第一篇:1.2 獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想及其初步應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1、結(jié)合生活中的實(shí)例了解分類變量的概念,了解列聯(lián)表和等高條形圖的特點(diǎn)
2、通過(guò)實(shí)例,讓學(xué)生了解獨(dú)立性性檢驗(yàn)的基本思想及其初步應(yīng)用
3、理解獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想,會(huì)根據(jù)K2的觀測(cè)值得大小判斷兩個(gè)分類變量有關(guān)的可信度
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):獨(dú)立性檢驗(yàn)基本思想的初步應(yīng)用,利用獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想解決實(shí)際問(wèn)題
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)獨(dú)立性檢驗(yàn)思想的理解
3.教學(xué)用具
多媒體
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)引入
【師】在現(xiàn)實(shí)生活中,會(huì)遇到各種各樣的變量,如果要研究它們之間的關(guān)系,觀察下面兩組變量,分析在取不同的值時(shí)表示的個(gè)體有何差異? 【板演/PPT】
問(wèn)題1:
(1)體重、身高、學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)
(2)性別、國(guó)籍、宗教信仰、是否吸煙、是否患病 【師】引導(dǎo)學(xué)生交流思想統(tǒng)一認(rèn)識(shí)后回答
【生】1中每個(gè)變量取不同“值”時(shí),表示不同個(gè)體,2中變量每取不同“值”表示個(gè)體所屬不同的類別 【板演/PPT】
變量:分類變量、定量變量
【師】在日常生活中存在著大量分類變量,如何判斷連個(gè)分類變量是否有關(guān)系也是我們需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題?!景逖?PPT】
問(wèn)題2在日常生活中,我們常常關(guān)心分類變量之間是否有關(guān)系:
例如,吸煙是否與患肺癌有關(guān)系?性別是否對(duì)于喜歡數(shù)學(xué)課程有影響?等等 【師】我們?cè)谘芯績(jī)蓚€(gè)定量變量之間的關(guān)系時(shí),運(yùn)用回歸分析的基本思想進(jìn)行回歸分析,那么對(duì)于分類變量之間的關(guān)系該如何分析呢?
本節(jié)課就是要學(xué)習(xí)獨(dú)立性檢驗(yàn)思想在分析分類變量之間關(guān)系中的應(yīng)用?!景逖?PPT】
引例1.為調(diào)查吸煙是否對(duì)肺癌有影響,某腫瘤研究所隨機(jī)地調(diào)查了9965人,得到如下結(jié)果:
那么吸煙是否對(duì)患肺癌有影響?估計(jì)吸煙者與不吸煙者患病的可能性差異?
二、新知介紹
[1]結(jié)合具體實(shí)例,引入列聯(lián)表概念 【板演/PPT】
類似于上面的表格,我們稱分類變量的匯總統(tǒng)計(jì)表為列聯(lián)表,一般我們只研究?jī)蓚€(gè)分類變量只取兩個(gè)值,這樣的列聯(lián)表稱作2×2列聯(lián)表.【師】由上述表格能否得出患病與吸煙有關(guān)?把握有多大? 【生】引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 1.利用頻率分布表判斷;
由患肺癌在吸煙者與不吸煙者中的頻率差異可粗略估計(jì)吸煙對(duì)患肺癌有影響;2.利用統(tǒng)計(jì)圖直觀判斷
(1)通過(guò)三維柱形圖判斷兩個(gè)分類變量是否有關(guān)系:
由圖中能清晰看出各個(gè)頻數(shù)的相對(duì)大小, 由患肺癌在吸煙者與不吸煙者中的相對(duì)頻數(shù)差異可粗略估計(jì)吸煙對(duì)患肺癌有影響;(2)通過(guò)二維條形圖判斷兩個(gè)分類變量是否有關(guān)系: 作出患肺癌在吸煙者與不吸煙者中的的頻率條形圖
由圖中可看出,吸煙者中患肺癌的比例高于不吸煙者中患肺癌的比例, 可估計(jì)吸煙對(duì)患肺癌有影響.【師】教師引導(dǎo):上面通過(guò)分析數(shù)據(jù)和圖形,得到的直觀印象是吸煙和患肺癌有關(guān),那么事實(shí)是否如此呢?并且能夠以多大的把握認(rèn)為”吸煙與患肺癌有關(guān)”?能否用統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)進(jìn)一步考察這個(gè)問(wèn)題.【生】積極思考 【板書(shū)/PPT】
為研究的一般性,在列聯(lián)表中用字母代替數(shù)字
【師】若假設(shè)吸煙與患肺癌兩個(gè)變量沒(méi)有關(guān)系,則應(yīng)得到什么結(jié)論? 【生】在吸煙者中患肺癌的比例約等于不吸煙者中患肺癌的比例,即 a/a+b≈c/c+d
a(c+d)≈ c(a+b)
ad-bc ≈ 0 【師】若計(jì)算ad –bc的結(jié)果,由此可以初步得出什么結(jié)論? 【生】︱ad –bc︱越小,說(shuō)明吸煙與患肺癌之間關(guān)系越弱;︱ad–bc︱越大,說(shuō)明吸煙與患肺癌之間關(guān)系越強(qiáng).【師】為使不同的樣本容量的數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),可構(gòu)造一個(gè)隨機(jī)變量
