2、理解基因的多样性、生态系统的多样性
采用的策略:通过分小组讨论,填写学案的方式,导学生学习生物种类的多样性;通过分析正反两个案例学习生物基因的多样性;利用多媒体辅助让学生自学生态系统的多样性,最后通过完成学案归纳三者的关系。
教学反思:
《保护生物学》是研究生物多样性的变化规律及其保护的科学,也是在全球生物多样性锐减的大背景下,人类对自然资源的保护意识逐渐觉醒后产生的一门新兴的综合性学科[1]。通过该课程的学习,不仅有助于学生认清人与自然的关系,而且对于提高学生的生物保护意识、生态文明和道德素养都具有举足轻重的作用[2]。很多高校已将该学科作为一门重要的素质教育课,尤其强调其教学中的情感教育元素[3]。本文浅析该学科的课程特点,并在教学实践的基础上提出了情感教育的教学渗透策略,以期为《保护生物学》的教学研究提供基础资料。
一、保护生物学的课程特点
二、情感教育的教学策略
我国的教育家们自古以来就已经把情感教育放在十分重要的地位。而大学阶段正是青年学生生理和心理的成熟时期,也是世界观和人生观的形成阶段。如果能在教学内容中适时融入情感教育,培养学生为社会服务的理想,可达到事半功倍的效果。由于在保护生物学的教学内容中有明确的价值取向,因此应在教学中将情感教育放在重要的地位,使学生成为保护生物多样性的坚决拥护者和执行者。那么怎样在教学中渗透情感教育呢?笔者在教学中进行了以下尝试:
1.渗透生态优先的理念。全球性的生态危机从表面看,是自然生态环境遭到人类不合理的改造后而导致整个自然界的基本结构和功能发生失衡,而深层意蕴表达的则是人在自然界面前迷失了自己的本性。为此,要在保护生物学的教学中使学生形成一种人类和自然界相互和谐发展的生态价值观,强调保护环境和生态优先的理念,向学生强调社会要想健康、协调、可持续发展,必须尊重自然,如果我们人类以自然界主人的身份自居,以征服自然、改造自然为追求目标而自鸣得意,不断地向自然进行索取,这是非常有害的。
3.利用多媒体手段和课堂讨论,使学生感同身受。我国著名的教育家陶行知先生曾经说过:真的教育是心心相印的活动,唯独从心里发出来的,才能达到心底。教师应根据与教学内容相联系的背景,利用多媒体手段的直观性和生动性,将美好的生物多样性和遭受损害的恶果展现在学生面前,经常搜集播放一些视频,如关于藏羚羊的《可可西里》和美国前总统戈尔的环保讲座等,既能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,还能提高教学效率,建立优质高效的教学模式。还可以在此基础上组织学生开展生物多样性保护方面的讨论和辩论,学生进行展示、交流、讨论、答辩和分析等主体活动,不但感同身受快速融会贯通了新的知识点,还有助于同化和调整建构新的知识平台,也充分体现了该课程的时代性和整体性。
4.以作业形式促进学生点击自然保护组织的网页。关于保护生物学的链接网页有很多,要求学生浏览并以作业形式汇报的网页主要包括世界自然保护联盟(IUCN)、国际野生生物保护学会(WCS)、中国科学院生物多样性信息系统(CBIS)等,要求学生了解最新信息,从中找到研究热点,潜移默化地培养学生的自然保护意识,并作为平时成绩的重要考核指标促进学生的知识延伸。
参考文献:
[1]SouleME.ConservationBiology:Thescienceofscarcityanddiversity[J].SunderlandMass:SinauerAssociatesINC,1986.
[2]蒋志刚,马克平,韩兴国.保护生物学[M].杭州:浙江科学技术出版社,1997.
[3]曹丽敏,司马永康,曹利民,等.保护生物学概述[J].云南大学学报,2001,23:65-70.
[4]马克平.试论生物多样性的概念[J].生物多样性,1993,1(1):20-22.
[5]PrimackRB,季维智.保护生物学基础.北京:中国林业出版社,2000.
