广州市第五中学

广州市第五中学 生物科校本课程 李 兴 主编 目 录 第一章 学校和科组情境 第一节 生物科内部情境 „„„„„„„„„„„„ 李 兴 1 第二节 生物科外部情境 „„„„„„„„„„„„ 李 兴 2 第二章 课程目标 „„„„„„„„„„„„„ 李 兴 3 第三章 课程教材 实验观察注意能力篇 „„„„„„„„„„ 梁翠冰 4 第一节 第二节 实验操作技能能力篇 „„„„„„„„„„ 梁翠冰 10 第三节 实验发散思维能力篇 „„„„„„„„„„ 林拱标 13 第四节 实验创新能力篇 „„„„„„„„„„ 李 兴 17 第四章 课程评价 第一节 课程评价的理念 „„„„„„„„„„ 李 兴 22 第二节 课程评价的内容 „„„„„„„„„„ 李 兴 23 第三节 课程评价的 „„„„„„„„„„ 李 兴 24 前 言 校本课程是学校课程体系中的一个重要组成部分，它与国家课程、地方课程共同组成了在学校中实施的“三级课程”的结构。 校本课程的开发是依据党的教育方针，由学校的教育工作者在具体实施国家课程和地方课程的前提下，通过对本校学生的需求进行充分的了解和科学的预测与评估，充分利用当地社区和学校的课程资源而开发的多样性的、可供学生选择的课程。 广州市第五中学长期以来形成了“全面发展、培养特长”的办学特色，其中全面发展为大多数的学生施展自己的才华开拓了广阔的空间，而培养特长则是中学阶段某方面成功的见证。生物学是一门以实验为基础而形成和发展的学科。广州五中生物科以实验教学为主渠道，以第二课堂为载体，长期坚持重视培养学生的实验观察力、注意力、实践技能能力、发散思维和综合能力以及实验创新能力，并取得了蜚然的成绩:上世纪八十年代的“小白鼠条件反射迷宫”的制作获全国一等奖;九十年代“观察植物细胞的有丝分裂”实验技能赛获广州市一等奖„„均说明生物科在培养学生的实验综合能力特长方面的方法是行之有效的。 本课程是广州市第五中学生物科的全体教师在总结过去成功理论和实践的基础上，面对新一轮课程改革的形势下，结合广州五中的实际而编写的既有继承又有创新和预测性的理论升华。它系统阐述了实验综合能力形成的目的、途径、应用和评价等，对广州五中的师生进一步挖掘实验综合能力具有重要的指导意义。 参加编写的人员有:梁翠冰、林拱标、李兴，全书由李兴统编。由于时间仓促，书中难免存在不足之处，期望再版时得到改善。 李 兴 2003年4月 第一章 学校和科组情境 广州市第五中学是广州市人民政府于一九五一年创办的第一所完全中学，一九九四年被广东省教育厅命名为广东省一级学校，一九九八年和二00二年两次 22复评合格。学校占地面积54000M，建筑面积22672 M，现有40个教学班，是一间规模大、环境美、师资强、校风好、特色明的示范性学校。 第一节 生物科内部情境 生物科现有6位专职教师，其中5人本科学历，1人研究生学历，全部已取得了中级教师资格。拥有两间实验室、一间仪器室、一间标本室和2名实验管理员。 生物科的教师在长期的实践中已形成团结协助、勤奋求实、开拓创新的工作作风。生物学科历次在广州市初中结业统考中成绩名列前茅，在参加广东省高中毕业会考和全国中优秀率、合格率和平均分均大大超过同类学校。 然而在广州五中有一个不容忽视的事实是:生物课堂理论掌握较好的学生，其在实验课上的操作技能和实验成功率并不高，课堂理论掌握相对薄弱的学生往往对生物实验有浓厚兴趣。这一现象引起了生物科全体教师的思考:能否将理论和实验实现优势互补,对前部分学生用理论优势强化实验自信心，对后部分学生将实验兴趣转为理论学习的推动力。为此，科组教师经过长期探索和总结，最终形成《生物实验综合能力培养》的系统理论。 另外，就广州五中生物科目前的条件来看，已完全具有开发校本课程的能力: 1、学校领导重视科组开发校本课程:正、副校长多次在科组长(扩大)会议上 明确建立校本课程的目的、意义和操作方法，并从人力和物力上给予充足的支持。2、科组教师具有较强的教学、科研能力:科组专职教师的学历百分之一百达标，大部分具有长期指导学生开展研究性学习的经验，并且在实验能力上教师各有特长:梁翠料、吴艳玲和林敏贤老师的实践技能能力最突出;林拱标、陈洁明老师的观察、注意力最为细致，其中林拱标老师还在实验的发散思维方面是一个亮点;李兴老师在实验设计能力方面有独到见解。同时科组全体教师对开发校本课程这一新鲜事物有强烈的探索欲望。