03人教版高二选择性必修生物第3章第5节《生态系统的物质循环(第1课时)》教学视频(2023年皖美课堂)
说话人 1
廷家坪实业中学教师,曾获得全国中小学信息技术创新与实践活动教学实践评优一等奖。安徽省中小学声音教学说各一等奖啊。下面开始上课。
说话人 2
好,今天我和明光中学的各位同学共同来完成一节课啊。
说话人 2
好,我们楚先生请大家想一想,今天冷吗?冷。回想一下咱明光今年冬天从什么时候开始冷的?上周,比如说上周那么冷的时间长吗?有人说长,有人可能不知道该怎么发言,大家想冷不冷是你的感觉,但你的感觉准确吗啊?我们来看一看这张科学记录的观测数据表示的是地球表面温度的变化,我们可以清晰地看到大约在 1, 600 年当中,这个温度的变化是相对平衡、相对稳定的。但是到了 1, 600 年以后,你会发现温度它有一个持续上升的趋势。那各位同学想一想,这可能跟什么原因有关?大家可以一起说一说。可能跟什么原因有关?有人说叫什么?有话筒吗?你能说一下吗啊?可能跟什么有关?等一会推上去,等一会推地上去,可能和。
说话人 1
工具,可能和空气中二氧化碳浓度过高。
说话人 2
有关,可能跟空气当中二氧化碳浓度过高有关。来,请坐好,这是大家的一个可能性原因的推测。那我们看一看来自瑞士一个研究机构记录的二氧化碳浓度变化,那大家看一看这张图当中,根据你的推断,你觉得二氧化碳浓度的变化与地球表面温度变化之间有相关性吗?有没有?好?能不能回答一下中间女生?
说话人 2
有啊,你觉得有怎样的变化?这个二氧化碳浓度的变化让你认为它有相关性。
说话人 3
随着二氧化碳浓度的升高,温度变化也越来越剧烈,然后温度也变得越来越高。
说话人 2
你是从哪个区段看出来的?
说话人 3
从 19 世,呸, 20 世纪,然后到 2023 年那一段。
说话人 2
就是后面这一段,嗯,那么前面。
说话人 3
前面,嗯,二氧化碳浓度的变化不明显,然后,嗯,温度的变化也就大致在一个区域内波动,不会有特别大的变化。
说话人 2
唉,这是他看到的,那你想一想,你看到了二氧化碳浓度的变化,在这历史 2, 000 多年当中,你觉得有什么问题值得你去思考呢?
说话人 3
嗯,从 20 世纪以来的话,就是人类在开发和利用能源方面的话就是越来越多,然后用石油什么啊?就是产生二氧化碳的量也就越来越多,是因为人类的活动导致温度变化越来越明显。
说话人 2
你已经在推测原因了,我说你根据这个二氧化碳浓度的变化,你觉得有什么问题可以提出来?
说话人 3
人类应该控制二氧化碳的排放量。
说话人 2
这是你在说原因措施,那二氧化碳这个浓度的曲线。关于这种变动的曲线,你有没有问题再思考一下,那其他同学你能提出什么问题吗?好,来给前面男生。
说话人 4
为什么二氧化碳浓度?为什么那个温度的变化会在 1, 600 年以后忽然变得剧烈?为什么会忽然的攀升?
说话人 2
就是关于二氧化碳的浓度,你认为在 1, 600 年之后他为什么会攀升了?对,好,这是一个好问题。还有吗?嗯,关注二氧化碳浓度的变化,因为你们认为二氧化碳跟温度变化有相关性,之前他是没有那么高的身高。对,所以你觉得他为什么会是这样一种相对的?
说话人 4
嗯,他们两个之间呈正相关的一个关系。
说话人 2
就是为什么这个你说的正相关,就是为什么老师刚才说温度在 1, 600 年中是相对稳定的,那你就会想二氧化碳为什么在这段时间也会相对?它也会是相对稳定的来,很好,所以大家看一看,这是我们从这张图当中基于大家的一种推断,关注到了两个问题,是第一,大约 1, 600 连间,为什么二氧化碳是动态平衡的?那么为什么 1, 600 年之后二氧化碳的变化会打破这种平衡呢?那我们从第一个问题开始。好,那大家想大气中的二氧化碳,如果从咱们高一阶段的学习分子与细胞的角度来思考二氧化碳,大气中的从哪来又到哪去了呢?大家想一想,如果有一点想法的你可以举手来尝试回答。二氧化碳从哪来?
说话人 5
是动植物的呼吸,然后释放出的二氧化。
说话人 2
碳。动植物的呼吸释放出的二氧化碳就是来源。除了动植物可还有别的生物?什么自然界涂的动植物还有别的生物吗?会不会也产二氧化碳?
说话人 1
真菌藻类的微生物?
说话人 2
对啊,那大气中的二氧化碳从哪来呢?就是你探讨了到哪去了?
说话人 5
被植物光合作用,然后吸收了。
说话人 2
植物光合作用,吸收了二氧化碳产生了什么?
说话人 5
产生了氧气,然后碳到身体中变成了有机物,积累。
说话人 2
band 的有机物。那大家想这些含碳的有机物它一直在植物这儿吗?
说话人 5
植物时候,然后会被分解者分解,变化成梅核、石油。
说话人 2
植物死后被分解者分解,植物要是除了这个路径以外还会到哪?
说话人 5
溶解到海洋中?