学科渗透
创新教学设计
[中图分类号]G633.91
[文献标识码]A
一、教材分析
二、教学策略
三、教学准备
四、教学目标
1.知识目标
2.能力目标
3.情感目标
树立“保护我们共同的家园需从我做起”的意识,并能积极加入到保护生物多样性的各项活动中去。
五、教学过程实录
情境导人:播放迈克尔杰克逊的歌曲《EarthSong》MTV。
设计意图:奠定凝重的情感基调,引起共鸣,引出课题。
提问:这首歌反映出什么问题?
学生回答:反映植被遭破坏、环境被污染、生态被破坏、野生动物被杀害等问题。
过渡:当我们的环境遭到破坏,会带来哪些全球性生态环境问题?下面我们请第一调查小组的同学给大家汇报。
过渡:生态环境遭到破坏,直接影响到生物的多样性。那什么是生物的多样性?生物的多样性对人类有何价值?请第二调查小组的同学给大家汇报。
学生活动二:(同活动一)
过渡:感谢第二调查小组的同学让我们认识到生物多样性对人类如此重要。那我们如何保护它?有哪些保护措施?请第三调查小组的同学给大家汇报。
学生活动三:(同活动一)
设计意图:在活动开展过程中培养学生收集、分析、整理资料的能力,小组合作能力和语言表达能力。
过渡:第三调查小组的同学教会了我们如何保护生物多样性。保护生物多样性的关键是要协调好人与自然的和谐发展,走可持续发展的道路。
教师活动:通过六盘水市经济发展所走的从“煤都”到“凉都”的转型之路,让学生深刻体会到可持续发展是六盘水市人民的必然选择。
设计意图:结合当地经济转型让学生更深刻地理解可持续发展的内在含义,增强学生保护环境的意识。
设计意图:巩固学生的基础知识,让学生在积极参与抢答赛的过程中对已学的知识加深记忆。
学生活动五:学生小组针对“为了一个更美好的家园,我们能做些什么”这个问题进行讨论并派代表汇报。
设计意图:使学生认识到保护环境要从我做起,从小事做起。爱护环境是公民的基本素养和行为准则,形成人与自然和谐发展的环境保护意识。
设计意图:培养学生的创造力和表达能力,同时使学生自觉做一个保护环境的卫士,从而达到培养学生强烈的社会责任感的目的。
在高中所有学科中,生物与生态环境之间有着密切的关系,本文主要阐述了生物学科教师如何利用学科优势,并以高度的责任感在课堂教学中培养学生的生态保护意识。
众所周知,高中阶段正是学生由懵懂少年步入青年的时期,也是学生人生观、世界观形成的关键时期,高中生是祖国未来的接班人,他们的环保意识以及对环境问题的认识和看法将对国家的未来有着直接的影响。高中生都知道破坏环境是不对的,对健康有着极大的影响,但却没有看到环境破坏背后更为严重的后果,不明白一旦环境失衡人类将面临怎样的挑战。
所以,环境意识的建立必须从学生开始,生物教师在课堂教育教学中需有生态保护意识的渗透,让学生意识到环境破坏后带来的毁灭性影响,让学生自行养成爱护自然,保护生态的习惯。高中教学中渗透生态环境教育已经愈发紧迫,下文就如何在课堂教学中有效渗透环保教学谈谈笔者的一些建议。
一、环保教育是是生物教学的一部分
教育的核心在于育人,而环境教育是教育的具体化,其目的在于培养学生的生态保护意识,对环境破坏行为的高度责任敏感性。生态保护意识还在于引导学生了解人类社会发展与自然环境之间重要的联系,进而培养学生根深蒂固的环保思想意识,培养学生尊重自然、爱护动植物的道德情感。
二、渗透环保教育寓课堂教学中
课堂教学中教师不仅要教会学生生物学知识,培养学生环保意识,还应鼓励学生将所学生物知识推广至周边人群,让更多的人加入到环境保护的队伍中来。学生将不仅能把课本知识活用至生活中,还能为环境保护策略的实施贡献自己的一份力量。生态保护意识深入人心,让所有人都能自觉地去爱护周边环境,那么国家的未来会更加璀璨夺目。
