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“组成生物体的化学元素”教学案例评析
作者:梅金生 张洁 来源:摘自:《中学生物学科网》 点击:14442次 评论:0


江苏省南菁高级中学/梅金生
江苏省江阴市教研室/张洁

摘自:《中学生物学科网》

教学内容

人教版全日制普通高级中学教科书(必修)《生物》第一册中第一章生命的物质基础第一节组成生物体的化学元素。

教学目标

1.知识目标:说出组成生物体的主要化学元素的种类,举例说明组成生物体的化学元素的重要作用;描述生物界与非生物界的统一性和差异性。

2.能力目标:通过对玉米植株和成人体内含量较多的化学元素的种类含量的比较、分析,发展对实验数据的分析归纳能力及求同思维和求异思维能力;通过对组成生物和非生物的化学元素的分析,培养学生判断、推理、论证等思维能力。

3.情感态度目标:通过对生物界和非生物界都是由化学元素组成的及生物界与非生物界的统一性和差异性的分析,认同辩证唯物主义的物质论观点及对立统一的观点。

课前准备

搜集相关资料,并将在教学过程中提供给学生的资料制成PowerPoint演示文稿。

教学过程

一、创设情景,导入课题

师:(播放视频广告)

广告一:补铁、补血,效果好!朴血口服液!

广告二:健康的体魄,来源于“碘碘”滴滴;

广告三:万丈高楼平地起,层层都是“钙”起来;

广告四:聪明伶俐,坚持补锌;有锌万事成;用心的妈妈会用“锌”。

上述广告同学们肯定非常熟悉,请问,上面广告中提到了哪些化学元素?

生:铁。

生:还有钙和锌。

生:还有碘,广告词中用了谐音。

师:很好,同学们观察地比较仔细。那么,哪位同学能够用学过的生物学知识来解释这些广告的科学道理吗?

生:铁是血红蛋白的组成成分,所以,补铁就能补血。

生:钙是组成骨骼的重要成分。

生:……

师:同学们的解释很有道理,说明同学们的初中生物学知识掌握得比较好。化学元素对人体的生长、发育具有重要作用,这是因为人体本身就是由化学元素组成的。那么,组成生物体的化学元素有哪些?这些化学元素有哪些重要作用呢?这就是今天这节课我们所要探讨的内容。

【评析】生物学就在我们身边,通过播放日常生活中学生耳熟能详的广告,能够较好地激发学生的学习兴趣,引导他们对所要学习的内容进行深入的思考。

师:(打出PowerPoint板书)

“第一节组成生物体的化学元素

一、组成生物体的化学元素

二、因势利导,探究新知”

师:(播放PowerPoint演示文稿)银幕上显示的是玉米和人体内化学元素种类及各种元素的含量对比表,对表中的数据进行分析、归纳,找出一些规律的东西,这就是对实验数据的解读,那么,如何来发现数据中隐藏的规律呢?或者说,可以通过什么方法来寻找规律呢?

生:可以通过比较的方法,找出两者不同的地方。

生:除了比较不同点外,还要找出相同点。

生:在比较的基础上,还要进行归纳。

【评析】对于生物学问题的解决,科学方法起着十分重要的作用。教师通过引导,帮助学生寻找科学的方法对表格数据进行解读,有利于促进学生解决问题能力的提高。

师:很好,下面请同学们以小组为单位,运用自己认为科学的方法来解读表格中的数据,看看能够得出哪些结论,然后再进行交流。

生:(小组讨论)

师:刚才同学们讨论得很热烈,现在以小组为单位,交流一下各组讨论的结果。

生:我们通过比较,发现玉米和人的化学元素组成差异较大,除了O和C两种含量最多的化学元素有较大差异外,一些含量较小的化学元素差异也很大,如Ca在人体内的含量是4.67(质量分数/%),而玉米植株为0.23(质量分数/%),前者是后者的20倍。说明植物和动物包括人的差异是很大的。

师:这组同学能够用数据来说明问题,分析得也有点道理,其他组的同学有不同意见吗?

生:我们经过讨论,认为玉米和人体内的各种化学元素含量虽然有所差异,但是两者之间还是有一些共同点的。

师:什么共同点呢?

生:就是在列出的9种化学元素中,不管是玉米还是人体,O、C、H和N这四种元素的含量相对比较多,其他元素的含量相对比较少。

师:这组的同学通过异中求同,得出了这样的结论,讲得也有道理,还有其他结论吗?(环顾全班)如果没有,那么是否还存在着疑问或问题呢?

生:课本中讲:“分析上表知道,组成玉米和人体的基本元素是C”,得出这一结论的依据是什么?

师:很好,马明同学提出了这样一个问题,哪位同学能够来解答一下?

