具体内容标准 概述植物生长素的发现和作用。 列举其他植物激素。 评述植物激素的应用价值。 活动建议 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
3.2 动物生命活动的调节 具体内容标准 概述人体神经调节的结构基础和调节过程。 说明神经冲动的产生和传导。 概述人脑的高级功能。 描述动物激素的调节。 探讨动物激素在生产中的应用。 活动建议 搜集有关利用神经调节原理的仿生学资料。 调查某种动物激素的应用。 3.3 人体的内环境与稳态 具体内容标准 说明稳态的生理意义。 举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。 描述体温调节、水盐调节、血糖调节。 概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。 关注艾滋病的流行和预防。 活动建议 利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持。 模拟尿糖的检测。 调查青少年中常见的免疫异常。 3.4 种群和群落 具体内容标准 列举种群的特征。 尝试建立数学模型解释种群的数量变动。 描述群落的结构特征。 阐明群落的演替。 活动建议 探究培养液中酵母种群数量的动态变化。 土壤中动物类群丰富度的研究。 调查当地自然群落中若干种生物的生态位。 探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。 3.5 生态系统 具体内容标准 讨论某一生态系统的结构。 其应用。 举例说出生态系统中的信息传递。 阐明生态系统的稳定性。 活动建议 设计并制作生态瓶。 分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及 调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。 3.6 生态环境的保护 具体内容标准 探讨人口增长对生态环境的影响。 关注全球性生态环境问题。 概述生物多样性保护的意义和措施。 形成环境保护需要从我做起的意识。 活动建议 调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划。 搜集应用生物技术保护生物多样性的实例。 11
案例4 设计并制作生态瓶
学 时 1时。
目的要求 尝试设计和制作一个生态瓶,学会观察和分析封闭的微型生态系统的稳定性。 实验原理 生态系统的稳定性是其结构与功能发展协调的重要标志。生态系统的稳定程度,则取决于它的物种组成、营养结构和非生物因素之间的协调关系。设计和制作一种模拟淡水生态系统或陆地生态系统的生态瓶,观察这个封闭的微型生态系统中动植物的生存状况,有助于理解生态系统稳定性的原理。
材料器具 带有螺旋盖的罐头瓶或可乐等饮料的塑料瓶,一个简单的淡水生态系统或陆地生态系统的主要组成成分。 活动程序
1.确定模拟的生态系统类型。模拟淡水生态系统可用带有螺旋盖的罐头瓶等容器,模拟陆地生态系统可用两个可乐等饮料的塑料瓶,剪去上半部分,套装成一个封闭的装置。 2.设计和制作生态瓶需要合理地配置生态系统的组分,将本组选定的生态系统各组分记录在表格中。
3.观察生态瓶中动植物的生活状况,记录几种生物存活时间的长短。 4.讨论:
(1)本组制作的生态瓶中哪种生物最先死亡?分析其主要原因。
(2)根据生态瓶中生物存活时间的长短,分析如何改进实验装置以延长生态瓶中生态系统的持续时间。
生态系统组分 非生物成分 生产者 消费者 分解者 淡水生态系统
陆地生态系统 二、选修部分
选修部分是为了进一步提高学生的生物科学素养,以及满足学生多样化发展的需要而设计的。选修部分的学习需要以必修部分的学习作为基础。具体内容标准如下。 选修1:生物技术实践 选修2:生物科学与社会 选修3:现代生物科技专题 选修1:生物技术实践
本模块是实验课,所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于(甚至主要不是)现代生物技术。内容包括微生物的利用、酶的应用、生物技术在食品加工中的应用和生物技术在其他方面的应用四部分。