其中n=a+b+c+d為樣本容量
若假設(shè)成立,k2應(yīng)該很小;若,k2很大,說(shuō)明假設(shè)不成立,即兩變量有關(guān)系.利用上述公式,可計(jì)算出問(wèn)題中的k2的觀測(cè)值為
同學(xué)們肯定會(huì)提出同一問(wèn)題:那么這個(gè)值是不是很大?怎樣才算很大? 【板書(shū)/PPT】在假設(shè)成立的情況下,統(tǒng)計(jì)學(xué)家估算出如下的概率:
現(xiàn)在的觀測(cè)值56.632遠(yuǎn)大于6.635,即假設(shè)成立的概率為0.01,是小概率事件,也就是假設(shè)不合理的程度約為99%,因此可以下結(jié)論:有99%的把握認(rèn)為“吸煙與患肺癌有關(guān)系”。這就是兩個(gè)分類變量獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想,可以表述為:當(dāng)很大時(shí),就認(rèn)為兩個(gè)變量有關(guān)系;否則就認(rèn)為沒(méi)有充分的證據(jù)顯示兩個(gè)變量有關(guān)系。
【師】以上就是獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想?同學(xué)們能否總結(jié)什么是獨(dú)立性檢驗(yàn)? 【生】學(xué)生思考、交流、總結(jié) 【板書(shū)/PPT】
獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想類似于數(shù)學(xué)中的反證法,要確認(rèn)兩個(gè)分類變量有關(guān)系這一結(jié)論成立的可信程度,首先假設(shè)該結(jié)論不成立,即假設(shè)結(jié)論“兩個(gè)分類變量沒(méi)有關(guān)系”成立,在該假設(shè)下用我們構(gòu)造的隨機(jī)變量K2應(yīng)該很小,如果由觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的K2的觀測(cè)值很大,則在一定程度上說(shuō)明假設(shè)不合理,根據(jù)隨機(jī)變量K2的含義,可以通過(guò)P(K2≥6.635)≈0.01來(lái)評(píng)價(jià)假設(shè)不合理的程度,由實(shí)際計(jì)算出K2>6.635,說(shuō)明假設(shè)不合理的程度約為99%,即兩個(gè)分類變量有關(guān)系這一結(jié)論成立的可信程度為99%.[2] 新知應(yīng)用
【師】為了深刻的理解獨(dú)立性檢驗(yàn)思想和在生活中的應(yīng)用,我們來(lái)看下列一個(gè)問(wèn)題
【板書(shū)/PPT】
例2在某醫(yī)院,因?yàn)榛夹呐K病而住院的665名男性病人中,有214人禿頂;而另外772名不是因?yàn)榛夹呐K病而住院的男性病人中有175人禿頂。分別利用圖形和獨(dú)立性檢驗(yàn)方法判斷禿頂與患心臟病是否有關(guān)系?你所得的結(jié)論在什么范圍內(nèi)有效?
【師】 能否根據(jù)引例中的檢驗(yàn)方式進(jìn)行相關(guān)分析 【生】學(xué)生交流分析過(guò)程 【板書(shū)/PPT】
解:根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)列出二聯(lián)表
相應(yīng)的等高條形圖如圖所示:
比較來(lái)說(shuō),禿頂?shù)牟∪酥谢夹呐K病的比例大一些,可以在某種程度上認(rèn)為“禿頂與患心臟病有關(guān)”.
【師】 根據(jù)數(shù)據(jù)有多大把握判斷禿頂與患心臟病是否有關(guān)系? 【生】在假設(shè)的前提下,99%的把握認(rèn)為“禿頂與患心臟病有關(guān)”.[3] 拓展遷移
【師】下面我們看這樣具體實(shí)例 【板書(shū)/PPT】
跟蹤訓(xùn)練 為了探究吸煙習(xí)慣與患慢性氣管炎是否有關(guān),調(diào)查了339名50歲以上的人,獲數(shù)據(jù)如下:,所以有
吸煙習(xí)慣與患慢性氣管炎是否相關(guān)?試用獨(dú)立性檢驗(yàn)的思想說(shuō)明理由. 【生】結(jié)合例題進(jìn)行計(jì)算,體會(huì)獨(dú)立性檢驗(yàn)思想 【學(xué)生表達(dá)/PPT】
解:根據(jù)列聯(lián)表的數(shù)據(jù)得到K2的觀測(cè)值:
所以,在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)0.01的前提下認(rèn)為“吸煙習(xí)慣與患慢性氣管炎有關(guān)”.(1)利用隨機(jī)變量K2進(jìn)行獨(dú)立性檢驗(yàn)的步驟: ①根據(jù)實(shí)際問(wèn)題需要的可信度α確定臨界值k0; ②根據(jù)給出數(shù)據(jù)計(jì)算得出隨機(jī)變量K2的觀測(cè)值k;
③如果k≥k0,就認(rèn)為在犯錯(cuò)誤的概率不超過(guò)α的前提下,認(rèn)為兩變量有關(guān)系;否則,認(rèn)為兩個(gè)分類變量沒(méi)有關(guān)系.
(2)獨(dú)立性檢驗(yàn)?zāi)芫_判斷可靠程度,而等高條形圖的優(yōu)點(diǎn)是直觀,但只可以粗略判斷兩個(gè)分類變量是否有關(guān)系,一般在通過(guò)圖表判斷后還需要用獨(dú)立性檢驗(yàn)來(lái)確認(rèn).