【评析】学生提出的问题教师没有马上回答,而是把思考和解答问题的机会留给了学生,把问题作为学习新知的引子。

生:因为C的含量最多。

生:有些生物体内C的含量不是最多,例如玉米中C的含量就没有O的含量多。

师:这么说,课本中的叙述有问题吗?

生:(沉默)

师:看来要得出一个令人信服的结论还是不太容易的。C之所以是组成生物体最基本的元素,这除了与它在生物体中的含量多有关外,更与它在形成各种生物大分子时的重要作用密切相关,这一点,同学们可以阅读一下课本P11的“小资料”,相信大家通过以后有关知识的学习会进一步加深理解。

通过刚才大家的分析、讨论和交流,我们一起来归纳结论(打出PowerPoint板书):

1.玉米和人体内含有的化学元素种类基本相同。

2.不同生物体内同种化学元素的含量不同,

3.同种生物体内不同化学元素的含量不同,其中C、H、O、N四种元素所占比例较大。

【评析】教师激发鼓励学生共同总结,能够培养学生的归纳能力和文字表达能力。

三、承上启下,拓展探究

师:通过上面的分析、讨论,我们知道生物体内存在着很多化学元素,那么,这些化学元素一定就是生物体生命活动必需的吗?

生:不是的,有好多化学元素不仅不是生命活动必需的,有了它们反而会影响正常的生命活动。

师:你能举一些例子吗?

生:汽车尾气中含有较多的铅,如果人体长期吸入这种气体就会引起铅中毒。所以,铅就不属于人体必需的化学元素。

师:看来周伟同学对课外的知识了解得不少。由此我们知道,生物体内的化学元素不一定是生命活动必需的化学元素,那么,什么样的化学元素是生物体必需的元素呢?这些化学元素怎样分类的呢?它们有哪些重要作用?下面请同学们通过阅读教材P10倒数第3小节到P11第3小节的内容来回答这些问题,如有问题可以在小组内进行讨论,同时也可以交流各自在课外查寻的有关资料。

生:(阅读教材,讨论,交流)

师:(巡视)

【评析】阅读教材是培养学生自学能力的重要手段,而讨论、交流则可以让学生不同的发现、收获和思想得到碰撞,从而产生新的思维火花,有利于加深对有关问题的认识以及语言表达能力的提高。

师:刚才同学们阅读了教材,并就老师提出的问题进行了思考和讨论,下面就有关问题请同学们自告奋勇地站起来谈一下自己的观点。

生:我认为,只有组成生物体的化学元素才是生物体必需的元素,有些化学元素如刚才周伟同学讲到的铅,虽然在生物体内存在,但不是组成生物体的化学元素,就不属于生物体必需的化学元素。

师:课本中提到了“大量元素”和“微量元素”这两个概念,那么,这两个概念之间有怎样的关系,你能进一步阐明一下吗?

生:我觉得“大量元素”和“微量元素”应该都属于组成生物体的化学元素,都是维持生命活动不可缺少的。两者的区别在于它们在生物体内的含量有差异。大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素,而微量元素在生物体内的含量很少。

师:赵晓新同学对这两个概念的理解还是比较深刻的。

【评析】学生通过自学能够理解的知识,就不需要教师来过多的赘述,这才是学生学习主体性的最好体现。

师:(打出PowerPoint板书)

大量元素:含量占生物体总重量万分之一以上的元素为大量元素。

微量元素:生物生活必需含量很少的一些元素。

组成生物体的化学元素有几十种,其中大量元素教材中例举了9种,微量元素例举了6种,除此之外,还有铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)等。那么,如何才能更好地记忆这些化学元素的名称呢?请同学们花1分钟的时间找出你认为的有效的记忆方法。

生:对于大量元素,可以先记住C、H、O、N,再增加P、S,这样就记住了占细胞总量97%的6种元素,最后增加K、Ca、Mg,从而记住9种大量元素。

生:微量元素的记忆可采用谐音法来记忆,我把课本中的6种化学元素名称编成了一句口诀:铁(Fe)门(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。

师:这是一种值得推广的好方法。

生:……

师:看来同学们的“金点子”还是很多的,哪种方法最适合自己,记忆的效果最好,需要同学们自己去探索和应用。

【评析】学生的潜能是巨大的,需要教师去发现和开发。学习方法没有最好的,只有最合适的。教师们要做的是如何引导、激励学生去发现适合自己的学习方法,而不仅仅是把具体的学习方法传授给学生。

四、展示成果,共同评价

师:既然组成生物体的化学元素有几十种,那么,它们有哪些重要作用呢?