说话人 2
植物如果他没死,没到分解者,他还会哪些路径?植物就直接到分解者了。
说话人 5
就是用碳在身体内被。
说话人 2
消耗,然后植物微生物还缺什么好?再想一想有没有同学帮他能补充植物,它就到了分解者了,微生物了,还有别的诶,来,是那个话筒低一下,推一下。对,推上去等一会就行。
说话人 1
还会被消费者就是。
说话人 2
摄入,还被消费者摄入。那大家想植物含碳的有机物是不是到动物那了?然后动物那呢?
说话人 1
动物会被更高级的消费者摄入。
说话人 2
再被更高一级的,那再往下。
说话人 1
动,消费者也会死亡,被封解者给封解。
说话人 2
很好,来,请坐,那么接下来我们请大家从大气中二氧化碳这个基点开始,每个同学桌上都有一张任务单,我们从这个基点开始,把刚才咱们对话探讨中的来源和去路。请你们把这个过程表述一下,可以相互商量的,可以商量商量就是。
说话人 6
一个来源,一个去路。其实我们刚刚探讨过了,对吧?
说话人 6
也可以和同班商量的哦。嗯,有动植物的,光合动物也好,这个是去乳,对吧?这边是来源,就上面你画去乳,这边画的是来源自由。嗯,动植物,你画了,这是植物,这边是什么?动物分解者,对吧?你得分一下,你看植物和动物,如果你要用分解者,对,动物到这边是分解者,对吧?
说话人 6
那你想你这个标的,诶诶,对,难得上黑板化吗?就是统一下,这可能不太稳,不怎么就扶一下再写就可能有点晃,你看这是去了,我说从到哪去了?刚才我们探讨的时候不就知道了嘛?这是个来源从哪来的?说呼吸引对不对啊?所以你看你这个刚才没有理解好,不要想太复杂,因为我们说是关键词过程,对吧?
说话人 6
还有别,还有途径吗?嗯,时候就终结了啊。那你画你要表述出来的他到哪去了,对不对?而且你看这个我们还没说呢,我说的是分子与细胞,你看看题,分子与细胞的角度思考。
说话人 6
你看你,我的问题是分子与细胞的角度来思考,这是吗?
说话人 2
唉,好,我们请那个刚才画这个图的同学能给大家讲一讲吗?你上来说一下,就画这个图的同学,嗯,给大家描述一下你是怎么构建的这样一个过程,来面对大家。转过来给大家讲一下,等一会就有了就好,可以。
说话人 7
了。嗯,这是那个是二氧化碳的来源,然后是从是动植物和微生物的呼吸作用,然后呼吸出来的二氧化碳,然后经过大气的作用,流气流入到被流向大气中,然后大气中的二氧化碳可以被植物还有一些滋养生物经过光合作用把二氧化碳固定在体内,然后植物的二氧化碳啊。植物体内中的二氧化碳还有两个来源,一个是流入下移营养集,还有流向分解者下移营养集中的二氧化碳的来源。二氧化的具象也可以是流向更高级的营养级,然后或者是流向也是流向分解者,然后这个应该就是二氧化碳的大概的来源和取入。
说话人 2
唉,很好,请坐。首先大家各位同学评价一下,我们有一个模型的评价量表,对不对?从他的刚才表述当中,大家觉得有没有问题出错的地方?有没有发现那个同学发言的时候大家仔细听了吗?他始终说植物体内的二氧化碳流向了下营养极体的二氧化碳流向了分解者,对吗?你流向的是什么?含碳的有机物,这是我们说科学性的问题,那大家基于我们那个评价量表,大家看一看这个模型,它简洁吗?我们说模型当中应该以同一要素存在,大家看到分解者是不是一种描述,可在这动植物、微生物是不是一种描述?它们是一个维度的名词吗?嗯,好。
说话人 2
我们看到在二氧大气,二氧化碳来源是不是有动植物微生物?这样描述了在二氧化碳的去路这儿的时候,是不是有植物、动物的描述?那大家会发现这些名词是不是反复在出现?能不能把这个来源和去路以从名词的角度把它合并呢?那这个模型是不是更简洁一些?所以接下来任务交给大家,把这个模型咱们把它简化一下,以同一维度的术语来表示,如果你要用生产者、消费者、分解者,你就统一用这个维度的,那如果你要是动物、植物、微生物,你也统一用这个维度的,咱们把来源和去路这个模型让它做得更简洁一些。
说话人 6
你其实可以反面有空白,如果觉得不好画,你就在反面画。
说话人 2
大家如果觉得前面那个画的有点糟糕了,你的背面是空白的,也可以继续发挥。
说话人 6
嗯,对,其实你基本上就是对你都生产者、消费者、分解者是来源,那这是去路来源,来源怎么划过去呢?嗯,对,改一改。
说话人 6
嗯,这个到这来了,发起,然后这个是这样子。
说话人 2
的,你是这样标过来的,对吧?嗯,能上去改一改那个同学的吗?嗯嗯,他如果觉得不行,你就拿布擦掉,你来修改,递给你。
说话人 6
那就不要把我这个擦掉了。对,然后还是你看各种声母跟这个不都一样了吗?它是同一维度的。嗯,看能不能合并一下。
说话人 6
嗯,你看你这个跟上面的其实词不是在重复嘛?能不能合并一下?比如说你把这个箭头指下来,我觉得简化了,对不对?
