教学效率。高中生物教师可为学生精选学习案例,引导学生应用学习案例的方法自主的学习生物学知识。
【参考文献】
[1] 朱晓林. 高中生物学教材中核心概念的界定和基本划分[J]. 生物学教学,2010(12).
知识目标:
1.知道声音是由物体振动发生的
2.知道声音传播需要介质,不同介质传播声音的速度不同
3.知道声音在空气中的传播速度
4.常识性了解回声和利用回声可以加强原声、测量距离.
能力目标:
通过实验的观察和分析培养学生的观察能力和分析概括能力.
情感目标:
通过本节的学习,体会从实验得出结论,培养学生实事求是的科学态度;
通过本节学习,激发学生学习物理的爱好
教学建议
教材分析
本节课的内容包括以下四个方面(1)声音的发生和传播;(2)发声体在振动;(3)声音靠介质传播;(4)回声.
教材从声音是我们了解四周事物的重要渠道出发,提出声音是怎样发生和传播的问题,点明了这节知识的中心.为阐明声音是怎样产生的,教材安排了用音叉弹起泡沫塑料球用来说明“发声体在振动”的实验,同时安排了学生自己动手的实验.由实验得出结论后,又列举了人、鸟等发声器官发声时都在振动的事例,既加深对实验结论的印象,又扩展学生的知识.
教材中通过课本图3-2音叉的实验说明声音靠空气可以传播,为了解释此现象,教材类比石块激起水波讲了振动在空气中激起声波,让学生对波动这种运动形式有个初步印象.而后利用学生已有的经验,来讲解液体、固体能够传声,告诉学生“真空不能传声”,教材中没有选用真空铃的实验.
对声音的发声和传播有了基本熟悉之后,简介了回声现象,教材最后通过“想想议议”再次激发出学生探索的欲望.
教法建议
1.本节为声现象的第一节课,简要简述声音在人类社会中的作用是十分必要的.
可以从声音是我们了解四周事物的重要渠道和声现象在技术声的应用(如超声波探伤等)两个方面加以阐述.也可简介几个奇妙的声现象(如回声等),以激发学生的学习爱好和热情.
2.本节是典型的现象教学,应以实验为主.
声音是最常见,最普遍的现象.对声音,学生有比较丰富的感性熟悉.但仍要做好每一个演示实验,它是不能用其他任何教学手段所能代替的(包括现代化教学手段,计算机辅助教学不能替代实验让学生用自己的眼睛去观察、分析、判定、归纳),同时还要注重让学生参与实验,能动手时尽量让他们动手.
3.对物理现象的观察要分层次进行.
对物理现象的观察应分层次进行,首先引导学生观察最常见、最简单的发声现象,然后让学生观察不常见的物理实验,最后引导学生思考平时熟悉但又不曾认真观察过的发声物体是否在振动并用实验加以验证,从而概括出一切发声的物体都在振动.这样既能揭示现象的本质,又能引起学生的爱好.
4.利用回声现象及应用,既调动学生情趣又巩固前一章简单运动的知识.
教学设计示例
教学重点:一切发声的物体都在振动;声音的传播需要介质
教学难点:
声音的传播需要介质,在教学中如何使学生把握学习物理的方法,如何渗透物理学的研究方法,如何开发非智力因素,在启蒙教育的初二物理中提高学生的学习爱好.
教学工具:音叉、共鸣箱、铁架台、塑料小球、彩纸
教学过程:
新课引入
先用收音机播放一段音乐,大家听到了美妙动听的音乐声.
师:声音与我们生活和生产劳动有密切的联系,本节课学习声音是怎样发生的?又是怎样传到我们耳朵里的?
新课教学
声音是由物体振动发生的
教学方法:由学生对发声现象的观察,概括出上述结论.
供老师参考选择的实验如下:
用音叉和乒乓球演示
如图3-1-1,将没有敲响的音叉靠近并接触乒乓球,球不弹起.敲响音叉,缓慢移近并接触乒乓球,叉股将悬吊在铁架台上的乒乓球弹开,如图3-1-2.同时我们的耳朵听见音叉发出的声音.通过前后实验对比,引导学生思考乒乓球在什么情况下弹起?总结结论.