高中生物教材中,选取了动植物类群及其主要特征的知识,使学生能认识周围环境中常见的生物种类、了解生物界的概貌;也选取了一些初步的遗传、进化和生态的知识,使学生了解生命的起源和生物的发展,生物具有多样性的原因和生物之间的相互关系等理论知识。这些都能使学生认识到生物与其环境之间相互关系,认识到保持生态平衡、防止环境污染和保护动植物资源的重要意义,从而增强学生的环保意识。
随着社会的不断发展,人们的物质生活条件得到极大的丰富,意识观念也在不断变化。从前的吃不饱穿不暖,到后来的吃尽山珍海味,直至现在绿色食品成为大众的追求。饮食观念的变化一方面反映出人们经济条件和环保意识的不断提升,种的蔬菜不如天然蔬菜,圈养鸡鸭不如野生鸡鸭。
另一方面也有另类人为了私欲铤而走险,一些不法行为也导致曾经的野鸡野鸭林间飞舞现象灭绝,鲜有生物,生物种类日益减少,生物多样性遭到前所未有的破坏。引导学生用辩证的思维去看待周边行为和事物,运用所学知识做出正确的选择,不但确保知识的活学活用,还能对环境保护做出自己的贡献。
五、联系当地环境状况,增强环保意识
理论能够联系实际,并解决实际问题是学习科学文化知识的关键。因此,教师在进行日常教学时,除了渗透环保教育外还应联系当地环境的实际状况,定期组织学生对学校附近环境进行实地考察,让学生对周围环境质量有一个实际了解,通过实际状况了解生态保护的重要性。
笔者在“生态学概论”课程教学过程中,在充分考虑和结合资源环境与城乡规划专业特点的同时进行了一定的教学改革与创新,旨在培养学生的环境意识,提高学生对环境课程的学习兴趣及实践能力,同时充分发挥交叉学科的优势,引导学生在实践中发现并尝试解决矿区的生态环境问题,达到专业培养复合型高素质人才的目的。
一、“生态学概论”课程的特点
1.课程定位
2.课程内容的综合性
3.课程内容的应用性(与实际生产、生活结合)
二、采用多种教学方法,增强教学针对性,提高学生的参与性
笔者所在专业的“生态学概论”课程设置为32个课时,对于该课程的教学内容及实践环节而言,相对较少。如果在这样的课时安排内进行通篇讲述并且让学生完全掌握所有内容,对学生而言有一定的难度和压力。因此,要想达到良好的课堂教学效果和目的就需要在如何提高学生的学习兴趣、激发学生的自主学习热情上寻找有效的方法。笔者通过自身的教课经验,可以从三个方面入手活跃教学气氛,提高教学质量。
1.社会热点的课堂结合引导式教学
2.紧扣知识点的扩展式视频教学
3.案例与专题报告式教学
生态学的知识内容应用非常广泛,存在于人们生活、工作和科研的各个方面,因此在教学时可以运用案例和专题报告的方式进行,这样可以让学生在学习中拉近理论与实践的距离,通过听“故事”、看“故事”轻松学习过程掌握知识内容。
三、增强学生实践认知能力,构建实践教学体系
1.校内实践安排
2.校外实践安排
西安科技大学测绘科学与技术学院资源环境与城乡规划专业与澄合矿务局签订了实践基地共建协议,由澄合矿务局提供实践场地,在暑假期间由专业教师带队,带领学生进行实训。利用矿区的煤矸石进行生态恢复利用的实验研究。
四、结语
一、生活化教学对初中生物教学的价值
对于初中生物课程来讲,生活化教学具有的价值非常显著,是推动初中教学活动发展的关键途径。具体来讲,生活化教学,对于初中生物教学来讲,首先可以激发学生的学习兴趣。对于初中生来讲,其已经取得了一定的发展,学生个体兴趣也产生了多样化发展,不同学生的兴趣更加多样化。通过生活化教学,基于一些生活化的手段与方法,对初中生展开生物教学,可以有效提高教学活动的有效性,同时激发学生的兴趣,在课堂中跟上教师的教学步伐。其次,可以实现生物知识的多角度展现,让学生形成更加全面的认识。对于初中生物来讲,不少知识的理论性都比较强,同时抽象性也很高。初中学生是初步接触生物知识,没有建立起生物学科观念以及相应的思维,在学习中就容易遭遇困难。基于生活化模式来教学,可以从生活现象、生活案例等方面来阐述生物知识,让学生理解更为深刻。最后,实现生物教学拓展,增进学生的生物知识水平。通过生活化教学策略,在生活资源素材中教学生物知识,可以通过生活案例来拓展教学,给学生创造一个更大的学习空间,从而让初中生物教学取得更好的效果。