说话人 6
你看初级消费者、次级消费者是不是可以合并为消费者啊?这个模型是不是又简化一些?
说话人 6
是以营养其在划分,对吧?嗯,你看你这是生产者、消费者到分解者了,对吧?你漏了一些东西,对,好,检查一下。
说话人 2
嗯,写好了。那个话筒在哪?
说话人 2
好,能给大家说一下,你在前一个同学基础上做了一下修正完善,给大家描述一下。
说话人 4
首先大气中的二氧化碳来自生产者、消费者和分解者的呼吸作用,他们呼吸产生的二氧化碳进入大气。而大气中的二氧化碳经过生产者的光合作用生成的是含碳的有机物,生产者被消费者所摄取。含碳有机物被消费者所摄入,消费者和生产者死亡后会被分解者分解,也就是他们里面的能量会被消,是非被分解者分解,然后分解者又产生二氧化氮,消费者也产生二氧化氮,就是这样一个循环的过程。
说话人 2
好,我们其他同学看一看,它这个模型当中同样按我们的标准,它有没有科学性问题?你们发现了吗?有没有发现的?生产者和分解者渣有没有问题?箭头好,他浮上了。那你描述一下你为什么修改了?为什么又补了这个箭头。
说话人 4
因为这个生产者分解后,它的那个有机物的能量是流入到这个分解者这里的。
说话人 2
那消费者这样分解者大吗?
说话人 4
也是因为消费者死亡以后,他的能量也被分解者所分解。
说话人 2
就是消费者和生产者死亡之后,到分解者炸了,对,然后分解者分解作用或者说呼吸作用,回到大气二氧化碳了,对吧?好哦,你这个哦,这是,你看这是同学修正过之后的模型了,那大家看一看,你认同吗?我们想基于这样过程,是不是大气中的二氧化碳它就能维持相对稳定呢?大家看到了大气二氧化碳的来源,呼吸,生物的呼吸,你也看到了大气二氧化碳的去路,是不是这样一个模型建完了,你就会认为大气二氧化碳它就是相对稳定平衡的,你敢这么一定地把说,它就一定是平衡的吗?好,我们看下一个资料,大家看一看。看完这段资料,你想一想大气二氧化碳还会有什么来源和去路?
说话人 2
如果你有想法,举手不尝试了,等一会就好了。等,等一会推上去等一会。
说话人 8
噢,好。嗯,我觉得还应该补充,就是还有从海洋中溶释放和溶解的二氧化碳。
说话人 2
那你能不能帮大家完善一下?
说话人 2
好,来给大家解释一下。
说话人 8
嗯,就是上面就是他二氧化碳就是可以溶解到海洋里面。
说话人 2
他说大溶解进海,二氧化碳可以溶解进入海洋,对。
说话人 8
然后也可以从海洋中释放到大气中。
说话人 2
也可以从海洋释放到大。新的那场海洋在这儿的作用是什么?
说话人 8
嗯,就是起一个中转。
说话人 2
可以一个中转调节的作用来。很好,那我们想一想第一个问题,基于我们共同构建的模型啊。大气二氧化碳来源和去度,再加上海洋的调节作用,大气二氧化碳是不是可以在这 1, 600 连间,它能够维持一个相对的稳定动态的平衡?那想一想第二个问题,既然能维持平衡,那么为什么 1, 600 年以后,大气的二氧化碳会呈一个逐渐上升的趋势呢?想想为什么我听到有同学小声说了,推上去等一会就好。你的观点是。
说话人 9
我觉得从 1, 600 年过后, 17 世纪应该是人类开展的第一次工业革命。这工业革命中人类大量的采集这个矿藏资源。
说话人 2
大量开采矿产资源。
说话人 9
就是染料,造成二氧化碳,释放大量二氧化碳。
说话人 2
释放大量氧化碳。所以你的观点是因为人类活动,人类的活动,人类什么活动?
说话人 9
人类的这个就是开,那。
说话人 2
就你刚才表述其实说到了。
说话人 9
就是开采这个。
说话人 2
开采这些石油煤的燃料食用,它是顾在干什么?
说话人 4
进行这个工业革命。
说话人 2
历史的事件,工业革命来很好,所以我们说这个同学推测跟历史上的一些人类活动有关。比如说在这段期间,我们会看到在 1870 年到 1914 年,如果历史学得好的同学会知道这一段是什么?第二次工业革命到 1940 年,到今天这是第三次工业革命,这就是人的活动,对不对?那人活动大家刚才同学说了,因为我要开采化石燃料发展工业,那燃料的燃烧二氧化碳会大量释放到大气当中,所以基于这个推测,请你们把刚才的模型进一步的完善一下,想一想这个燃料化石是从哪来的?标在你的模型当中。
说话人 6
对,你这说得很好,就是你看生产者、消费者他的遗体就变成了什么,是有,对吧?
说话人 6
是人类活动。可是你化石燃料是从哪来的?嗯,就是这边,对吧?它没分解掉的,就成为了美和石油,对吧?嗯,还有这个路径是不是也是的?对,他也没分解掉了,就沉寂下来了。你画的在哪里?这个怎么来的?人类活动你知道是化石燃料的燃烧,可是它从哪来的?想一想从哪来的?对,这个燃料从哪来的啊?人类开采人类,人类,人类是开采的是这个活动。那这个东西在地层里面,它从哪来的?就是你地理上学的了,对不对?你想想什么?嗯,生产者、消费者,他的实体。对对对,能不能上黑板写一下,就补一下这两个过程?那你没石油还有指向大气鸭氧化碳,对不对?里面还有个燃烧的活动过来啊。
说话人 6
看下面表。
说话人 2
好,能给大家说一说吗?