触摸喉头
让学生用手摸着喉头部分,分别体会不说话和说话时手的感觉,熟悉人发声时,声带在振动.
用碎纸屑和收音机演示(纸盆外露,上放碎纸屑)
请同学观察播放音乐前后,碎纸屑在纸盆上的情况.
用纸人和少先队队鼓演示
用彩纸做成高约10cm的纸人,放在少先队队鼓上,敲响队鼓,观察彩色纸人在跳动,如同少女翩翩起舞.纸人的跳动是敲鼓时,鼓皮振动,鼓皮由于振动发出声音.用手按住鼓皮,鼓皮停止振动,纸人停止跳动,声音也没有了.
用音叉和水演示(可视范围小,若有实物投影仪则可选用)
分别观察不敲击和敲击音叉,把音叉放入水中时,是否溅起水花.
注重:每个实验都应对比观察,由学生总结得出结论:一切发声的物体都在振动.
简介:鸟、蟋蟀和其他一些昆虫发声也是由于振动,提高学生学习爱好.
声音的传播需要介质,真空中不能传播声音
教学方法:由实验现象概括归纳得出结论.
可共选择的实验:
演示:如图3-1-3所示,
左边音叉被敲响,右边完全相同的音叉也会发生将小球弹起.启发学生说出右边音叉的发生是靠空气传播的.
解释此实验:用石块激起水波类比振动在空气中激发声波.(可看书图3-4解释,也可做成课件)
叉股振动——压缩四周空气振动——空气发生疏密变化——形成声波——向远处传播.
敲击一次音叉,将叉股放入水中,跟没有放入水中时比较声音有什么不同.表明:液体也能传播声音.
学生随堂实验:两人一组,一位同学把耳朵贴在桌上,另一位同学在同一张桌子离耳朵较远的地方轻敲桌子,耳朵可清楚的听见敲桌声,然后两人互换.
“土电话”表明:固体也能传播声音.
真空罩演示真空不能传声.简介:月球上宇航员用无线电设备通话
结论:气体、液体、固体物质都能传播声音.真空不能传声.
声速:
引导学生回忆电视电影中看过的情景,讲解“伏地听声”的故事:人耳可伏在荒野的地上听到远处的马啼声,人耳可伏在铁轨上听到远处的火车轰鸣声.问题:其中的原因是什么?引入声速的概念,并能表明在不同介质中声速不同.
固体物质中的声速最大,其次是液体,声音在空气中的传播速度最小.不同物质传播声音的速度不同.
空气中:(15°C)340m/s
回声
引导学生展现已有感性熟悉:对着高山喊话,在大礼堂中大声讲话等出现回声现象.
提出问题:
为什么有时能听见回声,有时又听不见呢?
听到回声的条件是什么?离障碍物至少要多远?
为什么在屋里讲话比在操场上讲话听起来响亮?
回声是否能应用在解决实际问题上?你知道哪些?
结论:听到回声的条件是回声到达人耳比原声晚0.1s以上.
回声可以加强原声,可以测量距离.
通过想想议议中的问题思考物力知识在实际中的应用.
简介:回音壁、三音石、圆丘等建筑,扩展知识,激发爱好,进行爱国主义教育.
总结
声音是由物体振动发生的
声音传播需要介质,不同介质传播声音的速度不同
声音在空气中的传播速度
利用回声可以加强原声、测量距离
板书设计
探究活动
现代技术中与声有关的应用
【组织形式】个人或自由结组
【活动目的】
自古以来,人们就对有关声音的现象进行了大量的研究,发展至今,声学已是非常活跃的学科,它广泛涉及到建筑、音乐、心理、医学、地球、大气、海洋、工程技术等很多领域,形成的交叉学科多达二十几个.通过调查,了解其中的几个方面.
【活动流程】
制订计划;查阅和收集相关的材料;综合分析材料;写出论文;与其他组交流.
【备注】