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第七讲 生命科学领域的介绍与研讨 |
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余自强 崔 鸿
(余自强：温州市教研室主任，教授
崔鸿：华中师范大学生命科学学院，副教授)
一、生命科学在课程标准中的地位
二、标准中对生命科学领域分目标的叙述
三、主题一：生命系统的构成层次
四、主题二：生物的新陈代谢
五、主题三：生命活动的调节
六、主题四：生命的延续与进化
七、主题五：人、健康与环境
八、关于活动建议
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【专家讲义】 | 生命科学领域 |
生命科学与人们的衣食住行、卫生保健以及环境保护密切相关，是初中科学教育传统的重要领域。20世纪，生命科学研究取得了许多重大突破，生物科学技术和信息科学技术已经成为科学技术革命的世纪标志。它和信息科学技术在40余年的互不相干、平行发展之后，已逐渐融合为一体化的技术和经济力量。生物科学的学科思想和学科方法已对其他学科的发展产生了深刻的影响。生物科学技术不仅影响人类的生活和经济活动，还将影响人们的思想观念、思维方式以及社会文明的发展，乃至整个生物圈的前景和人类的未来。因此，加强初中阶段的生物科学教育，对提高初中学生的科学素养，使他们实现全面发展，应对生活和时代的挑战，十分重要。 按综合范围分类，综合科学课程可大致分为三类：第一类是两门学科的综合，如日本初中综合理科课程的“第一分野”为物理和化学内容的综合，“第二分野”为生物和地学内容的综合；第二类为理化生地学科的综合，如我国现有的几套综合科学教程；第三类的范围更为宽泛，它按社会的、生活的或科学的专题组织教学内容，如环境专题、健康专题等等。目前世界上以第二类综合科学课程所占比例最大。在这类课程中，生命科学都毫无例外地成为主要成分之一，我们的科学课程也是如此。 从中学生物课程的学习内容来看，初中主要学习感性的、比较浅显的、侧重生命现象的生物学基础知识，以及生物与人类的关系，而把有关生命活动基本规律的内容留到高中学习。初中生物学习内容的组织，自20世纪60—70年代国际性的科学课程改革浪潮之后，不再分为植物学、动物学和生理学，而且超越了以科学事实学习为主的自然学习的水平，按生态学原理、细胞的结构和功能或生物有机体的功能等把有关内容整合起来。在科学课程中，生物学内容作为生命科学领域，要进一步与物质科学、地球宇宙与空间科学的内容整合，构成一个跨学科的体系。 根据科学课程的性质和地位，课程标准在内容的选择上强调基础性、普及性和发展性。因此，生命科学领域的学习内容突出生命系统最基本的特征——严整的结构、代谢和调节、生命的延续。同时，重视科学、技术、社会的结合，使学生知道生物学知识在生产、生活、科学技术发展和环境保护等方面的应用，使学生获得自我保健的知识，了解现代生命科学主要的成就。以上这些内容组合成本领域的五个主题：生命系统的结构层次，生物的新陈代谢，生命活动的调节，生命的延续和进化，人、健康与环境。 生命科学领域的学习内容，不仅包括生物学的基本事实和基本规律，而且贯穿着结构与功能相统一、生物与环境相统一、生命的演化、人与生物界和谐发展等观念。从科学的层面看，生命系统在本质上是一个复杂的开放的物质系统，遵循物质世界的一般规律。因此，生命科学的基本事实、基本规律和原理还进一步与其他领域的知识融通和连接，整合到统一的科学概念和原理中，例如，物质、能量、信息、系统、运动与相互作用，调节、演化、能的转化与守恒、质量守恒等。科学课程正是通过理化生地等学科内容的整合，让学生从整体上认识自然，从基本科学观念上理解科学内容。 生命科学领域的学习内容还包括大量的观察、调查、实验、收集资料、数据分析等活动。生命科学的技能方法，同样整合进科学课程的技能方法体系之中。同时，要注重培养学生进行科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解。 生命科学领域的学习内容与社会及学生的生活密切相关。课程强调利用这些学习内容对学生进行科学态度、情感和价值观的教育和培养，并增进对科学本质的理解，对科学、技术、社会三者关系的理解，发展学生的兴趣和好奇心。 同分科的生物学课程相比，科学课程中生命科学领域的学习在关注本学科基础知识、基本技能与方法学习的同时，超越学科的界限，强调其与物质科学领域，如地球、宇宙与空间科学领域学习内容的相互渗透和联系整合。这有助于学生从整体上认识自然、认识科学，建立开放型的知识结构；有助于学生能力的迁移和学习能力的发展；有助于使学生得到全面的科学方法的训练，培养科学探究能力；有助于引导学生关注和分析与科学技术有关的社会问题和生活问题，发展科技意识、科学精神和科学态度。在课程实施过程中，我们要注意发挥科学课程的优势。
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标准中对生命科学领域分目标的叙述：了解生命系统的构成层次，认识生物体的基本构造、生命活动的基本过程以及人、健康、环境之间的相互关系。逐步领会生物体结构与功能的统一、生物体与环境的统一和进化的观念，认识生命系统是一个复杂的开放的物质系统。 生命科学领域划分为五个主题：生命系统的构成层次，生物的新陈代谢，生命活动的调节，生命的延续与进化，人、健康与环境。 通过对该领域的学习，学生将了解生命世界的基本事实、基本规律和生命科学的基本原理，获得有关健康生活模式的概念；学会或掌握生物学基本实验技能；理解人类的活动对生物圈产生多方面的影响；关注生命科学技术的发展和应用对个人生活和整个社会的作用；能应用所学的知识解释一些现象，解决有关问题。 该领域总目标：生命科学的研究对象和内容有利于帮助学生领悟科学探究思想，提高观察、调查、模型建立、实验、数据信息分析等科学探究能力。内容的设计、教材的编写和教学过程应有利于引导学生逐步领会生物体结构与功能的统一、生物体与环境的统一以及进化的观念；认识生命系统与其他物质系统一样具有结构层次，并遵循物质世界的一般规律；认识生物世界是一个复杂的开放系统。
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本主题包括三方面内容：观察多种多样的生物、细胞、种群、生物群落、生态系统和生物圈。 生物体有一定的结构层次。细胞是生物体结构和功能的基本单位。细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生理活动。细胞经过分裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同的组织形成器官，完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之间的协调活动，表现出生物体的生命现象。 理解有关细胞的知识是学习生物学知识的基础，教师应提供机会，引导学生探究动植物细胞的结构和功能，初步学会显微观察的方法和技能，激发探究的兴趣。 通过对这些内容的学习，学生将认识到生命系统与其他物质系统一样也是具有层次的，并遵循共同规律；逐步理解生物多样性是人类重要的自然资源；学会放大镜、光学显微镜、检索表的使用和简单检索表的编制；学习观察、测量、描述、分类等科学方法。 教师应特别注意充分利用校内外资源，通过具体的活动着力培养学生在观察、描述、分类等方面的能力，并应注意通过有关内容的学习加深学生对本课程中相关的“统一概念”的理解。 (一)观察多种多样的生物 选取常见的、比较典型的生物(如蚯蚓)让学生进行观察，培养他们对自然界的浓厚兴趣。