说话人 2
推上去等一会就好了。你不管他,你说你的退上去。
说话人 10
生产者和消费者死亡后,他的遗体被掩埋在地层中,形成了酶和石油。梅核石油在工业革命中被人类挖掘出来进行燃烧,然后焚烧性成二氧化碳,回归大气。
说话人 2
它是这样一个过程,对吧?所以这是女生给大家补的这一段,那么接下来我们请大家再次回看你构建的模型,和几位同学合作的这个模型,因为我们给大家是那个模型评判标准,你看一下这个模型它能够再简化一些吗?想想还有哪些同一要素在重复的出现,哪些要素在重复的出现?比如说呼吸作用,对吧?消费者的呼吸作用是不是在重复地出现?那你能不能把他们以简洁的方式合并一下呢?
说话人 2
或者你对照我们大屏幕这个图,你想我怎么再合并一下?这呼吸是不是有三个?那咱们能不能合并一下?变成一个这个模型是不是更简洁一些?怎么合并?有没有那种整体的思想?把它合并一下,等一会就有声音了,推上去,等一会去动它。
说话人 1
可以把生产者、消费者还有分解者画一个大的框。
说话人 2
他说生产者、消费者、分配者,我打个框把它做成什么?一个整体,那个这个整体其实就是我们讲的什么生物群落,把它打个框,然后。
说话人 1
直上,直到大气中的。
说话人 2
直到大气二氧化碳就变成一个呼吸路径了。大家想这个模型是不是比我们呈现出来的这个模型要更简洁一些,更能表明我们想说明的问题?好,现在我们模型应该评价一下,算是最简洁的状态了吧?那现在我们回望前面,咱们是不是两个问题,第一,为什么 1, 600 年间大区中的二氧化碳会相对稳定动态平衡?为什么 1, 600 年之后又打破这种平衡?那么我们建的模型能解释这两个问题吗?大家说一说。我们先说第一个,能不能解释它为啥是平衡的、相对稳定的?
说话人 2
有没有同学愿意解释一下?你模型建完了,模型要能够解释,说明你的研究问题为什么呢? 1, 600 年间它是相对平衡的。
说话人 11
等一会就好了。嗯,我认为 1, 600 年间只有生产者、消费者、分解者三者之内的二氧化碳在循环,而没核石油几乎没有被利用,也就是没有二氧化碳被额外的产生。
说话人 2
他认为那个生态的消费者,这个生物整体跟大气中是来和去是一个平衡,然后因为没和石油,他说没有用,我们能说他绝对没有用吗?可能用的怎样?很少,所以在 1, 600 年间它可以维持相对的稳定动态平衡。那为什么 1, 600 年之后打破平衡。
说话人 11
人类对没核石油的使用加快了二氧化碳的物质循环?
说话人 2
就是人对梅核使用大量的开采使用,释放到大气中更多,它就使得这样一个来源和去路怎样不平衡了。来,很好,接下来我们想一想,大气中的二氧化碳也好,水圈中的二氧化碳也好,这些都叫什么?非生物的环境对不对?那么非生物环境中的二氧含碳是不是以二氧化碳形式存在?那大家下面其实有同学说到生产者、消费者、分解者这个整体我们叫什么?生物群络,那么在生物群落当中碳是以含碳有机物的形式存在,对吧?那我们现在想一想,非生物环境的碳和生物群物的碳在相互转移过程中不变的是什么物质?什么东西是始终不变的?叫什么?有人说碳,碳是什么元素?碳元素是在非生物环境和生物群落转移过程中始终不变的物质。
说话人 2
那我们想一想碳元素它在生非生物环境,生物群落又从群落回到环境张怎样循环吧?所以我们说这叫什么?碳循环,那问题来了,其他元素能循环吗?有人点头,那么我们以蛋为例,大家尝试阐述它的循环过程,你能想到什么?有没有同学有想法?以淡为例,环境中有没有蛋?生物体有没有蛋咱们必修一说过,组成细胞的元素都不是细胞特有的,从哪来?从环境中来,那细胞同样会跟环境有什么物质交换?很好,那你想想蛋怎么循环了?
说话人 1
同样就是空气中有很多的氮气。嗯,但是当到雷雨天气的时候,氮气会被反应成那个一氧化氮、二氧化氮。嗯,到跟正好跟水反应,然后变成氮盐。嗯,被植物体利用。
说话人 2
好,这是到生物的。
说话人 1
然后植物体在被那个消费者消耗。
说话人 2
就是让消费者消耗还在动,还在生物没回去。
说话人 1
然后就是有些微生物会合成蛋,然后到有那个无极环境中。
说话人 2
我们那个过程应该叫什么?某些脱氨的生物,比如说反消化细菌,它就回去。那其实你说了这么多,我们简单一句话概括,你就会发现氮元素它同样是什么?
