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周靜老師特級工作站第一次研究課活動（一）

在喜迎新中國70華誕的金秋季節(jié)里，北京中學(xué)承擔(dān)了朝陽區(qū)生物學(xué)科周靜老師特級工作站本學(xué)期的第一次研究課任務(wù)。方海紅老師和趙利銘老師精心準(zhǔn)備相關(guān)的教案和導(dǎo)學(xué)案，反復(fù)篩選背景資料，尋找有意義的觀察和探究實(shí)驗(yàn)素材；在備課、試講和研討過程工作站各位老師也從教學(xué)設(shè)計(jì)，素材的合理使用和教學(xué)互動環(huán)節(jié)提出了很多有建設(shè)性的建議。最終給八年級和七年級學(xué)生分別呈現(xiàn)了一堂內(nèi)容豐富，能直觀認(rèn)識病毒的增殖表現(xiàn)或神經(jīng)系統(tǒng)組成，能展現(xiàn)一定的思維訓(xùn)練的研究課。

主題一：病毒

病毒由于無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，所以需要寄生在活細(xì)胞內(nèi)，從而導(dǎo)致細(xì)胞裂解等表現(xiàn)，為了直觀表現(xiàn)這一過程，我利用自己的專業(yè)背景，開發(fā)了一個噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院童貽剛教授友情贈送了兩株大腸桿菌和對應(yīng)的噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料，用噬菌體在接種了大腸桿菌的平板上涂寫作畫，過夜培養(yǎng)后，觀察噬斑現(xiàn)象。通過探究過程設(shè)置不同種屬的宿主菌，以及熱滅活的宿主菌兩組對照實(shí)驗(yàn)，來體現(xiàn)病毒侵染宿主的種屬特異性。這樣的實(shí)驗(yàn)操作大大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)病毒的積極性，每個班都請一到兩個同學(xué)從不同角度將全班的結(jié)果進(jìn)行了梳理做成了小視頻。

通過分析資料“煙草花葉病毒的發(fā)現(xiàn)過程和遺傳貢獻(xiàn)”“侵染細(xì)菌的病毒”并且討論“揭開噬菌體作畫的秘密”，從不同的角度來闡述病毒的主要特征，落實(shí)“病毒是具有特殊結(jié)構(gòu)和生命活動的生物”這個概念的構(gòu)建。通過補(bǔ)充資料“2019年非洲豬瘟與豬肉緊缺”“醫(yī)生用噬菌體治療多重耐藥細(xì)菌感染患者 ”的閱讀為抓手展開討論分析，以及孩子們自己接種疫苗的經(jīng)歷來了解病毒疫苗的來歷和使用注意事項(xiàng)。全面認(rèn)識病毒既有利又有害的辯證關(guān)系。

學(xué)生有話說

如何評價“實(shí)驗(yàn)成功”

八四班  崔明芮

周二的生物課上，方老師把上周我們在實(shí)驗(yàn)室用噬菌體作畫的結(jié)果發(fā)給了我們。本來以為我們組的畫都會成功，結(jié)果只有康粲同學(xué)一個人的畫被“吃”了，其他三個人的培養(yǎng)皿里面什么都看不出來，只有我們涂過的痕跡。這是為什么呢？我和許家怡認(rèn)為我們的操作實(shí)在是太不規(guī)范了，酒精燈后來都沒點(diǎn)燃，肯定是因?yàn)檫@個才出了問題。

這時方老師走過來告訴我們：你們班除了一個人平板污染了，其他每個人做的“細(xì)菌密集劃線”和“無菌操作”都很成功。難道我們的細(xì)菌本來就不該被噬菌體吞噬嗎？組內(nèi)交流之后我們想起來，實(shí)驗(yàn)時只有康粲用的是大腸桿菌，而我們?nèi)齻€人都用的是巨大芽孢桿菌。而老師給我們的噬菌體只能吞噬大腸桿菌，可是有的組用的熱滅活大腸桿菌，同樣是大腸桿菌，也沒有效果。讓我們百思不得其解。