以上这些条件为实验综合能力培养的编写奠定了 坚实基础。 第二节 生物科外部情境 随着知识经济、信息革命、学习社会化的到来，国家课程和地方课程由于种种条件的限制，不可能快速适应这种变化的局面。而作为学校管理的校本课程则有极大的灵活性和实效性。 此外，以人的发展为理念的新一轮基础教育课程改革也在课程的功能、结构、内容、实施、评价和管理等方面，较原来课程有了重大创新和突破。新课程要求确立一种崭新的教育观念，它倡导的是一种新型的教师观和学生观。校本课程的建立正是有利于学生主体性的发展，真正满足他们生存与发展的需要;有利于教师专业水平，尤其是科研能力的提高;有利于形成学校办学特色，满足“个性化”的学校发展需求。因此可以说，科组开发符合本学科实际的校本课程是社会变革进步的需要;是教师、学生发展的需要。 广州五中拥有近六万平方米的面积，校园内的乔木、灌木和草本植物非常丰富，生物园内饲养有软体动物、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲等，同时还有一个颇具规模的标本室。另外，从广州五中所处的社区地理位置来看，亦拥有雄厚的生物实验资源:珠江在学校咫尺之遥穿流而过;学校周围有广东省海洋与水产局、广东药学院、广州市红十字会医院、中山大学生命科学院等。这些都为生物科开发实验综合能力课程提供了充足的资源保证。 第二章 课程目标 知识: 1、 通过生物学实验加深对生物体的结构层次、生命活动、生物与环境及生物技术等基本事实、概念、原理和规律的基础知识理解。 、 知道生物技术在生产、生活和社会发展中的应用及其影响。 2 能力: 1、具有较强的观察和注意生物实验现象能力。 2、能够迁移解决“类似”实验中的问题。 、初步学会生物实验探究的一般方法:提出问题 ? 作出假设 ? 制定 ? 3 实施计划 ? 得出结论 ? 表达和交流成果。 4、熟练掌握显微镜等生物学实验中常用的工具和仪器。 情感态度与价值观: 1、乐于探索生命的奥秘，具有实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新意 识。 2、树立科学与技术是相互促进的意识。 3、通过实验理解人与自然和谐发展的意义、提高环境保护意识、形成良好的卫 生习惯。 4、在实验中体会团队合作的重要作用、学会与他人合作。 第一节 实验观察注意能力篇 一、观察注意力的重要意义 九年义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:培养学生能力应与传授知识并举，也就是把二者放在同等重要的位置，由应试教育转轨于素质教育，提高学生能力是其中的一个重要方面。其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力是上述诸项能力中的最基本的能力，培养观察能力也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。 二、观察注意能力的培养 对比观察法 运用纵横比较进行观察，同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西，从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。 实验一:双子叶植物草本茎结构和单子叶植物茎结构的对比观察 (同中求异法) 目的: 认识双子叶植物草本茎的结构和单子叶植物茎的结构，通过对比，认识双子叶植物茎和单子叶植物茎的典型特征。 实验前的思考: 双子叶植物草本茎比木本茎柔软多汁，但不能无限长粗，而它与单子叶植物虽然同属于草本茎，但各自具有双子叶和单子叶茎的典型特征。前者有环状维管 束，有形成层贯穿在各个维管束的木质部和韧皮部之间;后者的维管束散生在茎内，没有形成层。 材料器具: 蚕豆的茎，玉米的茎，显微镜，刀片，盖玻片，载玻片，镊子，稀释的红墨水，玻璃皿，小刀，吸水纸，解剖针，干燥的毛笔。 步骤: 1(把一段蚕豆茎和玉米的幼茎浸在稀释的红墨水中，经过一二天待茎叶呈红色后取出，分别切取横切面制造成临时装片，在低倍镜下观察。 2(观察时注意比较两者维管束的分布情况，然后换上高倍镜，分别选取一个维管束观察，记录观察到的现象。 现象: 蚕豆茎的维管束呈环状排列，维管束朝外是韧皮部，朝内的木质部有导管和木纤维，其中导管已经被染成红色。