说话人 1
也是循环。
说话人 2
的。怎么循环?在哪循环?非生物环境到群落,又从群落回到了生物环境,非生物环境。哎,所以这是我们讲的碳循环。好,来,很好,请坐那,大家看看碳循环,再看看碳循环,这两张简图当中你能不能找到共同之处?大家找相同有没有共同的地方?都是怎么样?都有什么?都是怎么样?有人愿意尝试一下吗?都有什么?哦哦,女生你把话筒递一下。嗯,等一会就好了。好。
说话人 12
都由生物群落到生非生物环境,再由非生物环境到生物群落构成循环。
说话人 2
都从生物到了环境,欲重环境到了生活。好第一个相痛点。
说话人 12
然后他们都是双向的进行循环。
说话人 2
刚才描述的不也是双向的吗?还有什么一样的东西?
说话人 12
嗯,都是元素的。
说话人 2
很好,都是元素,所以我们看到什么都是元素,而且都是成什么?组成生物体?组成生物体的为什么会这样说?咱们化学周期表上是不是有那么多元素?那些元素都能循环起来吗?你会发现其实循环的是什么?要能进入生物体,又从生物体出去的,所以这是什么组成生物体的元素?那这些元素在哪?非生物环境到群落,又从什么群落回到生物环境?那大家想什么叫物质循环?这个概念是不是出来了?我们想什么叫位数循环组成生物体的元素。
说话人 2
你熟悉的哪些元素?碳,大家一起说。碳、氢、氧、氮、磷、硫等等,对吧?这些元素不断地进行着从环境到群落,又从群落回到环境的循环过程。那这就是什么我们今天所说的物质循环?好,来,很好,请坐好,物质循环,咱们概念知道了,那新的问题来了,既然物质是循环的,那么为什么在我们的农田生产当中,为了获得高产,你要施氮肥呢?物质不是循环的吗?结合我们建的模型,大家想想,物质都循环了,咋还往田里面施氮肥干啥呢?哪个同学有想法?哪怕是一点点小火花你都可以回答。退一退。为啥要施肥?话筒在哪里啊?为啥要施肥?推上去?
说话人 1
好。嗯,就是他那个,他如果只靠生物来获得氮的话,可能碳氮的含量太少了。
说话人 2
就是靠生物氮含量少,这个我们种的小麦那个氮从哪来?土壤,对吧?嗯,你认为那个土壤里面蛋少了?嗯,那物质波循环为什么蛋少了呢?
说话人 1
因为它要负极,负极到就是富集到那个小麦的时候,蛋就已经很少了。就比如那个鱼塘里面养鱼的话要加入那个饲料。
说话人 2
我的理解就是一句话,你认为土壤里面蛋少了,嗯,反正要想小麦长不够,得在施蛋肥。嗯,好,这是一个,还有其他同学有想法吗?还有别的同学有想法吗啊?说说你的观点对不对?咱们共同看对不对?好,听上去了。
说话人 12
就是氮从植物体流到环境是比较快的,然后在农田里是氮肥会加快,就是氮从无机环境流入到生物里。
说话人 2
他想我是为了干嘛?农田施氮肥是为了产量对不对?那这物质是循环,它为啥要施呢?
说话人 12
因为。
说话人 2
刚。其实有同学说因为土壤里面不够。嗯,氮肥不够,所以我要我生产,我得往土壤里面施,可大家想它为啥不够呢?
说话人 12
因为它流出速度比较快。
说话人 2
它以什么方式出去的?
说话人 12
就是植物,就是被消费者收入。
说话人 2
你看我们这个是小麦田种,那个麦子有收成,收出去了。嗯,但收出去以后。
说话人 12
收出去以后就是,嗯。
说话人 2
被消费者吃了。比如说我们,嗯,然后你说数据不是循环的吗?
说话人 12
但是它回归土壤是比较。
说话人 2
慢的,因为它回归土壤很慢。就是你看每年农民种了麦子收上去了,到我们人类吃了,可是我们就要回来的,这个路径比较慢,不够及时,对不对?唉,来,很好。所以我们说明在这个问题当中我们会发现我们人类的目的是为了获得高产,以高产量为目的农产品说不断地从农田输出,但是没有办法及时回到农田,所以我们就会发现短期内小区的蛋循环是不是难以完成?那我们今天是不是在讲物质循环?那物这个物质循环它必须你要让它循环起来,它的特点应该是什么样?是这个小范围小区域吗?应该放眼到整个全球性的,整个怎样地球?所以我们会说物质循环的特点应该是什么?全球性的循环往复的,那我们今天探讨的生态系统的物质循环,这个生态系统应该是什么?前面同学说得很好,生物圈好。
说话人 2
那么这一天是我们这一节课学的内容,我们总结一下,咱们所有的同学共同努力,我们是不是构建了碳循环?通过我们的类比推测其他元素是不是也是循环的,由此我们得到生态系统物质循环的概念,也知道它的特点和范围。那么回到我们一开课的问题,大家说到了全球气候变暖,对不对?中国作为负责任的大国,习总书记在 2020 年的联合国大会上是不提出了双碳目标。 2023 年我们要努力达到什么碳达峰, 2060 年我们要实现什么碳中和?那这个碳中和的理念和我们今天讲的物质循环,大家觉得你能理解它吗?所谓的碳中和其实就是什么二氧化碳的来源和去路的平衡,大家想既然这种全球的环境问题物质是循环的,那么我们要面对这个问题,需要在座的每一个人进行努力,从我们的日常生活开始,我们要做到什么样的生活方式?唉,大家都说了低碳生活,然后通过我们的努力,我们最终能够见证到什么,实现碳综合的目标。好,咱们今天这节课就上到这了,谢谢大家下课老师同学们再见。谢谢大家。好,我们学。