通过养殖小动物或种植植物，对动植物的形态、生活习性进行观察，撰写观察报告，描述其形态和生活习性及其生活环境，使学生初步形成生物与环境相适应的观念，如《科学》标准的案例二： 观察：虾的形态结构及其对水生环境的适应 【实验目标】 通过观察，了解虾的形态结构及其生命活动，认识水生动物对水环境的适应。 【材料准备】 活河虾、水蚤、100毫升烧杯(或其他透明容器)、滴管、玻璃棒(或其他棒状物)、天平、酒精灯、250毫升烧杯、食盐、火柴、直尺。 【实验过程】 1观察河虾 河虾的体长_______mm，体重g。 河虾的体色是_______，身体可分_______、_______两部分。 河虾身体质地_______，有外壳，作用是_______。 河虾的额剑基部两侧有一对_______。 河虾的触角有_______对，长_______mm。 2观察河虾的运动 将河虾放进盛水的大烧杯中，观察它的运动： 河虾的游泳方向是前进还是倒退? 用玻璃棒触动游泳时的河虾，它有什么反应? 小心地用滴管将水蚤滴入水中，河虾在摄食时它的运动方式有没有改变? 河虾的游泳足长在身体的什么部位?有_______对；步行足有_______对，形态都相同吗? 河虾在水中平衡和沉浮时，是身体的哪些部分在起作用? 河虾的哪些形态结构适应它的水生环境? 3观察河虾在高温时的体色变化 将河虾放进250毫升烧杯的水中，加热使水沸腾(可在水中放少许食盐)。它的体色将由_______色变成_______色。这是由于加热时，河虾析出虾红素造成的。 通过用放大镜、显微镜观察池塘或土壤中的微小生物，以及用显微镜观察酸牛奶中的乳酸菌及池塘或土壤中的微生物等活动的过程，让学生掌握放大镜、显微镜等观察测量工具的使用方法。
观察蜗牛 蜗牛是一种常见的生物，在炎热的季节里，雨后天晴，我们常能在草丛中找到它 放大镜的使用方法： 一只手拿着放大镜靠近一只眼睛，另一只手拿着一支铅笔。以获得大而清晰的图像。 再用放大镜观察指甲、头发、直尺上的刻度和课文上的文字。 如果所要观察的物体不能移动，可以同时移动你的头部和放大镜，以获得大而清晰的图像。试着对课桌进行观察。 【观察】 把蜗牛放在玻璃板上，用放大镜观察蜗牛，并在右图中标出眼、口、足、壳、触角等部分。 蜗牛能在玻璃板上爬行，蜗牛爬行时会在玻璃板上留下痕迹吗?实验做完后，应将蜗牛放回原处。 【思考】 蜗牛为何要四处爬行呢? 【实验】 1蜗牛有视觉吗? 让蜗牛在灯光下爬行3分后，用书本遮在它的上面，使它的一半身体处于阴影中，蜗牛将怎样行动? _______ 2蜗牛有触觉吗? 用你的铅笔头分别轻触蜗牛的触角、足和壳等部位，蜗牛有反应吗?哪个部位最敏感? _______ 3蜗牛会嗅、会尝吗? 用棉花蘸一点酒精，放在蜗牛前面的3厘米处，蜗牛有反应吗?在蜗牛前方的玻璃板上滴几滴蔗糖溶液，蜗牛将怎样行动? _______ 4蜗牛会听吗? 离正在爬行蜗牛的前方05米处，用力鼓掌，观察蜗牛有没有反应?_______ 通过上述实验，你知道蜗牛有哪几种感觉? 通过实验我们还了解了一旦外界的刺激（如铅笔头触碰）被蜗牛所察觉，蜗牛就会作出相应的反应。
观察空气中的微生物 【观察与分析】 1在生活中常常会发现存放久了的水果会腐烂，夏天隔夜的米饭会变馊，打开了包装的牛奶会结块、变酸。 2(1)把一小块馒头、米饭、红薯等放在碗里用蒸锅蒸30分钟，目的是_______。 (2)把它们放到要进行观察的地方，并注意保持一定的潮湿程度，每天观察2—3次。不久，就会发现_______上面长出了_______，而且越来越_______，它们可能是_______。 3扩展观察：从每个斑点上用细针挑取一点儿分别放在一张载玻片上可看到，加一滴纯水，盖上盖玻片，放在显微镜下观察。你会发现来自每个斑点的是许多“互相长得很像”的微生物，因为它们的确是由原来空气中的一个微生物个体繁殖而来的。
分析和讨论 1在第1项中我们已经列举了几个说明空气中存在微生物的现象，为什么还要进行第2项的观察呢?你认为它是不是比第1项中的实例更具有说服力呢? 2高温蒸煮是常用的灭菌方法，你能举出一些应用这种灭菌方法的例子吗? 3蒸煮后的馒头等，在观察期间为什么要保持一定的潮湿程度? 教师应为学生创造良好的观察条件和丰富的信息来源，并注意引导学生主动学会科学的观察方法，学会从观察到的事实中引申出科学的结论。
(二)细胞 这一单元要求学生了解或理解细胞的基本结构和分裂、生长、分化。细胞是一个微观结构，通过制作简单的临时装片，在光学显微镜下观察洋葱鳞茎表皮、蕃茄果肉等植物细胞、人体口腔上皮等动物细胞、酵母菌等真菌细胞，认识从光学显微镜中观察到的细胞基本结构，从结构去解释某些生命现象的产生，并绘制简单的生物图。如：制作临时装片，观察细胞实验。 制作临时装片观察细胞 【实验目的】 练习制作临时装片，观察并比较动植物细胞，学习绘生物图。 【材料准备】 洋葱鳞茎、生理盐水(0.9%氯化钠水溶液)、稀碘液、清水、吸管、刀片、尖镊子、纱布、吸水纸条、消毒牙签、载玻片、盖玻片。 【实验过程】 1观察植物细胞 (1)用洁净的纱布将载玻片和盖玻片擦拭干净。 (2)把载玻片放在实验台上，用吸管在载玻片中央滴一滴清水。 (3)用镊子从洋葱鳞茎内表皮上撕取一小块透明薄膜。试一试，用什么方法能更好地撕下合适的洋葱鳞茎内表皮? (4)把撕下的薄膜浸入载玻片上的水滴中，并用镊子把薄膜展平。 (5)用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后轻轻地盖在薄膜上，避免盖玻片下面出现气泡。 想一想；避免盖玻片下面出现气泡的关键步骤是什么? (6)将上述临时装片放在显微镜低倍镜下观察，你能看到植物细胞的哪些结构?_________________ (7)把一滴稀释的碘液，滴在盖玻片的左侧或右侧，用吸水纸条从盖玻片的另一侧吸引，使染液漫润到标本的全部。 (8)将染过色的装片放在显微镜下观察。你看到的植物细胞与上述未染色的标本有哪些方面不同?请写在下面表格中。
(9)用铅笔画出一个完整的细胞(周围的细胞只勾画轮廓)，并用文字标出细胞各部分的名称。 在动植物细胞观察中，归纳出细胞结构的区别，从而使学生能正确识别动物和植物细胞，并在此基础上认识到细胞是生命活动的基本单位。
通过观察洋葱根尖细胞有丝分裂切片的活动，使学生理解细胞的分裂及其意义。在学生了解细胞的生长、分化，理解细胞分化后形成不同组织进一步形成器官和系统时，最好提供丰富的植物、动物和人体组织的玻片标本、挂图或光盘，使学生在观察各种不同的组织时理解组织的概念及形成，并能用来解释某些生命现象。如“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”活动。 观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 【活动目的】 通过观察切片，了解有丝分裂的大致过程。 【材料准备】 洋葱根尖细胞有丝分裂永久切片、显微镜、擦镜纸。 【活动过程】 1将切片放在显微镜载物台上，并用压片夹夹好。 2在低倍镜下找到切片上的一条根尖。根尖的较尖的一端有一个帽状结构，称为根冠。在根冠上方有一群体积较小的近似正方体形的细胞区域，这是根的生长点，细胞分裂就发生在这个区域。将显微镜换成高倍，并把这个区域放大，观察切片中是否有如下图中的一些图像，特别注意观察下述一些细胞： (1)细胞核中有细长染色体的细胞； (2)缩短的染色体在细胞中央排列成一排的细胞； (3)有纺锤丝，并由它们将染色体拉向母细胞两端的细胞； (4)母细胞中央已形成新的细胞壁的细胞。 3想一想：洋葱根尖细胞的细胞分裂和图所示的细胞分裂方式相比，主要有什么不同?你知道根尖细胞的这种细胞分裂方式被称为有丝分裂的道理吗?