在韧皮部和木质部之间有形成层，它围成一圈，与各个呈环形的维管束相连。 玉米茎的维管束散生，越靠近茎的边缘维管束越多。在高倍镜下，维管束的中心部分有几个染成红色的大细胞，这是木质部的导管。在维管束的外围是韧皮部，木质部和韧皮部之间没有形成层。 分析: 双子叶草本植物茎虽然有形成层，但大多数草本植物的形成层活动减少，因此也跟单子叶植物茎一样不能无限加粗。但是，双子叶植物茎和单子叶植物茎都具有各自茎的典型特征，通过观察、比较，总结出它们各自茎的特征。 注意事项: 切取枝条时，最好先浸在水里剪去茎末端一小段，这样可以避免空气进入导管而使导管里的水柱中断，影响红墨水向上输送。 实验二: 观察菊科植物 (异中求同法) 目的: 通过对比观察向日葵和蒲公英的花和果实的结构，总结菊科植物的主要特征 实验前的思考: 菊科植物有23000多种，广泛分布在全世界，我国也有2000种之多，为种子植物中最大的一科。菊科植物大多对人类有很重要的经济意义，它们之中有草本和木本。它们的营养器官形态各异，花和果实也有不同之处，但都有很明显的共同特征。 材料器具: 向日葵、蒲公英的花和果实，放大镜，解剖刀，剪刀，镊子。 步骤: 1(观察向日葵的花和果实 向日葵的花盘不是一朵花，而是一个头状花序。花盘四周有许多萼片状的绿色苞片，叫做总苞片。在扁平的花盘边缘有许多花瓣呈放射状排列，中间密生许多小花。用镊子摘下外围的花瓣，在放大镜下能看到花瓣下部连合，中间有不发育的雌蕊，是单性花。它是头状花序外围的花，常被误认为是花冠。这些外围花的花冠形似舌，叫舌状花冠。 2(摘中央的一朵小花观察 其花瓣连合成管，呈辐射对称，叫做管状花冠。围在花冠外围的鳞片，是由花萼变成的。用镊子除去花冠，就露出5枚雄蕊，它们的花丝分离，花药连生在一起，叫聚药雄蕊。中央有1枚雌蕊。这些管状花是两性花。 3(观察向日葵的果实 葵花籽属于瘦果。剥开葵花籽的硬壳，里面的籽是种子，硬壳是果皮，它紧包着种子，但并不跟种皮愈合。种子基部有一点跟果皮愈合，在剥离果皮时，稍微留意就可发觉。 4(观察蒲公英的花 蒲公英的头状花序上全部都是两性的舌状花，雄蕊是聚药雄蕊。在子房上 部花冠的外围，有一丛白色的毛，叫做冠毛，它由花萼变成。 5(观察蒲公英的果实 它属于瘦果。冠毛的下部长长了，横切它的果实，可发现它的果皮和种子紧包在一起，但却是分离的。 注意事项: 1(蒲公英和向日葵都是子房下位花，花的萼筒也参与果实的形成，成熟的 瘦果的萼筒同果皮愈合在一起。 2(菊科中有许多园艺品种，但花部有很多变异，并非所有品种都适宜作为 实验观察材料。 分析和讨论: 通过观察向日葵和蒲公英的花和果实，寻找它们的共同点，可总结出:组成菊科的种属，其主要的特征都是头状花序，花序下面有总苞，是聚药雄蕊，果实为瘦果。 实验三 观察广州五中校园植物的叶形和叶脉 目的 认识和区分五中校园植物的主要叶形、叶脉 实验前的思考 叶的外形千姿百态，各具特征，认识其特征，有助于鉴定植物;叶脉是鉴定单子叶植物和双子叶植物的主要依据之一。 材料器具 在五中校园里采集的各种新鲜和完整的植物叶片，放大镜，剪刀。 步骤 (从叶腋处剪取植物的完整叶片，对照课本图示，识别叶片属于哪种形状。 1 2(观察叶片的的叶缘，根据图示，识别它们的叶缘属于哪种形状。 3(观察叶片的叶尖和叶基，根据图示，识别它们属于哪种形状。 4(观察叶片的叶脉，大多数双子叶植物的叶脉从一根主脉伸出许多支脉， 再分成小的支脉，各个支脉又连结成网状，叫网状脉。大多数单子叶植 物的叶脉是平行的，这叫平行脉。在放大镜下，可观察到平行脉的叶脉 虽然平行，但仍有许多小的支脉联系着，它们起着横向运输的作用。 注意事项 1(植物在不同的发育阶段，叶形有很大的区别。多年生木本植物主茎上的 叶和从地下萌生的新枝上的叶形也不同;草本植物长在花茎上的叶和其 他茎上的叶也不同，因此要注意采集的叶片的部位。 2(剪取的叶必须完整，如果无叶柄和抱茎叶，观察叶形和叶基时就会发生 困难。 3(在单子叶植物中也有个别植物有网状脉或近似网状脉，如芋、薯蓣。在 双子叶植物中也有个别具有平行脉或近似平行脉的，如车前。 课堂练习 列表比较10种广州五中校园植物的叶形、叶缘、叶尖和叶基 植物名称 叶 形 叶 缘 叶 尖 叶 基 叶 脉 第二节 实验操作技能能力篇 一、 操作技能的重要性: 显微镜是生物学实验中最普遍使用的实验工具，中学生初次接触显微镜，对显微镜的结构和使用方法还十分陌生。