“病毒”一節的探究性學習教學案例

韓愛蘭

文件編號：1003-7586(2006)09-0041-03

為進一步深化課程改革，促進新理念與教學實踐的結合，我們生物組圍繞“探究性學習在課堂教學中的實施”這一課題，進行了大量的探索和實踐。

我在進行“病毒”一節課的教學中進行了嘗試。一方面通過指導學生利用課余時間，以小組合作的形式查閱整合資料、走訪調查、研究交流，培養了學生收集和處理信息的能力和獲取新知識的能力；另一方面則通過課堂上設計的一些資料分析、空間想象、動動腦、身邊生物探究等活動引導學生主動地參與、樂于探究，突出了創新精神，培養了學生分析和解決問題的能力、交流與合作的能力及實踐能力。學生學習方式的改變，大大激發了他們學習的興趣和積極性，他們在課堂上大膽參與各種活動，主動探究發現問題，勇于提出問題并發表自己的見解。這節課也因為探究性學習活動的成功且富有實效的組織開展而得到高度的評價。

1 教學準備

1.1 學情分析

初一學生活潑好動，喜歡探索，并且具有了一些分析解決問題的能力。從教材上來看，學生在學習了生物學的研究方法、細胞的結構、生物圈中的綠色植物和動物之后，有了基本的知識儲備，應該能按要求完成預設的各種活動。

1.2 教學目標的預設

① 知識目標：能夠識別病毒，了解病毒的形態結構特點。

② 能力目標：能夠收集并整理從書籍、報刊雜志以及網上查詢的有關資料信息；初步學會運用生物知識觀察分析并解決日常生活中的實際問題。

③ 情感目標：主動關注病毒與生物圈中其他生物的關系，特別是與人類的關系，主動關注有關病毒的科研新成果，培養學生的環保意識和可持續發展意識，并從中受到辯證唯物主義的教育。

1.3 重點和難點分析

重點：病毒的形態、結構以及與人類的關系。

難點：病毒的生命活動以及怎樣正確理解病毒與人類的關系。

制作圖文并茂、動靜結合、直觀性實用性強的多媒體課件，為學生的學習創造環境，同時指導學生搜集整理所需資料。

2 教學過程實錄

2.1 導入

師：在日常生活中，我們要善于主動發現課外知識信息，豐富自己的頭腦。下面請同學們欣賞一首歌曲，在欣賞的同時，注意在這首歌曲中包含了哪些生物學信息。

視頻：《陽光路上》。

生1：2003年春天，包括我國在內的一些國家和地區出現了一種可怕的疾病——非典型肺炎，它的傳播速度之快、流行面積之廣令人驚嘆。

生2：引起非典的罪魁禍首是SARS病毒。

生3：全國人民齊心協力共同抗擊非典，最終取得勝利。

課件：生命的渴望（展示艾滋病患者圖片。資料：60%的疾病是由病毒引起的，被稱為世界頭號瘟疫的艾滋病也是由病毒引起的。據統計，僅2003年，全球就有300萬人死于艾滋病，500萬人新感染艾滋病。1918～1919年的流行性感冒，全球有5億人患病，2 000萬人死亡。）

師：病毒究竟是一種什么樣的生物呢？讓我們一起來揭開病毒神秘的面紗。

在欣賞歌曲的過程中，培養了學生善于發現信息的意識和獲取信息的能力。

2.2 病毒的發現

師：科學探究的道路往往是漫長而又充滿坎坷的，那么病毒的發現過程是怎樣的呢？聽說咱們班很多同學故事講得不錯，請同學們結合閱讀資料準備3 min，以故事的形式把這一精彩的歷史再現給大家。