学生查询、展示光学、中文显微镜照片资料并开展讨论，感受观察工具的使用及发展对提高人类认识自然能力的作用，通过对科学发展史的调研，认识科学发展中工具和技巧的创新所起的作用。 (三)种群、生物群落、生态系统和生物圈 这一单元从宏观的结构层次去理解生命系统。将与教师事先简化了的或所要分类检索的生物相关的局部检索表提供给学生，使学生学会使用简单的检索表，让学生对8—12种生物（或物品）尝试使用自己的分类方法进行分类，编制自己的检索表，并通过讨论，更深入地了解分类的方法和优化自己的检索表，如《科学》标准的案例四。 在识别种群的基础上，区别不同群落。通过观察不同生物的生活环境或讨论拟态、保护色等适应性有关的资料，鼓励学生找出有关事实来说明生物与环境的一致性从而了解生物对环境的适应性。观察池塘、森林、农田、海滨某一类型的生态系统，理解生态系统的四个组成单元、结构及功能，参观生态村等将生态原理应用于生产的实例，并应用生态系统的概念来解释生产、生活实际中的一些简单问题。了解最大的生态系统——生物圈，感受生物界是一个复杂的开放系统，体验生命系统的构成与其他物质系统一样，也具有层次性，如观察和调查一个生态系统的组成，制作生态瓶等。
活动 观察和调查一个生态系统的组成 【活动目标】 通过观察和调查，认识生态系统的组成成分。 【材料准备】 记录纸。 【活动过程】 1将全班学生分成若干小组，每小组4—5人。 2根据当地条件，选择下述生态系统中的一个进行观察和调查：森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、池塘生态系统、城市生态系统。 3将观察和调查区域内的生物和非生物成分填入下表中。 _______生态系统组成成分
4分析你们小组调查的生态系统有什么特点。
实验 制作生态瓶：谁的生态瓶中的生物生存时间长 【实验目的】 1通过制作一个简易的生态瓶，知道生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成。 2了解生态系统内各部分之间是相互依赖、相互作用的。 3探索生态系统的物质循环和能量流动的过程。 【材料准备】 球形烧瓶或有盖玻璃瓶、小鱼、螺蛳(或蜗牛)、小虾、水草、洗净的沙子、经沙布滤过的池水或河水。 【实验步骤】 1根据你的生活经验，选择上述实验材料，按不同比例放入洗净的玻璃瓶中。 2塞好瓶塞，将瓶放置在有阳光照射的窗台上或架子上，但不能接受阳光的直射。白天自然阳光照射，或每天采用灯光照射生态瓶八小时以上。 3定时观察生态瓶内的变化，并记录观察到的全过程。 【记录与评价】 1生态瓶中最先死亡的是哪种生物，它存活了几天?为什么这种生物最先死亡? 2五天后，生态瓶中是否还有生物仍键康地生活着?是哪些生物? 3一星期后，教师组织全班学生交流，比一比谁设计的生态瓶中的生物生长得最好?生物存活的时间最长?请这名学生解释原因。 【知识扩展】 通过观察生态瓶的全过程，探索生态系统中的物质循环和能量流动的过程。 除了用实验或调查的方法外，还有资料分析等方法。 资料分析 会设计和进行实验很重要。善于对实验的结果(包括对前人或他人所进行实验的资料报告)作出科学的、深入的分析同样很重要。在进行分析时一定要以资料提供的事实为依据。同时，要注意结合自己的生活经验、常识和已学过的知识。 【资料】 下面是某学校环保小组进行的两个关于生态方面的实验的结果报告： 一、在3个烧瓶上标明1、2、3号，各放入等量清水，并在1号瓶中放入两条小鱼，2号瓶中放入一些水草，3号瓶中放入两条小鱼和一些水草，小鱼和水草分别跟放入1号瓶、2号瓶的一样。然后塞上塞子，再用橡皮泥封严瓶口。每天进行观察，过了一段时间，1号瓶中的小鱼死掉了，2号瓶中的水草萎蔫了，而3号瓶中小鱼在青青的水草间穿梭游动，一派生机勃勃的景象。
二、如图，在3个密闭的玻璃罩(或其他不怕热、不易燃的密闭透明的容器)上分别标明编号1、2和3。在1和2号玻璃罩中分别放入一盆绿色植物、一只点燃的小蜡烛，而在3号罩中则同时放入一小盆绿色植物和一只点燃的蜡烛。注意各个实验装置都要放在光线充足的地方并保证良好的密闭性。注意观察。过了不久就发现2号罩里的蜡烛熄灭了；而这时3号罩里的蜡烛仍在燃燃着；再过2天发现1号罩里的植物开始蔫萎(并不缺水)，而这时3号罩里的植物却没有发生明显的变化。 【分析实例】 下面是另一所学校的科学小组对这两个资料作出的分析： 1资料1用事实向我们证明无论是动物还是植物，如果单独生活在一个完全密闭的空间里都无法长时间存活。而二者以适当的比例生活在同一个密闭空间中，却可以在较长时间内维持正常的生活状态。 2如果结合我们已有的知识作进一步的分析，则可以初步得出下面的结论：动物的生存离不开氧气；植物的生存离不开二氧化碳；当它们共同生活在同一个空间里的时候，动物呼吸产生的二氧化碳刚好是植物的光合作用的主要原料，而植物的光合作用又刚好可以生成动物生存所必须的氧气。就这样，密闭空间中的空气在较长的时间里维持了一定水平上的平衡，从而使动物和植物都得以生存。 3资料二表明：燃烧和动物呼吸一样要消耗氧气，如果得不到适当的补充，燃烧将无法继续下去；而植物的光合作用消耗二氧化碳，同样，如果得不到适当的补充，植物也将无法正常生存下去。如果它们在同一个空间里，则可以相互提供对方所需要的气体，使燃烧和植物的光合作用都较长时间地维持下去。 4根据上面两个资料提供的事实，结合我们学过的知识，可以扩展分析，得出以下的小结： (1)空气中氧气和二氧化碳含量的平衡对于动植物的生存是至关重要的； (2)在生物圈中动植物的呼吸和燃料的燃烧(还有动植物尸体的分解等，但我们现在还没有学习到)消耗氧气，生成二氧化碳； (3)绿色植物通过光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，对维持生物圈中的碳—氧平衡有一定的作用。 【讨论】 1你对这两个资料所作的分析与上面的分析一样吗?和同组的同学讨论一下，看看谁的分析更合理、更科学。 2通过了解和分析上面两个资料，你对绿化的认识是不是更深入了呢?你准备怎样从自己做起更好地保持生物圈中的碳—氧平衡呢?