此外，制作临时装片也是生物实验常用的方法，如何才能制作成功，对中学生来说也是一个难点。因此，在操作能力的培养方面，中学生应重点培养他们使用显微镜和制作临时装片的能力。 二、 操作技能形成的方法:显微镜的使用及制作临时装片 实验一 红辣椒果皮细胞胞间连丝的观察 目的: 识多细胞植物体的活细胞通过胞间连丝相互联系 认 实验前的思考: 多细胞植物体是一个统一的整体。细胞虽然有细胞壁包围着，相互分隔，但它们的细胞壁之间有纹孔，生活细胞里的细胞质形成原生质丝，从这里通过它跟相连的细胞沟通，交换物质，称为胞间连丝。 材料器具: 新鲜的红辣椒果实，显微镜，培养皿，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸 步骤: 1(用锋利的刀片在红辣椒果皮表面依平面切取薄的切片。 2(把切片放在盛水的培养皿里，挑选最薄的切片制作临时装片。 3(先后用低、高倍镜观察。 注意事项: 1(必须按照果实的切线方向切片，在切片时使跟表皮面保持平行。表皮下只有几层厚壁细胞，再下就是薄壁细胞了。因此选取的刀片必须十分锋利，否则不容易获得理想的切片。 2(细胞质和胞间连丝都呈浅灰色，不容易分辨，但细胞壁往往略带黄色， 从而可判断穿过细胞壁的胞间连丝。 3(在细胞质内还有橙黄色的小颗粒，这是有色体。 实验二 马铃薯块茎胞间连丝的观察 目的: 认识多细胞植物体的活细胞通过胞间连丝相互联系 实验前的思考: 多细胞植物体是一个统一的整体。细胞虽然有细胞壁包围着，相互分隔，但它们的细胞壁之间有纹孔，生活细胞里的细胞质形成原生质丝，从这里通过它跟相连的细胞沟通，交换物质，称为胞间连丝。 材料器具: 新鲜的马铃薯块茎，10%和5%的硫酸，0.5%的龙胆紫溶液，显微镜，培养皿，刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸 步骤: 1(把新鲜马铃薯块茎的徒手切片在碘液中浸5分钟，杀死和固定材料。再浸入10%硫酸中5分钟，使细胞壁肿胀。 2(把材料放入5%的硫酸和碘液混合液里染色5分钟，再在硫酸中漂洗，直到碘液开始褪色。 3(让材料在0.5%龙胆紫溶液和5%硫酸混合液中染色数分钟直到着色为止。 4(漂洗，尽量清除在切片上的蓝黑色沉淀物。 5(先后在低、高倍镜下观察。 注意事项: 1(配制染色液时，应先把1毫升5%硫酸放在表面皿里，再一滴一滴加入0.5%龙胆紫液，直到溶液呈深绿色。染色液性质不稳定，要随配随用，如有褪色就不能使用。 2(马铃薯块茎的髓如果难以分辨，就挑选块茎的中央部分。 3(5%硫酸和碘液混合液的配制方法:在100毫升5%硫酸里加入1.25克碘化钾和1克碘 建议: 1(用甘油和碘化锌浸没的材料制造成的标本装片可保存几周，但不能长期 保存。 2(用苏铁的嫩叶也可观察到胞间连丝。 第三节 实验发散思维能力篇 一、增强实验的趣味性，激发学生的学习兴趣和创新动力 “兴趣”是最好的老师，是学生萌生创新意识和展开创新思维最原始、最直接、最强劲的动力。 设计趣味性实验，如:利用植物的向性运动原理，使幼苗的主根呈多种几何图形;用光合作用原理在一片叶子上印出自己的头像。在学习完激素对高等动物生命活动的调节后，学生联想到低等动物的行为是否也受激素的调节?从玉米螟雌蛾体内提取了性引诱物——性外激素，做诱杀雄玉米蛾的实验——将雌玉米蛾的性引诱物涂在滤纸上，卷成纸卷，悬在水盆的水面上。可见从四面八方飞来的雄蛾纷纷扑向滤纸，投入水中，为“爱”牺牲。不一会儿就有几百只雄蛾葬身水中。的确，兴趣能让学生废寝忘食。浓厚的兴趣，诱发了探索的欲望和创新的动力。 二、课内外结合，扩展创新空间 生物教材虽然有大量的实验，但同理论部分相比，所占总课时还是偏少。另外，分散的实验课时破坏了某些实验的连续性和完整性，也一定程度地削弱和限制了学生的创新思维的流畅性以及实践和创新的机会，所以开展课外活动，扩展实践和创新的空间势在必行。例如，结合高二教材中“生长素的发现”这部分内容，带领学生不仅重复达尔文等科学家的经典实验，还在实验过程中引导和鼓励学生发现、解决新问题。如:向光性与胚芽鞘的关系，胚芽鞘尖端以下部位明显伸长的划线实验，精确测量出胚芽鞘尖端的长度等，都是对课本知识的突破，培养了学生的创新精神和实践能力。但这不是课堂上所能完成的，而是要通过课内外结 合才能实现的。 三、关注社会热点问题，关心自身健康发展，以需求促创新 实践活动中教师应引导学生用所学知识去创造性地解决实际问题。