高中生物必修1分子与细胞模块《细胞的基本结构》单元说课视频(2023第教育学会第19届年会课例展示)
说话人 1
各位老师大家好,我是来自北京市第五中学的生物教师吴X。我今天说课的题目是基于深度学习,提升核心素养。以细胞的基本结构单元教学为例,我将从问题、目标、问题、任务和评价四个方面展开说明。首先是单元目标的确定,细胞的基本结构,这个单元承载重要概念1.2。通过本单元的学习,有助于学生形成大概念一、逐步建立结构与功能关细胞的基本结构。这个单元隶属于必修 1 分子与细胞模块。从系统的角度出发进行本单元的学习,为学生后续学习细胞这一系统的物质基础、系统的功能以及系统的产生和发展具有重要的作用。
说话人 1
对于经历了三年线上学习的高一学生而言,高中起始单元的教学对于激发学生的生物学学习兴趣,传递生物学研究方法和学习方法起着至关重要的作用。因此,在本单元,我选择贴近学生的情境,支持学生在学习活动中发展科学思维,最终建立生命观念。在单元的整体设计上,我依据课程标准、教材内容以及我校学生的实际情况进行单元目标的设计,匹配相应的评价方式,检测目标的达成情况,结合目标和评价再进行学习任务的设计。这是具体的单元导航图,我制定的单元学习目标包括以下四项,每一项单元目标将如何拆解到课时进行逐一落实呢?以第一个单元教学目标为例,在细胞膜、细胞器和细胞核这三节的学习中,均需要通过阅读资料寻找证据,并通过有逻辑的分析得出结论。学生将在达成课时目标的基础上,最终达成单元学习目标。
说话人 1
在单元的问题逻辑的设置上,以课程标准为依据、教材为载体,考虑到学生初中、高一、高二的认知规律和知识逻辑体系的发展以及不同学段学生的学习需求,我优化了单元课程内容的结构。本单元以糖尿病为情境,学生可以从胰岛 b 细胞入手,了解细胞的基本结构。在细胞的物质基础单元,学生会进一步了解蛋白质的结构与功能。在 B Q 2 会进一步了解基因如何止让蛋白质的合成。在选择性必修模块,学生还会继续深入学习像胰岛素这样的蛋白质如何调节血糖的平衡,以及如何利用现代生物学、人工技术去合成胰岛素等蛋白质这样相关的内容。因此,蛋白质的合成与分泌这样的线索进行学习,帮助学生能够使高中所学的这个内容促进学生的思维发展的连贯性。
说话人 1
本单元的核心问题是细胞作为最基本的生命系统,各结构和功能各结构如何分工合作形成统一的整体,共同完成生命活动。那以胰岛素为情境建立设计的四个关键问题是葡萄糖难以进入组织细胞的原因、胰岛素如何合成加工以及分泌细胞核控制。胰岛素的结构基础是什么?以及胰岛 b 细胞的各部分结构如何分工合作形成整体,共同完成生育活动。学生将通过 6 课时完成 12 个学习任务,解决这 4 个关键问题,达成学习目标。在学习任务的设计上,学生将通过自主学习、合作学习,不断发展自身的推理与论证、科学阅读与表述的能力。接下来,我将对任务的实践进行具体说明。学生在利用显微镜观察多种多样的细胞的基础上,结合初中所学的生物学概念,对细胞的显微结构已经具备了一定的了解。本单元需要借助科学史素材以及电竞下的图片,进一步帮助学生建立细胞亚显微结构与功能等相关概念。在细胞膜这一节,我采用了问题证据、结论这样的逻辑,引导学生阅读对细胞膜成分探索的资料,带领学生梳理文本、建构概念,最终建立细胞膜的模型。我综合人教版、北师大版等教材以及文献中的图文素材,提供电竞照片,以弥补学生无法利用我校实验室观察细胞亚显微结构的不足。
说话人 1
以学案整合这些信息呈现给学生,由问题引导、学生阅读分析并提出假说,结合资料辨析事实与观点,这也是为后续进行科学论证奠定基础。学生在阅读资料之后获取证据,在课堂上及时可以利用息或白板软件通过拖动细胞膜成分建构模型,真正做到基于实证提出假设建构模型,在基于新的证据不断修改、完善模型的过程,从而发展科学思维,领悟科学本质。在细胞器这一节的教学中,我利用拼图阅读的教学策略,以问题引导及细胞器简历填写等方式,帮助学生自主阅读学习资料,进行信息的输入和处理。鼓励学生通过同志、专家组讨论、抑制自然组交流等形式进行信息的进一步处理和输出,通过强化输出倒逼学生输入,增强学生的科学阅读与表述的能力。
说话人 1