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们。为了更仔细地观察蜗牛，需要使用一种工具——放大镜。
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本主题主要包括三方面内容：绿色植物的新陈代谢，人体的新陈代谢，其他生物的新陈代谢。 通过对这些内容的学习，学生将了解生命活动的新陈代谢过程，认识生物结构与功能的一致性；认识不同进化水平及生活方式的生物具有不同的新陈代谢方式，但其本质是一样的；初步建立起生物体是与外界环境不断进行物质和能量交换的开放系统的观念；学会或掌握生物学常用的测量和实验技能。 教师应注意引导学生认识结构与功能的一致性；进一步提高观察能力，学会通过探究性实验得出科学结论的基本方法；鼓励学生用所学知识解释生活和生产中的有关现象，并解决实际问题。 (一)绿色植物的新陈代谢 在对照图指认绿色植物的根茎、叶的结构基础上，认识营养器官的结构与功能之间的一致性。通过缺乏水分和缺失某些矿质元素（如氮、磷、钾、铁等）对植物生长的影响实验的结果观察，使学生了解无机盐、水对植物生长的重要作用。开展活动建议中的茎的运输实验、植物细胞吸水和失水实验、蒸腾作用及其对植物体内水分上升影响的实验，对植物体对无机盐、水分的吸收、运输、利用和散失过程进行探究。通过进行叶在光照下合成淀粉和植物在光照下产生氧气的实验，理解绿色植物的光合作用的过程。结合自己种植植物或农业生产中的现象和实际问题，让学生开展探究讨论和实践活动，认识光合作用的重要意义。在了解植物的呼吸作用基础上，对种子萌发及生长旺盛时期的呼吸作用进行探究。通过调查讨论当地合理灌溉、合理施肥、种子处理等农业生产中的问题，了解新陈代谢原理对农业生产技术的影响，还可开展参观无土栽培蔬菜基地、讨论相关问题等进一步活动。 教师应特别注意引导学生从观察到的事实中分析、体会出植物各单元的结构与功能的一致性，指导学生学会在科学探究中如何根据事实提出假设、设计实验、分析结果、验证假设、得出结论。
案例 探究植物蒸腾作用发生的主要场所 【确定目的】 探究蒸腾作用到底主要发生在植物的哪个（些）部位？ 【提出假设】 植物的蒸腾作用主要发生在叶片上。 【设计方案】 对叶片用小塑料袋包起来和不包起来的植物进行观察，比较两者通过蒸腾作用向周围散发水分的情况。 【进行实验】 准备下列实验材料和用具：两盆品种相同、大小和叶片个数相似的植物（最好叶子面积较大而片数较少），多个小塑料袋，2个大塑料袋以及线绳、剪刀。 按下列实验步骤进行： 1分别在两只花盆上标明1号和2号的字样。 2把1号盆中植物的所有叶子都一个一个地套上小塑料袋，并在叶柄处把小塑料袋用细线扎紧。 3用两个大塑料袋分别把1号和2号盆中的植物整个套起来，在茎的下部用绳子捆紧。 4给两盆植物浇足同样量的水，一起放到阳光下照射，并不断进行观察。 【观察记录】 随着时间的延长，发现在包在2号盆植物外面的大塑料袋里_______（没变化/变得雾蒙蒙的），并且（有/无）明显的水滴生成；包在1号盆植物外面的大塑料袋里（没变化/变得雾蒙蒙的），并且（有/无）明显的水滴生成；而直接包在叶片外面的小塑料袋里（记录下观察到的现象）。 【结果和分析】 实验结果与假设（一致/不大一致/不一致），说明假设（正确/需要修正/应推翻）。由此可以得出结论：植物的蒸腾作用主要发生在_______。 【思考和讨论】 1如果完全凭空猜测，我们可以给出蒸腾作用主要发生在植物的根、茎、叶或其他任何一个部位的假设。但科学的假设不是凭空猜测，而是以相关的事实、信息和自己的经验、知识为依据，经过认真思考后提出的。你认为，我们提出“蒸腾作用主要发生在叶片上”这一假设有哪些主要依据呢？ 2实验中为什么不用大塑料袋把花盆也一起包进去？ 3你能根据这个假设制定出与上面不同的实验方案吗？
植物的蒸腾作用的确主要发生在叶片上，比较幼小的植物的茎也可以蒸腾一定的水分，而那些木质化了的茎就基本上不参与蒸腾的作用了。 实验 绿叶在光照下制造淀粉 【目的和要求】 证明绿叶中的淀粉是在光照条件下合成的。 【材料和用具】 盆栽天竺葵(或其他大叶植物)、黑纸、回形针、大烧杯、小烧杯(或大试管)、试管夹、酒精、三角架、石棉网、酒精灯、火柴、玻璃棒、热水、吸水纸、培养皿(或白瓷板)、碘液、滴管、清水。 【操作和记录】 1将盆栽的天竺葵(或其他叶片较大的绿叶植物)在黑暗的地方放两天。 2如图用黑纸严严地把一片叶片的半边双面夹起来。 3把花盆搬到阳光下。几个小时之后摘下包黑纸的叶片，去除上面的黑纸。 4如图(1)，把叶片放在小烧杯里，并加入一定量的酒精(应能使叶片全部浸在酒精中)；再往大烧杯里放适量水，把放着叶片的容器放在大烧杯里；把大烧杯放在火上加热(注意：千万不可以把放酒精的杯子直接在火上加热)。 5杯中叶片的颜色会_______，而酒精的颜色会_______。注意直到颜色基本不再有明显的改变时停止加热。 6如图(2)，用玻璃棒小心地捞出叶片，用热水冲洗；用吸水纸吸去多余的水。 7将叶子平铺在培养皿中(或白瓷砖上)；往叶面上滴加一些碘液，并注意观察叶片的颜色变化；放置一儿，用清水洗去叶片上残留的碘液。此时叶片上原来用黑色着的部位为_______色，而没有用黑纸包着的部位为_______色。 8如图(3)，在培养皿中(或白瓷砖上)空着的地方滴一滴淀粉溶液，再加一滴碘溶液，立即显示深蓝色。与上面没用黑纸包着的叶片处所显示的颜色_______(相似或不相似)
【结果和分析】 这个实验利用了碘溶液遇到淀粉会生成深蓝色物质的特性。实验结果表明：绿色植物的光合作用_______(必须/不必须)有光的照射，而叶片通过光合作用的确_______(可以/不可以)制造出淀粉。 【思考和讨论】 1为什么要把实验用的植物在黑暗处放置2—3天? 2为什么千万不可以把盛酒精的烧杯直接在火上加热? 3在加热浸泡叶片的酒精的过程中根据叶片和酒精颜色的变化，你认为实验中安排这一步操作的目的是什么?