【師】引導(dǎo)學(xué)生共同總結(jié)獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本步驟 【生】交流總結(jié),組織語(yǔ)言 【學(xué)生表達(dá)/PPT】
在實(shí)際應(yīng)用中,要在獲取樣本數(shù)據(jù)之前通過(guò)下表確定臨界值:
[4]隨堂練習(xí)【師】下面針對(duì)本節(jié)課所學(xué),做幾道練習(xí)題 【板書(shū)/PPT】
答:C
答:D
課堂小結(jié) 1.列聯(lián)表與等高條形圖
列聯(lián)表由兩個(gè)分類變量之間頻率大小差異說(shuō)明這兩個(gè)變量之間是否有關(guān)聯(lián)關(guān)系,而利用等高條形圖能形象直觀地反映它們之間的差異,進(jìn)而推斷它們之間是否具有關(guān)聯(lián)關(guān)系.
2.對(duì)獨(dú)立性檢驗(yàn)思想的理解
獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想類似于數(shù)學(xué)中的反證法.先假設(shè)“兩個(gè)分類變量沒(méi)有關(guān)系”成立,計(jì)算隨機(jī)變量K2的值,如果K2值很大,說(shuō)明假設(shè)不合理.K2越大,兩個(gè)分類變量有關(guān)系的可能性越大.
板書(shū)
第二篇:1.1回歸分析的基本思想及其初步應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1、能根據(jù)散點(diǎn)分布特點(diǎn),建立不同的回歸模型;了解有些非線性模型通過(guò)轉(zhuǎn)化可以轉(zhuǎn)化為線性回歸模型
2、了解回歸模型的選擇,體會(huì)不同模型擬合數(shù)據(jù)的效果
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):通過(guò)探究使學(xué)生體會(huì)有些非線性模型通過(guò)等量變換、對(duì)數(shù)變換可以轉(zhuǎn)化為線性回歸模型
教學(xué)難點(diǎn):如何啟發(fā)學(xué)生“對(duì)變量作適當(dāng)?shù)淖儞Q”(等量變換、對(duì)數(shù)變換),變非線性為線性,建立線性回歸模型
3.教學(xué)用具
多媒體
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、復(fù)習(xí)引入
【師】問(wèn)題1:你能回憶一下建立回歸模型的基本步驟?
【師】提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生回憶建立回歸模型的基本步驟(選變量、畫(huà)散點(diǎn)圖、選模型、估計(jì)參數(shù)、分析與預(yù)測(cè))
【生】回憶、敘述建立回歸模型的基本步驟 【板演/PPT】
【師】問(wèn)題2.能刻畫(huà)回歸模型效果的類別有哪些?它們各有什么特點(diǎn)? 【生】回憶思考 【板演/PPT】 刻畫(huà)回歸效果的方式(1)殘差圖法
作圖時(shí)縱坐標(biāo)為殘差,橫坐標(biāo)可以選為的樣本編號(hào),或身高數(shù)據(jù),或體重的估計(jì)值等,這樣作出的圖形稱為殘差圖.在殘差圖中,殘差點(diǎn)比較均勻地落在水平的帶狀區(qū)域中,說(shuō)明選用的模型比較合適,這樣的帶狀區(qū)域的寬度越窄,說(shuō)明模型擬合精度越高.(2)殘差平方和法 殘差平方和,殘差平方和越小,模型擬合效果越好.
(3)利用R2刻畫(huà)回歸效果
;R2表示解釋變量對(duì)于預(yù)報(bào)變量變化的貢獻(xiàn)率.R2越接近于1,表示回歸的效果越好.二、新知介紹
(1)回歸模型選擇比較不同模型擬合效果
【師】我國(guó)是世界產(chǎn)棉大國(guó),種植棉花是我國(guó)很多地區(qū)農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源,棉花種植中經(jīng)常會(huì)遇到一種蟲(chóng)害,就是紅鈴蟲(chóng),為有效采取防止方法,有必要對(duì)紅鈴蟲(chóng)的產(chǎn)卵數(shù)和溫度之間的關(guān)系進(jìn)行研究,如圖我們搜集了紅鈴蟲(chóng)的產(chǎn)卵數(shù)y和溫度x之間的7組觀測(cè)數(shù)據(jù)如下表: 【板書(shū)/PPT】
【師】 試著建立y與x之間的回歸方程
【生】類比前面所學(xué)過(guò)的建立線性回歸方程分步驟動(dòng)手實(shí)施
【師】 教師巡視指導(dǎo) 【板書(shū)/PPT】 解:1)作散點(diǎn)圖
2)通過(guò)計(jì)算器求得線性回歸方程:
3)進(jìn)行回歸分析計(jì)算:
即這個(gè)線性回歸模型中溫度解釋了74.64%產(chǎn)卵數(shù)的變化
【師】幾何數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),我們所建立的回歸模型相關(guān)指數(shù)約為74.64%,即解釋變量?jī)H能解釋預(yù)報(bào)變量74.64%的變化,所占比例偏小,因此用此模型進(jìn)行預(yù)報(bào)會(huì)存在較大誤差。從散點(diǎn)圖上也可以看出,樣本點(diǎn)并沒(méi)有很好的集中在一條直線附近,那么還可以通過(guò)什么樣的回歸模型進(jìn)行預(yù)報(bào)呢? 【生】思考、交流,選擇回歸模型
【生】學(xué)生總結(jié)方案:方案一:建立二次函數(shù)模型y=c1x2+c2 方案二:建立指數(shù)函數(shù)模型
【師】那么,如何求出所建立的回歸模型的系數(shù)呢
【生】思考、交流,觀察模型,探究變換的方法并發(fā)表自己的意見(jiàn)。最后給出具體的方法?!景鍟?shū)/PPT】
令t=x2,建立與之間的線性回歸方程
所以y=0.367t-202.543 因?yàn)閠=x2,即y關(guān)于x的二次回歸方程為y=0.367t2-202.543。
【師】如果選用指數(shù)型模型,是否也可以轉(zhuǎn)化為線性模型呢?如何轉(zhuǎn)化? 【生】思考、交流,教師啟發(fā)學(xué)生“冪指數(shù)中的自變量如何轉(zhuǎn)化為自變量的一次冪” 【板書(shū)/PPT】