(打出PowerPoint板书)

“二、组成生物体的化学元素的重要作用”

课前,老师布置了一个课外资料搜集的任务,要求同学们去搜集有关化学元素对生物体生命活动作用的内容,现在请各组派一个代表到前面来向全班同学进行展示。

生:(展示资料)我们搜集的是有关铁在人体内作用的资料。铁是构成血红蛋白和肌红蛋白的重要化学元素,参与体内氧气和二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程,是体内许多重要酶系的组成成份,对于维持肌体的正常生长发育具有重要作用。铁缺乏可引起缺铁性贫血,使人的体质虚弱,易疲劳、头晕。如果人体缺铁,应多吃一些含铁较多的食物,如肝脏、牛肾、鱼子酱、鸡内脏、可可粉、鱼类、马铃薯、黄豆、菠菜、莴苣、韭菜等。

【评析】生物学教学不仅要使学生学习知识,养成主动探究的习惯,更重要的还要把学到的生物学知识运用到实际生活中去,解决实际生活中遇到的问题。

师:刚才第一小组展示和介绍了他们搜集的有关铁元素在人体内重要作用的资料。下面请其他小组的同学进行简要的点评。

生:我们认为第一小组的资料能够比较全面地介绍铁元素在人体内的重要作用,以及人体缺乏铁元素产生的后果,特别是能够介绍一些含铁较多的食品,对于大家预防缺铁性贫血具有重要作用。

生:第一小组搜集的资料还可以更加丰富一些,比如正常情况下,人体每天需要吃多少铁?(师生同笑)

师:(纠正)摄入多少铁元素。

生:正常情况下,人体每天需要摄入多少铁元素才能维持身体健康,摄入过多的铁对人体有影响吗?这些在展示的资料中都没有说明。

师:王敏同学的意见不错,其他同学还有意见吗?

生:我觉得搜集的资料中应该增加一些图片等内容,这样可以使资料内容更加丰富多彩。

生:……

【评析】重视学习过程中的评价和评价主体的多样性是新课程的一个重要理念。教师通过引导学生相互点评,不仅能够有效地组织学生参与到学习活动中去,而且对于学生养成善于发现别人优点,乐于倾听不同意见的态度,学会一分为二看问题的方法具有重要作用。

师:通过各个小组搜集资料的展示、介绍,相信同学们对组成生物体的化学元素的重要作用有了更深的理解。下面我们一起来归纳一下它们的重要作用:

(打出PowerPoint板书)

1、组成多种多样的化合物

2、影响生物体的生命活动

师:(打出PowerPoint演示文稿----小资料:自然界和生物界存在的化学元素比较表)

经大量实验研究证明,在自然界存在元素有90多种,在生物体内发现至少有62种化学元素,常见的有29种,重要的有24种。通过比较,我们能够得到怎样的结论呢?

生:通过这张表,我们可以发现,组成生物体的化学元素虽然有60多种,但是这60多种化学元素都可以在无机自然界中找到,没有一种是生物界所特有的。这说明生物界和无机自然界之间具有统一性。

师:那么,怎么来理解课本中讲到的生物界与非生物界在化学元素方面的差异性呢?

生:生物界与非生物界在化学元素方面的差异性主要体现在含量方面。

师:能否讲具体一些?

生:例如,C、H、N这3种化学元素中组成人体的化学成分中,质量分数共占73%左右,而这3种元素在岩石圈的化学成分中,质量分数还不到1%。

师:原来是各种化学元素含量的相对百分比不同。那么,组成生物体的化学元素和非生物界中存在的化学元素在种类方面相同吗?

生:相同。

生:不同。

师:有两种不同的观点,请各自阐明理由。袁凯凯同学你先说。

生:生物界与非生物界具有统一性,说明组成生物体的化学元素和非生物界中存在的化学元素没有差异。

师:黄辉同学,你的观点呢?

生:生物界与非生物界虽然具有统一性,但是组成生物体的化学元素只有60多种,而非生物界中发现的化学元素有90多种,两者在种类的数量上有差异。

【评析】学生在学习过程中对同一个问题会有不同的理解,因此,要让学生有充分发表自己见解的机会,在争论中获取知识,在争论中培养学生的创新思维。

师:从黄辉同学的表述中我们发现,对生物界与非生物界在化学元素组成的差异性可以从种类和含量两个方面去理解,这点希望同学们注意。关于组成生物体的化学元素这一问题,这节课就探讨到这里。下面我们一起来小结以下本节课所学的知识内容。

小结(略)

案例评析

新课程理念认为,教师应该是学生学习问题情景的创造者、探索问题的引导者、良好氛围的营造者以及学习方向的调控者。

本节课采用了问题讨论式探究学习的方式,围绕组成生物体的化学元素展开了探究。通过播放广告创设问题情景引导学生自主发现问题、提出问题、探究和解决问题,最后得出结论。在这节课中,教师的语言比较少,教师充当了学生学习的引导者与组织者,为学生创造了宽松的探究氛围。师生之间、生生之间的互动,引导、组织学生进行学习评价等都是新课程理念的良好体现。

更新:2007/4/18 4:50:31 编辑:fengyefy
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