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高中生物案例分析
--如何提高农作物产量
福清虞阳中学郑玉山
(一)教学目标
1.知识目标将书本上学到的有关知识按课题要求以一定线索有机联系起来,并从不同角度,进行相关知识拓展、归纳,形成新的知识结构,加深对知识的理解,提高创新应用能力。
2.能力目标能围绕课题抽取书本知识,从多条途径收集信息,对相关知识和信息进行分类、归纳,构建知识结构,训练学生分析问题、解决问题的能力以及迁移和发散思维能力。能较适当地做出小组评价和对他人的观点进行评价的能力,培养学生表达能力和评价能力。
3. 情感目标通过讨论小组的设立,使全体学生都参与小组活动,面向全体学生,并让每个学生得到成功的体验,以培养学生的学习兴趣。通过课内知识与实际的联系,使学生关注社会,培养学生的社会责任感和使命感。
(二)教学重点
通过小组展示和交流,巩固课题所涉及的知识和原理,理解相关知识的应用。(三)教学难点
知识的创新应用和恰当评价。
(四)教学模式
案例教学法:案例引入→案例讨论→概括总结→反馈检测
(五)教学手段
课件、计算机等
(六)教学过程
1.案例引入
案例：土地是人类赖以生存的物质基础,在人类生存所需的食物来源中,耕地上的农作物占88%,草原和牧区占10%,海洋占2%。随着海洋的开发利用，海洋为人类提供的食物能量将会增加。目前,全球适于人类耕种的土地约1.37×109 hm2,人均约0.26 hm2。但由于非农用地增加、土地荒漠化、水土流失、土壤污染等原因，促使人口增加与土地资源减少之间的矛盾越来越尖锐，人口增加对土地的压力越来越大。据联合国粮农组织研究，目前全球大约有5亿人口处于超土地承载力的状态下。现在世界上还有部分国家或地区未解决人民群众的温饱问题,所以提高农作物产量是当务之急。请你从生物学的角度分析如何提高农作物产量。
2.案例讨论
(1)提出问题如果你是一位决策者的话，你准备做些什么？运用的生物学原理是什么？这时学生运用学过的生物学知识和技能，展开分析和讨论。
(2)提供各种方案经过一段时间的分析、思考和讨论，学生提出了很多方案，教师可把学生提出的方案都写在黑板上，主要有：①首先搞好遗传育种或选种；②提高光合作用的强度和降低呼吸作用的强度；③加强病虫害防治；④松土除草；⑤合理密
植；⑥轮种和套种；⑦施肥；⑧将固氮基因转移到粮食作物等。
(3)组织有效的课堂讨论这是案例教学的主要过程，在这个过程中我采用了“合作性学习”的教学模式，让学生先进行分组讨论，后进行全班讨论。小组成员的搭配要有一定的选择，每组应有1-2位成绩突出的学生。在学习过程中，教师要为学生的合作学习提供舒适的学习氛围，尤其要营造出一个脑力激荡的气氛。教师设计出讨论的问题既要紧密结合案例的内容，又要有较强的启发性。如我对以上的方案设计的问题主要有：“以上各种方案合理吗？为什么？如果合理，其运用的生物学原理是什么？每种方案有哪些方法和措施？你还有更好的方案吗？”在问题解决这个过程中，教师要引导、启发学生运用已学过的生物学知识，来分析问题和解决问题，使知识真正转化为学生自己的东西。下面以其中前三个方案为例来说明分析讨论的主要过程和内容：
①搞好遗传育种或选种农作物的增产首先要搞好遗传育种或选种，培育出或选出产量高、营养价值高、抗病虫害强、生长周期短等优良品种，这些优良品种可以通过杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、转基因育种等来培育。
主干知识，是每年高考的重点内容。在利用以上案例复习这部分内容时，教师应首先引导学生比较光合作用的两个过程（光反应和暗反应）以及光合作用与呼吸作用的区别和联系。在此基础上，通过生生、师生共同合作来完成以下有关知识的归纳和总结：1）光合作用强度和呼吸作用强度一般用光合速率和呼吸速率来表示。光合速率是光合作用强度的指标。它是指单位时间内，单位面积的叶片合成有机物的速率。呼吸速率是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。它是呼吸作用强度的生理指标。由于有机物的测定比较困难，通常测定光合作用过程中CO
2
的吸收量（或的释放
量）来表示光合速率。测定植物体CO
2的释放量（或O
2
的吸收量）来表示呼吸速率。
2）由于在光合作用过程中吸收CO
2的同时还要进行呼吸作用释放CO
2
，这些CO
2
未出
植物体又被光合作用利用（或光合作用释放的O
2
的一部分又被呼吸作用所消耗），所
以光照条件下测定的CO
2吸收量（或O
2
的释放量）称为表观光合速率（或净光合速率）。
表观光合速率=实际光合速率- 呼吸速率
3）表观光合速率的大小可直接反映植物体内积累有机物的速率，因此提高表观光合速率就能提高植物的产量。
4）光合作用是合成有机物，将光能转化为储存在有机物中的化学能，提高光合作用的速率，就能提高植物的产量。具体的措施有：增加的CO
2
浓度、增加光照强度、增加光照时间、在光合作用中适当提高温度、在植物生长的关键时期适当多施N、P、Mg等矿质元素。
5）呼吸作用是分解有机物，将有机物中储存的能量释放出来，这对于农作物的增产是不利的，因此应尽量减少呼吸消耗，但呼吸作用释放的能量可供植物体各项生命活动的需要，在满足植物生长所需的能量的前提下，尽量减少呼吸消耗，如在晚上不进行光合作用时，可采取降低温度的方法，降低呼吸酶的活性，减少有机物的分解而达到增产。
③加强病虫草害防治（留待学生自己去总结）
④延长光合作用时间（留待学生自己去总结）
⑤增加光合作用面积（留待学生自己去总结）
⑥间作、轮种和套种（留待学生自己去总结）
3.概括总结
这个阶段，可以让学生来做总结，也可以由教师来做总结，讲明案例中的关键点以及每种方案存在的不足和长处，当然也可以不作总结或评论，让学生课后去进行反思和总结，并可让学生写成一篇有关“如何提高粮食产量”的小论文或综述。