探究：根的哪一部分生长最快? 【提出假设】 根的各部分生长速度是不一样的。 【设计方案】 挑选一株幼根长得比较直的蚕豆幼苗，在幼根上画几条等距离的线作为标记。让幼苗生长一天之后，再观察各段长度有无差别。 【进行实验】 1取几粒蚕豆种子，给予适宜条件，使种子在培养四中萌发。 2当幼根长到2厘米时，挑选1株幼根比较直的幼苗。 3吸去幼根上的水分，从离根顶端2毫米处开始，用毛笔在根上每隔2毫米画一条线，一共画7条。线条之间尽量平行，从顶端开始，各段依次命名a-g(图左)。 4量出从根顶端最后一条线的距离，此时的长度为_______毫米。 5将幼苗放回湿润的培养皿中继续生长。 6一天之后，观察幼苗(图右)。再次测量根的顶端到最后一线段之间的距离，为_______毫米。再按顺序测量每两条线段之间的距离，记录数据：
【结果和分析】 各段的长度是否发生了变化?哪些部分的长度变化最大?哪些部分变化最小或没有变化? 【交流与讨论】 根总长度的增加主要是由于根的哪一部分生长的结果? (二)人体的新陈代谢 这一单元以人体为对象，要求学生了解动物的新陈代谢。在使学生了解消化系统的结构和食物的消化吸收过程时，要充分利用录像、多媒体课件，让学生对消化系统结构及食物消化吸收过程有感性认识，进一步讨论各单元结构与功能的一致。 消化酶在消化中起着重要作用，可通过盐酸和唾液淀粉酶对食物进行消化的对比实验，助学生理解。 通过学习，学生还应了解呼吸系统、循环系统、泌尿系统的结构及气体交换、血液循环和尿的生成、排除过程。观察动物的肺泡切片，了解肺泡气体交换功能的结构基础和气体交换过程以及呼吸作用对人体内能量利用的意义。对鱼尾的血液循环进行观察，进而了解人体血液循环，通过对“血常规”化验单的分析，了解血液的主要组成及其功能、输血与血型，并在了解骨髓造血功能基础上，认识献血是公民应尽的任务。 (三)其他生物的新陈代谢 这一单元进一步了解其他生物类型的新陈代谢特点，如藻类、苔藓、蕨类、细菌、真菌，一些有代表的无脊椎动物和脊椎动物，并使学生认识到不同类群的生物进化水平、生活方式不同，新陈代谢方式各存在特点，但其本质是一样的。在标准所要求的活动中，观察各种能证明细菌、真菌无处不在的生活、生产事实或进行有关的探究性活动，要用有关知识去解释生活、生产中的有关现象。例如，面包在一定温度、湿度下自然发酵时可以利用新陈代谢知识解释原因，又如食物上滋生微生物的条件。
实验 食物上滋生微生物的条件 【目标】 1了解食物变质是微生物滋生后引起的。 2了解温度和水分对微生物生长的影响。 3学习做对比实验。 4练习较复杂的实验方案的设计。 【器材】 培养皿5副、放大镜、50毫升烧瓶2只、滴管、水银温度计1支、棉花、新鲜面包片、100毫升猪肉汁、蒸馏水。 【过程】 1微生物生长与温度有关系。 (1)将等量的猪肉汁加入分别标以A、B的两只烧瓶内。 (2)将两只烧瓶静置一小时，然后用棉花塞住瓶口。
(3)把A烧瓶放入电冰箱的冷藏室内，冷藏室的温度是_______℃。 (4)把B烧瓶放在实验室的桌上，此时室温是_______℃。 (5)过一星期后，用放大镜对两只烧瓶进行观察，将观察结果记录在表内(若观察不到微生物则用“-”表示，如观察到有微生物用“+”表示，微生物较多用“++”表示，微生物很多用“+++”表示)。
2微生物生长与水分的关系。 (1)将三只培养皿分别标以A、B、C。 (2)把两片等大的面包片分别放在A、B培养皿内。 (3)在B培养皿内的面包片上滴几滴蒸馏水，培养皿C中只加入蒸馏水。
(4)在盖上盖子前，静置20分钟。 (5)将培养皿放在实验室的桌上，一星期后用放大镜观察，将观察结果记录在表内(若观察不到微生物用“-”表示，如观察到有微生物用“+”表示，微生物较多用“++”表示，微生物很多用“+++”表示)。
【讨论】 1微生物的生长与温度有什么关系? 2微生物的生长与水分有什么关系? 3蒸馏水中有微生物吗?为什么? 4在实验过程中，对培养皿A与培养皿B的处理上有一片是不同的，它是_______；培养皿B与培养皿C之间也有一片不同，它是_______。烧瓶A与烧瓶B处理上的不同之处是_______。 5用同样的方法，可对其他食物，如新鲜葡萄和葡萄干进行研究。确定研究对象后，写出研究方案。 6你可能对微生物生长的条件还有其他想法。写出你的想法，并说明你的思路。
应突出生物结构与功能一致性的观念，分析讨论鱼类、鸟类结构与功能的关系，提供充分材料，观察鸟喙、鸟足的不同类型，讨论其形态结构与功能和生活环境的一致性。 这单元还要求学生根据植物和人体的新陈代谢过程，讨论并概括新陈代谢中物质和能量变化的特点，了解生物体与外界环境不断进行着物质和能量交换，是一个开放系统，增强环境意识。 教师应避免过于细节的具体知识的讲解而尽量收集和精选带有代表性的资料和活动，并注意联系前面的学习内容进行对比，以较少的课时和内容使学生对上述观念有较全面的深入的理解。 |
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本主题包括植物的感应现象、动物行为、人体神经系统与内分泌系统的基本结构及功能和人体活动的神经体液调节等内容。列举植物的感应现象，如向光性、向地性、向水性、感震性、感夜性等，并对向光性、向地性、向水性进行探究，从而进一步掌握通过探究性实验得出科学结论的基本方法。
观察根的向水性 【材料与用具】 玉米种子、沙、清水、大玻璃板两块、粗橡胶管一段、绳子、底部破碎试管。 【步骤】 1将橡皮管弯成“U”字形，夹在两块玻璃中间，用细绳将两块玻璃扎紧，制成U形玻璃器。 2把沙倒入U形玻璃器中，贴壁种下玉米种子，在玻璃外侧盖上黑纸。 3在远离玉米种子的另一端埋入一个底部破碎的试管，经常往试管内注入少量清水。 41—2周后，揭开黑纸，看到玉米幼根大部分朝_______方向生长，如图。 【讨论】 1根据根的这一特性，为农作物浇灌时应注意什么? 2在玻璃外侧盖黑纸的作用是什么?你能设计一个实验来证明你的观点吗?