教師提供資料一：病毒的發現。

課件：精彩再現（圖示伊萬諾夫斯基、正常葉與病葉的對比、電子顯微鏡）。

師：哪個同學想體驗一下故事大王的感覺？

學生爭當故事大王，講述病毒的發現。

師：通過這個故事，你有什么收獲呢？

生：我知道了發現病毒的時間和受感染死亡的患者。

生：我還知道了病毒的特性：傳染性、穩定性、濾過性。

師：一直到20世紀，隨著電子顯微鏡的使用，科學家們才真正認識到了病毒的“廬山真面目”，你從中受到什么啟示呢？

生1：病毒非常的小。

生2：技術手段對科學研究的促進作用。

爭當故事大王的活動帶有挑戰性，能激發學生積極、主動的參與到學習中來，并且通過活動培養學生的綜合能力和表達能力。

2.3 病毒的形態結構

師：用電子顯微鏡才能看到病毒，說明病毒的個體非常小，究竟有多小呢？

課件：空間想象（大約10億個細菌堆積起來才有一粒小米粒大小，3萬個病毒拼接起來才有一個細菌那么大。病毒只能用納米來計量，1 nm=10-6 mm，病毒的大小在10～300 nm之間。也就是說，在一個針尖大小的地方能容納100萬個病毒。）

請發揮你的想象力，試著用類比的方法用身邊熟悉的兩個事物比較病毒與細胞的大小。

生：假如一個病毒像乒乓球那么大的話，一個細胞就像一個摩天大廈。

師：那么病毒的結構又是怎樣的呢？請你觀察圖片、結合課本得出答案。

課件：觀察與思考（病毒的形態結構圖表）。

生：病毒的基本形態有三種：球型、桿型、蝌蚪型。

生：病毒的結構有蛋白質外殼和內部的遺傳物質組成。

師：病毒的結構與細胞相比有什么特點？你能推測一下它的營養方式嗎？

生：沒有細胞結構，沒有葉綠體，所以營養方式是異養。

課件：觀察思考（病毒的結晶狀態圖片）。

師：病毒通過化學方法能提純成結晶狀態。結晶的病毒在試管里就像普通的化學藥品，看不出任何的生物特征。這說明了什么問題？

生：說明病毒的營養方式是寄生。

空間想象的設計，使抽象的問題具體化，符合學生的認知規律，培養了學生的發散思維能力；推測活動的設計，使學生在運用知識解決問題的過程中體驗到了成功的快樂，找到了自信。

2.4 病毒的生命活動

課件：噬菌體的結構圖。（文字：噬菌體是一種專門寄生在細菌體內的病毒，它的頭、尾的外部都有由蛋白質組成的外殼，頭的內部含有遺傳物質。）

師：從病毒的結構來看，它是一類特殊的生物。它寄生在其他的生物體上是怎樣進行生命活動的呢？我們就以噬菌體侵染細菌為例來了解病毒的生命活動——增殖。

課件：噬菌體侵染細菌的過程（動畫）。

師：通過觀察動畫，請你完整說出這一過程。

生：噬菌體侵染細菌的過程是：吸附——入侵——復制——合成——釋放。

師：討論一下這一過程的結果是怎樣的。

生：結果是：噬菌體通過復制數量增多，細菌由于營養物質被利用而死亡。

師：一種病毒只能寄生在一種生物細胞內，這說明病毒還具有什么特性呢？

生：病毒的寄生還具有專一性。

師：學以致用是一種提高，你能運用所學的知識解決下面的問題嗎？小組討論得出答案。

課件：動動腦：① 制藥廠最怕噬菌體把培養液內的有用細菌全部“吃”光，造成生產上的嚴重損失。②波蘭科學家斯蒂芬·斯洛佩克，用噬菌體治療100多例慢性抗藥性細菌感染者，結果清除了87％的感染。利用痢疾桿菌噬菌體防治痢疾、利用綠膿桿菌噬菌體防治燒傷感染都獲得了良好的效果。

生：① 培養液中一旦有噬菌體侵入，噬菌體就會進入細菌的細胞，利用細菌體內的營養物質增殖而導致細菌以越來越快的速度大量的死亡，造成生產上的嚴重損失。

生：② 科學家利用噬菌體的專一性，殺死致病菌使病人獲得康復。

動畫設計形象地展示了病毒的生命活動，使枯燥的知識趣味化，實現了難點的突破；動動腦的設計，不僅加深了對知識的理解，而且實現了活學活用，并且在活動過程中，培養了學生的合作意識和探索精神。

