《病毒》教学设计
一、教学内容和学情分析
从教学内容的安排上看,《病毒》在第五单元最后独立成章,放在学生已经学过生物圈中的植物、动物、细菌、真菌等生物之后,这是符合学生的认知规律的,作为被人类最后认识的生物,病毒非常微小,学生看不见摸不着,要认识这样一种特殊的生物是有一定难度的,有前面所学的其他生物的知识作为基础铺垫显然是必要的。初二的学生思维活跃,经过一年多时间对生物学科的学习,已经养成了生物学科的学习思维,这时候来学习《病毒》这样抽象的内容正好合适。
二、教学目标的制定
查看2011版的初中《生物课程标准》,关于病毒的内容并没有单独做出说明,涉及到“病毒”内容的有两处,一是第九单元“生物技术”的第一个重要概念①,二是第十单元“健康地生活”中的“传染病和免疫”有涉及②,具体如下:
①重要概念:微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群。
②传染病和免疫
具体内容 活动建议
说明传染病的病因、传播途径和预防措施
列举常见的寄生虫病、细菌性传染病(包括淋病)、病毒性传染病(包括艾滋病)。 调查当地的主要传染病。 收集(包括从报纸、书刊、网络)有关艾滋病的资料或参与预防艾滋病的宣传。
由此可见,学生通过这一节内容的学习,对病毒要形成以下认识:病毒是一种微生物(病毒的特征),病毒能够致病(病毒与人类的关系),其中两者的内在联系是学生了解病毒的生活方式后才能理解病毒为什么会对其他生物构成伤害。再结合八年级上册《教师教学用书》,关于本章的重要概念描述如下:
病毒非常微小,需要借助电子显微镜才能观察到病毒的形态。病毒的结构简单,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,没有细胞结构。
病毒不能独立生活,必须寄生在其他生物的细胞内,靠自己的遗传物质中的遗传信息,利用寄主细胞内的物质,制造出新的病毒。
病毒分布广泛,会引起各种疾病,对人类的生活造成了极大的危害,然而,人类在研究病毒的过程中,也取得了可喜的成果,如人类研制出的疫苗可以预防病毒性疾病,人类可以利用病毒携带基因的能力进行转基因操作和基因治疗。
可见,由这三个重要概念出发,可以梳理出本章节内容的教学目标主要是:病毒的主要特征,病毒的生活,病毒与人类生活的关系。再仔细研究教材,教学内容除了涵盖上述重要概念的内容外,还有病毒的发现史,所以,考虑教学目标增加这一点内容。由此,本章的教学目标制定如下:
知识目标:
1.描述病毒的主要特征。
2.概述病毒的生活史。
3.举例说出病毒与人类生活的关系。
能力目标
关于病毒的资料收集和汇报交流。
情感、态度、价值观:
1.关注病毒与生物圈中其他生物的关系,特别是与人类的关系。
2.通过病毒发现的科学史,体会科学的发展是艰难而曲折的,科学家严谨认真的态度是科技进步的关键,认同技术进步对于科学研究的促进作用。
三、教学重点和难点的制定?
1. 由教学目标确定重点:
⑴.描述病毒的主要特征。?
⑵.概述病毒的生活史。
(3).举例说出病毒与人类生活的关系。
2 .结合学生情况确定难点?
病毒虽然结构简单,但是对于它这样的一种“隐形”存在,学生要掌握病毒的结构及其生活方式是存在比较大的难度的。病毒的发现过程艰辛,并不是仅仅一句“电子显微镜的出现”就能解决的问题,要学生体会深刻不容易,所以,这也是本节的教学难点。最后,我把本节的难点确定如下:
(1)描述病毒的主要特征。?
(2)概述病毒的生活史。
(3)通过病毒发现的科学史,体会科学的发展是艰难而曲折的,科学家严谨认真的态度是科技进步的关键,认同技术进步对于科学研究的促进作用。
四、教学过程(说明:T——teacher,S——student,“P”是表示幻灯片)
活动一:病毒的发现史
课件分别呈现学过的植物、动物、细菌和真菌的细胞结构图(P1——植物、动物、细菌、真菌细胞结构图,附上相应生物的图片)
T:从结构上看,动植物、细菌和真菌的共同点是什么?
S:都由细胞组成的。
T:细胞那么小,我们是怎么看到它们的呢?
S:用显微镜。
T:对,用显微镜。那上面的几种细胞,谁是最后被认识的呢?
S:细菌。
T:大家还记得细菌是怎么被发现的吗?
