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1、教学设计的目标,一是提高学生科学素养二是有效建构核心知识,核心概念,费德恩等人认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且他们认为核心概念必须清楚地呈现给学生。美国课程专家埃里克森认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。,核心概念是支持科学素养而必需的科学概念,美国科学教育标准中的科学素养：一个人对日常所见提出、发现、回答因好奇心引发的问题。能描述、解释、预言一些自然现象。能识别国家、地方政策中赖以基础的科学问题，提出有科学依据的见解。能根据信息源和产生此信息的方法来评估科学信息的可
2、靠程度。有能力提出有论据的论点，恰如其分地得出结论。,我国课程标准中的科学素养,生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中核心任务。,美国加州高中科学内容标准关于转基因部分,a.学生应该知道DNA、RNA和蛋白质的一般结构和功能。b.学生应该知道如何利用碱基互补配对原则解释DNA在半保留复制中的精确性和遗传信息从DNA转录至RNA的精确性。c.学生应该知道如何利用遗传
3、工程（生物技术）生产丰富的生物医药和农业产品。d.学生应该知道如何利用基本的DNA技术（限制性核酸内切酶、胶体电泳、连接酶和转录）构建重组DNA分子。e.学生应该知道如何将外源DNA分子插入细菌细胞从而改变其遗传组成并支持新的蛋白质产品的表达。,我国课程标准关于转基因的活动建议,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。搜集与交流生物技术研究与开发的有关政策和法规。,专家列出的核心概念,提高学生科学素养是教学设计的终极目标,能量流动：不了解自然时，对待自然最佳的策略是保护。物质跨膜运输的实例：如何实施科学探究酵母种群数量观察：如何建构数学模型,建构主义观点,建构主义认为要成为
4、意义的主动建构者，就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用：1、学习方法：要用探索法、发现法去建构知识的意义。2、学习过程：在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证。3、学习目标：要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。,有效建构核心知识思路,核心知识包括：概念、事实、原理、规律（以下以构建重要概念为例）方法一：通过实验如通过酵母菌计算实验突破数学模型建构、K值。方法二：通过学生生活中的问题模拟实验研究用探究细胞吸水失水实验中突破：如何提出问题用简单的模拟实验引导学生：掌握研究能
5、量流动的方法。方法三：通过科学史上的实验。如通过实验认知DNA是遗传物质。实验是认识世界的起点，是自然科学所有概念的起点。这叫穷则返本。方法四：通过相关概念整固实现建构。（这是纯理论建构）1、铺陈下位概念，概括出新的上位概念。如由同源多倍体形成、异源多倍体的形成概括多倍体育种。2、理清上位概念，牵引出新的下位概念。如由可遗传变异概念引出染色体变异概念。,有效建构过程的教学设计,原则一：以问题串接整个学习过程原则二：以板块形式分段进行理想课堂：每个板块得出一个分结论，再由分结论汇成一个总结论。运用举例：探究植物细胞吸水失水教学设计,探究植物细胞吸水失水教学设计片段,把探究过程分为“提出问题到作出