实验 茎的向光性 【目的】 验证茎具有向光生长的特性。 【材料与用具】 装置如图，盆载植物幼苗一株。 【步骤】 1制作一个长、宽、高各为45厘米的不透光的木箱，在一侧中央靠上沿5厘米处开一个直径为10厘米的透光圆孔。在距透光孔15厘米处设一个30厘米宽、45厘米长的隔板，在隔板和木箱的底面之间留有一个15厘米高的空隙。 2在隔板的后面放置一盆高于15厘米、低于30厘米的盆栽植物幼苗。 3将装置放在光线充足处，使透光孔向阳。 4我预想的结果是_______。 5过十几天后观察，结果是_______。 【交流与讨论】 1在自然情况下，植物都是向上长的，你在实验中看到的结果是什么?实验结果与我们预想的是否一致? 2本实验为什么选用植物幼苗而不选成熟植物?你能根据这一点设想植物的向光性是由哪一部分决定的吗? 实验 观察绿豆种子的发芽及幼苗生长对光的适应 【实验目标】 了解植物种子的发芽及幼苗生长对光的适应。 【实验准备】 绿豆(或其他豆类)种子、脱脂棉、250毫升玻璃广口瓶(或其他透明的塑料瓶)、单面胶带、装有肥沃土壤的花盆、镊子、纸盒。 【活动过程】 1培养瓶的制作：将一些脱脂棉塞入两个250毫升的玻璃广口瓶中(至瓶口)。 2将10粒绿豆种子放在盛有水的杯子中浸泡一夜后，取6粒分别装入两个培养瓶中。方法是用镊子将种子置于棉花与瓶壁之间(瓶外可见到3粒种子放在瓶壁不同的方向)，然后小心地加水至瓶内，使水面离瓶底约有2厘米高。将一个培养瓶放在温暖(约25℃)有光处(如窗台上)，另一个放在温度相同的黑暗中。 3每天观察种子发芽的情况，并逐日作记录。
种子是先长出根，还是先长出芽?在长出两个椭圆形子叶后，还会长出真叶。真叶的形状和子叶有什么不同? 子叶和真叶的颜色在光照下和黑暗中有什么不同? 绿豆的茎是什么形状?什么颜色? 你平时吃的绿豆芽和在光照下发芽的绿豆幼苗有什么不同? 菜农生产绿豆芽是在什么条件下进行的? 将你观察到的结果整理在下面的表格中：
你是否注意到在黑暗中发芽的绿豆胚芽是钩状，这种形状有什么意义? 问题：光对叶片的黄变绿有什么作用? 4将上述浸泡过的另外4粒绿豆种子分别浅浅地种入两个花盆的土壤中，用洒水壶浇少量的水。一个花盆放在阳光下，注意观察幼苗露出土面时的情况。 5另一个花盆放入如图所示的迷宫中，这个迷宫可以这样制作：在纸盒的一端开一个窗口，然后在盒内两边粘上3张硬纸板作档板，并将纸盒竖着放。把花盆放在纸盒里，盖好盒盖。绿豆幼苗生长时，它将循着迷宫的路朝向窗口。记住绿豆生长过程中要给它浇水。 这个实验结果说明了什么?
注意运用植物生长素发现过程中所表现出来的科学方法过程，加深学生对科学知识的理解和科学发现过程的体验。 要引导学生通过对动物的进食，蟋蟀的争斗行为，蚯蚓对光、热等刺激的反应，蚂蚁、蜜蜂等的社群行为，鸟类的筑巢与育雏、迁徙行为等常见动物行为的观察和有关动物节律行为资料的收集，了解动物行为的基本类型。 人体的生命活动在多个层次上进行协调和通信。要使学生能够列举人体的主要感官和感受器的结构及功能，并了解人体神经系统的组成、结构和功能，要求学生进行盲点的测试，对人体某种反射现象进行探究，收集有关资料，关注脑科学的前沿进展。 学生应了解人体的主要内分泌腺及其功能，并通过调查激素分泌不正常引起的症状，如糖尿病、甲状腺机能亢进与衰退等，了解激素对生命活动调节的作用。应以体温调节为例使学生认识到人体与人体外部不断地进行信息交流和反馈，——对这一开放系统进行多个层次的调节，使之成为一个协调统一的整体。 教师应注意通过知识的讲授和探究活动，引导学生理解生物体是一个在内部和外部不断进行信息交流和反馈的开放系统，而多层次的调节使其成为一个协调的整体，并引导学生关注脑科学和动物行为学等科学前沿的进展，如《科学》标准案例三。 |
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本主题包括绿色开花植物的生殖与发育、人类的生殖与发育、遗传与进化三个方面的内容，并对与此有关的新型农业生物技术、遗传工程、克隆技术及人类基因组计划等作扩展性介绍。 通过这些内容的学习，学生将认识生物体的生殖和发育过程，了解生殖和发育方式也具有多样性；了解DNA、基因、染色体之间的关系，以及遗传、变异现象，并认识它们在物种延续和进化中的作用；学会种植、嫁接等农业操作技能并用所学知识解释和解决生活和生产中实际问题，如理解青春期的生理和心理变化，理解遗传育种和人工种子等新技术的基本原理，如嫁接、扦插。 技能训练：嫁接技术 【材料与用具】 砧木(南瓜茎)、接穗(西瓜茎)、枝剪、嫁接刀、塑料绳、塑料膜。 【步骤】 1选取幼嫩、健壮的南瓜茎。如图，用刀切去茎的顶部，从切面顶端中央向下劈一条深约1—1.5厘米的劈缝。 2裁取西瓜茎顶端约3.5厘米长的一段作为接穗，接穗茎应与砧木的茎粗细相同，茎上应留有顶芽和1—2片叶。 3接穗下端两面斜削，长1厘米左右，尽量切平滑。 4迅速将接穗切面插入砧木的劈缝中，仔细调整，使接穗和砧木的形成层密切贴合。 5用塑料绳包扎接口处，使接口紧密结合。 6给嫁接好的植株适量浇水。罩上塑料膜，放在温暖的地方培养。注意观察记录。 【讨论】 1是不是任意两种植物都能嫁接在一起?为提高存活率，应该怎样选择接穗和砧木? 2嫁接成功的关键是什么?为什么必须使接穗和砧木的形成层紧密结合?
嫁接 【目标】 1知道嫁接是被子植物营养繁殖的常用方法之一。 2学习嫁接的操作技能。 【器材】 高约12—15厘米的番茄和茄子植株(盆栽、地栽的都可以)、刀片、棉纸条、细麻绳、水、透明塑料袋。 【过程】 1取番茄植株作砧木。在番茄植株离地面有3—4张叶的部位，用刀片切去植株上部，在留下的茎上从顶端中央劈开，深约1.5厘米。 2用刀片在茄子植株的顶部截取长约6厘米的茎作接穗。接穗茎的粗细要与番茄砧木茎的粗细相当，并保留顶芽和1—2片叶，其余叶片全部摘除。把接穗下端两面削成长约1.5厘米的斜面，要求左右对称，削面平整。 3迅速把接穗削面全部插入砧木的劈缝中，使砧木和接穗的形成层紧密接合。 4用左手大拇指和食指捏住接口，右手用棉纸条包裹接口，外面再用细麻绳扎紧。 5浇透水(接口处不要沾水)，用透明塑料袋把嫁接好的植株罩住。 6嫁接后，每天早晨和傍晚揭开塑料袋，通气10分钟。一星期后，接穗开始生长，可撤去塑料袋。但要注意保持泥土潮湿。 在20—25℃的气温下，嫁接的植株较易成活。 【讨论】 1接穗的叶为什么只能留1—2片，不能多留? 2嫁接的技术要求较高，成功的关键在哪里?为什么接穗的茎和砧木的茎粗细要相当? 3嫁接初期，为什么要用透明塑料袋把嫁接好的植株罩住?为什么早晚要揭开塑料袋通气10分钟? 操作与实践：扦插技术 【材料与用具】 适于扦插繁殖的植物(如柳、月季等)、枝剪。 【步骤】 1如图，从母树上截取1—2年生带芽的嫩枝条，去掉多数叶片，只保留芽和少量幼叶。 2将枝条下部插入湿润的土壤中，室温下，将枝条放在阴暗处，补充土壤水分，注意观察枝条上芽的变化并作好记录。 【讨论】 1进行扦插的枝条为什么要去掉多数叶片? 2为什么在扦插后的相当一段时间内要避免阳光曝晒?