S:列文虎克,他发明了能把物体放大200~300倍的光学显微镜才得以发现细菌的存在。
T:是的,17世纪后叶,荷兰人列文虎克对细菌的发现引起当时学术界极大的轰动。后来随着对细菌研究的深入,科学家发现有很多动植物甚至人体的疾病都是由细菌引起的,动植物患病,很多时候推测病原体就是细菌。但是到19世纪末的时候,科学家的这种认识被改变了。(P2——患烟草花叶病的烟草植株,正常叶和病叶)
当时俄国科学家伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病的病因,他刚开始推测该病是由细菌引起的,但后来发现事实并非如此。事情经过是怎么样的呢?导致烟草生病的真凶到底是谁呢?大家一起看书本89页的内容介绍。(学生阅读课本89页)
T:读完资料大家可知道引起烟草花叶病的真凶是谁?
S:病毒。“过滤性病毒”。
T:科学家是怎么排除该病不是细菌引起的呢?
S:用细菌过滤器过滤后的烟草汁液再去感染正常叶,正常叶患病。(P3——细菌过滤器图片)
T:由此,一种比细菌还小的能引起生物患病的致病因子引起了科学家的关注。随后,科学家在研究动物的口蹄疫病的时候(P4——患口蹄疫的猪的口和蹄的图片),也证明了病因也是一种“过滤性病毒”。可见,此时病毒的影子已经被科学家捕捉到了,但是它到底是怎么样的一种存在,科学家仍然没能破解。如果你是当时的科学家,你会急迫解决什么问题?
S:制造有更大放大倍数的显微镜。
T:是的,这真是当时科学家的最大需要,但遗憾的是真正揭开病毒神秘面纱已经是过后几十年的事情了。那后来科学家是怎么做到的呢?
S:电子显微镜的出现(P5——电子显微镜照片)。
T:对的,在电子显微镜下,科学家看清了病毒的真实面貌:(P5——烟草花叶病毒图片,口蹄疫病毒图片)杆状的烟草花叶病毒,颗粒状的口蹄疫病毒。这些病毒得以现身,是因为电镜能把它们放大好几十万倍,我们也可以看一下电镜下的大肠杆菌(P5——电镜下的大肠杆菌图片),病毒与细菌的放大倍数比较一下,发现什么问题?
S:病毒比细菌小得多。
T:对,大小需用纳米来测量,病毒虽然非常微小,可以藏身各处,但是最后还是被发现了,透过病毒的发现史大家有受什么启示吗?
S:各抒己见
T:科学的发展是艰难而曲折的,有赖科学家严谨认真的科学态度和持之以恒的探究精神,同样很重要的是技术的进步!
活动二:病毒的种类和结构
T:科学家最早是从烟草上发现的杆状病毒,电镜出现后,科学家全面进攻病毒届,随后还陆续发现了其他的病毒,(P6——呈现各种类型的病毒图片)比如口蹄疫病毒,流感病毒,引起肠道和呼吸道感染的腺病毒,甚至还在细菌体内发现了病毒,比如大肠杆菌噬菌体。科学家发现,病毒就生活在这些生物的体内并对使些生物的利益受损,这是一种什么生活方式呢?
S:寄生。
T:可见,病毒种类繁多,我们可以根据寄主的特点进行分类,比如,把寄生在烟草中的称为植物病毒,那么沿着这样的分类依据,还可以分为……
S:动物病毒、细菌病毒。
T:对,可以大概分为这三类,其中的细菌病毒又称为噬菌体,“噬”是吸附、侵染的意思。(板书:一、病毒的分类:植物病毒、动物病毒、细菌病毒——噬菌体)
那下面我们一起来看看这些微小的生物结构是怎么组成的(学生继续看P6)。它们有细胞结构吗?
S:没有细胞结构。
T:实在太微小了,没有细胞结构,那仔细观察它们的组成有什么共同点?
S:中间部分、周围部分。
T:很好,观察得很仔细。猜想一下,中间部分是什么呢?
S:遗传物质。
T:太棒了,是遗传物质,中间部分的这条长链就是它的遗传物质。我们学过动植物的遗传物质是什么?
S:DNA。
T:对的。但是今天讲述的病毒这种生物,它的遗传物质除了DNA,还有RNA,所以在分类上,可以根据它遗传物质的不同分为DNA病毒和RNA病毒,这点大家会在高中继续学习。那外面的是什么呢?
S:蛋白质。
T:对,外面这层是病毒的外壳,经测定是由蛋白质组成的。所以,我们归纳一下病毒的组成,虽然病毒种类多样,但是组成上有什么共性?