例如，针对秋天的纷纷落叶，环卫工人的办法是清扫、堆集和燃烧，而燃烧之后带来的却是更严重的空气污染。那么，如何解决落叶问题,可经过对落叶进行化验成分、粉碎、发酵、添加必要元素等处理的多次实验，使落叶变废为宝，成为培养食用菌的培养基的主要成分，成功地培育出平菇。这一创新实践，不仅净化了环境， 还获得了经济效益和社会效益。 关心自身和他人健康，引导学生做教室细菌监测实验。学生自己设计、实验操作、观测记录、对比分析、得出结论、提出解决方案和建议，最后改善了环境，也培养了学生的实践能力和创新精神。 四、创设创新的情境，培养学生的问题意识 创新从问题开始。培养学生的创新精神，首先要培养学生的问题意识。教师不论课上、课下都要创设民主、和谐、平等和宽松的氛围与情境，自始至终鼓励学生不断地发现问题、思考问题和解决问题，使学生在宽松的情境中敢疑，并引导学生会疑、善疑和释疑。在质疑和释疑及设计实验的过程中发展学生的创新思维。例如，在研究玉米幼苗的向光性实验中，学生观察到幼苗向单侧光源弯曲的现象产生了如下疑点:究竟是因为幼苗内部的胚芽在向光弯曲，还是因为幼苗外部的胚芽鞘在向光弯曲?或者是因为幼苗内部的胚芽与外部的胚芽鞘同时向光弯曲呢?如何解决这些疑点，学生经过讨论，采取了在玉米幼苗早期环割掉外部的胚芽鞘，只留胚芽，放在单侧光下实验观察。结果发现:环割后一定时间内胚芽既无明显的生长又不向光弯曲。由此推论:幼苗的向光性与胚芽鞘有着直接关系。在实验中培养了学生的问题意识和思维的新颖性与独特性等创新思维的品质。 五、生物实验的发散思维 (一)实验材料的发散思维 生物实验材料的适当选择是实验成败的关键。选择生物实验材料的原则是:1.可控性。2.生物学稳定性。3.来源可靠、经济易得。4.繁殖快、周期短。5.可操作性。依照这些原则，在实验中引导学生根据本地实际情况，探究、发现新的实验材料，培养学生的创新精神。例如，在“生长素的发现”探究实验中，达尔文等科学家选用的是金丝雀草、燕麦做实验材料。而在广州市这两种材料都很难找到，所以引导学生将方便易得的玉米、花生、大豆、小麦等种子萌发成幼苗，从多角度观察、对比、分析、验证„„用“筛选法”选择出符合要求的幼苗做实验材料，不仅有地方特色，而且效果好，可操作性强，因此实验取得成功。又如，叶绿体色素的提取与分析实验中，实验材料是实验成功的关键，可由学生选取不同的材料进行实验，分析选取与季节、地方相适应的实验材料，如韭菜(因为韭菜叶中含丰富的叶绿素a和叶绿素b)，甚至可以用多种材料混合使用(本实验为定性实验而非实量实验)。 (二)实验条件的发散思维 实验条件的改变与实验材料的选择相关，也是影响实验现象是否明显、反应 速度快慢的重要因素。 例如，探究“酶的专一性”实验中，可用淀粉——滤纸代替浆糊，也可用纯淀粉酶代替了学生提供的唾液做实验，不仅改变了过去学生提供唾液的不雅观、不卫生状况，而且由于淀粉酶可配制成一定浓度的溶液，使实验由定性变为了定量研究，这样大大加强了实验的科学性。更重要的是实验条件可改变，温度由37?C提升到50?C，加快了反应速度，缩短了反应时间，使教学更主动，教学过程更连贯。 (三)实验方法的发散思维 按照教材中所提供的材料、方法、操作过程做实验，多数是可以取得好效果的。但有些实验由于材料采集难度大或反应速度慢，持续时间过长等原因，可以尝试新的实验方法以消除原实验中的弊端。例如，高二的实习实验:“动物激素喂养小蝌蚪”，验证动物激素对动物生命活动的调节作用。该实验有以下缺憾:1.城市学校实验材料采集难。2.蝌蚪变态缓慢，约需1个月。3.在喂养蝌蚪过程中必须常换池塘水(内含蝌蚪所需营养)，若以自来水代替，并喂蛋黄等食物则常使水变臭，造成蝌蚪未及变态而身先死，使该实验失败。可变甲状腺激素为胰岛素，变蝌蚪为鱼，因而探究出新的实验方法:由向水中加入甲状腺激素喂养蝌蚪变为在鱼的鳃部注射适量的胰岛素。由于鱼的血糖浓度急剧降低影响了神经系统的功能，15分钟左右鱼即昏厥，显示了动物激素对动物生命活动的影响。那么是否是由于胰岛素致使血糠浓度降低而导致的昏厥呢?验证方法是:再由鳃部注射适量的葡萄糖溶液，鱼很快复苏。 (四)培养发散的心理素质，设计新的完整实验 在生物教学中，为学生提供民主、宽松的氛围，激发学生的思维，尤其是发散思维与逆向思维，并培养学生创新的心理素质。