教师应根据本校的条件,指导学生选做本模块中的5~7个实验。每个实验不限于1个
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或2个学时。有的实验需要连续进行若干天,但每天所需时间不一定很长。这些实验中有的是使学生了解基本原理或获得基本知识的,有的是偏重于实际应用的。本模块对学生的要求是在自学有关知识的基础上,在教师的指导下自己设计并进行实验,然后收集和整理资料,写出报告,进行口头交流,相互讨论。教师的主要任务不是详细讲解,而是给学生提供实验条件及必要的参考资料,指导学生设计和进行实验,参加和辅导学生的讨论。根据实验内容和实验室条件,每个实验可以1人、2人或多人1组,原则是使每个学生都有充分的动手机会。
4.1 微生物的利用 具体内容标准 进行微生物的分离和培养。 测定某种微生物的数量。 研究培养基对微生物的选择作用。 探讨微生物的利用。 活动建议 用大肠杆菌为材料进行平面培养,分离菌落。 用土壤浸出液进行细菌培养,仅以尿素为氮源,测定能生长的细菌的数量。 观察并分离土壤中能分解纤维素的微生物,观察该微生 尝试利用微生物进行发酵来生产特定的产物。 物能否分解其他物质,讨论这类微生物的应用价值。 4.2 酶的应用 具体内容标准 研究酶的存在和简单制作方法。 一般原理和方法。 涤等方面的应用。 酶。 探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件,检测果胶酶的活性,观察果胶酶对果汁研究并试验将有油渍、汗渍、血渍的衣物洗净的办法。尝试应用脂肪酶、蛋白酶制成固相化乳糖酶并检测牛奶中乳糖的分解。通过此实验了解并探讨固相化酶的尝试利用酶活力测定的形成的作用。收集果胶酶其他方面利用的资料。 探讨酶在食品制造和洗的洗涤效果。用实验找出在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好。 尝试制备和应用固相化应用价值。 活动建议 4.3 生物技术在食品加工中的应用 具体内容标准 研究从生物材料中提取某些特定成分。 运用发酵食品加工的基本方法。 测定食品加工中可能产生的有害物质。 活动建议 设计一种简单装置,从芳香植物材料(如橘皮、玫瑰花、薄荷叶等)中提取芳香油。 利用酒酵母由果汁制酒,再利用乙酸菌由酒制醋。设计并安装简单的生产果汁酒以及生产醋的装置。 制作腐乳,并分析制作过程的科学原理及影响腐乳品质的条件。 制作泡莱,尝试用比色法测定其亚硝酸盐含量的变化,并讨论与此相关的食品安全问题。 4.4 生物技术在其他方面的应用 具体内容标准 尝试植物的组织培养。 尝试蛋白质的提取和分离。 和应用。 活动建议 用组织培养法培养花卉等幼苗,并进行露地栽培。 以动物血清为材料,提取其中的乳糖脱氢酶并分离其用某一DNA片段进行PCR扩增。 尝试PCR( DNA多聚酶链式反应)技术的基本操作同工酶。
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选修2:生物科学与社会
本模块的内容包括生物科学与农业、生物科学与工业、生物科学与健康、生物科学与环境保护四部分。
迅速发展的现代生物技术已被广泛地运用于人类生产生活的各个领域,如育种、有害生物的防治、生物工程制药、生物净化技术等。生物科学技术不仅影响人类生活和经济活动,还深刻影响着人们的意识,如从环境保护的角度思考生产方式和生活方式,关注生物技术的伦理问题,等等。本模块能使学生较全面地了解生物科学技术应用的现状和发展前景,引导学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术;能帮助学生体会到生物科学与人类社会、与他们的日常生活密切相关,并能对科学、技术、社会的相互关系形成正确的认识。