教师应注意引导学生认识关于进化的科学理念，关注与这一主题内容相关的科学前沿和高新技术的进展及其应用可能给社会带来的影响，鼓励学生将所学的知识与实际相结合。 (一)植物的生殖与发育 了解绿色植物的生殖方式，并进行种植、人工传粉、嫁接、扦插的实验，收集组织培养人工种子等植物无性繁殖技术的资料，通过调查良种培育、转基因技术了解绿色植物的生殖方式在生产中的应用，并对有关的新型农业生物技术作扩展性介绍。在理解花的结构基础上认识果实、种子的形成，对影响花粉萌发的条件进行探究。设计实验，探究、归纳种子萌发的条件，并了解种子萌发的过程和芽的发育。
案例 种子萌发的重要环境条件 【问题的提出】 水、温度和空气含量等环境条件对种子萌发有无影响?相对适宜的种子萌发环境是怎样的? 提出假设：充足的水分、适宜的温度、良好的通气条件等是种子能够顺利萌发所必需的环境因素。 【设计方案】 设置不同的温度、不同的通气状况以及不同的供水条件，观察这些环境因素对种子萌发的影响。 【进行实验】 1测定种子萌发过程中的吸水量，了解种子增加的质量是否来自于水。 (1)尽可能选取状态相同的、有活力的菜豆(或蚕豆)种子，并称重干燥的种子的质量。 (2)在量筒内用已知体积的蒸馏水浸种(用塑料布或胶带纸封闭量筒，以防止水分散失)。当种皮破裂、幼根还未长出时，取出种子，控干种子外表面的水，称重充分吸胀后的种子，记录剩余水的体积，计算种子的吸水量。 2观察水、温度和空气对菜豆种子萌发的影响，如图。
【观察与记录】 1浸种前种子重_______，浸种后种子重_______。实验开始时水的体积为_______毫升,实验结束时水的体积为_______毫升。种子的吸水量为_______，每粒种子的平均吸水量是_______。种子在萌发过程中的吸水量是种子干重的_______倍。 2记录在几种不同环境条件下种子的萌发情况。 【结果分折】 1种子在萌发过程中的吸水量是种子干重的_______倍，这说明种子萌发时需要_______量的水。这些水主要用于_______。 2装置_______的环境条件是种子萌发的适宜环境。
【讨论】种子萌发需要_______的水，但是过多的水将会使水中的_______减少，从而_______种子的呼吸作用。温度过高或过低会_______种子的萌发。 【进一步探究】 1观察水、温度和空气对种子的综合影响 用大头针将三粒浸泡过的大豆种子固定在泡沫塑料板上(注意不要损伤种子)，并将此板斜插入水中，如图。共做三份，分别放置在4℃冰箱中、室温下和80℃恒温箱中，看看哪一粒种子可以萌发?说明原因。 除此之外你还有什么更好的方法吗?
2测定种子萌发时需要的空气成分，装置如下图。
(1)去除空气中的氧气，如上图(a)。 (2)去除空气中的二氧化碳，如上图(b)。 (3)一般的空气，如上图(c)。 根据结果分析种子萌发时需要空气中的什么成分。 3光照对种子的萌发是否有直接影响呢?请你设计一个实验检验一下。
探究 水分对根系发育的影响 【确定目的】 探究土壤中水分含量对根系分布的影响。 【提出假设】 一种植物的根系在土壤中水分充足时，垂直生长幅度较小；土壤中水分不足或水位较低时，垂直生长幅度较大。 【设计方案】 选取两株有直根系的幼苗(例如菜豆)，用蛭石代替土壤(蛭石透水性强且易于冲洗)。给两株幼苗以不同的灌溉方式提供相同的水量，观察比较两株幼苗根系的发育情况。 【材料与用具】 根系完好、健壮且长度相同的菜豆幼苗两株，干燥的蛭石，花盆两只，直尺。 【进行实验】 1将蛭石装入花盆。 2将两株幼苗移栽到花盆中，深浅适当。 3将两只花盆编号为甲、乙。甲盆采用“干透浇足”的方法，约4—5天以后，土壤干透时浇水一次。乙盆采用“少量多次”的方法，每天浇一点水，始终保持湿润(注意：两盆花的总供水量应该相等)。 4过一段时间后，将两只盆里的蛭石连同菜豆苗一起倒出，用清水小心冲洗菜豆苗，去掉表面吸附的蛭石。观察甲、乙两株菜豆的根系，用直尺量一量它们的长度，甲_______厘米，乙_______厘米。 5统计其他小组的数据，计算平均值：
结果分析：比较平均值发现，甲株根系_______(长/短)于乙株，这是因为甲盆内水分_______(非常充足/不充足/缺乏)，_______(有利/不利)于根系的发展。乙盆内水分_______(非常充足/不充足/缺乏)，_______(有利/不利)于根系的发展。 【交流与讨论】 1根据这一实验结论，家庭养花时，应该怎样使花更健康呢? 2在农业生产中，在一定的时期内只给植物浇少量的水，称为“蹲苗”。你能解释这一技术的原理吗? 3请你设计一组实验，证明空气、肥料等对根系的发育也有影响。和小组同学讨论后，在课外进行实验。
(二)人类的生殖与发育 本单元主要以人类的生殖和发育为例，使学生认识动物的生殖和发育过程。 教师应提供有关性教育的录像片，组织座谈会，参观有关展览，了解人体生殖系统的结构和功能，人体的受精、胚胎发育、分娩和哺乳过程，以及人体的发育过程和各发育阶段的生理特点。使学生用所学的知识理解青春期的生理和心理变化，建立正确的性道德观。 通过这一单元的学习，学生还应了解动物的生殖方式和发育过程的多样性，建议通过参观养猪场、奶牛场了解哺乳动物的生殖方式。要求学生收集关于动物克隆技术的资料，了解动物克隆技术的进展，注意科学知识的负面效应，认识从事科学工作应有的社会责任感。 (三)遗传与进化 本单元通过对人类某种遗传特征的调查，使学生能识别遗传与变异的现象。了解遗传物质的作用，利用彩色回形针制作DNA双螺旋结构模型，从而了解DNA，认识DNA、基因和染色体的关系。收集基因工程的资料，了解基因工程、基因的作用，并通过查资料等方式，了解人类基因组计划，调查人类基因组计划的意义及带来的有关生命伦理学问题。列举遗传与变异在育种方面的应用，在此基础上，让学生对近亲结婚的危害进行调查，举例说明优生的重要性。了解生物进化现象和达尔文进化论的主要观点，收集关于生物进化问题的最新研究成果。 这一单元内容对于相关的科学前沿和高新技术的进展及其应用作了扩展性介绍，应引导学生关注这些进展及其应用可能给社会带来的影响。