如不懈的进取精神，对现有知识的不满足，对已有结论的不轻信，富于好奇，善于幻想，勇于探索以及实事求是的态度，严谨细致的作风和坚韧不拔的意志等。如在“生长素的发现”探究实验中，针对科学家做的切胚芽鞘尖端的实验，何为胚芽鞘尖端?为了搞清这个问题，选择了最佳方案:在胚芽鞘外画竖线后继续培养。经过多组实验结果的观察，可发现尖端的实线依然很清晰，表明尖端没有伸长;尖端以下部位变为虚线，表明其已明显生长，然后联系数学、物理等知识通过“光影放大法”将实线部分尖端的长度测量了出来，其长度为2mm，精确度可达0.1mm。这个实验的设计是对经典实验的补充与完善，是学生创新能力的体现。 (五)变验证性实验为探究性实验 设计探究实验是发现与创新的手段。教材中实验形式虽有所改变，增加了一些实习、探究性实验，但毕竟验证性实验还占多数。如果教师本身缺乏创新精神，必然是先讲授知识，然后按要求通过实验来验证其正确性。这种做法将造成学生认识过程的思维定势，抑制了学生的创新思维。因此这样的验证实验必须加以改变。例如，高中生物教材中，先讲述叶绿体的形态及细胞质的流动，然后安排实验加以验证。不妨先由学生实验观察，去探究发现叶绿体的形态及细胞质的动态。这似乎是仅仅将讲课与实验的顺序颠倒，但实质是将验证性实验变为了探究性实验。学生亲自参与了知识的建构过程，其心理体验是前者无法相比的。 第四节 实验创新设计能力篇 任何一个科学实验都是由实验者根据一定的目的而设计出来的。没有设计就没有科学实验，就没有科学研究，可见实验设计是非常重要的。 一、 生物学实验设计的含义 所谓实验设计，是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。 二、生物学实验设计的原则 在生物学的实验设计中，通常要遵循以下几个原则: 、科学性原则:它指的是实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和1 实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。 2、可行性原则:是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。 3、简便性原则:要求在实验设计时要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简化，药品比较便宜，操作比较简便，量化比较简单、步骤尽量少、实验时间比较短。 三、 生物学实验设计的过程 对一个科学研究的完整的实验方案的设计，一般按如下程序进行: 选题 ? 提出假设 ? 确定实验方案 ? 预期结果 ? 实施方案 ? 观察和收集数据 ? 分析数据 ? 修改方案 ? 重新实验 ? 做出结论。 生物学实验设计案例 (一)围绕选择实验材料创新的设计 1、运用简易的实验材料来验证某一实验原理，可以设计多个实验方案 鸡蛋的膜是具有选择性的半透膜，用它来验证生物膜的选择透过性可以有多种不同的设计方案。 1 例: 1、实验材料的准备:用小刀在鸡蛋的一端剥去一小块蛋壳，注意不要损伤蛋壳下的那层薄膜，这层就是一块理想的半透膜。 2、实验装置的准备:烧杯和清水 3、实验操作:将剥去一小块蛋壳的鸡蛋浸入水中。卵膜可以有选择地控制一些物质的进出，水分子可以通过它进入卵内，而卵内的大分子物质不能透过卵膜出来。终于使卵膜及蛋壳被撑破，而使其内容物溢出蛋壳之外。 例2: 1、实验材料的准备:取两个大小相近的长形鸡蛋，用剪刀剪去尖端的蛋壳，使之成为一个小孔。摇动鸡蛋，将蛋黄和蛋清从小孔倒出，并用水把蛋壳冲洗干净再将钝端的蛋壳敲裂，并去掉蛋壳露出卵膜。 2、实验装置的准备:100mL的烧杯两个，分别放入80mL清水。 3、实验操作:将准备好的两个蛋壳分别放入两个烧杯中，并使尖端的小孔向上。向其中的一个蛋壳的小孔加入蔗糖溶液，直到蛋壳大部分沉入水中，水面接近小孔;向一个蛋壳的小孔加入清水，也使蛋壳的大部分沉入水中，水面接近小孔。 4、实验结果:加入蔗糖溶液的蛋壳逐渐下沉，而加入清水的蛋壳仍旧保持初始的位置。 例3: 1、实验材料的准备:将鸡蛋的一端用铁钉打一个小孔，将蛋黄和蛋清倒出。向 蛋壳内加入一些清水，并将鸡蛋下端浸入10%的盐酸溶液中，直到下端外壳被盐 酸溶解，露出卵膜为止，取出蛋壳洗净备用。 2、实验操作:从小孔向蛋壳内加入淀粉溶液和氯化钠溶液，将蛋壳浸入盛有蒸 馏水的烧杯中，8分后，向烧杯内加入一滴硝酸银溶液和一滴碘—碘化钾溶液。 