在后來的課上我們通過對相關(guān)資料的閱讀終于認(rèn)識到，噬菌體只能侵染活的細(xì)菌。這就解釋了為什么熱滅活的大腸桿菌也沒有被吞噬。而且噬菌體具有宿主特異性，也就是說一種噬菌體只能吞噬一種或者一個屬細(xì)菌。這樣的兩個實(shí)驗(yàn)對照組別的設(shè)置讓我們印象更加深刻。細(xì)菌病毒是這樣，是不是其他物種的病毒也有這個特性呢？老師又給我們提供了人巨細(xì)胞病毒侵染人成纖維細(xì)胞出現(xiàn)噬斑的結(jié)果。在充分的實(shí)驗(yàn)依據(jù)面前，我們心悅誠服：病毒只能寄生在活的宿主細(xì)胞內(nèi)，而且具有種屬的特異性！

（視頻制作：宋維毓）

微觀

八三班  劉詩然

上八年級以來在理科方面最大的感受就是研究事物的角度開始逐漸向微觀過渡，例如物理化學(xué)開始學(xué)習(xí)分子原子，再例如生物開始學(xué)習(xí)一種比單個細(xì)胞還要小的微生物——細(xì)菌和病毒（噬菌體）。

之前學(xué)習(xí)細(xì)菌的時候，就了解到細(xì)菌會寄養(yǎng)在動植物的身上，有些帶來益處即共生，有些以“寄生”的方式給宿主帶來疾病或者災(zāi)難。細(xì)菌的繁殖速度很快，種類和數(shù)量都極多，雖然個子小但力量大，即便是如此“龐大”的人類也幾乎沒有辦法脫離細(xì)菌。然而今天學(xué)習(xí)到的噬菌體正是它的“天敵”。

每一種噬菌體都侵染對應(yīng)的細(xì)菌，這一點(diǎn)從巨大芽孢桿菌和大腸桿菌的對比培養(yǎng)結(jié)果就能很明顯地看出。它們繁殖的速度極快且侵染細(xì)菌的方式異常巧妙，最核心的環(huán)節(jié)就是將自己的遺傳物質(zhì)（DNA或者RNA）穿過細(xì)胞膜“注入”細(xì)菌，擾亂細(xì)菌內(nèi)部的物質(zhì)和能量代謝，汲取細(xì)菌的“營養(yǎng)”為己所用，可謂“借腹生子”。

我認(rèn)為，將噬菌體比作細(xì)菌的天敵是很恰當(dāng)?shù)?。因?yàn)榧?xì)菌也許會對藥物產(chǎn)生耐藥性，但噬菌體卻不會，所以我想，如果將噬菌體應(yīng)用到治療當(dāng)中，會不會以速度快，不產(chǎn)生耐藥性和副作用小等優(yōu)勢，而逐漸取代藥物呢？

就算是細(xì)菌這種生命力頑強(qiáng)的原核生物，也有它的克星。其實(shí)不管是在宏觀方面還是微觀方面，生物之間都能夠一環(huán)扣一環(huán)，一物降一物地巧妙的維持平衡，這就是生物圈的奇妙之處吧。

（視頻制作：樊子祎）

享受生物課堂

八二班  田園  

如果你在9月25日上午來北京中學(xué)西壩河校區(qū)的教學(xué)樓閑逛，你的耳朵絕對會時不時地被一陣陣爽朗的笑聲填滿。如果你對北京中學(xué)八年級足夠熟悉，不用問你也會知道，那笑聲的來源絕對是八年級二班的生物課堂。