建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表
根據(jù)數(shù)據(jù)得線性回歸方程轉(zhuǎn)化為非線性回歸模型
計(jì)算相關(guān)指數(shù)R2≈0.985這個(gè)回歸模型中溫度解釋了98.5%產(chǎn)卵數(shù)的變化 【師】 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同模型的比較,體會(huì)“雖然任意兩個(gè)變量的觀測(cè)數(shù)據(jù)都可以用線性回歸模型來(lái)擬合,但不能保證這種模型對(duì)數(shù)據(jù)得擬合效果最好,為更好地刻畫(huà)兩個(gè)變量之間的關(guān)系,要根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)來(lái)選擇回歸模型” 【板書(shū)/PPT】
可以利用直觀(散點(diǎn)圖和殘差圖)、相關(guān)指數(shù)來(lái)確定哪一個(gè)模型的擬合效果更好。(2)運(yùn)用新知,立體講解
【師】根據(jù)剛才的例題,我們看看下面的例題 【板書(shū)/PPT】
例2某地區(qū)不同身高的未成年男性的體重平均值如下表:
試建立y與x之間的回歸方程. 【師】引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生動(dòng)手計(jì)算 【生】學(xué)生交流計(jì)算 【板書(shū)/PPT】
解 根據(jù)上表中數(shù)據(jù)畫(huà)出散點(diǎn)圖如圖所示.
由圖看出,樣本點(diǎn)分布在某條指數(shù)函數(shù)曲線y=c1e 的周圍,于是令z=ln y.畫(huà)出散點(diǎn)圖如圖所示.
由表中數(shù)據(jù)可得z與x之間的線性回歸方程:
z=0.693+0.020x,則有y=e0.693+0.020x.【板書(shū)/PPT】
例3 為了研究某種細(xì)菌隨時(shí)間x變化時(shí),繁殖個(gè)數(shù)y的變化,收集數(shù)據(jù)如下:
(1)用天數(shù)x作解釋變量,繁殖個(gè)數(shù)y作預(yù)報(bào)變量,作出這些數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖;(2)描述解釋變量x與預(yù)報(bào)變量y之間的關(guān)系;(3)計(jì)算相關(guān)指數(shù).
【師】給學(xué)生足夠時(shí)間完成練習(xí)【生】交流完成 【學(xué)生表達(dá)/PPT】
解①所作散點(diǎn)圖如圖所示.
②由散點(diǎn)圖看出樣本點(diǎn)分布在一條指數(shù)函數(shù)y=c1e 的周圍,于是令z=ln y,則
由計(jì)算器得:=0.69x+1.115,則有=e0.69x+1.115.③
即解釋變量天數(shù)對(duì)預(yù)報(bào)變量繁殖細(xì)菌個(gè)數(shù)解釋了99.98%.隨堂練習(xí)
【師】下面針對(duì)本節(jié)課所學(xué),做幾道練習(xí)題 【板書(shū)/PPT】
1.散點(diǎn)圖在回歸分析中的作用是(D)A.查找個(gè)體個(gè)數(shù)
B.比較個(gè)體數(shù)據(jù)大小關(guān)系 C.探究個(gè)體分類
D.粗略判斷變量是否相關(guān) 2.變量x,y的散點(diǎn)圖如圖所示,那么x,y之間的樣本相關(guān)系數(shù)r最接近的值為(C)
A.1 B.-0.5
C.0 D.0.5 3.變量x與y之間的回歸方程表示(D)A.x與y之間的函數(shù)關(guān)系 B.x與y之間的不確定性關(guān)系 C.x與y之間的真實(shí)關(guān)系形式
D.x與y之間的真實(shí)關(guān)系達(dá)到最大限度的吻合
4.非線性回歸分析的解題思路是通過(guò)變量置換轉(zhuǎn)化為線性回歸.
課堂小結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)
1.建立回歸模型及殘差圖分析的基本步驟;非線性模型向線性模型的轉(zhuǎn)換方法。2.不同模型擬合效果的比較方法可利用相關(guān)指數(shù)和殘差分析比較 3.數(shù)形結(jié)合思想,轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想。
板書(shū)
第三篇:2 基因工程及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計(jì) 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1、簡(jiǎn)述基因工程的基本原理。
2、舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。
3、收集基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景。
4、通過(guò)對(duì)書(shū)中插圖、照片等的觀察,學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法,培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):
(1)基因工程的基本原理。(2)基因工程的安全性問(wèn)題。2.教學(xué)難點(diǎn):
(1)基因工程的基本原理。
(2)轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。
3.教學(xué)用具
教學(xué)課件
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入
多媒體展示一組圖片,能發(fā)光的水母、不能發(fā)光的熱帶斑馬魚(yú)、超級(jí)小鼠超級(jí)魚(yú)等圖片,然后介紹,圖片中這些生物的出現(xiàn)是基因“嫁接”的結(jié)果,提出問(wèn)題,二、問(wèn)題討論
1.為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上? 2.推測(cè)這種“嫁接”怎樣能實(shí)現(xiàn)? 3.這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義?