二、初中生物教学实施生活化教学的几点原则
三、初中生物实施生活化教学的具体策略
(二)借助生活情境辅助初中生物教学除了通过生活中的现象案例来进行生物教学之外,还可以通过生活情境来辅助生物教学。具体而言,生活情境,就是以实际生活案例作为基础,将对应的生物知识融入进来,所构建的虚拟化情境。在课堂上,构建合理的生活情境,融入生物知识,让学生沉浸到生物情境中来进行学习,这样可以让学生形成更加深入直观的理解。首先,教师需要对教学内容进行分析,确定生物知识的关键点所在。然后从生活中选择与之对应的案例素材,将案例素材和教学内容进行融合,创建教学情境。最后,将教学情境引入课堂,辅助教学活动的开展,让学生代入情境进行思考。比如,在初中生物中涉及到了保护生物多样性的知识,其中对生物多样性的意义、现状以及保护对策进行了理论阐述。在教学中,就要让学生理解保护生物多样性的价值与具体方法。因此,在课堂上,教师就可以创设一个关于保护生物的场景,让学生代入动物保护志愿者的角色,思考要如何保护那些濒临灭绝的珍稀动物。在其他生物知识的教学,也可以构建生活情境,来辅助生物知识的讲解,让学生能够形成有效的认识。
农业生态学是针对当今农业发展所面临的种种生态环境问题,从宏观、系统、整体的角度出发来组织和管理农业,使农业的发展走向良性发展道路而设置的农学、园艺、植物生产类专业本科生必修课程[1]。通过该课程的学习,培养学生从农业生态系统的角度宏观管理农业的能力,提高学生的生态意识。该课程主要围绕以下几方面展开:(1)农业生态系统的基本概念、功能、关系及调控机制;(2)农业生态学的基本分析方法;(3)国内外宏观农业的发展;(4)我国生态农业的实践。当今,随着社会发展,环境、能源、食品安全、资源等问题日益严峻,新的农业生态问题不断凸显,本课程也越来越引起人们的重视[2]。因此,为适应新形势下社会经济和农业改革发展的需要,笔者就多年来教学实践体会[3-4],一直在课堂中融入最新科研动态,寓学生科研能力培养于《农业生态学》教学体系中,为本教程进行研究性教学作以下几点探索性思考。
1围绕知识点阐述国内外科研新动向
例如,在讲述温室效应时,以温室效应为中心,从效应后果-原因-解决措施来层层展开。大多数学生都知道全球变暖,但只知道一种温室效应气体CO2。此时,作为教师,需将学生思维逐渐打开,笔者根据自己曾主持全球环境基金项目科研的经验,告诉学生温室效应的后果除了气候变暖外,还有海平面升高、极端气候频发等,对农业的影响效应还有种植制度改变、土壤碳库变化、病虫草害发生率高等。讲解温室效应的原因时,重点讲述6种温室效应气体、研究这些气体的最新科研成果;由此,学生由二氧化碳知道了全球FACE(FreeAirCO2Enrichment,开放式空气CO2浓度增高)研究,中国唯一的FACE研究平台就在我们身边――扬州市江都区小纪镇,我校在FACE研究上也颇有建树。除了CO2外,温室气体甲烷、氮氧化物等也都是农业研究的热点。就解决措施来看,同学们纷纷献计献策,从国家节能减排措施、禁止秸秆焚烧、土壤免少耕等各方面一一道来。由此可见,教师如果单就书本讲述知识点则枯燥乏味,将科研知识融会贯通课堂,则事半功倍。
2课堂中树立科研偶像