烧杯内有白色沉淀产生，而没有出现蓝色说明小分子的氯离子可以透过卵膜渗透 到烧杯中的蒸馏水中，与硝酸银中的银离子产生不溶的氯化银白色沉淀。而大分 碘化钾溶液不能使子的淀粉则不能透过卵膜进入烧杯，因此，烧杯中滴加的碘— 烧杯中的液体变蓝。 2、一物多用完成不同实验的设计 青蛙是研究动物生理活动的理想材料，试用一只青蛙完成观察《心脏的节律 性搏动》、《观察血细胞》、《观察脊蛙的搔扒反射》和《蛙蹼的血液流动现象》的 实验。 实验前的准备 1、实验材料:青蛙一只 2、实验用具:解剖盘、解剖剪、解剖针、解剖刀、镊子、棉花、0.65%的生理盐水、清水、显微镜、盖玻片、载玻片、支架(带“S”型的小钩)、0.5%的硫酸、小纸片。 实验操作: 1、用解剖针捣毁青蛙的脑和脊髓。 2、用低倍显微镜完成观察《蛙蹼的血液流动现象》的实验 3、将脊蛙用“S”型的小钩钩在支架上，用浸有0.5%硫酸的小纸片刺激脊蛙的后肢，完成《观察脊蛙的搔扒反射》实验。 4、用解剖剪剪开腹部的皮肤和肌肉，暴露出心脏，并剪去心包膜。 5、用0.65%的生理盐水润泽心脏防止干燥。 6、完成观察《心脏的节律性搏动》的实验。 7、取蛙的血液制成血涂片，在显微镜下完成《观察血细胞》的实验。 (二) 围绕实验手段改进创新的设计 1 例: 在观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用实验中，传统的实验是将淀粉和酶混合后，用37?温水保温，使唾液淀粉酶将淀粉分解成麦芽糖。这种做法的缺点是:使用到的玻璃仪器较多同时还要配合酒精灯等加热设备。操作复杂而且安全性不高。现改为用双手的体温进行保温，则实验变得更加简便，具有较强的可操作性。 实验前的准备:10%的淀粉溶液、滤纸条(长为10厘米，宽为1厘米)、滴管、 碘—碘化钾溶液、薄膜、稀释10倍的唾液、培养皿。 实验步骤: 1、取两条滤纸条，平放在培养皿中，用滴管分别吸取等量的10%的淀粉溶液滴在滤纸条上。 2、在其中一条滤纸条上加入稀释唾液，另一条不加作为对照。 3、用两块薄膜分别将两条滤纸条平坦包住。 4、用双手手掌的正面夹住滤纸条，持续保温10分钟。 5、打开包住滤纸条的薄膜，并在滤纸条上加上少量的碘—碘化钾溶液。观察颜色的变化。 实验的分析: 含有淀粉溶液和稀释唾液的滤纸条在保温过程中，淀粉已被分解为麦芽糖，因此加碘—碘化钾溶液后不能变蓝色，而未加稀释唾液的滤纸条上仍旧有淀粉存在，因此，加碘—碘化钾溶液后能变蓝色。 例2: 观察植物叶片的气孔 传统的观察方法是撕取植物叶片的表皮做成临时装片，在显微镜下观察其气孔，学生虽然能看到气孔的结构，但对气孔的功能并没有直观的了解。现采用另一种直观观察气孔的手段，其方法如下: 实验前的准备: 剪取一片完整无损、带20厘米长叶柄的睡莲叶，软管一条，清水一盆，洗耳球一个 实验步骤: 1、用软管的一端套住睡莲叶的叶柄，软管的另一端接上洗耳球。 、将整个装置浸入清水中，压缩洗耳球则气体会通过叶柄由叶片上的气孔冒2 出，这样就直观感受到气孔的存在。 注意事项: 睡莲的叶片必须无任何损伤，否则，压缩洗耳球时，在损伤处也会有气体冒出，而有可能误被认为是气孔。 第四章 课程评价 第一节 课程评价的理念 课程评价是当前教育研究领域中世界各国都十分关注的重要课题。但由于理论不同，文化背景和教育哲学的差异，到目前为止，国内、外对教育评价没有统一的定义。不同的学者在评价的定义上各有侧重，我国的一些学者从揭示教育评价内涵的角度，对教育评价作如下的界定:教育评价是评价者对教育活动或行为主、客体价值关系、价值实现过程、结果及意义的一种认识活动过程，其核心内容是揭示教育活动中或行为中的客体对主体的需要、目标的价值意义。 校本课程评价的总体要求是:建立促进学生全面发展的体系。评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，促进学生在原有水平上的发展。 校本课程评价还要求:建立促进教师不断提高的评价体系，强调教师对自己的教学行为的分析和反思，建立以教师自评为主，校长、教师、学生、家长共同参与的评价制度，使教师从多种渠道获得信息，不断提高教学水平。 校本课程评价最后要求:建立促进课程不断发展的评价体系。周期性地对学校课程执行情况、课程实施中的问题进行评估，调整课程内容，改进教学管理，形成课程不断革新的机制。 