首先学生自愿解读,形成自然组,每组挑选一个感兴趣的方向,组内每位同学会领取一份阅读资料。接下来全班领取相同阅读资料的同学聚集形成专家组,先独立完成自主阅读,并填写细胞器简历。以核糖体的阅读资料为例,资料中提供了细胞器的电竞照片以及与其他细胞器的关系模式服务,学生需要从资料中获取到该细胞器的结构与功能,并为其绘制画像。这是学生自主阅读环节的实况,这是学生自主阅读的结果呈现,这是其他各组细胞器的一个完成情况。接下来进行专家组讨论,相同阅读内容的专家们要对该细胞器的结构和功能认知达成共识,这是学生的第一次输出的重要环节,相互印证获取信息的准确性。在此环节,我对全班各专家组的讨论情况进行巡视。在专家组达成共识之后找我进行信息审核,我会根据学生输出的情况进行提问、追问,引发学生的进一步思考,从而加深对该细胞器结构与功能的理解。
说话人 1
在专家组讨论结束之后,进入益智自然组分享环节,学生返回之前自愿建立的自然组,并在组内进行第二次输出环节。其他同学通过提问、追问等确保自己对每个细胞器的结构和功能都已了解,这是抑制自然组分享的情况。学生在了解以上 5 种细胞器的结构与功能的基础上,很容易梳理出像胰岛素这样的分泌蛋白,它的合成、加工以及运输的过程。然而这一过程的建立是缺乏证据支撑的,进而引导学生思考如何设计实验,为蛋白质的合成和分泌过程提供证据。我通过引导学生聚焦思考两个问题,如何检测胰岛素,以及用什么方法研究胰岛素在细胞中的运输途径。学生能想到用放射性同位素标记氨基酸,但对于如何观察胰岛素在细胞中的运输途径,学生基于深度思考会给出不同的方案,在肯定学生方案合理的这个可行性等基础上,题目科学家的实验证据。学生在阅读资料的基础上能够依据实验结果梳理逻辑,说明证据是如何支持观点的。
说话人 1
最后通过自然组 PK 竞赛检测学习效果。这个环节是在一开始自然组建立的时候,学生就了解的,这也是激发学生自主学习、合作学习的重要动力之一。经过前两节的学习,学生对问题证据、结论这条逻辑线索以及阅读文本获取信息已经得到了一定程度的训练。在细胞核这一节,学生需要进一步通过阅读分析,讨论细胞核具有什么样的功能。这样的四个资料,选择合适的证据来阐明细胞核的功能,并由细胞核的功能推测细胞核需要有怎样的结构与其功能相适应。这实际上也是对学生分析、抽象以及演绎等能力的考察训练。本单元的最后一节课是在十一假期回来以后,学生以小组为单位,利用十一假期进行单元任务的准备和撰写。在本节课上进行单元任务展示,运用在本单元所学的内容阐述某种细胞的细胞核、相关细胞器和细胞膜是如何分工合作完成分泌蛋白的合成与分泌的。有小组以漫画的形式绘制了小白变身剂从朴素的多碳到成熟的蛋白质的过程,生动形象。还有小组绘制漫画以后,以画外音的形式搭配讲解,更加准确且生动的描述了胰岛素合成及运输的过程。不能出血,要不就弯继续生产这个题快速发电,我生产电酶提高发电效率。小的们手边的氨基酸足够了吧。
...09高中生物《单基因糖尿病的基因诊断与治疗》探究教学视频,2023年中国教育报“智慧校园”全国系列活动(杭州站)创新案例展示
说话人 1
好,同学们,那么经过前几节课的学习,我们已经对基因工程的工具,包括基本操作步骤已经有了一个简单的了解,那么这节课我们将一起来看一看基因工程到底在实际生活当中是如何进行运用的啊。首先我们来到的是医院的遗传咨询科,医院遗传咨询科的丁医生最近接待了一对困扰的夫妇。他们刚出生 6 个月的女儿刚被确诊了新生儿永久性糖尿病,这是一个常染色体显性遗传病,但他们很困惑,他们都是健康的,也没有这样的病史,为什么这个宝宝刚出生就患上了这样的病呢?大家认为这可能是什么原因?有可能是基因发生了突变。好,那么实际情况到底是不是基因发生突变?现在在座的各位都是丁医生的小助理,请你们仔细查看一下病理信息,并尝试回答以下问题。
说话人 1
来,第一个问题,有没有同学看出?
说话人 1
来郭天一,你说说看?
说话人 2
这个病因就是它那个K、c、N、 J 11 这个基因序列,它那个其中一个碱基对 g 突变成了a。
说话人 1
你是说这个病的病因是由几号染色体上? 11 号染色体上有一个什么样的鲸啊?
说话人 2
这个 K C N J 11。
说话人 1
首先它确不确定是基因发生了突变?确定是的,而且突变的基因我们已经找到了,是十一号染色体上的 KCNJ 11 这个基因发生突变,而且通过这个报告你可以看出来它的突变就是由什么变成了什么,有 g 变成了a,有 g 这个减值。对,这是正常的突变,为了AA,那患者是这个情况,他的父母有这样的情况吗?没有,父母正常,所以确实是一个突变的情况。好,那第二个问题你想一想,如果现在我要表示惊醒,如果用大b、小 b 来表示的话,我可以怎么去表示它的极性?首先他的父母应该怎么表示?应该是大b。大 b 吗?小b。来同桌说说看,你认为他说是大 b 的话,你认为是什么?小b。为什么你认为是小b?因为这是常染色体显性遗传病,他的父母患不患病?不换,所以他父母应该表示为小b,那么这个患者呢?大 b 杠好。有没有同学有别的意见?来往前走走哟。你觉得呢?他说是大毙告,你觉得是不是?