S:都是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成的。(板书:二、病毒的结构:蛋白质外壳+内部遗传物质)
活动三:病毒的生活
T:你们说病毒结构如此简单,它是怎么生活的呢?我们一起来看一段关于细菌病毒生活的视频,来了解一下。(播放视频——大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌的过程)
T:在进入活细胞之前,病毒基本上不表现它的生命特征,而常以结晶体的形式存在环境中,但是一旦遇到寄住,它的生命活性即被激活,生活史就从找到合适的寄主开始。我这里有从刚才视频中截图的大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌过程的图片,谁来描述一下这个过程呢?(P7——从视频中截取噬菌体生活史的几个关键阶段)
S:结合观看视频和图片概述噬菌体生活的过程,学生各抒己见。
T:鼓励、补充,引导学生掌握病毒生活史的四个关键期(吸附注入、复制制造、组装、释放)。(板书:三、病毒的生活:寄生生活)
T:这是一个快速繁殖的过程,在活细胞内,利用了细胞内的物质实现的自我增殖,在此过程中,起关键作用的是病毒的什么结构?
S:遗传物质。
T:是遗传物质控制着新病毒的制造。不过有时候,这种遗传物质自我复制的时候会出错,这就有可能会出现新的变异的病毒啦,所以我们常说流感病毒总在变,这是它发生变异的其中一个原因哟。
活动四:病毒与人类生活的关系
T:好了,到此为止,我们对病毒算是有了一定认识了,那么它跟我们人类的生活有没有什么关系呢? S:引起我们患病!各种病
T:仅仅是这样吗?课前布置大家调查一下由病毒引起的疾病,现在有请~~小组来汇报一下她们的调查情况。
1~2个小组汇报(学生调查后制作的简易PPT):调查方式说明,疾病名称、危害、相应的病毒名称。
T:听了这么多,大家都有点毛骨悚然了,但很显然,这里的很多疾病我们都没有患过,为什么呢?
S:我们打了疫苗呀。
T:对,通过注射或口服疫苗,大多数由病毒引起的疾病我们都可以进行有效预防,但仍然有些让人闻风丧胆的疾病目前是没法通过疫苗来预防的,比如艾滋病,这其中的原因一方面是人类对各种病毒的研究还不够透彻,技术所限,另一方面,各种病毒也在不断变异进化中,所以,人类战胜各种病毒引起的疾病将是一项艰巨的长期的工程,还有赖在座的同学将来也要出一份力。
S:点头同意
T:病毒固然有可恶的一面,但这并不是它们的全貌,下面我们请~~小组来给大家展示一下病毒在我们生活中的积极作用。
小组汇报(学生调查后制作的简易PPT):调查方式说明,病毒的应用成果。
T:酌情补充说明(P8——补充学生不曾涉及的由病毒引起的传染病,如腮腺炎、病毒性肝炎、水痘、禽流感等)
S:认同病毒也有有利的一面,学会辩证地看待病毒这种生物。(板书:四、病毒与人类生活的关系:利弊并存)
总结:
T:通过今天对病毒的学习,老师想问大家一个问题,为什么说病毒是一种生物呢?
S:各抒己见,用自己的语言归纳病毒的特征。(非常微小,用纳米测量;结构简单,只有蛋白质外壳和内部遗传物质组成;营寄生生活,会引起动植物和人体患病)
课后练习
五、教学反思
这份教学设计是通过三次教学尝试后形成的,其中科组长黄岚老师给了我很多有益的建议,结合教学体验,我简要谈谈对这节课设计的认识。教学目标的制定过程前文已述,下面主要谈谈教学过程设计的一些想法。
首先,对教材内容的深入研读和适度拓展有利于丰富教学内容和提高学生的学习兴趣。教材开篇介绍了病毒的发现过程,但是过程略显粗略,如果要让学生深刻体会科学发展的艰辛,单凭书本内容的阅读是远远不够的,所以在我查阅了相关的资料后,决定以“显微镜的发展”作为主线,把动植物细胞的观察、细菌的发现和病毒的发现串联起来,形成一个科学发展的时间轴,有利于学生形成“科技的发展推动科学的进步”的认识。用了烟草花叶病和口蹄疫病的具体发现过程进行教学,创设让学生体会当时科学家需要的教学情景,让学生有使命感的体验,更容易调动学生的学习热情和积极性,情感态度价值观教学目标的落实比较到位,有效突破教学难点。
其次,围绕教学目标,对教材内容适度的重组有利于提高教学效率。我利用P6,展示几种病毒的图片,由学生熟悉的烟草花叶病毒入手,引导学生先对病毒根据寄主的差异进行分类,在此基础上,再引导学生通过观察比较三类型病毒结构上的异同,归纳出病毒的结构,改变教材直观陈述的方式,既符合学生的认知规律,又体现了探究教学的要求,学生学习效果好。
最后想说的一点是,教学素材宜精不宜多。整节课下来,教学素材包括8张幻灯片和一段1分48秒的噬菌体生活史视频,其中第7张幻灯片的图片还是从视频中截取的,利用有限的合适的素材实现有效教学。