处于大学中低年级的同学往往比较迷惘,对专业努力方向不甚明了,有的同学甚至有厌恶或瞧不起大农学专业类的倾向。作为教师,在教授本课程时,可以列举在某个领域取得成功的科学前辈,让学生认知自己所学专业内的一些名人,如用杂交水稻之父袁隆平、农学院士、本校知名教授的成功范例,告诉学生们,学农可以有大作为,是一项光荣的、有前途的事业;而要达到事业的辉煌,这些科研业内名人付出的辛劳、执着的精神都是同学们需要学习的,他们才应该是本专业学生需要努力效仿的科研偶像。由此,给学生灌以科研学习的正能量,及早树立报考研究生的目标,为培养储备未来的科研中坚力量奠定了基础。
3从生态问题暴发诱导科研动力
由于经济的高速发展,中国目前生态问题频发。在农业生态系统的物质循环章节里,讲述到磷循环时必定要提及2007年江苏省无锡市暴发的太湖蓝藻严重污染事件。学生只知道由于水污染了而蓝藻暴发了,也记得当年无锡市生活用水和饮用水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空的系列报道,却并未深入究其原因。有的同学认为是化工厂污染,有的单纯认为是水变脏了。这时作为教师则可以将蓝藻繁殖生活的机理,磷元素是藻类生长的限制因子等科学原理一一道来,学生也因此明白为何洗衣粉优先推荐无磷洗衣粉,原来是为了净化水资源。既然问题产生了,那么接着是引导大家来解决这个突然暴发的生态问题。这时,教师可将江苏省太湖专项基金的一些科研范例来讲讲,比如可以将蓝藻资源化再利用变成有机肥、将蓝藻作为培养食用菌和种植蔬菜的基质等等。举例典型生态问题时,让学生在课堂上明了生态问题产生后,可用科研的力量来解决;学生也由此产生科研的动力,培养认真研学的态度。
4专题调研讨论科研热点问题
除了在课堂上由教师主动讲解科研动态外,笔者还给学生布置课外科研任务,设置专题让学生分组调研后,到课堂上交流科研热点问题。例如,在讲述生物多样性章节时,首先采取让学生主动调研学习的方式;其次由学生分组比赛演讲;最后教师进行点评归纳。学生按学号进行分组,第一组同学调查什么是生物多样性;第二组同学研究生物多样性的价值;第三组同学调查生物多样性减少趋势;第四组同学提出保护生物多样性的具体措施。在调研问题的过程中,这些低年级的大学生不但学会了如何利用图书馆的文献数据库获得专业文献资料,也学会了归纳整理文献,同时学习用精美漂亮的PPT来展示自己的调研成果。小组内成员群策群力,认真准备,推选出一个口才较好的同学上台来展示本组成果,比赛气氛浓烈,学生听讲也极其认真,效果非常显著。因此,让学生作为学习主体参与到课堂中[5],尤其当他们自己去调研取得初步研究成果并在课堂中阐述自己观点时,科研与教学相长则成效显著。
5多种教学形式激发学生科研兴趣
在《农业生态学》教学过程中,除了课堂教学外,我们还采取录相、实验、参观等其他多种辅助教学形式来激发学生的科研兴趣[6]。通过教学录像的播放,学生形象地知道个体、种群、群落乃至生态系统的层次性,知道地球生态系统不能够简单被创造,生物圈2号的失败就是一个典型的案例;因此,科学研究必须建立在符合自然法则的基础之上。通过生化他感的实验,学生懂得植物通过化学物质的分泌来吸收或排斥其他物种,而这些分泌出来的物质可以被科学家进一步提取,开发其医用或经济价值。在生态农业章节,我们带领学生参观生态农业示范园区,实地观察农业生态科研成果在科技园区中的应用,切实掌握中国生态农业技术和如何对现代农业技术进行生态化改造。通过以上多种形式的教学方法,本学院学生研究生报考率和录取率很高,为本院科研项目的顺利开展奠定了坚实的基础。
参考文献
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[2]骆世明.农业生态学[M].北京:中国农业出版社,2001.