2.5 病毒的種類

師：請你分析下面的圖片資料，說出它們各自寄生的部位，并試著進行分類。

課件：資料分析（各種各樣的病毒圖片）。

生：病毒按照寄生的部位可以分為三類：植物病毒、動物病毒、細菌病毒（噬菌體）。

2.6 病毒與人類的關系

師：我們布置了各個小組搜集的有關資料，請各小組把你搜集到的資料展示給大家。

實物投影：學生分組展示搜集到的資料:① 死神的象征——病毒的危害，分三個小組；② “職業殺手”也能為我所用——有關病毒的科研進展及成果。

師：“談毒色變”是大多數人的反應，你通過搜集資料，應該怎樣正確認識病毒與人類的關系？

生1：病毒非常的可怕，給我們的經濟和生活帶來很大的損失。

生2：病毒與我們人類的關系，既有有害的一面，也有有利的一面。

生3：病毒作為一種生物，也是我們生物圈中的一分子，生態平衡的維持也有病毒的功勞。

生4：病毒性疾病流行過程中，人的抵抗力會得到提高，可以使人作為一種在進化上越來越高等的生物。

師：在現代科學技術的擺布下，病毒已大大改善了它的形象。它們可能成為藥物、基因和疫苗的理想釋放系統，在生物學的各個領域大放光彩。通過上面的學習，我們還學會了看待問題，應該用一分為二的眼光。

師：在1980年以前，誰也沒有預料到艾滋病的危害竟是如此之大，也沒有人能預料到埃博拉病毒會通過猴子帶到美國——新的病毒性疾病在現代社會中出現的頻率似乎越來越高，究其原因有哪些呢？請你閱讀資料，開闊視野。

教師提供資料二：新病毒性疾病出現、流行的原因。

師：通過閱讀，你想說些什么？

生：環境因素是新病毒性疾病出現的主要原因，環境條件的改變是由于工業化社會使人口膨脹、森林破壞、環境污染等造成的。

生：人類如果不按照生態規律辦事，生態平衡就會遭到破壞，大自然將無情的對我們進行報復。

生：保護環境，保護生態平衡是我們每一個人的職責。

收集資料有利于學生學會制定計劃，學會選擇信息，培養了他們收集信息的能力和協作精神，增強學生對生物信息的感知性和關注程度；開闊視野的設計有利于培養學生的環保意識，實現了可持續發展教育的滲透。

2.7 生物探究

師：生物探究的過程往往是充滿誘惑與新奇的，它能激發我們學習的興趣。看下面的探究能給你帶來什么樣的體驗呢？

課件：身邊生物探究（姜素椿教授“我以我身斗非典”）。

師：姜素椿教授的病是怎么痊愈的？為什么會出現這種現象呢？你從中得到什么啟示呢？

生：非典病人的體內一定有一種抵抗非典病毒的物質，所以它的血清能治愈姜教授的病。

師：患過病的人不再患病，是因為人在與疾病作斗爭的過程中，體內會產生一種抵抗這種病毒的物質——抗體。人康復后，抗體仍然存留體內，當同樣的病毒入侵的時候，抗體會把病毒殺死，人不再患病。

生：接種疫苗就是根據這個道理，使人在不生病的情況下產生抗體。

生：非典期間，沒有研制出疫苗，是因為我們還沒有真正認識到非典病毒的特性。

生：知己知彼，才能百戰不殆。我們必須真正弄懂病毒的特性才能夠防止它、利用它。

師：同學們說得非常好。請你利用課余時間到圖書室或上網查閱資料，探究下面幾個問題。①你知道還有比病毒更小的生物嗎？②你知道有病毒引起的疾病有多少種嗎？③ “基因工程”你知道多少？

生物學探究的設計，注重理論聯系實際，從生活實際引入科學，再回到現實生活，創造性地滲透了STS教育。