我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的知識(shí),基因工程及其應(yīng)用。1973年美國(guó)科學(xué)家科恩創(chuàng)立了定向改造生物的新技術(shù)-----基因工程。
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究:從糖尿病治療實(shí)例入手,共同研究基因工程及有關(guān)的技術(shù)。組織學(xué)生討論分析:治療糖尿病的藥物是什么?用什么方法獲得胰島素才能滿足社會(huì)需要呢?
大多同學(xué)想到從動(dòng)物胰臟中提取,這確實(shí)是獲得胰島素的一種方法??茖W(xué)家運(yùn)用這種方法提取胰島素,結(jié)果每100Kg胰臟只能提取4--5g胰島素,不僅需要消耗大量的動(dòng)物肝臟,而且提取過(guò)程復(fù)雜,必然是產(chǎn)量低、價(jià)格昂貴,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會(huì)的需要。還有沒(méi)有其他更好的方法?
學(xué)生各敘己見(jiàn),教師歸納引出基因工程的方法。目前成功的做法是:把胰島素基因從人的DNA分子上剪下,與大腸桿菌的DNA分子拼接成新的DNA,再把新的DNA導(dǎo)入大腸桿菌,用大腸桿菌來(lái)生產(chǎn)人的胰島素!
問(wèn)題探究:為什么想到用大腸桿菌來(lái)生產(chǎn)胰島素呢?易培養(yǎng),繁殖速度快。
三、假設(shè)模型
(一)基因工程的原理
組織學(xué)生討論分析:DNA分子的直徑只有2.0nm,粗細(xì)只有頭發(fā)絲的十萬(wàn)分之一,長(zhǎng)度也是極其短小的,一般以μm為單位,如大腸桿菌的DNA長(zhǎng)度為1.36μm.在如此微小的DNA分子上進(jìn)行剪切和拼接,是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作,這些工作的完成需要一些特殊的工具。
問(wèn)題探究:
組織學(xué)生討論分析:用什么方法才能把胰島素基因切下來(lái)呢? 有的同學(xué)想法很好,用酶??茖W(xué)家把這樣的酶叫作:
1、限制性核酸內(nèi)切酶,形象的比喻為“基因的剪刀”。
組織學(xué)生討論分析:限制性核酸內(nèi)切酶為什么能切割DNA,這與它的特點(diǎn)有關(guān),限制性核酸內(nèi)切酶的特點(diǎn)是什么? 得出:每種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列,并在其中特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。
組織學(xué)生討論分析:用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后,其切口處露出什么結(jié)構(gòu)? 生:黏性末端。
師:用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后,露出幾個(gè)黏性末端? 生:二個(gè)。
師:這兩個(gè)黏性末端有什么特點(diǎn)? 生:其上的堿基可以互補(bǔ)配對(duì)。
師:黏性末端的出現(xiàn)對(duì)DNA的拼接有意義嗎?為什么?
生:有意義,用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割兩種來(lái)源不同的DNA,可以得到互補(bǔ)配對(duì)的黏性末端,把兩者的黏性末端連起來(lái),就能把一個(gè)DNA中的基因剪下并拼接到另一個(gè)DNA分子上。
師:很好。
2.基因針線:DNA連接酶
師:現(xiàn)在我們接著上面討論,如何將胰島素基因切下并與大腸桿菌的DNA拼接? 生:用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割胰島素基因和大腸桿菌DNA,可以得到互補(bǔ)配對(duì)的黏性末端,把兩者的黏性末端連起來(lái),就可以把胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子上。
師:通過(guò)上述技術(shù)能將兩個(gè)DNA完全拼接成一個(gè)新的DNA嗎? 生:不能。
師:為什么?還需要怎么辦? 生:還需要用DNA連接酶連接。師:DNA連接酶的作用是什么?
生:把DNA這把“梯子”的扶手?jǐn)嗫谔庍B接起來(lái)。3.基因的運(yùn)輸工具:載體
師:下面還要請(qǐng)大家思考:切下的人的胰島素基因與大腸桿菌的什么結(jié)構(gòu)相拼接才能順利導(dǎo)入大腸桿菌呢?
生:質(zhì)粒。
師:質(zhì)粒的作用、本質(zhì)及對(duì)受體細(xì)胞的影響如何?
生:質(zhì)粒的作用是運(yùn)輸工具,質(zhì)粒的本質(zhì)是環(huán)狀DNA,對(duì)細(xì)胞沒(méi)有不良影響。師:常用的載體有哪些?最常用的載體是什么?
生:常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體及一些動(dòng)植物病毒,最常用的載體是質(zhì)粒。師:有了上述工具我們就可把把胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子上去,再請(qǐng)同學(xué)總結(jié)一下:把胰島素基因從人的DNA分子上剪下,與大腸桿菌的DNA分子拼接成新的DNA,用到的工具有哪些?這些工具的作用是什么?
生:基因的剪刀:限制性核酸內(nèi)切酶;基因針線:DNA連接酶;基因的運(yùn)輸工具:載體。
師:下面向大家展示人的胰島素基因從人的DNA分子上切下,再拼接到大腸桿菌的質(zhì)粒DNA上去以及大腸桿菌生產(chǎn)胰島素的全過(guò)程。
(過(guò)程展示)
(二)、基因工程的有關(guān)概念 師:什么是目的基因?