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本主题包括人体保健、健康与环境、人类与生态环境三个方面的内容。 通过对这些内容的学习，学生将了解免疫的现象、类型和作用；了解常见病、传染病的基本知识；理解体育锻炼、卫生习惯、生活模式、膳食及环境等因素对健康的影响，提高建立健康生活模式的自觉性；学会对食物中毒、溺水、触电等意外事故的防范和急救的基本方法；把人类及其活动放到整个生物圈中去认识，提高保护生态平衡、保护环境的自觉性。 教师应注意紧密结合与学生生活密切相关的问题，针对学生的年龄特征，进行关于健康的教育，引导学生高度关注环境问题，关注科学技术的发展、应用对社会的影响，提高社会责任感。 (一)人体保健 通过本单元的学习，学生首先应了解健康的概念，并就皮肤的免疫作用以及对花粉、青霉素等物质的过敏性反应，器官移植的免疫排斥，恶性肿瘤的免疫监视，脱敏反应等问题进行讨论，从而了解免疫的现象、类型和作用，举例说明计划免疫和人工免疫。 在了解七大营养素作用的基础上，让学生记录自己3—5天的饮食，对照科学膳食的“金字塔”看看自己的饮食是否科学合理，还可以组织学生讨论快餐的营养价值，或进行一日三餐设计方案竞赛活动等，建立平衡膳食的观念。 使学生了解人体各系统卫生保健知识，形成健康的生活模式，调查吸烟、酗酒、饮食不衡等不良生活习惯对人体健康的影响，并通过香烟烟雾对动植物影响的实验，提高学生戒除不良嗜好(吸烟、酗酒)和远离毒品的自觉性。举办青春期卫生讲座，让学生认识到青春期是从少年走向青年的重要阶段，了解青春期常见疾病(如青春期肺结核、青春期高血压病等)。收集冠心病、糖尿病等家族遗传病史的资料，了解遗传病，了解引起冠心病、肿瘤及糖尿病等疾病的主要因素及其预防。 教师应提供资料及机会，开展相关活动，让学生正确认识青春期是从少年走向青年的重要阶段，使学生建立平衡膳食的观念，形成健康的生活模式，提高戒除不良嗜好(吸烟、酗酒)和远离毒品的自觉性。 (二)健康与环境 这一单元应让学生认识影响人体健康的重要因素，调查传染病的传染方式(如流感、肠炎等)，了解传染病的特点、传播三环节及预防措施，列举常见的传染病包括性传播疾病及其预防措施，并收集乙肝、艾滋病等传染病的资料，出专题墙报，请有关专家作报告。通过调查环境毒物在食物链中的富集和常见的中毒现象(农药、药物、有害动物和有害植物等等)，使学生了解环境毒物和防毒的措施。了解触电、蛇虫咬伤等急救的基本方法，并练习触电、蛇虫咬伤急救的基本方法。 本单元主要认识影响人体健康的重要因素，了解传染病的特点、传播三环节及预防措施，了解环境毒物和防毒的措施，了解食物中毒、溺水、触电等意外事故的防范和急救的基本方法。 教师除了提供机会，让学生学会对食物中毒、溺水、触电等意外事故的防范和急救的基本方法，还应提供资料，让学生学习调查的方法。 (三)人类与生态环境 本单元将人类及其活动放到生物圈这个最大的生态系统中去认识。通过调查，认识人口过度增长给自然环境带来的严重后果，了解自然环境的人口承载量，认识生态平衡的现象和意义。教师应关注学生收集各方面资料的情况，如我国自然保护区、珍稀动植物、濒临灭绝和已经灭绝的动植物的资料。使学生认识到环境是影响个人和人类生存能力及生活质量的空间条件因素。认识到环境的变化可以是自然而然的，也可能受到人类活动积极的或消极的、缓慢或迅速的影响。使学生树立“保护环境就是保护人类自己”的意识，认识提高人口素质、控制人口数量的重要性。 这一单元应通过学生活动，使其高度关注环境问题，关注科学技术和社会发展中的因忽视环境而引起的一系列问题，树立环保意识，提高保护生态平衡、保护环境的自觉性和社会责任感。
案例 调查你的家乡或学校附近的生态环境 【目标】 通过调查当地的生物资源和环境污染情况，了解当地的生态环境，认识生态环境对人类生产和生活的重要性。 【项目】 A调查当地的生物种类，并将生物的名称填入表内。 表1 生物种类调查表
B调查当地“植树造林，绿化祖国”活动的开展情况，在这些花草树木中有国花、市花和市树吗？它们的名称是什么？ C调查你周围每年有多少人参加爱鸟周活动和人们在保护鸟类方面做了哪些工作。 D调查环境污染的状况。 (1)参观、访问当地环境保护检测站等单位，了解环境保护的检测仪器、当地环境质量概况及环保对策。 (2)调查农田或果园中施用化肥的品种和数量。 (3)实地考察水域(浅海、河流、湖泊、池塘等)的污染程度。 (4)走访工厂，调查工厂对于废水、废气、废渣的处理情况。 (5)调查城市噪声。走上街头，观察记录噪声测定器所显示的噪声数值(分贝)。
活动 观察和记录一个区域内的生物物种及其数量 【活动目标】 通过观察和记录一个区域内的生物物种及其数量，认识地球上生物物种的多样性。 活动过程 1在校园、田野或公园，划定一个大约1米×1米的区域进行观测。 2按下表记录在这个区域中的生物物种及其数量。
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《科学》课程标准(7—9年级)中列举了具体内容目标和活动建议，其中活动建议中列举的活动，并不要求都完成，不同的地区、学校、教师可根据实际情况选取。活动建议中也未列举所有的活动，不同的地区、学校、教师也可根据实际情况增加活动内容。 例如“主题一——生命系统的构成层次”中的具体内容目标“学会使用放大镜、显微镜等观察、测量工具，观察常见生物，描述其形态和生活习性”，对应的活动建议“用放大镜、显微镜观察池塘或土壤中的微小生物；用显微镜观察酸牛奶中的乳酸菌及池塘或土壤中的微生物；观察常见的、比较典型的生物(如蚯蚓)；养殖小动物或种植植物，并对其形态、生活习性进行观察，撰写观察报告”。这些活动既不要求全做，又未包含全部的内容，观察蚯蚓、观察蚂蚁等等都可以。 又如，“主题二——生物的新陈代谢”中的具体内容目标“了解新陈代谢原理对农业生产技术的影响”，对应的活动建议“调查、讨论当地合理灌溉、合理施肥、种子处理等农业生产中的问题；参观无土栽培蔬菜基地并组织学生讨论与此相关的问题，例如，有了无土栽培技术，我们还要不要保护耕地？你认为如何改进现有的无土栽培技术等等”，包含了城市与农村不同区域的情况，教师在教学中可根据当地情况进行选择。
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