[3]黄丽芬,庄恒扬,沈新平,等.农业生态学研究性教学模式的探索与实践[J].科教导刊,2011,12:52-53.
[4]沈新平,黄丽芬,庄恒扬.谈农业生态学教学过程可强化育人的环节[J].现代农业科技,2008,20:349-350.
如何高效地完成高三生物二轮复习的教学任务?笔者以“遗传变异”专题复习为例,来谈谈如何引导学生运用发散思维的方法建立知识网络体系,供同行斧正。生物的遗传和变异是高中生物的核心内容,在一轮复习夯实双基的基础上,以遗传变异为中心引导学生从生命系统的结构层次的角度考虑,如与细胞的结构和功能、新陈代谢、生长发育、生命调节、遗传进化、生态环境等认知领域建立联系。
一、与代谢的联系
生物的一切遗传性状都受基因控制,但是基因并不等于性状,从基因型到表现型要经过一系列发育过程,也就是说,必须经过一系列代谢过程。而代谢过程的每一步都需要酶的催化,所以基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物个体性状表现的。
例:人类白化病、苯丙酮尿症和尿黑酸症都是酶缺陷引起的分子遗传病。下图表示人体内苯丙氨酸代谢过程的部分图解。请根据图示讨论下列问题:
A.在基因水平上,白化病患者是由于基因发生突变所致,苯丙酮尿症是由于基因发生突变所致。
B.已知控制酶2的基因和控制酶4的基因在两对同源染色体上(假设控制酶4的基因都是正常的)。如果一对正常的夫妻,生下白化、的女儿,那么这对夫妻再生一个小孩,只患一种病的概率是;表现型完全正常的概率是;表现型完全正常且不含致病基因的概率是。
C.蛋白质在细胞质内合成,简要指出酶4在皮肤细胞内合成的主要步骤:。
D.由图可见:若控制酶2合成的基因发生了变异,会引起多个性状改变;黑尿症与图中几个基因都有代谢关系。这说明:。
解析:本题为遗传、变异、代谢的综合题,既从代谢角度讨论了白化病发生的直接原因:是酶的异常导致代谢过程受阻,影响了黑色素的合成。又从变异角度分析了白化病发生的根本原因:是控制酶蛋白合成的有关基因发生了突变。同时本题还从遗传规律的角度探讨了某些具体情况下白化病发生的概率。答案:A.4,2;B.3/8,9/16,1/16;C.细胞核中的DNA转录形成信使RNA,信使RNA从细胞核通过核孔出来后,在核糖体上合成酶4;D.基因与性状并不是简单的线性关系。
二、与生物生殖的联系
1.染色体的行为与遗传定律的关系
同源染色体分离――等位基因分开……基因的分离定律
非同源染色体自由组合――非等位基因自由组合……基因的自由组合定律性染色体分离……伴性遗传
2.遗传定律发挥作用的顺序
基因的分离定律(减Ⅰ后期)――基因的自由组合定律(减Ⅰ后期)
例:人类的21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中,第21号染色体没有分离。已知21四体的胚胎不能成活。假设一对夫妇均为21三体综合征患者,从理论上讲他们生出患病女孩的概率及实际可能性低于理论值的原因分别是()。
A.2/3,多一条染色体的卵细胞不易完成受精
B.1/3,多一条染色体的因活力差不易完成受精
C.2/3,多一条染色体的因活力差不易完成受精
D.1/4,多一条染色体的卵细胞不易完成受精
解析:这是一道有关生殖、遗传变异的综合题。可以看成是三条常染色体和一对性染色体的减数分裂。有4种(1+X、1+Y、2+X、2+Y),卵细胞有2种(1+X、2+X)。正常情况下组合有8种,除去21四体2种(胚胎不能成活)还有6种组合,其中患病女孩有2种故占1/3。异常活动能力弱,失去与正常卵细胞结合的机会,而卵细胞不需运动,故受精机会与正常卵细胞大致相同。故答案:B。
三、与生物发育的联系
有性生殖细胞结合形成的受精卵,在个体发育过程中,经过细胞分裂、细胞分化,表现出不同性状及表现型,从而反映出不同遗传定律的作用结果。由此可见,遗传定律虽然在产生有性生殖细胞的过程中起作用,但其遗传功效或遗传作用的结果却要在个体发育过程中表现出来。从外形上看,生物个体发育过程是生物性状逐渐形成和表现的过程,性状是受基因控制的,因而个体发育过程实质上是体细胞基因中遗传信息表达的过程,即基因――信使RNA――不同蛋白质――不同性状。
同一生物体的不同细胞内含有的遗传信息是相同的。但是,细胞内的基因是选择性表达的,生物体的不同部位表现不同的性状,同一部位在个体发育的不同时期也表现不同性状。
例:豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)是显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)是显性。现有GGYY和ggyy的豌豆杂交得F1,F1自交得F2。F2植株所结种子的种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比依次为()
A.5∶3和5∶3B.5∶3和3∶1
C.5∶3和3∶1D.3∶1和5∶3
解析:本题涉及植物个体发育和遗传定律等知识点。因为种皮由珠被发育而成,其性状与母本一致,而子叶是胚的组成部分之一,由受精卵发育而来,其性状即为子代性状。所本题中F2植株所结种子的种皮颜色与F2相同,子叶颜色与F3相同。故答案:D
四、与生物进化的联系
生物在生殖过程中,产生可遗传的变异,为生物进化提供了原始的选择材料。现代进化理论以种群为基本单位,从基因水平对自然选择学说进行了发展,指出了自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择,因而可以改变种群的基因频率。只要基因频率改变,生物就进化,只要生物进化,基因频率一定改变。即生物进化的实质是种群基因频率的改变。从生物遗传、变异角度看进化过程如下:
突变――新的等位基因――多种多样的基因型――种群出现大量的可遗传变异――变异是不定向的――不利的变异被淘汰,有利的变异逐渐积累――种群的基因频率发生定向改变――生物朝一定方向缓慢进化。
如在一个海岛上,一种海龟中有的脚趾是连趾(ww)有的脚趾是分趾(WW、Ww),连趾便于划水,游泳能力强,分趾的游泳能力较弱。若开始时连趾和分趾的基因频率各为0.5,当海龟数量增加到岛上食物不足时,连趾的海龟容易从海水中得到食物,分趾的海龟则会因不易获得食物而饿死,若干万年后,基因频率变化成W为0.2,w为0.8。请问:
A基因频率变化后,从理论上计算,海龟种群中连趾的海龟占整个种群的比例为;分趾的海龟中杂合子占整个种群的比例为。
B导致海龟种群的基因频率发生变化的原因是什么?
C这种基因频率的改变,是否产生了新的物种?请简述理由。
解析:自然选择直接选择的是表现型,其实质是选择了相对应的基因。A连趾是隐性纯合子,基因型为ww,杂合子分趾海龟的基因型为Ww,根据遗传平衡定律可知,ww%=(w%)2=80%×80%=64%,Ww%=2×W%×w%=2×20%×80%=32%;B从题干信息看出,海龟数量增加导致岛上食物减少,分趾的海龟因不易从海水中获得食物而饿死,导致W的基因频率下降;连趾的海龟易从海水中得到食物而存活,从而使w基因频率上升,即自然选择导致海龟种群的基因频率发生了变化。C判断是否产生了新物种的标准是能否杂交并产生可育的后代,即实现基因交流。答案:A.64%,32%;B.自然选择导致海龟种群的基因频率发生定向变化;C.没有产生新物种,只是种群种群基因频率改变,并没有产生生殖隔离。
五、与环境的联系
生物多样性是所有生物种类及种内所含的遗传变异和它们的生存环境的总称,包括遗传多样性即基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间的关系如图:
可以看出:多样性的三个层次是密切联系的,基因多样性是形成物种和生态系统多样性的基础。基因通过转录和翻译,其多样性就可以反映到蛋白质分子的空间结构上,使其变化多端,进而反映出生物性状的多样性。生物性状的多样性还与变异有关。生物变异能导致新性状的出现,但变异具有不定向性,生物变异通过生物与环境之间长期的相互作用,把那些微小、有利的变异逐代积累,从而形成了适应环境的新类型。又由于环境条件是多变的,不同的变异类型适应不同的生活环境。这样,由同一祖先经过几十亿年的不断变化,逐渐形成了适应水生和陆生等不同环境的多种多样的生物类别,从而组成了物种的多样性和生态系统的多样性。
例:根据分类学的记载,现在地球上生活着的生物约有200多万种,但是每年都有新物种被发现。近年来在海底3000米的深海热泉孔周围,就发现了以前没有记载的生物。这就说明,生物界的物种还有待人们去继续发现。请根据以上材料分析:
A.从分子水平看,生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么?