教师应注意结合与学生生活密切相关的问题进行教学,引导学生开展相关的调查、讨论和探究活动,培养学生的参与意识,帮助学生形成正确的价值观念,提高社会责任感。 5.1 生物科学与农业 具体内容标准 概述农业生产中的繁殖控制技术。 列举现代生物技术在育种中的应用。 简述植物病虫害的防治原理和技术。 关注动物疫病的控制。 描述绿色食品的生产。 举例说明设施农业。 调查当地主要农作物一种病虫害的防治措施和效果。 讨论某种动物疫病的发生规律及防治方法。 调查当地绿色食品生产或消费的情况。 参观设施农业。 活动建议 5.2 生物科学与工业 具体内容标准 举例说出发酵与食品生产。 举例说明酶在工业生产中的应用。 举例说明生物工程技术药物和疫苗的生产原理。 调查了解哪些药物和疫苗是利用生物工程技术研发的。 活动建议 5.3 生物科学与健康 具体内容标准 简述基因诊断和基因治疗。 举例说明器官移植。 简述避孕的原理和方法。 举例说明人工受精、试管婴儿等生殖技术。 简述抗生素的合理使用。 参观性教育展览。 开展有关性道德的讨论。 讨论生殖技术的伦理问题。 活动建议 5.4 生物科学与环境保护 具体内容标准 识别生物性污染。 概述生物净化的原理和方法。 认同有利于环境保护的消费行为。 关注生物资源的合理利用。 活动建议 搜集利用生物净化原理治理环境污染的资料。 讨论日常生活中有哪些不利于环境保护的消费行为。 模拟对某个环境事件或资源利用计划作出决策。 选修3:现代生物科技专题 本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。
自20世纪50年代以来,生物科学在微观和宏观两方面都迅速发展,并产生了现代生物技术产业,深刻影响人类社会的生活、生产和发展。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景,以开拓学生视野,增强科技
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意识,激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感,为进一步学习现代生物学奠定基础。 本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主。由于本模块所涉及的领域进展迅速,教师要积极引导和组织学生查阅有关资料,练习撰写专题综述报告,并组织开展口头交流、辩论等活动。
6.1 基因工程 具体内容标准 简述基因工程的诞生。 简述基因工程的原理及技术。 举例说出基因工程的应用。 简述蛋白质工程。 活动建议 DNA的粗提取和鉴定。 观看基因工程的影像资料。 调查基因工程产品在社会中的应用情况,讨论转基因生物的利与弊。 6.2 克隆技术 具体内容标准 简述植物的组织培养。 简述动物的细胞培养与体细胞克隆。 举例说出细胞融合与单克隆抗体。 活动建议 讨论克隆技术的社会意义。 搜集通过动物体细胞核移植进行克隆的实例。 6.3 胚胎工程 具体内容标准 简述动物胚胎发育的基本过程。 简述胚胎工程的理论基础。 举例说出胚胎干细胞的移植。 举例说出胚胎工程的应用。 利用互联网搜集有关干细胞研究进展的资料。 活动建议 6.4 生物技术的安全性和伦理问题 具体内容标准 关注转基因生物的安全性问题。 举例说出生物武器对人类的威胁。 讨论生物技术中的伦理问题。 搜集与交流生物技术研究与开发的有关政策和法规。 活动建议 6.5 生态工程 具体内容标准 关注生态工程的建设。 简述生态工程的原理。 举例说出生态工程的实例。
活动建议 通过参观或搜集资料,了解当地生态工程的建设情况。 第四部分 实施建议
一、教学建议
《标准》是高中阶段生物学教学的基本依据。《标准》旨在全面提高学生的科学素养,倡导探究性学习,重视生物科学与学生生活和社会的联系。因而,教师应在认真学习和领会《标准》的基础上,结合地区、学校和学生的实际,创造性地进行教学。为此提出如下教学建议。
(一)深化对课程理念的认识
《标准》确定的课程理念是:提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究性学习,注重与现实生活的联系。按照课程理念,教学中要注意更新课程内容,增强课程内容与社会发展、科技进步、现实生活的联系;优化学习方式;改进评价方法;增强课程与学生自我发展的联系,帮助学生规划人生,促进学生全面发展。在这种变革中,教师作为学习活动指导者
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