6、预期”、“进行实验”和“分析结果、得出结论、表达与交流”三个阶段进行。阶段一：提出问题到作出预期1红细胞在高浓度食盐溶液中失水，按实验现象推理，氯离子、钠离子能通过红细胞膜吗？为什么？（按实验现象推理不能通过。否则溶质进入细胞内，会导致细胞内外溶质离子浓度相等，细胞不会一直皱缩）细胞外层有弹性，吸水膨胀，失水皱缩。这是本节所有实验预期的观测指标，所以必须得到强化。,2植物细胞与动物细胞的不同点？（有细胞壁、大液泡。）植物细胞内的液体环境主要是细胞液，细胞液与外界溶液间隔着细胞壁、细胞膜、细胞质和液泡膜。后三者合称原生质层。这是过渡，同时衍生出原生质层的概念。,1.提出问题,过渡科学家与常人最大
7、的不同在哪？比常人更会探究。我们今天就来学习如何探究。也就是学习如何成为一个科学家。上节课我们知道了动物细胞能吸水和失水，我们今天来学习探究植物细胞吸水与失水相关性的问题。学生活动关于植物细胞与水分的关系，请以同桌为单位，讨论一下，提出一个你想研究的问题。可通过类比法提出以下问题：1.植物细胞会吸水吗？2.植物细胞会失失水吗？3.植物细胞壁是半透膜吗？4.细胞膜是半透膜吗？5.液泡膜是半透膜吗？,2.提出科学问题,科学问题是能探究的问题。应有二个标准：一是未知而有意义；二是能在现有条件下进行探究。讨论一我们都要知道凉拌黄瓜、腌韭菜都有大量的水；夏天雨后，发焉的树叶立即变得硬挺、饱满。问题1、2
8、，结果几乎是已知的。这样的问题进行探究意义不大。过渡：看看我们现在实验桌上的器材，剩下的三个问题中哪些问题可进行探究呢？我们可对它们先提出实验假设、实验方案、作出预期，从而在理论上进行探讨。,实验桌上只有清水、0.3克/毫升蔗糖溶液，我们先一同完成探究第一阶段。,提出问题：植物细胞细胞壁是半透膜吗？作出假设：植物细胞细胞壁是半透膜实验方案：将洋葱细胞放入高浓度溶液（蔗糖溶液）中或放入清水中。观察细胞大小变化。作出预期：如果植物细胞壁是半透膜，则在高浓度溶液中，细胞因失水会收缩；在清水中细胞因吸水会膨胀。,讨论二 这一实验预期是否一定会出现？如果假设细胞壁是半透膜（水分子能进入，蔗糖分子不能进入
9、），细胞在高浓度蔗糖溶液中，细胞会收缩，但由于细胞壁有较强的支持作用，因此不能观察到细胞收缩。同理，在清水中，植物细胞也不会因吸水会膨胀。若按此过程探究问题3，成功的可能性较小。过渡：细胞壁的伸缩性小，内部的原生质层伸缩性是否较小？（伸缩性大，与动物细胞相似）学生活动 以同桌为单位，分组讨论问题4和5，再作出假设、提出研究方案、作出实验预期。完成表格1，以备展示。,植物细胞细胞膜是半透膜吗？,提出问题：植物细胞细胞膜是半透膜吗？作出假设：植物细胞细胞膜是半透膜实验方案：将植物细胞放入高浓度溶液（蔗糖溶液）中。观察原生质层的位置。作出预期：如果植物细胞壁是全透性质，而细胞膜是半透膜，则在高浓度溶
10、液中，原生质层会收缩，与细胞壁分离。,植物细胞液泡膜是半透膜吗？,提出问题：植物细胞液泡膜是半透膜吗？作出假设：植物细胞液泡膜是半透膜实验方案：将植物细胞放入高浓度溶液（蔗糖溶液）中。观察原生质层的位置。作出预期：如果植物细胞壁是全透性质，而液泡膜是半透膜，则在高浓度溶液中，液泡因失水而变小，引起原生质会收缩，与细胞壁分离。,科学的问题应该是“原生质层是半透膜吗？”,讨论三为何问题3和4的实验预期相同？由于原生质层伸缩性大，将细胞放入高浓度蔗糖溶液中，细胞膜是半透膜，其外侧的蔗糖溶液使液泡不断失水，体积变小，原生质层收缩；如果液泡膜是半透膜，细胞膜是全透性，蔗糖溶液作用于液泡膜外侧，也会使液泡
11、不断失水，原生质层收缩。二者都会导致相同的预期：质壁分离。当然还有可能是二者间的细胞质是半透膜也会导致同样的实验预期。因此只有将二者与二者间的细胞质一起研究，即将问题改为“原生质层是半透膜吗？”才合理。,如何体现培养科学素养？,课后总结：今天，我们学会了探究方法，我们知道了怎样成为一位科学家，这只是我们这节课的首要目标；希望同学们今后不论从事什么工作，都不要忘记探究、不要停止探究。这就是老师上这节课的最大愿望。因为不停探究的人一定能成为一个智慧的人。一个善于探究的民族才能成为一个智慧的民族、强大的民族！,教学设计中的常见问题,1、教学目标主体是教师：每个目标行为动词应当是以学生为主体。2、行为动词不可检测：如理解、了解等。应改变为说出、解释等。3、教学目标未分为知识、能力、情感三部分。,谢谢！,