B.从遗传水平看,生物新性状出现的原因是什么?
C.从进化角度看,生物多样性的主要原因是什么?
微课是一种微型的课程,主要是通过微型的教学视频对学科知识点进行在线视频教学。它的优势主要体现在主体明确,资源多样化以及结构独立。而对初中科学进行微课的设计与反思,能够有效地激发学生的兴趣,有效强化教学效果,提高学生的科学水平,为学生今后其他学科的学习奠定基础。
一、科学的微课设计
1.微课选题
要设计科学微课,最先要做的就是进行微课选题。而微课选题要确定范围以及突出重点,且要有针对性。例如,在华师大版初中科学七年级上册第七章生物的多样性第一节《生物物种的多样性》的教学中,教师就可以针对这节知识来进行微课选题,让学生通过微课课题了解所要学习的知识点以及重要知识等,以此强化教学效率。
2.微课问题设计
3.微课学习环境设计
微课的学习是需要一定的平台才能实现的,由此教师在进行科学的微课设计时,必须重视微课学习环境的设计。微课学习环节的设计必须要视具体情况而定,也就是要针对不同的学习内容与学习目标来制订。例如,在《生物物种的多样性》的微课设计中,教师就可以针对章节内容对微课学习环境进行设计。本节的重点是让学生能够理解物种的多样性,教师就可以借助多媒体资源以及一些毛色不同的猫狗等观察图向学生展示,为学生创设微课的学习环境。
4.微课教学活动过程设计
微课设计是一种结构的构建,是将教学活动的思路、重点与难点、教学过程、教学组织等进行整合的一个过程,而这个过程中,教学活动设计尤为重要。故而,教师必须认识到微课教学活动过程设计在科学微课设计中是重要的一个部分。而进行微课教学活动过程设计,就需要教师具有构建主义的能力与剖析教材内容的能力,如此才能进行有效的微课教学活动过程设计,从而提高学生的学习效率。当然,教师还必须注重对教材的分析与理解,在科学微课设计活动过程中注重渗透教材与教学内容。例如,在《生物物种的多样性》的微课教学活动设计中,教师首先需要将《生物物种的多样性》这一节的教学内容进行分析。其次就是通过教材确定《生物物种的多样性》的教学目标:帮助学生了解生物物种的多样性含义,生物物种多样性对人类生存环境的影响。教学重难点:物种的多样性以及物种多样性的三种含义和确定生物物种的三个条件;教学过程围绕什么是物种,如何确定生物物种展开。就这三个方面进行有效整合与构建,以此为主要内容进行科学微课教学活动过程设计,从而让学生能够更有效率地进行学习。
二、科学微课的设计反思
科学微课是一种较为有效的教学方式,对微课教学进行研究,是不断提高教学过程的过程。在科学微课的设计与反思的过程中,为科学教育教学提供了强有力的理论与实践的基础,有效地提高了科学课程的教学效果。当然,在科学微课的教学中,还是存在着亟待解决的问题,这就需要更多教师在实际的教学中进行实践与探索,从而更好地进行科学微课的设计与反思。
面对全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化等影响到人类的生存和发展的全球性生态环境问题。党的十八届三中全会提出:“要求加快建设社会主义市场经济、民主政治、先进文化、和谐社会、生态文明”。把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,把“美丽中国”作为未来生态文明建设宏伟目标。生态文明是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生,良性循环、持续繁荣为基本宗旨的社会形态。英国国际环境与发展研究所主任卡米拉图尔明说过:“生态文明的概念关系到每一个人,可以帮助我们思考如何在地球上以一种新的生活方式生活。”