说话人 2
我觉得也是大 b 缸,因为他好像剩下一个并不能确定,因为它是一个显性的。
说话人 1
遗传,你也不能确定。好,来,请坐。请同学们再仔细看一下病例,来想一想到底患者的惊喜应该如何表示。那同学有想法可以举手。二、有看到病例上吗?还有没有同学有想法?有没有看出我们所有的结论应该根据证据来,所以它的检测报告有没有告诉你它到底是有什么样的治病类型,是有怎样的治病基因?有几个单基因是指的是它只是 k 基因出现了问题,但是我如果讲到治病基因的话,它出现的是一个几个治病基因,一个,而且也提示你了这是属于一个什么样的变异?杂合变异很好,那如果是杂合变异,它又是只有一个基因发生的变异,那都要表示患者惊醒还是大 B 杠吗?那么它就应该能够确定它是大b、小 b 这样的情形。
说话人 1
我们通过这样的方法,其实我们这个病的确诊是采用了什么样的技术啊?基因测序的技术,所以它的报告上是不是出现了正常基因序列的异常基因序列?好,我们是通过基因测序来进行检测的。好,那么对这个病有了解之后,家属就非常担忧他们的女儿还这么小,现在如果说女儿经过了正确的治疗之后,他正常长大成人了,如果他再跟一个正常男性结婚,你们认为他们的后代需要基因检测吗?还需要吗?需要。来大家一说看为什么需要?你的理由是什么?因为他是大b、小b。如果他肯定跟一个正常男跟正常男性结婚,应该是什么?小b?如果他俩婚配的话,就类似于测交了,很可能,而且套代患病的可能性大不大?很大很大,基本上有 50% 的概率是不是就患病了啊?而且那还有什么原因呢?惯病概率很大?其次还有什么原因。
说话人 3
基因突变了?对,所以。
说话人 1
基因突变的可能,哎,会有基因突变可能。其次你注意看一下它这个 b 是普通的 b 吗?有什么特点?早期测疗、自治疗,如果要是说早确诊、早治疗的话就可以控制住。如果要是说没有确定他很容易这个病会跟什么去物证啊?嗯, i 型跟 e 型糖尿病去进行物证,对不对?那我当然是要尽早的确定,尽早去治疗是不是才是比较好的?好去,好,请坐啊,所以大家都已经认同了,对于这个病来说,基因检测是非常有必要的,那么如何进行检测呢?请大家思考一下,并且跟你的同桌讨论一下,如果现在我要对这个患者跟一个正常男性,他俩如果婚配了之后,他们的后代应该如何进行基因检测?好,大家可以讨论一下如何进行基因检测,大概描述一下这个操作过程啊。大概描述下这个操作过程。
说话人 1
好,有没有同学有一些想法?来大概讲一个思路,你觉得我们应该如何去进行基因检测?来,再加一,你说说。
说话人 4
我想他要检测基因有两个思考,就是可以是搞它的蛋白质,也可以是用取它的DNA。
说话人 1
如果是取它的蛋白质,取它DNA,对。
说话人 4
蛋白质不是 m r n a,然后把含在。
说话人 1
蛋白质,就是蛋白质怎么会变成MRA?你是要给它,就是怎么弄蛋白质?它的那个逆转录,蛋白质到前面是逆转录吗?中心就是算了。好,来再思考一下,来,同学还有没有别的意见,现在应该如何做好?我提示一下,如果说现在我要检测的它的突变原因,其实我们清楚就是要找到这个 KCNJ 11 这个基因,对不对?那你就是要检测如果说他们俩的后代有没有这个问题的话,那你肯定检测的是什么疾啊。好,来,你说说看,没关系,你说我看。
说话人 1
嗯,我觉得就是去检测他们的孩子的 DNA 里面,就是有没有就是这个 KCNJ 11 这个基因,有没有嘛?就是不是?就是他有没有突变?对,所以既然思路是这样的,那我下一步其实我要做的时候我应该怎么做?第一步我要干嘛?先得到他的DNA?那么大家想想看,我肯定是在产检的时候就去做这样检测了,那么怎么得到这个孩子的 DNA 呢?可以用什么方法?我们其实可以取,我们之前讲过如果是胚胎词的话,我们可以取什么?取胎的囊胚滋养层细胞取出来,对吧?那里面是有孩子精。
说话人 1
还有刚刚这位同学讲到了可以用什么羊穗穿刺的技术,总归你得获得什么戴特警,我得获得这个戴特警,其次获得代色基因之后再怎么做就直接去检测了吗?可能这个量比较小,可以给它扩增一下,我们可以 PCR 去扩增代色基因。好,有了待测基因之后,接下去的思路,其实我们就大概讲到我们可以怎么去做。接下去其实你就可以怎么样,你可以去对这个,你拿到了这个待测基因去给他进行测序,再跟正常的基因去进行比较。比如说你可以用一些比较专业的软件,像这个 Blaster 核酸序列去对比软件,你可以看看它们之间有没有不同,那么出来的报告是不是就刚刚那个报告?你可以看出来,或者我们也提到过可以用什么技术啊?核酸分子杂交技术,如果能够杂交上有杂交带,那么说明它们之间可能有某种联系,对不对?好,那么不管是哪种方法,你会发现有了待测金,我还必须要有什么要对比的呀?所以我还要,必须要有什么?要有正常基金。
说话人 1
好,那么正常基因序列我们如何来获得呢?好,这边老师简单给大家介绍一下,目前我们要获得生物的一个正常的核酸序列,我们主要可以去哪里呢?可以去三大数据库当中去获得,在这三个当中最常用的就是这个美国的金 bank 数据库。当你点进这个 GIN bank 的 ACBI 的官网之后,把你要找的这个 k 金输入进去,你就可以找到这个金相关的所有信息。
...