生:人們所需要的特定基因叫目的基因。師:什么是受體細(xì)胞?
生:人們所需要的特定基因?qū)氲募?xì)胞稱為受體細(xì)胞。師:什么是重組DNA?
生;來(lái)源不同的DNA在體外,經(jīng)過(guò)一定人工“剪切”和“拼接”形成新的DNA叫重組DNA。師:什么是基因工程?
生:基因工程又叫重組DNA技術(shù),是指在體外通過(guò)人工“剪切”和“拼接”等方法,對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物。
師:重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞后還需什么重要步驟才能完成大腸桿菌生產(chǎn)胰島素的全過(guò)程?
生:還有重組DNA的擴(kuò)增,目的基因的產(chǎn)物表達(dá)等。師:擴(kuò)增是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后隨受體細(xì)胞的繁殖而
復(fù)制,獲得大量目的基因的過(guò)程;目的基因的產(chǎn)物表達(dá)是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后能產(chǎn)生特定的產(chǎn)物的過(guò)程。這兩步的完成才能說(shuō)明基因工程的全過(guò)程的完成。
(三)、基因工程的步驟
師:基因工程的一般過(guò)程包括哪些基本步驟?
生:基因工程的基本步驟包括獲取目的基因,目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,形成重組DNA,重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞并進(jìn)行擴(kuò)增,目的基因的產(chǎn)物表達(dá)等。
(課件展示)師:下面請(qǐng)各學(xué)習(xí)小組代表上臺(tái),交流學(xué)習(xí)成果。
(四)、基因工程的應(yīng)用
1.用基因工程的方法設(shè)計(jì)抗軟化番茄的培育過(guò)程。
2.用基因工程的方法設(shè)計(jì)能生產(chǎn)人的干擾素的大腸桿菌的培育過(guò)程。3.用基因工程的方法設(shè)計(jì)能生產(chǎn)雞蛋白的大腸桿菌的培育過(guò)程。4.用基因工程的方法設(shè)計(jì)能吐出蠶絲的大腸桿菌的培育過(guò)程。5.我國(guó)在基因工程方面的成就有哪些?
(五)、轉(zhuǎn)基因食品的安全性討論 結(jié)束語(yǔ) 師:同學(xué)們今天我們共同探索了基因工程及有關(guān)的技術(shù),在課上很多同學(xué)表現(xiàn)出了聰明和才智。
基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的尖端學(xué)科,基因工程還有很多需要探索的課題,隨著基因工程技術(shù)的不斷完善和成熟,基因工程將造福人類,基因工程專業(yè)正成為大學(xué)最熱門的專業(yè),相信不遠(yuǎn)的將來(lái),在座的同學(xué)中一定有世界級(jí)基因工程專家!
課堂小結(jié)
本節(jié)的內(nèi)容信息量大、專業(yè)術(shù)語(yǔ)較多,在教學(xué)中學(xué)生不易理解,所以在教學(xué)過(guò)程中教師要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,通過(guò)不斷地質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生的思維,將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)化,讓學(xué)生直觀地、自然地接受本節(jié)的知識(shí)。本節(jié)的內(nèi)容涉及的概念和名稱較多,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)中出現(xiàn)的概念,名稱進(jìn)行比較加以區(qū)別。例如,基因工程的概念、目的基因的概念、供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的區(qū)別,重組質(zhì)粒與重組DNA分子的區(qū)別,目的基因的檢測(cè)與表達(dá)的區(qū)別等。在教學(xué)中應(yīng)搞好組織工作,處理好各種媒體的使用,做到恰到好處,點(diǎn)到為止。處理好學(xué)生的討論,交流與操作的關(guān)系,掌握好教學(xué)過(guò)程中的時(shí)間分布,做到心中有數(shù)。
在教學(xué)中要敢于放手,對(duì)于學(xué)生可以理解的內(nèi)容盡量讓學(xué)生獨(dú)立思考和解決,教師在其中只作為教學(xué)的指導(dǎo)者,這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,也可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,同時(shí)也有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和認(rèn)知水平的提高。教學(xué)過(guò)程要體現(xiàn)主體性和科學(xué)性的現(xiàn)代教育理論和原則,使學(xué)生全員參與到教學(xué)過(guò)程的整個(gè)探究中,并在平衡——不平衡——平衡中不斷得到豐富、提高和發(fā)展。在知識(shí)內(nèi)容方面,由于本節(jié)的知識(shí)較抽象,有條件的學(xué)校最好制作多媒體課件或相關(guān)的網(wǎng)頁(yè),這就需要教師具備一定的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)能力,教師與學(xué)生都要具備一定的計(jì)算機(jī)操作使用基礎(chǔ),才能上好本課。
本節(jié)的內(nèi)容要求學(xué)生掌握的層次是了解水平,教師可以適當(dāng)?shù)膶⒄n本的知識(shí)延伸,既可以提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣,又可以鍛煉學(xué)生的觀察、思維、歸納、協(xié)作能力。但是教師在適當(dāng)擴(kuò)充延伸知識(shí)的同時(shí),不要忽視本課知識(shí)點(diǎn)的掌握。
板書(shū)
第6章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié) 基因工程及應(yīng)用