基于上述要求，校本课程评价的评价实质上是要发挥发展性功能。而所谓发展性课程评价就是针对我国当前课程评价过程中存在的诸多问题，结合世界教育评价发展的趋势及我国教育改革的实际情况提出来的、具有中国特色的评价理论。其核心理念是: 1、评价和教学具有同等的地位。 2、评价的基本目的是为了教育和促进学生的表现，而不是仅仅为了检查学生的表现，评价是为学习服务，为提高学习效率、改进学习方法及策略提供依据;成为学习的动力和源泉，为学生终身学习奠定基础。 3、评价应该体现以人为本的思想，构建个体发展。评价要关注个体的需要和处境，尊重个体差异，激发个体的主题精神，以促使每个个体最大可能地实现价值。 第二节 课程评价的内容和意义 课程评价的内容应包括两个部分，即:课程本身的评价和课程效果的评价。课程本身的评价又包括对学校环境、课程目标、课程组织和课程实施的评价;课程效果的评价主要指学生学业的评价。由于校本课程是由学校自己组织开发的课程，因此，它在具有其他课程的一般特点的基础上，又具有自己独特的意义。 首先，表现在它是以学校为评价主题的自我评价。由于校本课程从目标确立到组织、实施，都是由学校自己来完成的，所以学校在校本课程的评价中有着较大的自主性和灵活性，因此学校应充分发挥评价的导向和监控作用，促进校本课程目标的真正落实和实现。 其次，由于校本课程是多样化的课程，其形式可以是选修课、活动课等，其内容可以是某一学科、也可以是相关的几个学科的内容。因此，其评价也应是多种多样的。 第三，校本课程是学校自己的课程，完全由学校自己主宰，因此，评价完全可以放下包袱，认真解剖分析，真正找出课程的各个环节存在的问题，为下一轮完善课程提供依据。 第四，由于校本课程主要是由教师开发的课程，因此，课程内在的质量及实施的效果与教师息息相关。正确的评价可以使教师看到课程自身的缺陷，激发教师继续完善的欲望。 第五，校本课程的开发是一个连续的、动态的、循环反复和不断完善的过程。所以，课程评价要贯穿于课程开发的始终。 第三节 课程评价的方法 在课程本身的评价过程中，评价者应该采取多种的方法进行评价，避免因采用单一方法所产生的偏见，体现价值观念的多元性，提高评价结果的可信度和有效性。下面就校本课程的整体评价举例如下: 校本课程的整体量化评价可采用下列的方法 课程名称:中学生物综合实验能力培养 开发者: 李兴 林拱标 梁翠冰 开发时间:2003年4月 评定等级: 说明:给下列问题打分 1、确立的课程目标明确吗, 目标不明确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目标很明确 2、课程目标能达到吗, 不可能达到 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 可以达到 3、课程内容令学生感兴趣吗, 课程内容令学生不感兴趣 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课程内容令学生很感兴趣 4、课程内容编排得清晰吗, 课程内容编排得不清晰 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课程内容编排得很清晰 5、课程内容能达到课程目标吗, 课程内容不能达到课程目标1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课程内容能达到课程目标 6、制定了很多教学方法吗, 没有制定教学方法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 已制定了很多教学方法 7、教学方法方便学生学习吗, 教学方法不便于学生学习1 2 3 4 5 6 7 8 9 10教学方法非常方便学生学习 8、制定了评价方法吗, 没有制定足够的评价方法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 制定了足够的评价方法 9、在教学过程中可以实施评价吗, 在教学过程中无法实施评价1 2 3 4 5 6 7 8 9 10在教学过程中易于实施评价 10、推荐意见 不予推荐 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 极力推荐 评价意见: 评价者: 评价时间: 第三章 课程教材