那天的課堂使我受益匪淺。我們先安靜地研讀了方老師下發(fā)的學(xué)習(xí)資料，經(jīng)過自學(xué)、小組討論與老師的明確指令后，初步建立了病毒的概念。老師引入了一個十分有趣的比喻——“病毒及其自畫像”，通過講述“第一個被人類發(fā)現(xiàn)的病毒——煙草花葉病毒”故事來向我們詳細(xì)介紹病毒結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程。幾段歡聲笑語過后，共同討論的成果加上老師恰到好處的點(diǎn)撥，使我們得知病毒并沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它的內(nèi)部有遺傳物質(zhì)，外面也有蛋白質(zhì)起保護(hù)作用。病毒還有多種多樣的形態(tài)，球狀、桿狀、絲狀、甚至蝌蚪狀，數(shù)不勝數(shù)。然而我們誰都沒有猜中病毒的大小。小到什么程度呢？如果讓病毒“排排坐”在細(xì)胞里，單單一個肝臟細(xì)胞就能容納八十億個球型乙肝病毒！！以至于它只能用納米來度量。有趣的是病毒可以根據(jù)其宿主（畢竟病毒連細(xì)胞核都沒有只能靠寄生）的不同來分類。我們還通過“噬菌體作畫”的結(jié)果分析研究了噬菌體的增殖過程。在進(jìn)行研究時老師留給了我們同學(xué)大量的自主思維時間，在師生問答環(huán)節(jié)，活躍而建設(shè)性的點(diǎn)子一個接著一個地被提出來，使整個課堂充滿了歡樂。

（視頻制作：李佳一）

病毒的“藝術(shù)”和“微小”

八一班  王子軒  

周五家長開放日，方老師為我們上了一節(jié)別開生面的生物課，授課內(nèi)容為病毒。由于病毒摸不著看不見，不好理解，上課前老師為我們提供了很多相關(guān)資料，希望我們通過提前閱讀能有一個感性認(rèn)識，周三還安排了“使用噬菌體作畫”的實(shí)驗(yàn)課，我們在老師的規(guī)范演示后，紛紛拿起一次性接種環(huán)在涂滿細(xì)菌的培養(yǎng)基上畫起了自己心儀的團(tuán)案，這種新穎、有趣的方式讓我感受到了噬菌體的“藝術(shù)性”。

上課時，方老師從煙草花葉病毒（TMV）的發(fā)現(xiàn)過程開始介紹，并在講授過程中為我們補(bǔ)充了蛋白質(zhì)和RNA的相關(guān)知識。老師又以TMV為例，介紹了病毒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又以一些實(shí)際例子介紹了其他種類的病毒，如臭名昭著的人體免疫缺陷病毒（HIV）是球形的，病情兇險的埃博拉病毒（Ebolavirus）呈絲狀。方老師的每一節(jié)生物課上都有相應(yīng)的學(xué)案。為了具體說明病毒的體積很小，那節(jié)課的課堂學(xué)案上面，有一個以乙肝病毒與肝臟細(xì)胞的大小比較，單從細(xì)胞體積看，一個肝臟細(xì)胞可容納80多億個乙肝病毒，這一個數(shù)目讓很多同學(xué)和家長都大吃一驚。我們又通過交流和反思探討了上節(jié)生物課所做的實(shí)驗(yàn)，并用當(dāng)堂課所學(xué)的知識解釋了實(shí)驗(yàn)原理，引出了病毒的增殖特性相關(guān)內(nèi)容。

一般來說，越是抽象的內(nèi)容，理解起來越是困難。但是方老師很擅于調(diào)動我們的積極性，因此她的課堂經(jīng)常是充滿歡聲笑語。方老師經(jīng)常通過很多有趣的實(shí)驗(yàn)與例子讓我們更加容易理解抽象的理論性知識，提高了我們學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，真正感受到生物學(xué)的魅力。

視頻鏈接：見下一篇推送。

（視頻制作：尹可禎、孫悅恒）

北京中學(xué)

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投稿：方海紅、崔明芮、劉詩然、田園、 王子軒  

編輯：王菲

聲明：本文信息來源于網(wǎng)絡(luò)整理，由網(wǎng)站團(tuán)隊(duì)（微信公眾號搜索：北京小學(xué)學(xué)習(xí)資料）排版編輯，若有侵權(quán)，請聯(lián)系管理員刪除。

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