第四篇:高中數(shù)學(xué)第一章統(tǒng)計(jì)案例1.1回歸分析的基本思想及初步應(yīng)用教學(xué)反思
回歸分析的基本思想及初步應(yīng)用
本單元內(nèi)容是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《數(shù)學(xué)(選修1-2)》第一章統(tǒng)計(jì)案例1.1回歸分析的基本思想及其初步應(yīng)用。考慮到在《數(shù)學(xué)(必修3)》的“統(tǒng)計(jì)”一章中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了兩個(gè)變量之間的相關(guān)關(guān)系,本單元在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹回歸模型的基本思想及其初步應(yīng)用,因此根據(jù)教材,我在教學(xué)中設(shè)計(jì)如下主要流程進(jìn)行:
一、讓學(xué)生回憶建立線性回歸模型的基本步驟。
二、寫(xiě)出教材第二頁(yè)的例1,和學(xué)生一起手工制作身高與體重的散點(diǎn)圖,并引導(dǎo)學(xué)生討論后猜想回歸模型y=^bx+^a。
三、介紹參數(shù)b、a及相關(guān)系數(shù)r的計(jì)算公式,并指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算。
四、介紹殘差ê的計(jì)算公式并指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算器計(jì)算、畫(huà)殘差圖進(jìn)行模型擬合效果分析。
五、引導(dǎo)學(xué)生探究如果不是線性回歸模型如何估計(jì)參數(shù),講解教材中的例2并練習(xí)。
六、指導(dǎo)學(xué)生作業(yè)。
具體實(shí)施下來(lái),在教師的指導(dǎo)下教學(xué)目標(biāo)完成了,但通過(guò)課后的教學(xué)反饋,發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果并不理想,學(xué)生僅限于記住了公式,會(huì)套用公式計(jì)算,極力尋找標(biāo)準(zhǔn)答案,并沒(méi)有真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。一直以來(lái),我們教師的任務(wù)好像只是教學(xué),只要按照教科書(shū)、教學(xué)參考資料、考試試卷和標(biāo)準(zhǔn)答案去講課就行了。教師是根據(jù)教學(xué)大綱和教材上規(guī)定的內(nèi)容嚴(yán)格進(jìn)行教學(xué)的,教師充當(dāng)?shù)氖且粋€(gè)課程執(zhí)行者而不是積極參與者。教師被動(dòng)地、忠實(shí)地執(zhí)行教學(xué)大綱,學(xué)生被動(dòng)地、機(jī)械地接受知識(shí)。因此,無(wú)論對(duì)教師還是學(xué)生來(lái)說(shuō),這種教學(xué)形式,關(guān)注的是知識(shí)本身的輸出輸入,抱著教材是權(quán)威的觀念,完成教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)就算達(dá)到教學(xué)目標(biāo),其他的則很少關(guān)注。
經(jīng)過(guò)與同組教師探討、與學(xué)生交流后,我有如下新的認(rèn)識(shí): 存在的問(wèn)題:
1.本單元的內(nèi)容屬于新增添知識(shí),因此,對(duì)于教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)理解不透,教法選擇不適當(dāng),效果不明顯。
2.教學(xué)觀念沒(méi)有徹底轉(zhuǎn)變,還只是按照教科書(shū)、教學(xué)參考資料、標(biāo)準(zhǔn)答案去講課,沒(méi)有創(chuàng)造性的使用新教材。
在新課程中,從其基本理念、課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)到課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容以及課程的具體實(shí)施與評(píng)價(jià),都以學(xué)生的全面可持續(xù)發(fā)展和個(gè)性特征為出發(fā)點(diǎn),關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程與方法以及伴隨這一過(guò)程而產(chǎn)生的積極情感體驗(yàn)和正確的價(jià)值觀,關(guān)注學(xué)生的親自參與生動(dòng)的思維活動(dòng)、實(shí)踐與創(chuàng)新過(guò)程,要求學(xué)生學(xué)習(xí)“生活化的知識(shí)”、“有生命力的知識(shí)”,讓學(xué)生懂得學(xué)以致用。
3.對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法上僅限于單純的記憶和機(jī)械的套用公式計(jì)算,沒(méi)有真正關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,如讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的過(guò)程,以達(dá)到學(xué)以致用的目的。
4.沒(méi)有形成一個(gè)完善的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系,不能對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程作以科學(xué)的評(píng)價(jià)。例如:教材中的例2,選擇指數(shù)回歸模型或是二次回歸模型都可以,但存在一個(gè)模型模擬效果好壞的問(wèn)題,只要學(xué)生掌握如何建立回歸模型,就可以不斷修改模型,以使其達(dá)到最佳的模擬效果。
5.沒(méi)有條件使用配套的硬件設(shè)施,如學(xué)校微機(jī)室計(jì)算機(jī)上無(wú)統(tǒng)計(jì)軟件,無(wú)法給學(xué)生進(jìn)行必要的教學(xué)演示,導(dǎo)致教學(xué)效果不顯著。
解決方法:
1.應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)處理的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的直觀感覺(jué),認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)方法的特點(diǎn)(如統(tǒng)計(jì)推斷可能犯錯(cuò)誤,估計(jì)結(jié)果的隨即性),體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用的廣泛性。盡量給學(xué)生提供一定的實(shí)踐活動(dòng)機(jī)會(huì),選擇一個(gè)案例,要求學(xué)生親自實(shí)踐。例如:讓學(xué)生上網(wǎng)查詢從1994年到2004年中國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的數(shù)據(jù)并完成以下四個(gè)問(wèn)題:(1)利用電腦做GDP和年份的散點(diǎn)圖,根據(jù)散點(diǎn)圖猜想它們之間的關(guān)系是什么?(2)建立年份為解釋變量,GDP為預(yù)報(bào)變量的回歸模型,并用計(jì)算器計(jì)算相關(guān)系數(shù)、殘差?(3)根據(jù)你得到的模型,預(yù)報(bào)2005年的GDP,并查閱資料,看看你的預(yù)報(bào)與實(shí)際GDP是否一樣,并給予解釋?(4)你認(rèn)為這個(gè)模型能較好地刻畫(huà)GDP和年份的關(guān)系嗎?若不能的話,如何修改?通過(guò)本例可使學(xué)生根據(jù)模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合效果好壞,更好地選擇回歸模型,來(lái)更好地刻畫(huà)兩個(gè)變量之間的相關(guān)關(guān)系。
2.應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算器、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)手段來(lái)處理數(shù)據(jù),避免學(xué)生單純記憶和機(jī)械套用公式進(jìn)行計(jì)算。
3.應(yīng)創(chuàng)造條件,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件在電腦上畫(huà)數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖和殘差圖,便于學(xué)生選擇函數(shù)模型并進(jìn)行模型擬合效果分析。
4.本單元是新增添內(nèi)容,無(wú)論在知識(shí)內(nèi)容上還是教法上都比較新穎,需要教師之間加強(qiáng)教學(xué)研究,更新觀念,使本單元知識(shí)能真正得以實(shí)施,而不是形式上的應(yīng)付。
第五篇:統(tǒng)計(jì)表初步_教學(xué)設(shè)計(jì)_教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1.會(huì)用正字或符號(hào)來(lái)記錄數(shù)量的多少。2.會(huì)識(shí)別統(tǒng)計(jì)表,會(huì)填寫(xiě)統(tǒng)計(jì)表
3.體驗(yàn)數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,感悟?qū)W習(xí)數(shù)學(xué)的價(jià)值。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
知道一個(gè)單位刻度不僅可以表示1,也可以表示2;能完整地畫(huà)條形統(tǒng)計(jì)圖。
3.教學(xué)用具
教學(xué)課件
4.標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、新授引入
師:小丁丁正在調(diào)查每人最喜歡的水果。
小丁丁讓同學(xué)們依次站起來(lái)說(shuō)出自己最喜歡的水果。師:怎樣記錄喜歡某種水果的人數(shù)呢? 生:可以用圓表示,生:可以用寫(xiě)正字表示,生:可以用畫(huà)三角表示。
師:對(duì),小朋友說(shuō)了可以用各種不同的圖形來(lái)表示,除了這些,今天老師要向大家再介紹兩種新的表示方法,簡(jiǎn)單方便,想學(xué)嗎? 出示課題。統(tǒng)計(jì)表初步
二、新授與探究 探究一: 師:我們可以用寫(xiě)正字的方法來(lái)表示 出示數(shù)學(xué)書(shū)第39頁(yè)插圖 探究二:
師:我們還可以用這樣的符號(hào)來(lái)表示 出示數(shù)學(xué)書(shū)第39頁(yè)插圖 練一練
調(diào)查一下你們班級(jí)同學(xué)最喜歡的某種運(yùn)動(dòng)的人數(shù),并記錄下來(lái)。出示數(shù)學(xué)書(shū)第39頁(yè)插圖 探究三
1、師:小丁丁記錄了班級(jí)每位同學(xué)最喜歡的水果情況,怎樣一眼看出喜歡各種水果的人數(shù)呢?
生:數(shù)數(shù)有幾個(gè)正字,一個(gè)正字表示5 小結(jié):把記錄的結(jié)果整理成這樣的表就可以了 出示數(shù)學(xué)書(shū)第40頁(yè)插圖
1、請(qǐng)將右面的統(tǒng)計(jì)表填完整
2、小丁丁班喜歡哪種水果的人數(shù)最多?
三、練習(xí)與鞏固 練習(xí)一
小胖記錄了放學(xué)后在社區(qū)兒童游樂(lè)場(chǎng)活動(dòng)的小朋友人數(shù),根據(jù)他的記錄填寫(xiě)統(tǒng)計(jì)表。
數(shù)學(xué)書(shū)第40頁(yè)練一練①
師:根據(jù)記錄你知道玩滑梯的小朋友有幾個(gè)阿? 生:有3個(gè)正字就是15人,再加2個(gè)一共是17人。師:那你知道玩氣墊床的有幾個(gè)人嗎? 生:有2個(gè)正字是10人,所以一共是13人?!?練習(xí)二
1、小巧記錄了體育課上參加各種運(yùn)動(dòng)的人數(shù),請(qǐng)根據(jù)小巧的記錄填寫(xiě)統(tǒng)計(jì)表。數(shù)學(xué)書(shū)第40頁(yè)練一練②
師:根據(jù)記錄你知道參加跳繩的人數(shù)是多少? 生:我數(shù)一數(shù)一共有8個(gè)豎杠,所以是8人參加跳繩 師:那參加踢毽子的人數(shù)是多少呢? 生:一共有9人參加踢毽子 師:參加踢足球的人數(shù)是多少? 生:一共有12人 ………
課堂小結(jié)
會(huì)用正字或符號(hào)來(lái)記錄數(shù)量的多少。會(huì)識(shí)別統(tǒng)計(jì)表,會(huì)填寫(xiě)統(tǒng)計(jì)表。